基于超星“一平三端”的微生物学实验教学设计与实施*

楼天灵 袁莉霞

（浙江药科职业大学 浙江宁波 315100）

引言

微生物学是食品、药品、化妆品等相关专业重要的专业类基础课程，是学生学习微生物检验技术、微生物发酵技术、免疫学技术、基因工程技术等专业课程的基础。微生物学是一门集理论和实践于一体的学科，具有应用面广、实践性强的特点，因此微生物实验教学是该门课程的重要教学内容之一。然而，传统的微生物学实验课存在教师演示看不清、实验课时不够用、实验课后总结不到位等问题，这就需要借助现代教学技术平台，提升教学效率，提高教学效果。超星学习通是近几年中应用较广、较成熟的一个教学平台，笔者也选择了这一平台对微生物学实验教学进行了教学改革，有成效，也有一些问题。基于相关教学实践的反思，笔者期望能够对职业院校微生物实验课程的教学提供一些借鉴。

一、传统微生物学实验教学现状

微生物学实验与学生们在中学就已经接触过的物理、化学实验不同，是学生们进入大学以后才接触到的实验类型，是一门全新的实验内容和实验技术。可以说，学生们对于所有微生物学实验操作都是零基础的，这就需要教师在实验教学过程中对实验的目的、原理、实验材料、步骤、结果判断及分析等，都需要一一详细讲解并演示。同时，学生为真正掌握每一次实验的实验技能，也需要反复操作练习。

传统的微生物学实验课堂存在很多弊端，在时间、空间都使教师的讲解、演示和学生的练习受到了极大的限制，不利于课堂教学的顺利开展，具体体现在以下三方面。

首先，课堂时间不够用。每一次实验课的课堂时间有限，往往单次实验只有4个课时，但由于学生从未接触过的微生物学实验，教师需要花费大量的时间去讲解和演示，往往会占去1.5-2课时，留给学生的实际操作时间非常有限，学生在课堂上往往只能进行一次操作练习，没有纠错和改正的机会，不能真正掌握微生物操作技能，只能说是了解了这一实验过程而已。即使如此，因为微生物学实验的特殊性（微生物培养需要时间），实验结果需要在至少1-2天后观察，教师还要占用学生的课余时间，为学生进行结果观察、讨论及分析，这也使得有部分学生排斥微生物学实验。

其次，操作演示看不清。微生物学实验的操作基本都要在超净工作台里进行，教师进行规范演示时，学生只能围绕在狭小的超净工作台周围观看演示，且超净台四个侧面中有两个面为不透明材质，这严重影响了学生的观摩；超超净工作台工作噪音大，即使教师在演示过程中带着话筒讲解，仍有学生会听不清楚。整个演示和讲解的过程中，不少学生看不清、听不清，甚至看不到、听不到，使得他们在操作过程中不知道如何规范操作，甚至导致实验失败或实验结果不理想，致使学生失去学习的动力和信心，课堂效果较差。

第三，课后总结不到位。由于微生物学实验的特殊性，无法在课堂上得到实验结果，实验结果的集体观察和分析往往占用的是教师和学生中午短暂休息时间，导致教师无法对每一位学生的结果进行评价，甚至很多时候教师只能依据学生的实验报告来了解学生对实验的掌握情况，存在很多干扰因素，更无法对本次实验课进行准确的总结分析。

二、基于超星“一平三端”的微生物学实验教学设计

“一平三端”最早起步于超星泛雅平台，它是以泛雅网络教学平台为中心的云平台，同时支撑对应课堂教学的“教室端”、学生自学的“移动端”和教务管理的“管理端”，是一个贯穿教学各个环节、跟踪记录教学全过程、覆盖全部教学数据的智慧教学系统[1]。

笔者自2018年开始尝试将超星“一平三端”教学系统应用到微生物学理论及实验教学中，真实感受到了这一智慧教学系统给整个教学过程带来的革新，具体体现在以下几方面：第一，教学流程上，实现了课前、课中、课后完整的教学闭环系统，而这在传统教学中是很难实现的；第二，增加师生有效沟通，及时接收教学反馈，提升教学效率；第三，提高教学管理效率，及时了解学生的出勤、作业完成情况、讨论话题参与情况等信息；第四，教学过程的精细化管理，可以实现将课程过程化考核落到实处。笔者以微生物学实验课中“细菌的接种及分离培养技术”的教学设计为例，谈一谈超星“一平三端”系统对微生物学实验传统教学方法的革新。

1.课程准备

在课程开始前，教师根据课程标准中实验内容和实验要求制作微生物学实验课微课，准备每个实验内容相对应的习题库、PPT文档及其他补充资料，利用云平台上传以上资源，建立微生物学实验课程的慕课，创建自己的云班级，邀请班级学生进入云班级。

2.课程设计

第一，课前预习。在每次实验课前，提前一周布置课前学习任务，让学生利用超星系统的“移动端”自学相关内容，完成预习任务。预习任务单主要包括以下几方面。

（1）通过PPT自学实验目的、实验原理，并理清实验所需的材料。如“细菌的接种及分离培养技术”实验的实验目的是在能力目标上使学生学会细菌分区划线法，学会细菌在固体斜面、液体培养基的接种方法，以及学会细菌半固体穿刺方法；在知识目标上使学生掌握细菌的接种方法及细菌分离技术，熟悉细菌分培养的条件等。实验原理是：一方面，自然界中不同种类的微生物多以混居的群体生活在一起，要研究其中一种微生物，就必须先得到它的纯培养物，即微生物的分离与纯化。平板分区划线法是通过无菌操作，用接种环沾取少量待分离微生物，在无菌平板上分区划线，最开始划线部分微生物连在一起生长，越往后菌量越少，最后得到单个的菌落，即纯培养物。另一方面，在适合的条件下，同种细菌在不同的培养基中生长，其生长状况不同；不同的细菌在相同的培养基上生长，它们的生长情况也不一样，这些差异称为培养特征，是细菌鉴别和分类的重要依据。本实验需要用到的材料有细菌混合液、大肠埃希菌及金黄色葡萄球菌的纯培养物、固体培养基、液体培养基、半固体培养基、接种工具等[2]。

（2）通过教师演示视频，学习实验操作步骤。首先是学习培养基的分装，本实验中包括不同物理状态培养基在试管中的分装，以及固体平板的制备；其次是学习细菌在不同物理状态培养基中的接种方法，以及平板分区划线法的操作方法；最后是学习细菌的培养条件。与此同时，根据视频中演示教师的提示，记录下整个操作过程中需要注意的细节。

（3）查找资料，回答思考题。本实验主要设置两个思考题：①为什么平板接种后的培养皿要倒置培养？②在接种细菌时如何注意无菌操作？

以上的预习任务均需要写成预习报告上交，教师根据学生的预习情况拟定课堂讨论话题及讲授重点。

第二，课堂教学。教师在超星系统的班级中完成课堂签到。在授课过程中，教师无须花大量时间讲授实验相关理论知识，而是利用超星系统的“教室端”，通过“选人”或“抢答”等方式，对本堂实验课实验目的、实验原理、实验材料、操作注意点等知识点进行提问、总结，总时间控制在1课时以内，剩余时间则由学生进行操作练习。第一遍操作时，对于操作步骤记忆不是很深刻的同学，可以对照超星系统中的教师演示视频边回顾边操作，尤其注意操作细节，如如何制作试管固体斜面，如何对接种工具进行灭菌，平板分区划线接种过程中每划一个区域灼烧一次接种环，半固体穿刺接种时接种线需要尽量的细、直等操作环节。待熟悉操作流程后多次重复练习，掌握本次实验的操作技能，同时教师在整个过程中逐一指导每一位学生操作上的问题，纠正操作误区。在下课前最后30分钟，以4位同学为一组，组成若干小组，每一小组对实验步骤及细节进行深入讨论后，派一代表进行实验操作演示，并拍成视频，上传超星系统“云平台”的讨论区，作为小组课堂作业。

第三，课后总结。利用超星系统的“云平台”，教师可以更加充分地对本次实验进行总结和分析、点评。

①操作视频点评、评分。教师可在“讨论”区与学生们共同点评每一组的操作视频，指出每一组同学操作过程中没有注意到的细节问题，以及表扬其规范操作部分，加深学生们对本次实验操作的理解和掌握。同时，通过小组间相互打分和教师打分相结合的方式给每组作品评分。小组操作视频的讨论和互评，有助于提高学生综合分析能力、自我评价和自我管理能力。

②实验结果的观察和点评。本实验的实验结果在实验课后18-24小时观察，学生可以根据自己的时间安排自行前往实验室观察自己的实验结果，并对实验结果进行拍照、记录，而无须教师组织学生共同前往。实验结果上传超星“云平台”的“讨论”区，教师也有充足的时间可以更好地对每位同学的结果进行点评。如有的学生在平板分区划线时，取菌量太大，或区域间交集过多，未分离单菌落；有学生在半固体穿刺接种时，穿刺线太粗，导致原本无鞭毛的金黄色葡萄球菌的穿刺线也不清晰等。

③课后作业步骤及点评。课后作业主要包括两部分，第一部分是传统的实验报告；第二部分是教师通过超星“云平台”中的“作业”模块，搜集本次实验相关的习题，组建课后作业，检查学生们对本次实验的掌握情况。最后，教师通过班级群聊，点评实验报告情况，及课后作业中错误率较高的题目，帮助学生巩固相关理论知识和实验技能，进一步内化本次实验内容。

3.课程评价

课程评价不再局限于学生的实验报告分数和老师的印象分，而是更加精细化，把过程化管理真正落到实处，做到评价的公平、公正。

评价的精细化管理得益于超星系统的“管理端”学生的签到率、课堂回答问题参与率、作业分、讨论参与率、学生预习任务点完成情况、每次的小组操作得分等都在“管理端”有详细记录，教师只需设置各项分数比值，即可一键输出每位同学的线上得分，最后加上实验报告得分，就可最终获得每位同学的微生物学实验课程最终评分。

如此精细化的分数评价系统能够帮助学生综合认识自己的优势和不足，让学生对自己的得分了解的明明白白，同时也使学生的学习更有规划和明确的目标，激发学生的学习动力。

三、课后反思

从学生对微生物学实验课程的考核结果来看，利用超星“一平三端”，重新设计课程，取得了良好的教学效果，且精细化的过程化学习对学生期末考核有显著的正向影响，并且还有多位学生在校级微生物技能大赛中获奖。在课程满意度问卷调查中，绝大多数同学表示对本课程非常满意，个人学习体验较好、学习兴趣增加，学习主动性也有提升。在中国知网，同样可以找到越来越多的高校教师运用超星“一平三端”教学系统进行教学改革，并且普遍任务取得了理想的教学效果[3]。但在整个教学过程中也反映出了一些问题，为了更好地推进微生物学实验课程的改革，笔者将从以下几方面进行改进。

1.不断丰富、更新和提升课程线上教学资源的质量。线上教学资源的丰富度和质量直接影响了线上教学的开展，教师团队需要不断积累相关教学素材，根据国家相关政策、法规，如《药典》《食品安全国家标准》等，实时更新教学视频、PPT等学习资源，同时要对习题库进行不断更新和补充，多维度丰富线上教学资源[4]。

2.提高教师自身素质。利用超星“一平三端”的线上线下学习，使学生学习的知识宽度更广，学生会向教师提出更多知识点相关的超纲问题，这对要求任课教师不断提升自身的专业素养，积累更多专业知识，了解专业领域的最新发展，甚至是部分交叉学科的专业知识。

3.完善课程教学设计。一方面，教师需要重新整合教学内容，精心设计课堂教学，合理分配线上和线下学习任务，提高学生学习效率；另一方面，教师要成为学生学习的引导者，引导学生学会自主学习，鼓励学生参与线上讨论，帮助学生纠正错误，使学生真正成为学习的主人[5]。