医学微生物学实验课混合式教学模式探索与实践

2022-12-03韦晗宁周亚莉何玉林

卫生职业教育 2022年7期

康曼，韦晗宁，周亚莉，何玉林

（桂林医学院基础医学院，广西桂林 541004）

微生物学是一门研究微生物生命活动规律及其应用技术的学科[1]。医学微生物学是微生物学的一个分支学科，主要研究与医学有关的病原微生物的生物学特性、致病机制、机体的抗感染免疫、特异性检测方法以及相关感染性疾病的防治措施，以控制和消灭感染性疾病，达到提高人类健康水平的目的[2]。该课程既包含理论教学又包含实验教学，实验课在整个教学过程中发挥着重要作用[1]，可以帮助学生理解理论知识，提升动手能力和科研能力，培养创新思维[3]。

然而教学过程中发现，传统医学微生物学实验课中，学生存在以下问题：（1）对实验课重视不足，积极性不高；（2）动手操作及领悟能力存在差异；（3）缺乏团队合作、分析探究意识；（4）部分学生不懂装懂，师生互动少；（5）无菌操作及生物安全意识不强。因此，有必要对传统医学微生物学实验课教学进行改革。近年来，随着教育信息化的发展，信息技术与课堂教学有机融合，产生了MOOC（慕课）、翻转课堂、雨课堂等新的教学模式或教学工具，提升了教与学的质量[4-5]。我们从2020年9月开始将新型智慧教学工具雨课堂引入医学微生物学实验课教学中，进行混合式教学模式探索与实践，旨在解决教学中存在的问题，切实提高教学效果。

1 教学准备

1.1 平台选择

选择使用便捷的雨课堂作为线上教学平台。雨课堂由学堂在线与清华大学共同研发，基于微信和PPT，覆盖了课前、课中、课后3个基本教学环节，是“互联网+教育”的直接体现。利用雨课堂可以实现课堂教学和线上教学的有机结合[5-6]。

1.2 资料制作

根据实验课内容，团队教师录制了革兰染色、接种方法、光学显微镜（油镜）的使用及养护等15个基本操作视频，制作了3套推送预习题、2套随堂测试卷、1套期中考试题。此外，拍摄数个学生易错的典型实验操作图片或视频，如未规范穿着实验服、接种环拿法不正确、实验结束不清理实验器材、平板划线不规范等；修改课件与教案，修订教学大纲；策划两次比赛，分别为绘图比赛、革兰染色及镜检技术比赛。

1.3 教学设计

1.3.1 课前发送资料课前发送什么类型的资料、什么时候发送、发送多少题量合适，这是我们一直在考虑的问题。因为医学生课业压力较重，为了不让学生产生厌学情绪，我们利用问卷星进行了第一次问卷调查，共收到有效问卷115份。结果显示：46.96%的学生认为应该在课前48 h发送资料，45.22%的学生认为应该在课前24 h发送资料，所以我们将发送资料的时间定为课前24～48 h。86.09%的学生愿意以单选题作为预习题型，仅有13.91%的学生愿意做简答题，所以我们推送的预习资料为单选题。46.96%的学生认为发送的题量为4～6道合适，只有4.35%的学生认为发送的题量为9道以上合适，据此我们将推送的题量定为4～6道。

1.3.2 课堂实验教学课堂实验教学由教师讲解、分组讨论、教师示教、学生操作、小结反思、随堂考试6个环节组成。前3个环节确保学生掌握了基本实验原理，熟悉了操作技术；第4个环节是学生自己操作，此时利用投影仪循环播放教师录制的操作视频，学生忘记操作时可以观看视频，同时教师可以拍摄学生的操作视频或图片；第5个环节是小结反思，主要由学生来完成，学生对自己的实验操作情况进行反思、找出不足，如果时间允许教师可以将拍摄的学生操作视频及图片放在PPT上，让学生自己观看并寻找错误；最后一个环节是针对课上所学知识进行随堂考试，成绩计入医学微生物学最终成绩。

课中以学生实验操作为主，尽量减少线上活动，如果确需参与线上活动，则安排在实验操作结束后进行。

1.3.3 课后讨论分析课后，教师整理课堂上拍摄的照片或视频，进行适当处理（如覆盖住学生头像）后上传至雨课堂的公告板块，要求学生指出操作的错误之处。也可以上传不同的实验结果，让学生进行交流讨论，分析原因。

2 教学实施

2.1 课前

根据教学内容，课前24 h将本次授课课件、预习题、预习视频发送给学生，并在QQ群通知学生，提醒学生预习。学生收到资料后，预习课件，完成预习题。例如第一次实验课，推送内容除有关基本操作外，还有实验室安全及生物安全视频，实验室安全视频我们选取了北京某大学实验室爆炸事件，生物安全视频我们选取了兰州布鲁氏菌抗体阳性事件。学生通过线上观看视频，直观地了解了实验安全和生物安全，且视频比文字、说教更受学生喜爱。教师实时查看学生预习情况、答题人数及反馈等。

2.2 课上

教师上课时打开课件，登录雨课堂，学生扫码签到。第1和第2个环节教师讲授本节课的重点实验原理及方法，并抛出问题让学生分组讨论。例如，第一节实验课的内容是细菌革兰染色及镜检技术，我们要求学生讨论的第1个问题是为什么使用油镜时要加香柏油，第2个问题是为什么细菌经过革兰染色后会染成蓝紫色和红色两种不同结果。之所以选择这种讲解—讨论—讲解的方式，是为了加强教师与学生的互动交流，且学生经过讨论后再听讲效果更好。第3个环节是教师示教，教师亲自操作，学生分组观看。第4个环节是学生操作，学生4人一组进行操作。例如，第一次实验课的操作内容是革兰染色、油镜观察细菌的基本结构及特殊结构，此时教师游走于实验室，观察学生操作，用手机及时拍摄学生操作视频或图片，尤其是错误的操作。由于学生第1次操作难免会出现各种问题，教师拍摄后指出学生的错误之处。有时候学生会忘记操作方法，所以我们利用投影仪将本团队教师录制的操作视频循环播放，这样学生可以随时观看视频，这种方法受到学生尤其是一些不善于交流的学生的喜爱。第5个环节是小结反思，首先是学生小结，以组为单位进行组内小结，总结本节课的主要操作内容，反思操作情况；之后是教师总结，重点总结学生操作错误之处。如果课上时间充裕，则让学生通过投影仪观看拍摄的照片或视频，并找出错误；如果时间不足，则课后在线上讨论。第6个环节即最后一个环节是利用问卷星进行随堂考试，教师发布二维码，学生扫码测试，答题完毕提交后即出现成绩，该成绩将计入期末本门课程的总成绩。

2.3 课后

课后，教师综合预习情况、课堂学习及随堂考试结果，分析学生掌握情况。对于学生课堂上出现的错误操作，将相关图片上传至雨课堂公告栏，让学生观看并留言讨论。例如，第一节课后我们发布的照片为接种环拿法不正确、未在酒精灯火焰周围10 cm处取菌、站着做实验、实验服不系扣子等。这种行为回放式教学方法学生极感兴趣，看过后也会反思自身操作。此外，也会上传一些学生的革兰染色异常结果案例，学生之间进行交流讨论、分析原因。这些图片和案例讨论可引导学生不断吸收、消化所学知识，有利于课后反思能力和科学思维的培养。

为增强学生学习的趣味性，提高积极性，我们举行了两次比赛，分别为绘图比赛和革兰染色及镜检技术比赛。学生踊跃报名，积极参赛，最后评选出一、二、三等奖和优秀奖，并为获奖学生发放奖品，及时进行奖励。

3 教学效果评价

评价是教育的重要环节，在教学过程中应重视评价的导向作用[1]。医学微生物学成绩由理论成绩、实验成绩、期中考试成绩、观看中国大学MOOC视频成绩及期末理论考试成绩5部分组成。其中实验成绩占18%，由第一次实验随堂测试（5分）、第二次实验随堂测试（5分）、综合实验汇报PPT（4分）和综合实验论文（4分）构成。雨课堂预习、评论等指标没有计入最终的成绩，这是因为教学改革是在部分班级进行，为了保证学生成绩的一致性，故未计算雨课堂相关成绩。

实验课结束后，我们利用问卷星对实施了混合式教学模式的班级进行了第二次问卷调查，共收到79份问卷。结果显示：关于课堂气氛，81.03%的学生认为课堂气氛活跃、有序、轻松、融洽；关于学习状态，70.89%的学生认为自己能积极投入实验操作中；对于学生喜欢的雨课堂学习方式，77.22%的学生会看上传的实验操作图片，72.15%的学生遇到不会的操作、知识点会翻看上传的课件，69.62%的学生喜欢看课件预习，43.04%的学生喜欢做预习题，而36.71%的学生喜欢看拓展知识；关于雨课堂是否有助于学生的实验课学习，92.86%的学生认为雨课堂有助于实验课学习，只有1.21%的学生认为一点用也没有。

4 教学反思

4.1 混合式教学模式的优势

4.1.1 延长学习时间，提高学习效果通过基于雨课堂的混合式教学，学生的学习时间不再局限于课堂，还可以利用课前碎片时间预习雨课堂推送的课件、题目等，课后可以登录雨课堂完成图片纠错、案例分析等，这些均有助于学生的继续学习。对于不懂的操作、原理及实验结果，学生也可以及时查看课件等资料，不断内化所学知识，反思实验结果，培养科学思维。所以基于雨课堂的混合式教学模式提高了学生对医学微生物学实验课的学习兴趣及学习效果。

4.1.2 提升教师的教学能力相比传统实验课教学模式，基于雨课堂的混合式教学模式对教师的教学能力有着更高的要求，教师需要对教学内容进行重新设计安排，也必须掌握一些信息技术。实验过程中教师要仔细观察学生存在的问题，有针对性地对问题进行总结、归纳，给学生提出一些可行的意见[7]，并适时表扬学生，减少他们的挫败感，鼓励学生反思实验，增加战胜困难的勇气，提升抗压能力。这样也拉近了师生之间的距离，学生可能因此喜欢上这门课，而教师因为学生的喜爱也会收获更多快乐。