“以學(xué)生為中心”的環(huán)境微生物學(xué)課程教學(xué)改革探索

郝英君

（河北環(huán)境工程學(xué)院，河北秦皇島 066102）

“十四五”規(guī)劃指出要提高高等教育質(zhì)量，深化教育改革，注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐本領(lǐng)，“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無(wú)法滿足中國(guó)教育新的歷史階段的發(fā)展需求[1]。同時(shí)，在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的信息時(shí)代背景下，學(xué)生接收信息的渠道激增，傳統(tǒng)課堂面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。豐富的教育信息資源也使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得“困難”，如何從龐大的信息流中梳理出需要的知識(shí)成為了很多學(xué)生的困惑[2]。因此，“以學(xué)生為中心”教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變勢(shì)在必行，“以學(xué)生為中心”的課堂教育以“學(xué)生發(fā)展為中心”，能夠吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維方式和思維習(xí)慣，體現(xiàn)了全過(guò)程教育[3]。

課程設(shè)計(jì)在課程教學(xué)中發(fā)揮舉足輕重的作用，“以學(xué)生為中心”的教學(xué)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的認(rèn)知作用，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，同時(shí)重視教師的引導(dǎo)作用，采用小組協(xié)作、個(gè)性化教學(xué)、分組討論等參與式教學(xué)，充分體現(xiàn)“學(xué)生主體、教師引導(dǎo)”的原則。在這種教學(xué)模式下，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、思考、探討、辯論，構(gòu)建獨(dú)立思維、協(xié)作學(xué)習(xí)的體系，提高學(xué)習(xí)效率，拓展了思維的深度和廣度[4]。本文在傳統(tǒng)的理論課“環(huán)境微生物學(xué)”教學(xué)改革實(shí)踐過(guò)程中，融入“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，開(kāi)展“以學(xué)生為中心”的教學(xué)設(shè)計(jì)，結(jié)合線上線下混合教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情，取得了較好的教學(xué)效果。

一、環(huán)境微生物學(xué)課程簡(jiǎn)介和學(xué)情分析

（一）課程簡(jiǎn)介

環(huán)境微生物學(xué)是本科環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是一門(mén)橫跨微生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程等眾多學(xué)科的新興、綜合、交叉學(xué)科，其核心思想是通過(guò)環(huán)境中眾多微生物生命活動(dòng)與環(huán)境和諧共存，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境和合理開(kāi)發(fā)可再生資源的目的。課程內(nèi)容包括四個(gè)部分，第一部分環(huán)境微生物學(xué)基礎(chǔ)，第二部分微生物治理環(huán)境，第三部分微生物污染環(huán)境，第四部分微生物監(jiān)測(cè)環(huán)境。課程的具體教學(xué)內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 環(huán)境微生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容

（二）學(xué)情分析

環(huán)境微生物學(xué)課程內(nèi)容以理論知識(shí)為主，教材中的教學(xué)信息量有限，缺少最新的知識(shí)和研究成果，與專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)的知識(shí)更少[5]。傳統(tǒng)的教學(xué)模式使得學(xué)生無(wú)法參與其中，只能被動(dòng)接受“枯燥的知識(shí)”，課堂氛圍沉悶，大部分學(xué)生無(wú)法運(yùn)用理論知識(shí)解決環(huán)境微生物領(lǐng)域的問(wèn)題，死記硬背現(xiàn)象嚴(yán)重。

因此，課程改革將“以學(xué)生為中心”的教育理念引入環(huán)境微生物學(xué)課程，實(shí)現(xiàn)從“教”為中心向以“學(xué)”為中心的轉(zhuǎn)變，從“教師將知識(shí)傳授給學(xué)生”向“讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造知識(shí)”轉(zhuǎn)變[6]，這種轉(zhuǎn)變讓這門(mén)傳統(tǒng)的理論課“活起來(lái)”。同時(shí)，融入了線上線下混合式教學(xué)模式，充分運(yùn)用線上學(xué)習(xí)平臺(tái)和中國(guó)大學(xué)MOOC慕課資源，有針對(duì)性地推送課程信息，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。

二、環(huán)境微生物學(xué)課程“以學(xué)生為中心”教學(xué)改革實(shí)施

（一）學(xué)生全過(guò)程參與課程教學(xué)

課程開(kāi)課前，利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)的調(diào)查問(wèn)卷功能，調(diào)研學(xué)生對(duì)環(huán)境微生物學(xué)課程知識(shí)資源的需求情況，教學(xué)方法和模式的選擇，全面掌握學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的期望，并在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中加以融入；在授課過(guò)程中，與學(xué)生開(kāi)展線上線下的交流，多渠道聆聽(tīng)學(xué)生對(duì)課程教學(xué)的意見(jiàn)，并及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法；課程結(jié)課后，學(xué)生反饋?zhàn)约旱膶W(xué)習(xí)效果，綜合評(píng)價(jià)課程的滿意度。調(diào)查結(jié)果顯示：95.50%的學(xué)生對(duì)課程改革后的教學(xué)模式表示滿意，實(shí)現(xiàn)了課程的知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)，充分肯定了“以學(xué)生為中心”課程理念的教學(xué)效果。

（二）線上線下混合模式的融入

課程采用線上線下混合教學(xué)模式，線上搭建了學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)，課程章節(jié)共四個(gè)篇章，下面設(shè)置十六個(gè)具體章節(jié)，涵蓋了環(huán)境微生物學(xué)完整的教學(xué)內(nèi)容體系，每個(gè)章節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn)包含教學(xué)資源、慕課視頻、知識(shí)拓展資料、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、圖書(shū)閱讀等。線下課堂教學(xué)環(huán)節(jié)與線上教學(xué)平臺(tái)巧妙結(jié)合，運(yùn)用線上教學(xué)平臺(tái)靈活開(kāi)展隨堂練習(xí)、投票、選人、搶答、問(wèn)題討論、分組任務(wù)、“翻轉(zhuǎn)課堂”等教學(xué)活動(dòng)。同時(shí)，利用學(xué)習(xí)通的成績(jī)管理功能，隨時(shí)掌握學(xué)生的課程學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，有針對(duì)性地制定個(gè)性化的教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)發(fā)布后，教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn)29個(gè)，實(shí)施教學(xué)活動(dòng)54個(gè)，學(xué)生的章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)達(dá)到2289次，線上線下混合模式的運(yùn)用，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

（三）專(zhuān)題報(bào)告提供學(xué)生展示的舞臺(tái)

環(huán)境微生物學(xué)專(zhuān)題報(bào)告以小組形式開(kāi)展，每組5～6名同學(xué)，學(xué)生分組確定報(bào)告的研究對(duì)象——一種微生物，重點(diǎn)闡述微生物與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，報(bào)告的形式多樣，可以制作PPT匯報(bào)，也可以錄制微視頻。經(jīng)過(guò)3年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累，探索出了一套完整的專(zhuān)題報(bào)告教學(xué)方法，將小組每個(gè)成員的工作任務(wù)細(xì)化，評(píng)分細(xì)則規(guī)范化（具體任務(wù)分配和評(píng)分細(xì)則見(jiàn)表2），有效避免了專(zhuān)題報(bào)告過(guò)程中任務(wù)分配不均等的問(wèn)題，讓學(xué)生參與專(zhuān)題匯報(bào)的全過(guò)程。專(zhuān)題報(bào)告為學(xué)生提供了展示自己的舞臺(tái)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、表達(dá)能力，以及運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生創(chuàng)作的作品形式新穎，軟件運(yùn)用熟練，信息量整合巧妙。課程調(diào)查中92%的學(xué)生反饋專(zhuān)題匯報(bào)的教學(xué)形式非常好，有助于提高專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能水平。

表2 環(huán)境微生物學(xué)專(zhuān)題報(bào)告任務(wù)分配和評(píng)分細(xì)則

（四）課程思政元素的引入

為落實(shí)新時(shí)代教育工作的根本方針，努力培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，環(huán)境微生物學(xué)課程在課程內(nèi)容的每一章節(jié)融入課程思政元素，“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”地傳遞思想政治教育內(nèi)容。明確德育目標(biāo)包括以下具體方面：

①運(yùn)用科學(xué)的思維方式，理性思考現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題；

②樹(shù)立生態(tài)文明理念，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)開(kāi)展環(huán)境保護(hù)研究；

③建立正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀；

④熱愛(ài)環(huán)境保護(hù)事業(yè)，注重職業(yè)道德修養(yǎng)；

⑤培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，提高實(shí)踐能力；

⑥堅(jiān)定中國(guó)特色社會(huì)主義的“四個(gè)自信”。

課程思政的載體多元化，實(shí)現(xiàn)課程思政“鹽溶于水”，潛移默化引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的思想觀念。課程思政元素與每一篇章教學(xué)內(nèi)容融合點(diǎn)如下：

第一篇 環(huán)境微生物學(xué)基礎(chǔ)

緒論部分介紹微生物學(xué)發(fā)展歷程中涌現(xiàn)出的勇于追求真理、堅(jiān)持不懈的科學(xué)家；微生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)部分，結(jié)合課程內(nèi)容融入思政元素，弘揚(yáng)“抗疫精神”，學(xué)習(xí)習(xí)近平生態(tài)文明思想，尊重自然，敬畏自然，樹(shù)立正確的價(jià)值觀。

第二篇 微生物治理環(huán)境

重點(diǎn)講授微生物在三廢（廢水、廢渣、廢氣）處理中的作用機(jī)理，根據(jù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技術(shù)方法原理內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的重要性，樹(shù)立遠(yuǎn)大的理想信念，“從小事做起，從身邊事做起”，培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)和道德情操；關(guān)注時(shí)政新聞，以及與環(huán)境相關(guān)的國(guó)家政策、制度、標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容的發(fā)布實(shí)施，堅(jiān)定“四個(gè)自信”；落實(shí)教師立德樹(shù)人根本任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研實(shí)踐，能夠自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，大膽創(chuàng)新，勇于探索，在實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式。

第三篇 微生物污染環(huán)境

主要介紹微生物與水體富營(yíng)養(yǎng)化的知識(shí)內(nèi)容，使學(xué)生了解我國(guó)水體富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)狀，激發(fā)從事環(huán)境保護(hù)工作的決心和熱情，融入家國(guó)情懷，創(chuàng)建美麗中國(guó)，發(fā)展生態(tài)文明。鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注全球環(huán)境問(wèn)題，引入我國(guó)應(yīng)對(duì)全球環(huán)境問(wèn)題的策略和積極行動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和責(zé)任感。

第四篇 微生物監(jiān)測(cè)環(huán)境

重點(diǎn)介紹環(huán)境污染的指示微生物，結(jié)合身邊事件，組織學(xué)生討論飲用水安全問(wèn)題，重視人體健康問(wèn)題，同時(shí)關(guān)注微生物監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的新技術(shù)新發(fā)展。

（五）多元化的學(xué)生評(píng)價(jià)體系

成績(jī)考核是教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，是進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)、反饋教學(xué)信息的主要方法?！耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)方法相比傳統(tǒng)的教學(xué)方法更側(cè)重過(guò)程性考核，采用學(xué)生自評(píng)、生生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)三種評(píng)價(jià)方式結(jié)合的方法，形成了環(huán)境微生物學(xué)的課程評(píng)價(jià)體系（圖2），克服了“一張?jiān)嚲矶ǔ蓴　钡目己朔绞奖锥耍涌陀^、全面地反映學(xué)生對(duì)課程知識(shí)和技能的掌握程度。運(yùn)用課程評(píng)價(jià)體系考核學(xué)生課程成績(jī)，并開(kāi)展“以學(xué)生為中心”的教學(xué)改革，學(xué)生的及格率達(dá)到96.52%，課程的平均成績(jī)和優(yōu)秀率也明顯提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到顯著改善。

圖2 環(huán)境微生物學(xué)課程評(píng)價(jià)體系

三、結(jié)束語(yǔ)

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)改革在環(huán)境微生物學(xué)課程中的實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體，學(xué)生主動(dòng)“學(xué)”和“做”貫穿了課程始終，并結(jié)合線上線下混合式教學(xué)，學(xué)生課前在線上教學(xué)平臺(tái)提前預(yù)習(xí)，課堂上教師講授重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)，解決學(xué)生的疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展討論、課堂練習(xí)、專(zhuān)題匯報(bào)，課后利用線上資源進(jìn)行課堂知識(shí)的鞏固和拓展，充分激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有效提升了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

通過(guò)在2017級(jí)和2018級(jí)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)環(huán)境微生物學(xué)課程采用“以學(xué)生為中心”的教學(xué)改革創(chuàng)新，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，課堂氛圍活躍，整體成績(jī)較好，2017級(jí)學(xué)生平均成績(jī)77分，良好（80分以上）比例達(dá)到44.35%，及格率96.52%，相比2016級(jí)學(xué)生成績(jī)明顯提高。對(duì)2018級(jí)學(xué)生的環(huán)境微生物學(xué)結(jié)課前調(diào)查結(jié)果顯示：95.50%的學(xué)生對(duì)創(chuàng)新的教學(xué)方式表示滿意，87.39%的學(xué)生認(rèn)為“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念有助于學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力的提高，100%的學(xué)生認(rèn)為老師推送的教學(xué)資源對(duì)學(xué)習(xí)課程知識(shí)有幫助，90%的學(xué)生喜歡分組討論的教學(xué)方法，還有91.89%的學(xué)生認(rèn)為“翻轉(zhuǎn)課堂”，讓學(xué)生匯報(bào)的教學(xué)形式非常好。

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)改革仍處于探索階段，“以教師為中心”與“以學(xué)生為中心”兩者并不矛盾，將兩者有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)教師作為教學(xué)的引導(dǎo)者，以學(xué)生為中心，在教學(xué)改革實(shí)踐中不斷完善優(yōu)化，探索培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展人才的新路徑。