毛竹简
(生态与资源工程学院 武夷学院,福建 武夷山 354300)
教育信息化是教育现代化的基本前提，落到新工科建设上，既以教育信息化为引领，教学方法创新为动力，实施“课堂革命”，加快实现高等教育现代化，紧跟时代潮流，为社会发展培养合适的人才[1]。微生物学实验，是现代生物技术的支柱之一，通过微生物学实验的教学掌握的微生物学的基本技能，是整个生物技术的基石，贯穿于整个生命科学领域。微生物学实验是培养学生从事自然科学工作的严谨细致、实事求是的作风，以及观察、分析和解决问题的综合素质和能力的重要途径[2]。因此，改革实验教学内容，构建新的实验教学模式，培养操作技能熟练、创新能力强、综合素质高的高级应用型人才以及成为微生物学实验教学改革的目标。
现行的微生物学实验教学过程中存在以下几个弊端：
1.1 讲解过于抽象，与理论联系不足
微生物学实验是生命科学类学生专业基础课程之一，通常在三、四年级开设。相较于高中生物接触过的植物、动物等相关知识，微生物更加抽象，学生在学习时无法直观的掌握其形态特征，这也降低了学生对微生物学习的热情。课堂操作时，因为每个同学的观察视野不同，教师无法进行逐一讲解，导致学生难将显微镜观察到的现象与理论联系起来，形成立体的知识网络。因此有必要在教学过程中引入现代化的教学手段丰富教学效果，提高教学效率
1.2 实验设置陈旧，未有效提高操作能力
微生物学实验因其在人才培养中的基础地位，教学过程中更加侧重基础操作训练，通常以验证性实验为主。教学过程中，实验的前期准备通常由授课教师准备，学生的参与度不高。传统的验证性实验项目之间的联系不明显，不利于学生系统的掌握知识，易导致学生对“无菌操作”掌握不牢，对后续进行创新性实验或毕业设计阶段独立实验造成不小的困难。按部就班的教学过程未调动学生的学习的自主性，学生思考较少，实践操作能力也无法得到有效提高。
1.3 考核形式单一，创新性培养不足
现有微生物学实验考核标准单一，实验成绩主要分为三个方面：一为出勤/预习情况(0%～10%)，一为课堂实验操作(30%～50%)，一为实验报告(50%～70%)。这种考核方式的注重点放在了实验报告上，而大量雷同抄袭的实验报告并不能真正体现学生的动手能力和科研素养。报告导向的考核方式，注重知识和技术的传授，忽视了学生的创新素质的培养，其观察思考能力并没有得到很好的训练。
1.4 行业拓展不足，不适应本地发展
近年来，随着经济的高速发展，行业更新也日新月异。传统的实验教学过程更注重于专业类实用知识的传授，较少结合实际应用及未来行业发展对学生进行引导。学用脱节，学习的理论知识未落到实际生产中去，既不利于学生继续深造，未来就业也易出现“不适”的情况。而地方高校是应用型人才培养的重要基地，是推动区域和地方经济社会发展的主力军，如何培养出扎实专业知识、应用能力强，且适应本地发展的复合型人才是教学的难点[3]。
信息化教学导致的“课堂革命”，引发了课堂教学的创新[1]。在教学中需转换教学主体，以学生为课堂中心，教师从讲授者转变为引导者，提高课堂知识转换效率，充分调动学生的生产力。线上开放课程是互联网交融的结果，能让学生打破时间地点的限制，根据自身的情况进行选择性的学习[4]。线上课程平台如中国慕课联盟、爱课程等拥有多元化的课程资源。丰富的多媒体视频、课件、课后练习题、课后讨论可以优化整合，学生获得的信息将大大增加。与传统的教学受限于教材、大纲等不同，线上课程拥有许多优秀全面的教学资源，授课者多为各领域优秀教师，具有深厚的专业知识，也掌握专业领域最新发展动态。通过线上课程，学生能够全方位的了解整个学科的知识脉络，及时更新知识体系、展望学科发展前沿动态。
微生物学实验教学目的是提高学生的动手能力，能够独立分析、解决实验中的实际问题；
培养严谨的科学态度、良好的实验作风和环境保护意识。线上课程能解决学生主动性问题，但作为一门实践课程，将学生的内驱力转变为生产力，还需要课堂必不可少的训练。以问题为导向，帮助学生突破难点，使感性认知能转变为知识内化，实现技能的提升。以项目的形式开展课堂教学，能让学生全面的参与到各个环节中，释放学生的创新力。“新工科”对知识的应用提出了更高的要求，要不拘泥于理论，而落到实际生产中去，在实践教学过程中引入一线企业的指导，培养出更符合行业、企业需求的复合人才[5]。
3.1 课前线上平台的自主学习
在课程开始前，通过布置学习任务等方式，引导学生利用电脑、手机等设备进行课前预习。微生物学实验内容中的“细菌形态观察”、“细菌的革兰氏染色”等实验其结果不够直观，通过线上课程的预习，学生能够很快的在显微镜下分辨出实验结果，加快学生对知识的掌握。线上平台还包含虚拟仿真平台，学生可以在软件的帮助下模拟实验操作流程，尽快熟悉基本实验操作流程，提高课堂操作上手速度。教师可以在学生线上预习的过程中，及时跟踪学习进度，收集学生的学习反馈，进而调整课堂内容及重点。
3.2 课上增设综合模设计类实验
微生物学实验是一门基础性的实践课程，在实验课时的限制下，现行的教学内容多为常规验证性，很多实验内容被压缩。通过线上预习可以压缩验证性实验学时，转而增设综合模块化实验内容。综合性实验如“细菌的生理生化试验”、“土壤中微生物的分离纯化”等能够让学生在加强基本技能的训练的同时，也强化了学生的应用能力。进一步可结合专业教师的科研情况增设一些开放设计性实验，如“材料抗菌性研究”、“茶山土壤微生物修护”等项目，以学生为主体分组开展。学生从查找资料开始，自行设计实验方案，整个实验的展开均由学生主导，教师只进行引导，让学生能够全面的将课堂知识与实际应用有机结合起来，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
3.3 建立立体评价体系
可以从以下几个方面对实验成绩进行立体评定：
(1)抽取微生物学实验中的基础实验操作，如革兰氏染色、显微计数等，让学生当场进行独立操作，根据现场表现进行打分，考查学生的基本技能。
(2)综合性/设计性实验按照小组的形式进行评分，考查实验组织情况、实验设计方案、创新性及实验完成情况等，综合考量学生的科研能力。
(3))组间讨论及组内互评，考查学生的团队协作能力和组织管理能力。
3.4 课堂外与一线企业紧密交流
新工科教育离不开企业的配合。微生物学实验课堂的训练能够让学生获得生物技术基础，而一线企业在行业发展趋势的把握以及专业实践能力方面有明显优势。课堂外，以行业专家讲座、参观相关企业等方式，能使学生获得微生物学科前沿及行业发展趋势，充分了解微生物相关企业工作环境及流程，推动学生理论知识与实践的紧密结合。企业深度参与实践课程，引导学生基于难点导向的科研思维，培养能在产业一线解决复杂工程问题的复合型技术人才。
高校是“新工科”人才培养的重要基地，是推动区域和地方经济社会发展的主力军，如何培养出扎实专业知识、应用能力强，且适应本地发展的复合型人才是高校教学的难点。微生物学实验的线上线下混合式教学尝试改变了传统的教学模式，线上资源的充分利用为学生提供了更宽阔的视野；
线下开放式的实验教学释放了学生的创造力，为学生提供了探索的机会；
地方企业专家的参与拓展了专业前沿，为学生的专业理想种下一颗种子。然而，实验教学改革是一个长期的工程，过程中必然会遇到各类的问题，需要我们在实践中摸索完善，培养出适合“新工科”的复合型人才。