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摘要：“五步法”翻转课堂是基于认知理论的新型翻转课堂教学法，可有效改善翻转课堂的课堂教学效果。本论文针对生物工程专业微生物学部分章节进行“五步法”翻转课堂教学设计和教学实践，并对教学效果进行问卷调查和教学效果比较。进一步对将该教学模式在微生物学理论课教学中推广可能遇到的挑战进行了分析和建议，以期为“五步法”翻转课堂的推广研究及学科教学应用提供借鉴。
关键词：五步法翻转课堂；教学实践；微生物学
本文引用格式：邓冬梅,等“.五步法”翻转课堂在微生物学教学中的应用实践[J].教育现代化,2019,6(04):153-155.
微生物学是生物工程专业的一门专业基础核心课程，是研究微生物及其生命活动规律的学科，它主要给予学生基础和系统的微生物学基础知识、基本理论和实验操作技能,可为后续的发酵工程和基因工程等专业课程提供必要的理论基础，在生物工程课程体系中处于十分重要的地位[1]。微生物学课程的授课内容涵盖微生物的分类和鉴定、形态与结构、营养和代谢、遗传与变异、生态和免疫等多个方面，授课内容多且知识点细，传统的教学活动一般是以教师为中心的授课，在课堂上授课教师主要以描述性的讲解来向学生传播知识，而学生仅作为被动的认知信息的接受者来学习知识。这种教学模式存在一定弊端，往往导致学生基础知识的应用能力训练不足，也难以培养学生的独立思考能力和创新能力。如何将对学生能力的培养融入课堂教学中，是当下微生物学理论课堂教学改革的目标和重点之一。鉴于微生物学课程的重要性，目前已有很多高校的相关从业教师、学者对微生物学理论课程的教学方法、授课模式进行了研究和探讨，为微生物学课程的改革提供了众多可借鉴的经验。
在众多课程教学的教学模式中，来源于美国并于2012年初流入我国的新型的教育方式——“翻转课堂”（Flipped Class room）因为其独具新意的教育理念和令人称奇的教学效果近年来已成为全球教育界关注的热点。“翻转课堂”被加拿大《环球邮报》评为2011年“影响课堂教学的重大技术变革”[2，3]。“翻转课堂”教学模式中，秉承以学生为主的核心理念，并以培养学生知识应用和创新能力等为教学目标，在此核心理念和教学目标指导下，“翻转课堂”教学模式的教学活动开展如下：学生自己在课堂前通过书本、视频、网络、多媒体课件等知识媒介形式，通过课下自学完成知识的学习和储备，而在后续的课堂上，主要进行学生间的讨论，教师主要是组织学生的讨论，并针对学生自学过程中遇到的，或在课堂讨论中遇到的问题进行答疑和解惑，通过问题讨论、知识运用等形式帮助学生完成知识的习得。这种以学生自主学习为主导，以满足学生需要为目的的教学方式，能够有的放矢地解决学生学习中遇到的疑问，同时也便于教师及时了解学生对整体课程的掌握情况，从中甄别出需要推动的后进生和发现、激励思维活跃、有创新精神的优等生。
但是，在很多课程的实际教学过程中，“翻转课堂”教学模式的顺利实施存在较多困难。第一，不能保证所有的学生有兴趣看视频和其他学习资料，且在课下对学生的学习无法进行有效监管，在此自由状态下，自律性不够的学生课前可以不看视频和其他学习资料；第二，如果学生没有看视频的情况下，课堂讨论环节很难进一步进行，达不到预期教学效果。为此，台湾大学李维晏博士根据认知心理规律[4,5]，总结出了实操性强的“五步法”翻转课堂，该教学方法按时间顺序的基本操作为导入、筑基、加强、提升和巩固[4,5]。在导入阶段的主要目的是引起学生的学习动机，进而有兴趣观看视频等课下自学资料，筑基环节的主要目的是是巩固和评价学生看视频的效果，加强环节的目的是在导入和筑基基础上针对教学重点提出增加难度的问题，让学生进行讨论，加深对知识的掌握和提高学生应用知识的能力，巩固环节的目的是通过课后习题，让学生进一步掌握相关知识。目前，“五步法”翻转课堂在英文写作等课程中已获得良好教学效果。但目前尚无利用五步法翻转课堂应用于微生物学教学的报道。为此，我们对微生物学中微生物的营养和培养基环节进行五步法翻转课堂教学实践。
一课程内容介绍
微生物的营养与培养基是微生物学课程中的重要内容。“微生物的营养与培养基”中的第三节培养基教学环节中，教材上介绍了培养基配置的原则和各种培养基，但如果这章节的教学以教师教授为主，学生尽管能掌握关于培养基的种类和基本概念，但对一特定的培养目的，如何选择合适的培养基，学生没有深入思考，因此学生自己配置培养基的能力仍然得不到提高，对如何选用培养基，为此我们对此章节，进行了“五步法”翻转课堂教学方法实践，将学生获取培养基配置和种类的环节放在课下学习，课程上进行讨论，以锻炼学生配置培养基的能力。
二五步法教学实践
利用“五步法”翻转课堂教学方法对微生物学课程中“微生物的营养与培养基”内容的第三节“培养基”进行了2课时（80分钟）的教学实践，具体过程总结如下：
导入：在上次课结束时，通过舌尖上的中国图片进行导入，导入说明，培养基是微生物的美味，配置培养基也就是给微生物做美食。
筑基：通过视频制作软件，进行视频录制，视频录制时注意时长和知识概括性，由于一般学生的注意力只有15分钟，录制视频时长15分钟，视频主要关于培养基概念，配置过程，配置原则和基本培养基类型，关注概念和知识点间联系。为保证学生观看视频，根据视频先后顺序，设置4个基本问题“适合放线菌的培养基”“适合细菌的C/N比”“酵母适宜的生长pH值”和“固体培养基中琼脂浓度”等。
加强：在课堂进行，提问学生对筑基环节中5个基本问题的掌握情况，并以4人小组形式，讨论继续5个类似难度的基本问题。进行此环节的目的是，考察学生是否进行了视频观看，更重要的是此环节主要学习形式是小组讨论形式的同伴学习，给学生复习和相互学习时间，确定学生掌握了基本知识，并增加学生学习的信心，为进一步的提升教学环节打好基础。在此环节，老师通过小组提问，确定学生是否掌握了预期的知识内容，在此基础上，再进行进一步的讨论。
提升：提升环节涉及的问题相对前几个环节相应应较难，需要学生在掌握基础知识的基础上，进一步思考和应用，真正具备应用知识解决实际问题的能力，因为难度加大，所以提升环节针对问题为整个教学内容中的重点和难点，设计的问题应具有综合性和与实际问题结合的特点。对学生能力的培养，在高校教学中日趋重要，因此通过“培养基配置的原则和各种培养基”章节的学习，学生在掌握培养基相关基本知识的基础上，可以针对一个实验目的，设计和选择合适的培养基，并能设计完整合理的实验方案，是“培养基配置的原则和各种培养基”章节的重要能力培养目标。在提升环节主要根据这一教学目的进行问题任务设计设计的具体问题为：如何从土壤中筛选产蛋白酶的细菌？针对这一实践性强的实际问题，在课堂上，首先引导学生任务分解，将这一综合性强的任务分解为3步：（1）土壤中产蛋白酶细菌的富集，确定富集的目的和原理；（2）将富集的细菌在平板上进行初步筛选，确定筛选的原理和筛选的准确性；（3）对筛选出的产蛋白酶细菌进行平板划线分离，确定分离的原理和获得纯菌落的标准；
（4）产蛋白酶的细菌的复筛。引导后，让学生对分解任务进行分组讨论，绘制标详细实验路线图，并在每一步如何针对培养目的选择对应的培养基，列出培养基成分。每个组的结果以整理的纸质讨论结果形式展示，并让1-2个组的学生口头汇报讨论的结果。进一步在课堂对学生汇报结果进行讨论，通过第二次的课堂讨论，对学生第一次讨论的结果进行现场反馈，让学生真正掌握如何利用培养基配置的基本知识解决一个实际培养基配置问题的过程和方法，以达到预期的教学目标。
巩固：提升环节的活动主要是小组讨论，为让学生更牢固的掌握相关知识内容，还需要课后作业的巩固，根据提升及之前环节的讨论，布置相关课后任务，即为“五步法”翻转课堂中巩固环节的主要内容。在本次授课中，为让学生更系统深入的掌握相关知识点，在巩固环节的任务设计上，注意和课堂上内容的关联，同时比课堂上内容应更加深入，因此设计为，每个学生写出完整的从从土壤中筛选产蛋白酶的细菌的实验方案，并注明每个培养基中各成分作用及平板筛选培养基的筛选原理。为防止学生为了作业而作业，增加作业的兴趣性和学生对掌握知识后的成就感。进一步将“土壤中筛选产蛋白酶的细菌”设置为开放实验，学生以课堂分组的形式自愿在实验室完成“土壤中筛选产蛋白酶的细菌”实验，完成实验的学生在平时成绩上进行加分。“土壤中筛选产蛋白酶的细菌”开放实验的设置，也把理论和实践紧密结合起来，在学习，通过巩固环节，也让学生在巩固掌握理论知识的基础上，真正理论和实践紧密结合，学以致用。此外需要注意的地方是，在巩固环节，课下任务中方案的撰写为每个人都要完成，主要为了避免学生依赖和偷懒，保证每个学生对知识内容的掌握巩固。
三授课效果
课堂实践证明，“五步法”翻转课堂大大改善了之前讲授和课堂任务放在一堂课中，学生没有足够时间反馈课堂知识的问题。课堂上学生反响较好，学生在提升环节对提升问题有了较深入讨论，课堂表现积极。为准确考核“五步法”翻转课堂的授课效果，授课后进行了学生调查问卷（表1），也进行了章节小测试，并和按传统方式授课的其他章节进行比较（表2）。由表1可以看出，学生比较喜欢“五步法”翻转课堂这一新型授课方式,对课堂互动和教授知识量都比较满意。个别同学因性格关系，对课堂大量互动和讨论不是很适应。课堂测验表明，学生通过“五步法”翻转课堂这一授课方式对知识点的掌握优于部分传统授课方式的教学内容（表2）。
四展望
对微生物学中应用“五步法”翻转课堂的展望如下：
（1）实践证明“五步法”翻转课堂可以用于微生物学教学。但微生物学内容教学复杂多样，要根据具体内容和教学目的选择适合的授课方式，“五步法”翻转课堂是其中一种授课方式，但不能完全替代其他授课方式。
（2）遵循认知规律，授课内容由浅入深。“五步法”翻转课堂和一般翻转课堂的重要区别就是在开始讨论问题和视频内容上的区别，视频内容简洁清晰也比较简单，在观看完视频后及加强环节均设置基础和相对简单的问题，让学生适应新型教学方式，同时掌握基础知识，也树立能完成的信心，保证这几个环节学生能集中在课堂上，避免直接讨论难度较大问题，学生不知道如何开展讨论的情况。
（3）注意事项：课堂任务形式多样化，课后作业形式多样化。为使翻转课堂更具有吸引力，课堂任务和课后作业应多样化。课堂任务可以是小组讨论结果汇报、书面题目完成等，课后作业除了书面作业外，还可以是展板、模型制作和开放性实验，通过多样化的实验一方面锻炼学生学以致用的能力，一方面激发学生学习信心和学习兴趣。
参考文献
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[7]林维平,张大伟,高媛媛,等.微生物学教学中育人的探索[J].教育现代化,2017,4(45):258-259.
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