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梁 杰，蔡力锋，刘 涛
（莆田学院环境与生物工程学院，福建莆田 351100）
“翻转课堂”是发源自美国科罗拉多州林地公园高中，是“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”的翻译说法，是指调整传统的课堂内外时间将教学结构翻转，在翻转课堂教学模式下，任课教师需要事先准备好与课程教学视频、视频讲座、电子书等在线教学资源供学生提前观摩学习，要求学生在课前自主学习在线课程资源，教师不再占用课堂宝贵时间来讲授课程的基础知识而是用来与学生进行答疑解惑、互动交流等活动。翻转课堂对课堂教学在时间和空间上有了很大延伸，学生在课前可以自主规划学习节奏，利用线上教学资源获取所需要的知识点，教师也会有更多的时间和机会与学生交流沟通，由此可以促进学生对课堂知识的深度学习。长期以来，传统的教学方法以教师课堂讲解灌输教学内容知识点为主，学生被动接受“满堂灌”的内容，来不及全面消化吸收，也就更谈不上主动思考和积极探索了，这对于国家目前号召的培养高素质的复合型、应用型、创新型技能人才是极为不利的。
2016 年，教育部印发的《教育信息化“十三五”规划》中指出，鼓励教师利用信息技术创新教学模式，推动形成“课堂用、经常用、普遍用”的信息化教学新常态，鼓励教师应用网络学习空间开展备课授课、家校互动、网络研修、指导学生学习等活动；
鼓励学生应用网络学习空间进行预习、作业、自测、拓展阅读、网络选修课等学习活动，养成自主管理、自主学习、自主服务的良好习惯。要实现学生学习过程、实践经历记录的网络学习空间呈现；
依托网络学习空间逐步实现对学生日常学习情况的大数据采集和分析，优化教学模式。当前科技高速发展，互联网信息技术广泛渗透到社会经济、生活、教育的各个方面，利用互联网信息技术与传统教育深度融合来推动教育行业的协同创新发展是教育行业发展的新常态，是当前教育从业人员关注的热点问题。2018 年4 月教育部引发了《教育信息化2.0行动计划》中提出，要实现从专用资料转变为基于互联网的大资源观念，同时要转变技术素养观和教育技术观，要求师生教育技术不能仅仅停留在学习环境中，而要嵌入学习系统中，更要利用信息素养和信息技术合作。2020 年全球受新冠肺炎疫情的影响，传统线下授课方式受到极大影响，基于互联网技术的开放式在线教学应运而生。当前时代背景下教育手段智能化、网络化、信息化是顺应经济发展的必然趋势，建立校园化数字资源，鼓励通过线上平台（如超星学习通、腾讯课堂、钉钉等）和信息技术搭建可辅助传统实践教学的平台资源，通过对传统教学的补充和完善，不断提高课堂教学质量和人才培养质量。
超星学习通是泛雅超星公司为方便广大高校师生设计的一款移动教学软件，可在智能手机、平板电脑上快速获取信息和数据的移动性学习平台，其使用方便快捷，使用不受时间空间的限制，迎合年轻一代的喜好和习惯，解决了课堂上无法吸收知识又不能随时提问的窘境，受到高校广大师生的喜爱。师生用户只需要下载超星学习通APP，任课教师可在设置课程门户之后发布各类教学资源（如课件、教学视频、学习资料等）、交流互动、答疑解惑、课前测试习题、发布习题作业等供学生课前自主学习，学生只需要有一部智能手机，即可随时随地观看学习教学视频和相关的学习资料，提前预习学习，教师可通过软件检测到学生的学习数据和学习情况、批改作业、答疑互动等[1-2]。
以食品质量与安全专业基础课“食品微生物学实验”教学为例，探索应用翻转课堂教学手段结合线上教学平台进行改革，设计相应的教学流程和实现方式，以期探索利用翻转课堂教学模式培养学生自主学习能力的创新途径，为培养具有高素质的复合型、应用型、技术技能型人才奠定基础，这也是当前应用型地方高校教育教学大改革的终极目标。
“微生物学实验”是生物工程、食品科学、环境工程、医学检验、园艺学、药学等专业的核心基础课程，根据不同专业特点再细分为“食品微生物学实验”“环境微生物学实验”等，但课程内容一般都涉及微生物（细菌、病毒）的形态结构和繁殖方式、营养和培养基、代谢和发酵、生长和控制、生态和分类，以及微生物的鉴定和应用及其在自然界中的循环等几大分类，具有知识点繁多、教学内容琐碎繁杂等特点，要培养专业基础知识扎实的应用型人才，需要任课教师构建科学系统的教学体系来夯实学生的基础知识。传统的实验教学由于大纲课时的限制，课堂时间有限，教师在课堂上只能利用有限的时间概括讲解知识点，细碎的知识点、专业术语和专业名词无法详细讲解，学生基础及学习能力各有不同，部分学生对知识点的掌握囫囵吞枣，无法很好的消化吸收掌握知识难点和重点，更谈不上理论联系实际提高实践操作水平。与其他实践课程不同，“食品微生物学实验”是一门延续性较强的课程，每个知识环节密切相扣，在课程初期若对基础知识无法深入理解掌握知识难点不够扎实，会影响后面综合性实验的进一步学习，随着教学深入学生不理解的知识点，跟不上的学生就会逐渐失去学习兴趣，更不会积极思考实验教学难点和重点，这对培养学生的动手能力、创新精神是不利的。任课教师在演示部分实验操作时，有些仪器如高压蒸汽灭菌锅是高温高压的特种仪器，数量少，构造复杂，实验原理较为抽象难懂，课堂上讲解受课时和客观条件限制只能简单讲解基本的安全注意事项和操作，整个班级的学生围在一台高压灭菌锅周围看教师讲解操作一遍，部分学生看不清、听不明白也不敢问，教学效果较差。
基于超星学习通构建“食品微生物学实验”翻转课堂教学模式的总体思路是有效结合传统教学和超星网络平台，取长补短以实现教学模式的多元化、智慧化、开放性。主要分为以下几个设计思路：①将现有的“食品微生物学实验”教学大纲和实验内容全盘梳理，制定科学的线上线下混合式教学方案，对现有的课程资源统筹分类。②对线上教学的课程内容与线下的面授的内容归类，利用线上平台教学资源使知识的传授过程不局限于课堂，通过超星学习通平台自主完成线上教学内容预习，对实验原理、难点、操作流程有了直观的认知，任课教师在课堂答疑、解惑、重难点分析、交流互动，由此，实现由传统课堂到翻转课堂教学的转变。③翻转课堂教学模式下，突破了对时间、空间的依赖，借助信息手段实现“全天候开放实验室”，把知识的内化过程放在课堂内，加深学生对实验原理和难点的深入理解，激发学生主动思考，将教学引向更深层次。④翻转课堂教学模式为实验教学提供更科学、更充足的时间和空间，学生完成课前自主学习，课中进入实验室的实践教学过程中由教师引导、学生实际操作为主完成知识的内化；
课后借助网络平台，学生可多次复习巩固关键操作步骤和实验难点，教师通过线上学习数据和考核模式对学生学习情况进行评估的教学方式。
通过超星学习通平台构建线上线下深度融合的翻转课堂教学模式以期实现以下目标：①教学模式由传统的学生被动接受教师灌输的知识转变为课前自主学习教学内容。②建立以学生为中心、教学成果为导向为中心的教学模式，根据学生的兴趣和喜好借助线上资源平台使得学生自主熟悉教学内容，对教学难点、操作流程有了直观的认知。③学生通过线上平台资源提前预习，在充分思考的同时遇到问题及时记录，不同基础的学生根据自身需要，可反复观摩教学视频和课件，跟学生讨论不易理解的知识点，能激发学生自主学习、主动思考的能力。④完成该实验教学后师生都可在线上平台交流实践心得体会，学生由被动操作者变为主动学习者，能有效提升学生自主学习能力和主动思考能力。教师还可以根据学生对课程内容的感兴趣程度，设计大学生创新创业竞赛项目，吸纳学生参与，延伸和拓展学生应用知识的能力。
教育教学改革的终极目标是为了培养具有自主学习、主动思考、动手能力和创新能等综合能力优秀的应用型人才[3]。翻转课堂教学模式是将线上线下、课堂内外深度融合的混合式教学模式，是以学生和成果导向为中心的教学模式。
（1）教师作为翻转课堂的设计者、组织者和监督者，课前需要完成对“食品微生物学实验”教学的整体设计工作。①课前调研和分析学生的基础，根据教学大纲的培养目标设计线上教学资源和线下授课内容，对学生开放内容丰富的线上资源平台。需要任课教师精心准备实践教学视频、PPT 课件、操作指导、数据处理、思考题、测试作业等线上教学资源，内容兼具实验简介、关键知识点、操作要点、目的、与生产实际相结合的应用过程等，突出难点和重点，并对实验过程中可能出现的失败情况详细分析，特别设置了课前线上讨论的环节，学生可以对教学知识点各抒己见，在师生、学生之间交流互动过程中加深对课程内容的认识，学生在课前自主学习阶段完成了知识的内化过程[4]。②在建设平台资源时，根据地方院校的实际情况将区域特色的优质食品产业发展与实验教学项目相结合，有针对性的设计实验项目。将经济发展、教学内容和实验对象有机融合，弥补原有的教学内容无法满足当前就业需求的缺陷。③完成线上资料的准备之后，实验教师准备好实验仪器和材料，安排预习和学习任务，要求学生了解并掌握实验原理、重点难点、流程、仪器操作方法及安全注意事项。
（2）课堂实施阶段。教师引导学生把课前预习的知识运用到课堂实践中，在课堂上对学生预习中碰到无法解决的问题有针对性的解答。①检查预习。检查学生对课程知识点的掌握情况，是否认真预习思考。②提问讨论。围绕实验的知识点进行讨论、答疑、提问等，包括教师提问、学生之间的相互讨论、学生提问教师答疑，学生也可以对实验结果分析预测，这个环节能考察学生预习情况和思考问题的能力，教师根据学生主动思考和回答问题的情况打分。③指导操作。教师有针对性地讲解实验重点和难点，或随机抽取学生来替代老师的功能进行讲解授课考察学生预习情况。讲解后，学生开始进行实验操作并记录原始数据，教师着重强调实验的规范化操作，纠正学生操作中出现的问题。对一些综合性、设计性实验，教师提前布置要求学生自行分组完成实验，团队的每个成员需要事先查阅文献资料明确各自的实验任务，在实践操作过程中若遇到难题，能独立思考或与组内成员协作解决，可锻炼学生的团队协作能力。完成实验后师生都可在线上平台交流实践心得体会，该举措能有效提升学生自主学习能力和主动思考能力，避免课前的观看视频等学习过程变成纸上谈兵，学生由被动操作者变为主动学习者。
（3）课后总结。教师根据学生在课堂上的提问将知识难点在线上平台发布补充学习资源并进一步课后答疑，同时完成对学生个体和小组的综合评估；
学生完成课后练习测试和数据处理，在平台上与教师和学生交流心得。教师在线上平台设计与实验相关的小测试，考核学生对实验的掌握程度。教师还可以根据学生对课程内容的感兴趣程度，设计大学生创新创业竞赛项目，吸纳学生参与，延伸和拓展学生应用知识的能力。
（4）改革考核模式，全面考核学生运用知识能力。翻转课堂的考核方式与传统教学不同，传统教学是在课程结束以后进行考试，翻转课堂把考核贯穿于教学全过程，形成多元化的考评体系。实施翻转课堂教学的班级推行区别于传统实验教学的评估体系（见表1），利用超星学习通平台采集统计学生通过线上教学资源的学习数据，对学生课前、课中、课后的学习过程进行持续的监控和检测，强调学生在独立自主学习、参与讨论、团队协作、创新意识等方面的表现，该评估体系得分占期末总评的40%，这种评估体系结传统的实践考核方式，激励学生自主学习。在此基础上，当教学进行到一定阶段，学生有了一定的专业基础知识，任课教师可以设计综合性实验项目，由学生自发组团成立实验小组，根据老师布置的实验项目设计研究的内容和目的，学生可通过分工查阅文献资料并以实际实验条件为依据设计实验流程、步骤，教师给予必要的指导和建议，在这个过程中，充分发挥了学生学习的主观能动性如检索文献资料能力、分工协调配合、沟通能力、自信心、主动思考、沟通交流能力，为培养高素质的创新型、复合型、应用型人才奠定基础。
学生成绩考核体系[5]见表1。
表1 学生成绩考核体系
基于超星学习通构建的翻转课堂教学模式能充分发挥网络信息技术的优势，将翻转课堂教学模式引入“食品微生物学实验”，通过课程门户建设能有效聚集丰富的教学资源，跨越时间和空间给实验教学带来的种种限制，改变了传统实践教学“输入式”的模式而转向“以学生为中心以教学成果为导向”的教学模式，以学生喜爱的电子终端产品为媒介培养学生自主学习能力、团队合作精神、科学创新精神[6]。同时，也促进教师业务素养的不断提高，要求任课教师要与时俱进地更新教学理念和手段，熟练掌握和运用网络信息化技术为教学服务，充分发挥教师团队协作配合作用，促进相关学科课程教学资源最大化的共享，在增加教师之间交流的同时避免了学科交叉知识点重复讲解的情况，有效提高教师的工作效率。但这种教学模式仍然存在许多不足之处，需要教育同行们积极探索、不吝分享各自的宝贵经验，不断完善翻转课堂的教学模式，真正做到线上线下教学的深度融合，实现教学手段多样化、科学性、先进性的目的，为各行各业培养更多具有高素质、专业过硬的复合型、应用型技能人才。
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