“翻转式教学”在《微生物学》实验教学中的实
世界各国出于各种原因均考虑缩短学制，如何在压缩学时的基础上保证教学质量已成为热议的话题。源自欧美国家的一种新型的教育模式——“翻转式教学”(Flipped Classroom)成为达到该目的的一条有效途径。笔者根据从教经验，将“翻转式教学”引入微生物学实验教学，并探索出一系列支撑该教法顺利实施的教学程序。
效果跟踪发现翻转式教学作为一种革命性的高等教育教学方法，能调动学生的实验积极性，激发科研热情，消除学生对教师的依赖性而增加自强意识，充分发挥其主观能动性。此次探索为业界实现教育模式创新、学生素质培养提供了初步参考和借鉴。
最近世界各国出于各种原因，如美国出于缓解经济压力的考虑，欧洲和日本为了解决人才利用滞缓以及劳动力短缺的矛盾，纷纷考虑缩短大学学制。实际上，中国也面临着同样的问题，是否缩短大学学制在社会上引起了广泛争论。支持者的理由不言而喻，除了缓解市场用人压力，同时有充足的时间恋爱结婚，避免由于学制太长、毕业太晚而造成的所谓“剩男剩女”问题。反对者则认为，缩短学制、压缩义务教育年限会加重学生负担，同时导致学生质量下降。
因此解决好该矛盾的首要问题就是在压缩学制的基础上保证教学质量。一种源自美国并于2012年初流入我国的新型的教育方式——“翻转式教学”(Flipped Classroom)成为达到该目的的一条有效途径[1，2]。这种新的教学模式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成为全球教育界关注的热点，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”[3，4]。
《微生物学》是高等院校生物类专业的基础课程。该课程不仅要求学生熟悉微生物的基础理论、基本知识，同时要掌握微生物研究的基本方法和技术，具备科学的思维方式。鉴于该课程的重要性，目前已有很多高校的相关从业教师、学者对其教学方法、授课模式进行了研究和探讨，提供了许多可借鉴的经验。然而关于“翻转式教学”在微生物学实验实践授课中的运用所涉及的具体实施途径却无人尝试。
微生物学实验教学是微生物学的重要组成部分，也是培养学生独立思考能力和创新精神的重要环节。科学地设计实验路线、统筹地安排实验时间、放手的自由实验空间对提高学生的主动精神和科学的思维能力有重要意义。本人根据多年的从教经验，将翻转式教学引入到微生物学实验教学中，对其实施途径进行了如下探索。
一、转变观念，以学生为主
在传统教学中，课堂上教师主要进行知识的传授，知识习得由学生课后自己完成。这种授课模式决定了在师生的有效接触时间范围内，教师处于主导和引领地位。教师根据预先设定的教学内容宣讲和传授，虽然轻松掌握了课程进度，但是这样做的弊端是忽略了学生领悟和推演能力的个体差异性，不利于及时发现个别学生的实际问题，同时挫败了一些学生的学习主动性和创造性，使得学生在“填鸭式”的被动接纳中向大脑无为的深渊越滑越远。
而翻转式教学是对传统教学方式的一种颠覆，即学生自己在课堂前通过书本、视频、网络、多媒体课件等已经完成知识的学习和储备，而在课堂上，教师主要是针对学生提出的问题进行答疑解惑，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习中遇到的疑问，同时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。转变观念、以学生为主是“翻转式教学”的核心理念。
二、储备充分的学习资料
课前自主学习是“翻转式教学”顺利实施的根本途径，不仅适用于理论课，在实验实践教学过程中同样适用。自主学习需要齐备的相关资料，对于实验课程，授课内容不仅涉及理论知识，同时更重视实践技能的培养，因此，仅满足理论教学的文字、图片和相关原理的视频音像等尚不能满足实践教学的需要。要想让学生在实验过程中学会正确的操作，准确的操作步骤和手法、精准的时间把握都很重要。为了让学生有感性认识，相关教师应提前充分准备相应的多媒体资源并在网络课堂中共享以供学生自主预习、演练、模仿，真正做到心中有数。
(一)实验课前先行讨论
预习结束即可进入实验室进行实验吗?这样达不到“翻转式教学”的目的。预习结束之后课前组织学生进行讨论。对于验证类实验，如菌体形态的观察、革兰氏染色等，在告知其注意事项前不妨讨论：该实验关键的步骤是什么?为什么?有同学调焦的时候总是看不见菌体，为什么?把这些以前实验过程中学生容易出现的问题提前进行讨论，并得出结论，或者带着这个疑问在实验过程中找到解决方案，会比直接讲授更能留下强烈记忆，加深印象。对于设计类实验，课前讨论更有必要。
过去的常规授课即便是设计性实验，学生来到实验室时各种材料已经准备齐备，学生只要了解原理，按照要求操作即可，这样做的结果是学生做实验犹如走马观花，来不及深刻思考，更不用说培养创新精神。而新的教法让我们先预习再讨论，有充分的时间思考和斟酌，比如我们可以这样讨论，这个设计完美吗?为什么?如果不完美可以怎样改进?设计中哪个环节最重要?当回答完这些问题，同学们就会在真正的实验中对每个环节心知肚明，他们因为知道其中的实验原理而注意细节，实验出现误差和失败的几率也会更低。更重要的是在讨论式教学中，学生的积极性被调动了起来，每个大脑都是一个小宇宙，大家在集思广益中擦出火花，虽然不是每次提议都正确，但每次争议都促进了大家的思考，而科学的思维方式是人才培养的一个重要目的。
(二)学生自行设计实验，准备材料
在传统的实验教学中，实验材料都是由任课教师提前准备，课堂中由教师讲述实验原理、注意事项，然后示范进行实验。新的教学方法更注重以学生为主体。在一些灵活性较强的设计性实验上，我们可以先进行上述讨论，在实验思路上达成共识，得出最优的实验方案。然后，在学生进入实验室后，对学生进行分组让他们自行准备实验材料。准备材料看似简单，却包含着智慧。它要求操作者对正确的实验路线已经了然于心，具备科学的思维方法，能够统筹地安排时间，在最快、最短的时间内完成实验。由于初次涉及这种教学方法，学生在新奇之余也难免因为经验不足丢三落四，顾此失彼，教师可以在期间巡回提示。如此这般，在材料的准备过程中，不仅无形中培养了学生的主动精神，同时使得他们更加具备责任感。
(三)放手实验，监督提示
完成了上述过程，学生对实验的内容、原理、过程已经成竹在胸，放手实验就变成水到渠成的事了。这时候教师只需要在一旁巡视，点播即可。因为可能碰到的问题在先前的讨论中都已经予以注意，此时再出现的问题就很少了。
(四)设立与之适应的教学评价机制
传统的教育对实验教学效果的评价多以以下几种方式进行：(1)将实验基本原理和关键的细节部分并入课程的理论试卷中，通过学生回答问题考察学生的具体掌握情况。(2)在实验过程中考核评估学生操作的正确性和结果的准确性。(3)根据学生的出勤情况和实验的具体表现记录平时成绩。然而在新的教学模式下，这种评价体系不能如实地反映学生自主学习、管理时间和自我组织的能力，也不能考量学生的创新思维和团队精神，因此教师要根据实际情况设立与“翻转式教学”相适应的学生评价机制，对学生的课前自习、实验材料准备、课堂中的讨论和操作以及课后的整理与收尾进行全方位的评估，以摸清学生的实际情况，客观全面地反映学生的水平。
为验证该法的可实践性和学生的接纳情况，在对以上新教法连续实施两个学期结束后对改革的满意度进行问卷调查。结果发现，参与测评的学生中，有94%的学生支持新的教学方法，表示对授课方法非常满意;4%的学生认为无所谓;仅有极少数学生表示反对，原因是实验过程过于复杂。
由此可见，翻转式教学作为一种革命性的教学方法，如果方法得当、途径正确在实验实践教学中同样具有适应性[5]，能调动学生的学习积极性，激发科研热情，消除学生对教师的依赖性而增加自强意识，充分发挥其主观能动性。这种教法能培养学生独立分析问题、解决问题的能力以及严谨的科学态度和创新精神，为学生走出校园融入社会打下坚实基础。这也是这场教育史上的革命在没有任何官方和权威机构组织引导的情况下被广为传播并被纷纷效仿的原因。
作者：张昕 周湘 林海萍 来源：教育教学论坛 2016年24期