OBE教育模式在微生物学实验教学改革中的实践与探索

OBE教育模式在微生物学实验教学改革中的实践与探索摘要：验证性、机械性等传统教学模式仍然被当前我国大多数高校微生物学实验教学所采用，该模式存在实验题目固定、实验操作技能低、考核方式单一、学生参与度不高等问题。为此，文章提出在高校微生物学实验教学中融入OBE教育理念，构建成熟的OBE教学模式，完善科学的学习评价方式，加强师资队伍建设，解决高校微生物学实验教学中存在的问题，促进学生自主学习并培养创新意识，提高课程的教学质量和学生学习产出水平，为OBE理念在高校微生物学实验教学推广应用进行了有益的实践探索。关键词：OBE教育模式；微生物学实验；教学改革由于微生物在生物医药、农业生产、食品加工、生态环境保护等领域的广泛应用，因此，微生物学成为全国生物类专业学生的一门重要课程。目前在高校微生物实验教学中，大多数仍然采用“教师讲解示范、学生模仿照搬”的传统教学模式，这种教学方法对学生动手能力以及创新思维的培养具有局限性［1-2］o因此，在新形势下如何推进高校微生物实验教学改革，切实提高微生物实验课的教学效果，就变得极为紧迫和必要。近年来,学者在微生物实验教学改革方面开展了一系列的研究探索并取得一定的成效。陈俊华等［3］通过调整优化微生物试验教学内容和结构，把一些独立的试验有机整合成了“培养基的配制、微生物的筛选和培养、酵母菌培养及酸乳制作”等系统试验。刘洋等［4］通过适当融入一些逼真的图片、合理引入一些导语、及时开展课堂小结等多种方法，既丰富了高校微生物实验教学的内容，同时也较好地改善了实验教学的课堂氛围。付学琴等［5］为了让学生更好地掌握细菌制片染色技术、无菌操作技能以及微生物分离纯化等方面的实践技能，把研究性学习引入到微生物实验教学改革中，不仅培养了学生持久学习的兴趣，而且较好地锻炼了学生的系统思维。然而，关于OBE教学模式在微生物实验教学改革中的实践应用，目前研究较少。文章针对微生物实验教学中存在的问题，将以OBE为导向的教学理念应用于江西师大生命学院微生物实验教学中，旨在提高微生物实验对学生的吸引力和学生学习的主观能动性，提升实验课程教学质量，为在高校微生物实验教学中推广应用OBE教学模式提供借鉴。1OBE教学理念引入微生物学实验教学中的背景及优势OBE教育理念的发展过程OBE(Outcomes-basedEducation)是一种注重学习产出的成果导向的教学理念，是从20世纪90年代开始发展起来的一种教育模式,其核心要素在于实质性培养学习者的学习能力，强化学习者掌握知识和应用实践的程度，而不是单一强调“教什么”“怎么教”的问题。OBE理念的提出，教育机构对学生毕业时达到的能力和水平必须有清晰的预期，并围绕这个预期的学习产出这个中心，基本遵循“定义预期学习产出”、“实现预期学习产出”以及“评估预期学习产出”三个必要环节与程序，搭建一个基于教育质量不断改进的教学闭环，保障学生达到预期教学目标［6-7］oSpady［7］认为OBE模式应围绕学生需要获得的能力实施教学。Acharya［8］提出了OBE教育模式四个基本原则：方向设计、扩大机会、给予高的期望和成功的支持、成果的清晰聚焦。Harden和Crosby［9］根据采用OBE模式展现出来的成果，提出

了Three-circle模型与Dundee模型。JanetBattistin1[10]指出OBE教育模式的实施虽然涉及多个群体，但是任课教师才是最终起到关键作用的人物。目前，OBE教育模式已在英国、美国、澳大利亚、新西兰等发达国家得到广泛推广应用，并取得了良好的效果和反馈[11-13]o由此，OBE教育理念我国教育各个领域得以应用。OBE教育理念与传统教学模式的差异分析OBE教育理念是一种全新的教学模式，是对基于“内容为主”的传统教学模式的一种变革，两者之间具有明显的差异，见表1。表1OBE教学模式与传统教学模式的差异分析序号基于“内容为主”的传统教学模式基于“学习产出”的OBE教育模式1严格预设课程，开展教学评估，对学习主体产出不作规定课程按支持学习主体的目标实现来设置，对学生毕业时达到的能力和水平有清晰的预期2按照教学大纲要求，将教学内容放置在预设的刚性时间框架下，根据学习主体实际需求，教师灵活调整教学计划，具有灵活性，短期内具有不可协调性，难以实现预期产出可以实现预期产出3被动的学习主体，教学成果主要体现在学习主体考试结果主动的学习主体，教学成果主要体现在学习产出——学习主体对知识的掌握和实际应用4考试驱动，学习主体的动力源自教师的引导自主学习，学习主体的动力源自自主设计实验、不断反馈和积极的自我价值感5严格按照教学大纲，分点组织教学把零散的知识点有机地整合成为一个系统，系统组织教学6以教师为中心以学生为中心7教师对学习主体负责，关注学习过程学习主体对自己负责，关注学习成效8强调教师希望达到的教学目标，教师根据教学大纲安排学习进度强调预期学习产出，学习主体决定学习进度从表1可以看出，OBE教学模式围绕如何让学习2.1构建OBE实验教学内容主体获得知识和能力开展教学，更有利于学习主体创新思维的培养；而传统教学模式则围绕如何让学习主体顺利完成教学大纲内容而开展教学，可以达到培养学习主体的实践能力，但不利于培养创新思维。2OBE教学理念在微生物学实验教学中的实施对策

按照不同专业的教学大纲和毕业要求，并综合学习主体对课程的预期情况、社会用人单位对从业者的需求情况和专家学者对行业发展的预判情况等因素，采取“反向设计”的方式,科学设置一些符合专业发展方向、科学实用且学生感兴趣的实验教学项目，确保实现预期产出效果，如表2。表2微生物学实验课程的部分预期学习产出专业实验项目掌握程度教学策略预期产出牛肉膏蛋白胨培养基、高氏1号培养基、马丁培养基等培养基制备掌握基础性实验主旨在于引导学生掌握如何从土壤中较好地筛选出能•够产生特定功能酶的微生物（例如：产生淀粉酶的微生,物等），同时开展对该类微生物的酶活性检测、分离纯化、以及菌种鉴定，让学生系统掌握应用微生物解决实生物细菌和放线菌的染色以及形态、表面结构的观察掌握研究型实验工程紫外线、化学因素以及温度等多种环境因子对微生物的影响掌握基础性实验■际问题的能力土壤中淀粉酶产生菌的筛选与鉴定掌握研究型实验牛肉膏蛋白胨培养基、高氏1号培养基等培养基掌握基础性实验主旨在于引导学生掌握如何从土壤中筛选出具有一定生物技术的制备降解能力的微生物，并对该类微生物如何分离纯化、鉴细菌的染色、形态和表面结构观察掌握研究型实验定、降解特性等开展研究，并在实验教学中增加“土壤分子微生物学基础技术、免疫学技术了解基础性实验微生物多样性观察”，让学生系统掌握微生物纯化、鉴土壤中降解微生物的分离鉴定和特性的研究掌握研究型实验定等相关技术牛肉膏蛋白胨培养基的制备、清毒与灭菌掌握基础性实验■主要是让学生学会如何从土壤或生活废水中分离、纯化•并初步鉴定出微生物，并将获得的微生物作为后续的实■验材料，让学生能系统掌握微生物相关知识和应用生物细菌的染色、形态和表面结构观察掌握研究型实验科学微生物的基因突变及基因转移微生物的分离、纯化和鉴定了解掌握基础性实验研究型实验2.2构建OBE实验教学模式提出课题f准备相关素材f设计个性方案f点评实验为了达到预期的微生物实验课程学习产出，笔者构设计f组织实施实验f评价实验结果f实验知识反馈”建了“逆向设计、正向实施”的教学模式：即由"逆向等环节构成。下面就以生物工程专业实验教学为例加以说明，具体模式流程见图1。图1OBE实验教学模式实践流程2.3构建OBE实验教学评价体系良好的学习评价体系的建立，既能准确反映学习者的学习效果，又能及时发现学习者学习过程中存在的问题，并采取针对性的措施加以弥补，最终达到教学目标。OBE教学模式要求对学习者的学习成果做出有效产出评估，笔者结合目前教学实际，制定了的微生物实验教学课程评价体系进行教学评价，如表3。表3微生物学实验课程学习评价体系评价指标评价标准权重（分）课前准备考核内容：根据己学知识，认真预习实验，查阅相关资料，自行设计实验，准备相关器材和药品, 20考核考核标准：学生能够自行准备实验，自行设计实验的能力实践能力考核内容：简单重复——能够重复简单的实验操作技能，如挑接单菌落、干热灭菌、玻璃器皿的包扎等。复杂重复——能够进行多步骤、系统性的实验操作。如细菌的分离纯化、革兰氏染色、糖发酵等生理生化鉴定等实验35考核考核标准：学生能够掌握基本实验操作技能，并根据具体情境来修正自己的操作模式，提高实验技能水平创新能力考核内容:指提出适合具体情境的新的实验操作步骤。如设计一套从活性淤泥中筛选出具有一定降解能力的微生物的工艺流程，提高污水处理效果，等等20考核考核标准：学生能够根据实际需要，创新设计实验，提高解决生产实际问题的能力出勤：实验课到课率5实验过程表现：平时上课操作及问题讨论5考核课后任务：实验结果的分析及思考题10学生互评：小组实验过程的主动性、团队分工合作性52.4构建OBE实验师资队伍OBE理念不是强调“教什么”“如何教”的问题，而是更关注学习成效，强调学习者掌握和应用知识的能力。因此，要有效开展OBE教学改革，必须转变只重视“教”而不重视“学”的单向教学思维模式，把学生的“学”与教师的“教”有机统一起来；要以“成果导向为目标”，反向设计教学方案，正向系统化设计实验流程，开设一些与生活密切相关的实验，从而激发学生的学习兴趣和主动探索性。基于上述OBE理念，立足课程现有师资队伍条件，通过组织课程教师参加各种相关培训班和学术交流会，开展课程组内教师研讨交流OBE教学案例等多种形式，提升课程组内教师开展OBE教学的能力和水平，使教师在传统的教学模式中融入OBE理念，营造浓厚的OBE教学氛围，创建相互合作、互相学习、共同进步的新型师生关系。3运用OBE理念进行微生物学实验教学改革的成效自2017年开始，笔者在江西师范大学生命科学学院微生物学实验教学中引入OBE教学理念，让教师从过去的“以教师教为中心”向“学生学为中心”转变，学生学习方式从过去的“获取知识”向“探究知识”转变，激发了学生学习热情。经过5年来的改革实践，取得了明显的效果。“以成果为导向”，提高了学生对课程的认可度教学改革前，学生总感觉微生物实验没有明确的学习目标，学习内容枯燥无味，缺乏学习兴趣和热情，甚至不知道学什么，学了以后有什么用，从而导致教学效果不理想。引入OBE教学理念后，首先明确课程目标，让学生知道微生物实验课程需要掌握哪些技能，了解微生物实验课程对自己未来职业能力培养的作用，极大地提高了学生学习的目的性和对微生物实验课程的认可度，增强了从事生物医药、农业、食品业等相关行业的信心。据调查，学生对该微生物实验课程的认可度由教改前的61%提升到教改后的92%，课堂参与度由教改前的53%提升到了教改后的89%，学生愿意从事与微生物学相关行业的学生比例从18%上升到了52%。"以学生为中心”，提高了学生学习的效果在传统的教学过程中，学生所做的微生物实验一般是一些小型的、独立的、验证性的实验，实验的创造性和探究性不够，学生纯粹成为一个机械操练手，不利于学生专业素养的培养和解决问题能力的提高，难以达到预期的教学目标。引入OBE教学理念后，学生在教师指导下全过程参与微生物实验，不仅使学生体验到发现问题并自己亲身解决了问题的成功感，而且增强了学生学习的持久兴趣，培养了学生系统思维和创新能力，提高了学习效果。调查发现微生物实验课程的学习成绩有了较大提升，均分由72-75分提高到了81-85分（百分制）。"以教师为引导”，实现了"教学相长”OBE教学改革真正的效果，在于“把以教师为中心”转变为“把学生当作教学的中心”，让学生充分参与，进行自主学习。在教学过程中，教师只是起到引导者、推动者和合作者的作用。在实验时，在教师的指导下，学生主要通过自行查阅实验资料，自行设计实验方案，全过程参与实验前期准备、实验过程及实验结果的讨论分析，这极大地提高了学生学习的主动性与积极性，提升了学生的研究能力与创新能力。同时，教师又可根据学生在实验设计思路、具体操作过程中出现的问题改进自己的教学方式，在实践分析中提高自己的专业素养和教学水平，从而达到教学相长、共同进步的目标。此外，OBE