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摘 要本文以高职院校生物监测课堂中水体中总大肠菌群测定为例，从教学内容的分析、教学思路的设计、教学过程等方面有机的融入现代信息化教学手段，激发学生的学习兴趣，充分发挥学生的学习主体性。
【关键词】生物监测；信息化教学；教学设计
2010年，国务院审议并通过《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》。教育部为推进落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》关于教育信息化的总体部署，组织编制了《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》。为了贯彻落实相关的文件精神，推动职业院校教育教学改革，强化技术技能人才培养，在专业教学中应用现代信息化教学手段，提高教学效果和质量，推进信息化教学模式势在必行。
信息化教学是在应用信息技术构建的信息化环境中，通过信息化教学设计优化教学过程，以学为中心，促进学生的学习，培养学生的创新精神和综合能力。信息化教学模式是建立在建构主义理论基础之上的，其学习环境包含情景、协作、会话和意义建构四个要素。在教学中，教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动获取信息的帮助者、促进者；学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。教学中充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，以达到良好的教学效果。
本文在传统的教学模式基础上，对高职环境监测与评价专业的《生物监测》课程进行了信息化教学模式设计的实践，借助信息技术再现岗位工作场景，提升学生学习的积极性和主动性，提高学生实验操作技能。以下以生物监测课程中水体中总大肠菌群的测定为例来进行信息化教学设计。
1 教学内容的分析与整合
长沙环境保护职业技术学院环境监测与评价专业“生物监测”课程采用的教材是由化工出版社 2011 年面向全国公开出版发行的十二五规划高职教材《生物监测》，该教材是院级项目化教学改革成果之一。“水体中大肠菌群的测定”是该教材中项目3中的第 2个工作任务。该工作任务需要的过程比较多，时间拉锯长，实验条件严格，操作过程复杂。传统教学中，难于再现水体中总大肠菌群测定的真实工作过程，学生也更难以通过一次实验达到教学目的而得到正确的检验分析结果，对这个任务没有一个完整的认识，因此教学内容抽象，给学生知识的理解和技能的掌握带来了一定难度。学生没操作完一次后就不知道下次要做什么，甚至整个流程操作下来以后也不知道自己到底做了什么。为此，在授课过程中将教学内容与职业资格标准和岗位工作标准、教学过程与岗位实验操作过程等加以整合，依托学院网络教学平台、flash 动画与教学视频等多种信息技术手段辅助教学过程，通过虚拟场景的教学设计，呈现实际工作岗位中水体中大肠菌群测定的过程，对突出教学重点，化解教学难点，提高学生对专业知识学习、专业技能掌握，减少实验过程的盲目性和实验教学的抽象性，提高实验效率和效果有一定的适宜性和针对性。
2 设计思路
长沙环保学院“生物监测”课程在二年级第 2 学期开设，在此之前，学生已初步学习了环境微生物的一般知识，具备了一定的专业学习能力，专业学习过程中反映出学生们对实验兴趣较为浓厚，喜欢动手操作。但是，高职院校的学生学习兴趣不高、抽象思维能力差、发现问题与分析问题的能力缺乏、不喜欢主动思考，处于被动学习状态等。根据教学内容与学生的特点，在教学中要求把岗位技能、知识体系、学习效果测评、互动交流结合于一体，构建一个既能启发学生主动思考，又能引导学生实践的信息化教学环境，实现做中学与学中做的有机结合。在此环境下，通过运用直观演示、行动导向等多种教学方法，并通过丰富实用的数字化网络资源、真实直观的教学视频、身临其境的岗位实证、形象生动的动画演示与多元立体评价体系的应用，实现知识学习、技能训练、科学评价及综合素质培养的有机结合。
3 教学目标
3.1 知识和能力目标
（1）能制定合理、科学的采样计划；
（2）能在老师引导下编制出科学的接样单；
（3）能正确填写样品交接记录；
（4）能如实、及时、正确填写采样记录；
（5）能进行无菌操作；
（6）能进行成本核算；
（7）能与委托方洽谈承接的业务；
（8）能熟练使用超净工作台；
（9）能熟练使用灭菌锅；
（10）能按要求配制相关的试剂；
（11）能在现场规范的采集样品并按要求保存；
（12） 能用国标法分析样品总大肠菌群数量；
（13）能报告水体的总大肠菌群数量；
（14）能根据监测目的在老师的引导下编制规范的监测方案；
（15）能根据项目需要选择适当材质的采样器、水容器并能正确的洗涤；
（16）能如实、及时、准确的记录原始数据；
（17）能解决分析中碰到的一般难度的技术问题；
（18）能采用适当的质量控制措施；
（19）能归纳总结项目所涉及的相关技术要点。
3.2 素质目标
（1）培养吃苦耐劳的精神；
（2）培养团队合作精神；
（3）培养与人沟通能力。
4 教学难点和重点
4.1 教学重点
（1）掌握夺冠多管发酵法法测定水体中总大肠菌群的基本原理（教师讲解，辅之于 flash 动画演示）。
（2）熟悉总大肠菌测定实验操作流程及实验注意事项（学生观看监测站测定总大肠录像视频，操作练习）。
（3） 掌握平板划线分离的正确方法（观看视频，合作试验）。
4.2 教学难点
（1）掌握革兰氏染色的准确性，（flash 动画演示及教师操作演示）； （2）理解并掌握初发酵、平板划线分离、革兰氏染色、复发酵在整个测定中一环扣一环的紧密相关性（展示国家标准，操作规范，操作验证）；
5 教学过程
5.1 情境导入
现在的学生爱上网，对新闻事件感兴趣，用2则网上公布的因水体中总大肠菌群超标造成对社会安全的影响为背景，并码相关的资料用二维码生成，学生只要用手机扫一扫就可以看到相应的内容，以此来吸引学生的注意力。
课程情境设置：小李是某监测站的监测员，主要从事水体安全质量检测工作。其中，水体中总大肠菌群的含量是评价水质的重要指标之一，也是必检项目之一。小李的工作就是根据国家关于水体中总大肠菌群测定的检验标准测定水体中总大肠菌群的数量，并将检验结果与评价标准进行比较，最后出具监测报告。同时，告诉学生他们就是充当监测分析人员的角色，她们怎样才能检测出水体中总大肠菌群的含量，导入新课内容。
5.2 确定任务
通过情境分析，确定本节课的工作任务是在学校的生物监测检验实训室进行“水体中总大厂肠菌群的测定”，检测的是学院情人湖水体中总大肠菌群的含量。同时给学生分发工作（学习）任务单和引导文，使学生进一步明确“情人湖水体中总大肠菌群的含量测定”工作任务由样品采集及水样稀释、初步发酵试验、平板划线分离培养、革兰氏染色镜检及复发酵实验、复发酵结果统计5个子任务组成，由学生根据教师提供的学习资料和上网查询，认真理解教师提出的问题及工作（学习）任务。
5.3 实施任务
在资讯引导、个人学习的基础上，以小组为单位做出本次工作任务的计划，并通过小组充分讨论后，并进行方案展示，各小组之间再充分讨论后以实施单的形式制定出小组最佳实施方案，由此进入到任务的实施阶段。为了加深学生的记忆，为了让学生了解本工作任务的流程和技能要求，将一则总大肠菌群测定的实验动画呈现给学生，营造生动形象的实验场景，增加直观感受。学生可以通过点击完成实验模拟操作，模拟操作完成后教室提供给学生的真实情境进行预演练。
整个监测项目（包括准备工作）都由学生自己完成，使他们在操作中体会、感受、领悟和学习。操作期间，学生会遇到一些问题。对个别学生的个别问题可作单独辅导；对共性问题，可由教师统一示范，集体解决。通过操作实践学生深入理解理论知识，同时理论知识又指导操作实践，两者紧密结合、相辅相成。这一阶段，以学生具体操作为主，在时间上可占整个教学进度的2/3以上。在操作过程中，每个成员有自己被确认的身份，做好自己分内工作并与组内成员充分沟通。小组成员通力合作，做出本次子项目的成果展示。小组在项目实施过程中遇到知识、能力方面的疑惑，可以通过小组内或小组间讨论、资料查阅自行解决，也可以与教师交流来寻求帮助。
通过这样的教学模式，学生在分工合作中完成了重点难点内容的学习和关键技术技能的掌握。每次做完一个监测任务后，都要归纳总结：
（1）抽取部分组员重现操作过程，其它组员认真观察其操作过程是否规范，存在哪些问题，应该改正和注意的地方，学生没提到的地方教师进行引导，查漏补缺；
（2）对监测结果进行分析，尤其是对异常的或不合理的结果，分析其出现的原因；
（3）梳理项目任务中用到的理论知识、重点和难点，形成知识体系。
5.4 考核评价
利用网络教学平台中的练习与考试系统，对学生还原糖测定实验情况进行测试。通过个人评价、小组评价与教师评价，形成本教学单元的操作的技术技能及知识内容掌握情况的综合评价。此外，本人利用学校网络教学资源平台中的答疑讨论区，为学生及时解答疑难问题，并利用QQ班级学习群、电子邮件、微信等网络通信工具，拓宽教师答疑、师与生、生与生交流的渠道，充分调动学生参加讨论的积极性和主动性，营造一个具有实时互动交流功能的学习环境。
5.5 小结
本教学设计充分利用现代信息化教育手段，将仿真操作、二维码、视频、网络平台有机的融入到教学过程中，将抽象的内容具体化，将晦涩难理解的内容平易化。充分的调动了学生学习的积极主动性，发挥了老师的指导性。
参考文献
[1]钟志贤.信息化教学模式[M].北京：北京师范大学出版社，2012.
[2]姜黎.高职院校专业课信息化教学设计研究与实践[J].2016.36（01）：186-189.
作者简介
李亚丹（1984-），博士学位。现供职于长沙环境保护职业技术学院环境科学系。研究方向为环境微生物应用。
作者单位
长沙环境保护职业技术学院环境科学系 湖南省长沙市 410004
【关键词】生物监测；信息化教学；教学设计
2010年，国务院审议并通过《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》。教育部为推进落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》关于教育信息化的总体部署，组织编制了《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》。为了贯彻落实相关的文件精神，推动职业院校教育教学改革，强化技术技能人才培养，在专业教学中应用现代信息化教学手段，提高教学效果和质量，推进信息化教学模式势在必行。
信息化教学是在应用信息技术构建的信息化环境中，通过信息化教学设计优化教学过程，以学为中心，促进学生的学习，培养学生的创新精神和综合能力。信息化教学模式是建立在建构主义理论基础之上的，其学习环境包含情景、协作、会话和意义建构四个要素。在教学中，教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动获取信息的帮助者、促进者；学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。教学中充分发挥学生的主动性、积极性、创造性，以达到良好的教学效果。
本文在传统的教学模式基础上，对高职环境监测与评价专业的《生物监测》课程进行了信息化教学模式设计的实践，借助信息技术再现岗位工作场景，提升学生学习的积极性和主动性，提高学生实验操作技能。以下以生物监测课程中水体中总大肠菌群的测定为例来进行信息化教学设计。
1 教学内容的分析与整合
长沙环境保护职业技术学院环境监测与评价专业“生物监测”课程采用的教材是由化工出版社 2011 年面向全国公开出版发行的十二五规划高职教材《生物监测》，该教材是院级项目化教学改革成果之一。“水体中大肠菌群的测定”是该教材中项目3中的第 2个工作任务。该工作任务需要的过程比较多，时间拉锯长，实验条件严格，操作过程复杂。传统教学中，难于再现水体中总大肠菌群测定的真实工作过程，学生也更难以通过一次实验达到教学目的而得到正确的检验分析结果，对这个任务没有一个完整的认识，因此教学内容抽象，给学生知识的理解和技能的掌握带来了一定难度。学生没操作完一次后就不知道下次要做什么，甚至整个流程操作下来以后也不知道自己到底做了什么。为此，在授课过程中将教学内容与职业资格标准和岗位工作标准、教学过程与岗位实验操作过程等加以整合，依托学院网络教学平台、flash 动画与教学视频等多种信息技术手段辅助教学过程，通过虚拟场景的教学设计，呈现实际工作岗位中水体中大肠菌群测定的过程，对突出教学重点，化解教学难点，提高学生对专业知识学习、专业技能掌握，减少实验过程的盲目性和实验教学的抽象性，提高实验效率和效果有一定的适宜性和针对性。
2 设计思路
长沙环保学院“生物监测”课程在二年级第 2 学期开设，在此之前，学生已初步学习了环境微生物的一般知识，具备了一定的专业学习能力，专业学习过程中反映出学生们对实验兴趣较为浓厚，喜欢动手操作。但是，高职院校的学生学习兴趣不高、抽象思维能力差、发现问题与分析问题的能力缺乏、不喜欢主动思考，处于被动学习状态等。根据教学内容与学生的特点，在教学中要求把岗位技能、知识体系、学习效果测评、互动交流结合于一体，构建一个既能启发学生主动思考，又能引导学生实践的信息化教学环境，实现做中学与学中做的有机结合。在此环境下，通过运用直观演示、行动导向等多种教学方法，并通过丰富实用的数字化网络资源、真实直观的教学视频、身临其境的岗位实证、形象生动的动画演示与多元立体评价体系的应用，实现知识学习、技能训练、科学评价及综合素质培养的有机结合。
3 教学目标
3.1 知识和能力目标
（1）能制定合理、科学的采样计划；
（2）能在老师引导下编制出科学的接样单；
（3）能正确填写样品交接记录；
（4）能如实、及时、正确填写采样记录；
（5）能进行无菌操作；
（6）能进行成本核算；
（7）能与委托方洽谈承接的业务；
（8）能熟练使用超净工作台；
（9）能熟练使用灭菌锅；
（10）能按要求配制相关的试剂；
（11）能在现场规范的采集样品并按要求保存；
（12） 能用国标法分析样品总大肠菌群数量；
（13）能报告水体的总大肠菌群数量；
（14）能根据监测目的在老师的引导下编制规范的监测方案；
（15）能根据项目需要选择适当材质的采样器、水容器并能正确的洗涤；
（16）能如实、及时、准确的记录原始数据；
（17）能解决分析中碰到的一般难度的技术问题；
（18）能采用适当的质量控制措施；
（19）能归纳总结项目所涉及的相关技术要点。
3.2 素质目标
（1）培养吃苦耐劳的精神；
（2）培养团队合作精神；
（3）培养与人沟通能力。
4 教学难点和重点
4.1 教学重点
（1）掌握夺冠多管发酵法法测定水体中总大肠菌群的基本原理（教师讲解，辅之于 flash 动画演示）。
（2）熟悉总大肠菌测定实验操作流程及实验注意事项（学生观看监测站测定总大肠录像视频，操作练习）。
（3） 掌握平板划线分离的正确方法（观看视频，合作试验）。
4.2 教学难点
（1）掌握革兰氏染色的准确性，（flash 动画演示及教师操作演示）； （2）理解并掌握初发酵、平板划线分离、革兰氏染色、复发酵在整个测定中一环扣一环的紧密相关性（展示国家标准，操作规范，操作验证）；
5 教学过程
5.1 情境导入
现在的学生爱上网，对新闻事件感兴趣，用2则网上公布的因水体中总大肠菌群超标造成对社会安全的影响为背景，并码相关的资料用二维码生成，学生只要用手机扫一扫就可以看到相应的内容，以此来吸引学生的注意力。
课程情境设置：小李是某监测站的监测员，主要从事水体安全质量检测工作。其中，水体中总大肠菌群的含量是评价水质的重要指标之一，也是必检项目之一。小李的工作就是根据国家关于水体中总大肠菌群测定的检验标准测定水体中总大肠菌群的数量，并将检验结果与评价标准进行比较，最后出具监测报告。同时，告诉学生他们就是充当监测分析人员的角色，她们怎样才能检测出水体中总大肠菌群的含量，导入新课内容。
5.2 确定任务
通过情境分析，确定本节课的工作任务是在学校的生物监测检验实训室进行“水体中总大厂肠菌群的测定”，检测的是学院情人湖水体中总大肠菌群的含量。同时给学生分发工作（学习）任务单和引导文，使学生进一步明确“情人湖水体中总大肠菌群的含量测定”工作任务由样品采集及水样稀释、初步发酵试验、平板划线分离培养、革兰氏染色镜检及复发酵实验、复发酵结果统计5个子任务组成，由学生根据教师提供的学习资料和上网查询，认真理解教师提出的问题及工作（学习）任务。
5.3 实施任务
在资讯引导、个人学习的基础上，以小组为单位做出本次工作任务的计划，并通过小组充分讨论后，并进行方案展示，各小组之间再充分讨论后以实施单的形式制定出小组最佳实施方案，由此进入到任务的实施阶段。为了加深学生的记忆，为了让学生了解本工作任务的流程和技能要求，将一则总大肠菌群测定的实验动画呈现给学生，营造生动形象的实验场景，增加直观感受。学生可以通过点击完成实验模拟操作，模拟操作完成后教室提供给学生的真实情境进行预演练。
整个监测项目（包括准备工作）都由学生自己完成，使他们在操作中体会、感受、领悟和学习。操作期间，学生会遇到一些问题。对个别学生的个别问题可作单独辅导；对共性问题，可由教师统一示范，集体解决。通过操作实践学生深入理解理论知识，同时理论知识又指导操作实践，两者紧密结合、相辅相成。这一阶段，以学生具体操作为主，在时间上可占整个教学进度的2/3以上。在操作过程中，每个成员有自己被确认的身份，做好自己分内工作并与组内成员充分沟通。小组成员通力合作，做出本次子项目的成果展示。小组在项目实施过程中遇到知识、能力方面的疑惑，可以通过小组内或小组间讨论、资料查阅自行解决，也可以与教师交流来寻求帮助。
通过这样的教学模式，学生在分工合作中完成了重点难点内容的学习和关键技术技能的掌握。每次做完一个监测任务后，都要归纳总结：
（1）抽取部分组员重现操作过程，其它组员认真观察其操作过程是否规范，存在哪些问题，应该改正和注意的地方，学生没提到的地方教师进行引导，查漏补缺；
（2）对监测结果进行分析，尤其是对异常的或不合理的结果，分析其出现的原因；
（3）梳理项目任务中用到的理论知识、重点和难点，形成知识体系。
5.4 考核评价
利用网络教学平台中的练习与考试系统，对学生还原糖测定实验情况进行测试。通过个人评价、小组评价与教师评价，形成本教学单元的操作的技术技能及知识内容掌握情况的综合评价。此外，本人利用学校网络教学资源平台中的答疑讨论区，为学生及时解答疑难问题，并利用QQ班级学习群、电子邮件、微信等网络通信工具，拓宽教师答疑、师与生、生与生交流的渠道，充分调动学生参加讨论的积极性和主动性，营造一个具有实时互动交流功能的学习环境。
5.5 小结
本教学设计充分利用现代信息化教育手段，将仿真操作、二维码、视频、网络平台有机的融入到教学过程中，将抽象的内容具体化，将晦涩难理解的内容平易化。充分的调动了学生学习的积极主动性，发挥了老师的指导性。
参考文献
[1]钟志贤.信息化教学模式[M].北京：北京师范大学出版社，2012.
[2]姜黎.高职院校专业课信息化教学设计研究与实践[J].2016.36（01）：186-189.
作者简介
李亚丹（1984-），博士学位。现供职于长沙环境保护职业技术学院环境科学系。研究方向为环境微生物应用。
作者单位
长沙环境保护职业技术学院环境科学系 湖南省长沙市 410004