摘要：微生物学实验课程是微生物学课程的重要组成部分，是培养学生科学素养、实践能力及创新精神的核心环节。但传统实验教学模式常因实验空间、实验设备、实验材料、安全等多方面因素的制约，致使课程效果受到严重影响。面对教育数字化发展趋势，探索数字资源融合的教学模式，突破传统教学瓶颈，以提升学生实验技能、创新思维及科学素养。本研究以 OBE 理念融合数字资源的形式，构建实验教学新方案，优化教学方法、完善评价体系，为今后微生物学实验教学的深入改革积累有价值的参考。

关键词：微生物学实验课程；OBE 理念；数字化教学；

Abstract：Microbiology laboratory course isacrucial component of microbiology curricula，serving asacore link for cultivating students' scientific literacy， practical abilities， and innovative spirit. However， traditional experimental teaching model is often constrained by multiple factors such as limited experimental space， insufficient equipment， inadequate materials， and safety concerns， which severely compromise course effectivenes . In response to the development trend of educational digitalization， this study explores teaching models integrating digital resources to break through the bottlenecks of traditional teaching， aiming to enhance students' experimental skills， innovative thinking， and scientific literacy. By integrating the Outcome- Based Education （OBE） concept with digital resources， this research constructs a new experimental teaching scheme， optimizes teaching methods， and improves the evaluation system. It isexpected to accumulate valuable references for the in- depth reform of microbiology experimental teaching in the future.

微生物学实验课程作为连接理论知识与实践应用的重要桥梁，是培养学生科学素养、实践能力和创新精神的重要抓手[1]。但传统实验教学方式受到实验室空间、仪器设备、实验材料、学时、安全等多方面因素的制约[2]，与学生培养需求的适配性严重不足，导致教学目标难以达成。2025 年 1 月国务院颁布《教育强国建设规划纲要（2024- 2035）》，提出通过教育数字化促进人工智能助力教育的变革，以面向数字经济和未来产业发展需求 。数字资源及人工智能技术的应用可能成为突破上述瓶颈的关键 。本研究旨在探索成果导向教育理念（OBE，Outcome- based Education） 融合数字化资源对微生物学实验课程教学效果的影响，进而为深化微生物学实验教学改革提供有价值参考。

1.微生物学实验教学现状与问题分析

1.1 实验资源的限制

我院开设的微生物学实验课程是面向植物保护专业的基础课，主要由两部分组成：基础验证性实验和综合性实验，其中以验证性实验为主，辅以1～2 个综合性实验，旨在培养学生基本操作技能和无菌操作观念，使其形成良好的实验习惯，同时具备一定解决实践问题的能力。课程选取的验证性实验分别为细菌的革兰氏染色、丝状微生物的形态观察、血球计数板直接计数法和显微镜测微技术等，主要集中于对微生物形态的学习与观察；综合性实验为微生物的分离与纯化，以培养学生微生物分离纯化的系统流程和基本操作技能。以上均为微生物学的经典基础实验，是开展微生物相关研究工作的基础技能，但由于学时限制，为保障实验流程的顺利开展，通常实验器材、菌种、试剂等均由授课教师提前准备，学生仅参与实验操作环节，由此导致学生对实验逻辑缺乏深层理解，实验的主观能动性较差，加之教师在有限课堂中对学生指导不足，学生无法获得从实验准备到实验结果分析的全局观，实践能力的提升受限。其次，由于实验室容量限制，综合性实验须以分组的形式进行，这导致部分学生实际操作机会减少或丧失，实验技能的训练和提升无法保障。此外，由于菌种资源和仪器设备的限制，生理生化实验、分子生物学实验、前沿的新方法和新技术难以系统开展和实施，阻碍了学生对微生物从形态到生理生化再到基因逐步深入的系统学习过程，学生实验技能的片面性制约了其素质与能力的提升。

1.2 实验周期长

“ 微生物分离与纯化” 实验需经过实验器材准备与灭菌、培养基的配置与灭菌、样品采集与处理、接种、培养、多次纯化等多个流程，实验周期至少一周以上，有限的课时内难以实现理想效果，导致学生处于只知其然而不知其所以然的状态，实践能力难以提升。

1.3 教学方法单一

传统实验教学过程中，主要采取教师讲解示范、学生模仿操作的教学模式[3]。该教学方式注重知识传授与技能训练，但忽视了学生学习的主体性和高级思维能力的培养过程，常造成学习兴趣和主动性的缺乏，不利于实践能力和创新思维的培养。

1.4 评价体系单一

传统教学模式下，实验课程的评价以实验报告为核心标准，评价体系单一、片面，忽视了过程性评价的重要性，不能多元反映学生的学习成果，致使学生的学习动力不能被充分调动。此外，评价结果通常在课程结束后呈现，反馈滞后，实验中的问题无法改进，无法形成实践- 反馈的良性循环，学生的实验素养不能有效提升。

2. OBE 融合数字化资源的实验教学策略

2.1 OBE 概述

OBE（Outcome- based Education）是基于学习产出的教育理念，注重学生学习成果和能力的获得，聚焦于学生发现问题、分析问题和解决问题的能力培养，该理念核心在于强调学生的“ 学” ，而非教师的“ 教” [6]。

2.2 微生物学实验的数字化教学资源

伴随信息技术和人工智能的飞速发展，数字化、网络化、个性化、终身化的教育体系已成为教育改革的必然趋势[4]。数智教育可能是解决传统微生物实验教学各项不足的重要策略。目前网络教学已广泛普及，如 MOOC、live 等教学软件和平台以资源共享等形式突破了学习的时空限制，为学生个性化学习提供便利，尤其摆脱了实验条件的限制，学生可在线学习长周期实验以及前沿新技术、新方法。如，网易公开课平台的《微生物学实验》（北京师范大学），共 108 集，系统涵盖了微生物学实验的形态学、生理生化、分子生物学、实验耗材、高压灭菌、无菌操作等经典的实验方法和操作技能，学生通过该课程的学习，可有效弥补由实验学时、实验条件限制而导致的教学不足。但这也给实验教学带来了新的挑战，网络学习占用时间长，互动性不足，看会不等于学会等多种问题。

2.3 OBE 融合数字化资源的教学模式探索

根据我院2022 版培养方案，微生物学线下实验课程仅为8 学时，无法满足微生物学基础操作训练的需求，如何充分利用线上数字资源服务于线下教学，需对“ 课前、课中、课后” 进行合理设计。课前，教师选择适合的教学视频资源通过雨课堂或智慧树发布至授课班级，线上教学内容须包含实验原理的讲解，实验步骤的示范以及操作中的注意事项等，通过线上学习，帮助学生对实验项目的材料、菌种、操作流程、预期结果等形成全局、系统、直观的认识，以期达到线下实操心中有数，操作有章的状态；课中，由于具备了线上学习的前期准备，可一定程度缩短教师实验课堂讲解过程，将时间尽可能留给学生操作、观察、讨论。而线上学习过程中学生可能会产生各种各样的疑问，带着问题和思考进行实践和操作，才能真正使分析问题、解决问题的能力落地，也有助于学生将理论和实践有效结合，从而实现知识的整合与构建；课后，及时、有效的反馈是形成学习良性循环的重要环节，通过课堂及时反馈实验过程中的共性问题，以帮助学生纠正不良操作习惯，不断强化规范操作意识。借助社交软件、班级群等应用针对个性化问题予以一对一解答和讨论，最后通过实验报告系统反映学生对课程内容的学习和掌握情况。由此借助课前、课中和课后的合理设计形成预习- 实操- 反馈的闭环，通过数字化资源与线下课程相互有机结合、取长补短 ，从而达成学生科研素养和实践能力有效提升的教学目标。利用数字化资源提升教学效果，是以学生积极配合、高效、自主学习为前提的，如学生不能认真配合完成课前视频预习任务，则课中实践和课后反馈均可能出现适得其反的效果。而基于“ 成果产出” 和“ 以学生为中心” 的 OBE 教学理念[8]，从学生培养的实际需求出发，明确其学习预期结果，从而根据培养目标反向设计合理的教学体系[5]，这与微生物实验教学目标具有高度内在的一致性，可在教学过程中形成突出优势[9]。如，无菌操作观念的建立与培养，是一切微生物学实验操作的前提与基础，在 “ 细菌革兰氏染色” 和“ 丝状微生物形态观察” 的学习过程中，课前以线上教学视频帮助学生系统梳理和掌握该实验项目的同时，于课后和反馈环节，通过提问和测试的形式，如“ 视频中哪些操作属于无菌操作？如何实现无菌操作？其原理是什么？” 等一系列视频涉及的细节和关键点作为抓手，反向督促学生的数字化学习过程，最终目的是帮助其真正建立无菌操作观念，实现无菌操作。OBE 融合数字化教学资源的模式，在促进教学效果、提升学生实践能力和科学素养中具有积极的意义。

3. 课程评价体系的优化

传统微生物实验课程的教学评价是以实验报告为主要依据的终结性评价，单一评价标准往往不能多维度、多角度反映学生的学习和实践能力状况，特别在数智教育不断发展的背景下，构建涵盖全学习过程的评价体系，动态、持续、多维度、多节点记录和反映学习过程和轨迹，更客观、有效体现学习成果，为其学习过程形成正向、积极的反馈机制[10]。因而，本课程尝试将课前预习、课中实践、课后讨论全流程学习过程纳入考核范围，建立多元评价体系，具体评分依据见表 I，由此激发学习兴趣和能动性。

表I 实验成绩评分表

4. 结语

在教育信息化与智能化深度融合和高速发展的背景下，高效利用数字化资源，改革微生物学实验教学模式，立足于以学生发展为中心，通过数字赋能、线上线下融合以及评价改革，构建更加开放、灵活、高效的微生物学实验教学体系，以达成培养具有实践能力、创新思维和社会责任感的新时代人才。

Reference：

[1] 秦红玉， 梁丽琨， 赵玉平， 等. 基于应用型人才培养的“ 食品微生物学实验” 课程教学实践与探索[J]. 微生物学通报， 2025， 52（05）： 2392- 2406.

[2] 胡婷， 左千千， 王成颖， 等. “ 线上线下融合式” 教学模式对提升学生实验能力的探究——以“ 食品微生物学” 课程为例[J/OL]. 食品与发酵科技， 2025（3）： 170- 174

[3] 李臣亮， 姜丹， 蔡雪莹， 等. 数智时代下“ 细菌生理生化反应” 在微生物学实验中的探索与实践[J/OL]. 生命的化学， [2025]（6）： 1107- 1113

[4] 孙一翡， 崔宝凯. 人工智能驱动的微生物学实验教学模式创新与评价体系构建[J/OL]. 微生物学通报， 2025.

[5] 毋瑞华， 姚洪军， 胡青. 基于 OBE 理念的虚拟仿真实验教学在“ 微生物学实验” 课程中的应用——以北京林业大学为例[J/OL]. 中国林业教育， 2025（4）： 64- 69.

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[7] 王瑛华， 冯美莹， 黄丽华， 等. 线上线下混合式教学在分子生物学实验教学中的应用[J/OL].肇庆学院学报， 2025（2）： 11- 15.

[8] 丁磊， 丁福聚， 刘冬， 等. OBE 和设计理念下科学精神思政元素融入细胞生物学实验课程教学探索[J/OL]. 中国细胞生物学学报， 2025（7）： 1656- 1667.

[9] 宋丽. OBE 教学模式联合数字化教学在食品微生物学教学改革中的探索与应用 - 中国知网[J/OL]. 食品界， 2024（10）.

[10] 王艳婕， 田金河， 张朝辉， 等. 构建实验课形成性评价，为学生自主学习制导——以“ 微生物学实验” 为例[J/OL]. 科技风， [2025]（13）： 43- 45.

教研项目，《微生物学》混合式教学的课堂教学策略研究，（YB202218）

作者简介：张东华，1978 年，女，博士，讲师，研究方向：微生物资源与利用。

通讯作者：刘丽