混合式實驗教學對本科生綜合能力的影響

吳 丹

(陜西學前師范學院，西安 710100)

0 引言

隨著信息技術的不斷發展，教育發生巨大變革，新生的教育模式即混合式教學也應運而生。混合式教學逐漸成為了當前我國高等教育的熱點話題，教育部出臺的《2016年教育信息化工作要點》提出：指導高校利用在線開放課堂探索翻轉課堂、混合式教學等教學方式改革；《國家教育事業發展“十三五”規劃》要求：全力推動信息技術與教育教學深度融合，利用翻轉課堂、混合式教學等多種方式用好數字資源。混合式教學(Blended Learning)是教育信息化發展過程中的新型教育方式，其將在線學習(E-Learning)與傳統面對面教學融合，積極發揮各自優勢，相互補充，為學生提供便利、靈活、創新的學習體驗，可達到高效的學習效果。

國內外學者對混合式教學的定義較多[1]，大致內容為：課堂教學與在線教學的有機混合；教學設計中多種學習理論的混合；提高學習與教學效率；提供更多的學習機會等。在傳統課堂中，教師一味地輸出，學生一味地、被動地輸入，但在混合式教學課堂中，教師能夠實時動態掌握學生學習效果，學生可自主了解自己的學習效率。與傳統教學相比，混合式教學使知識更易獲取，使優質教育資源不再稀缺，高等教育的競爭進入了更加實際性的課堂教學方法的競爭。

但并不是所有的課程都適合混合式教學，實驗課程的實踐性和互動性可以充分展示混合式教學的優點，混合式教學也能大幅度提高實驗教學效果。

1 傳統實驗教學存在的問題

傳統課堂的教學模式推崇知識本位，過于強化知識的地位而忽略學生的接受程度。該模式是指教師在有限的時間內，完整地傳授學生一定的知識。但該類過程效率較低，教師無法確保每名學生正確接受及反饋。傳統式實驗教學往往有以下缺點[2]：

1.1 思想觀念陳舊，實踐能力欠佳

教師及學生往往“重理論、輕實踐”，對實驗課的重視程度低，師生普遍認為實驗課只是輔助課程。教師講授課程所用PPT幾乎常年不變、實驗內容無創新性、實驗教學投入精力少，導致學生忽視實驗課程，課前不預習、實驗過程不認真動手實踐、實驗課后不思考，實驗課的教學效果大幅度降低。

1.2 教學模式固化，傾向低階能力

傳統的實踐教學模式偏重于對所學知識的驗證[3]，教師只需詳細講解實驗內容與步驟，學生按照說明進行實驗操作。在該狀態下，學生對于理論課內容的理解較為深刻，有利于理論知識的吸收，但依據教學大綱指導學生實驗，學生始終處于被動學習的環境下，獨立思考能力受到壓制，創新性能力無法被發掘。

1.3 師資力量薄弱，教學質量低下

學校長期對實驗課程重視程度不足，導致實驗教學隊伍管理薄弱，實驗教師素質偏低[3]。晉升困難，待遇偏低，實驗教師隊伍中很難再吸收高水平人才，長此以往，嚴重影響實驗課程的教學質量與學生的學習效率。

2 混合式教學法在實驗課程中的實施

混合式實驗教學是在“互聯網+”的時代背景下，將傳統實驗教學法與新時代在線學習法有機結合[4]，形成“線上—線下”的“貫穿式實踐”教學法，其主要是以教師為主導、以學生為中心的學習策略[5]，即學生在教師的啟發、引導、監督、服務下開展自主學習，實現知識的傳授和能力的培養，使學生達到更好的學習效果，提高學習效率。以教師為主導，更多側重于實驗教學的“出發點”；以學生為中心，更多側重于實驗教學的“接受度”。其教學過程如圖1所示。

圖1 混合式實驗教學過程Fig.1 Process of blended experimental teaching

2.1 重視以教師為主導的教學能力

混合式教學旨在通過發揮面對面傳統教學與線上教學兩種學習方式的優點，提高學生的學習成效，通過合適的混合才能達到該效果，因此混合式教學的教學設計、教學方法及混合式教學平臺的建設至關重要。

傳統課堂模式下，學生也會課前預習、課堂聽講、與教師互動、復習與答疑，主要是學生課前把實驗內容大致瀏覽，以便于實驗課上聽懂教師講授以及方便實驗操作，課后進行復習，以期通過重復“相似”“平行”的內容加深印象。

教無定法，教師應根據不同的學校特點、學科內容、學生情況以及自我需求，設計真正適用于學生的教學改革目標。學校充分利用網絡教學平臺，完善實驗課程網站的建設，實現網絡資源與線下資源的互補。基于相關的實驗教學網絡平臺，教師設計相應教學實驗內容，并將教學大綱、實驗操作說明、實驗注意事項、實驗相關視頻、實驗PPT、學科動態等上傳至線上網絡平臺，學生在線瀏覽或下載學習。同時，教師設計相關實驗測驗了解學生學習動態。在網絡平臺上，師生之間答疑解惑，生生之間互相交流[6]，由此激發學生的學習興趣，提高學習效率。若學生的整體基礎較好，教師可要求學生課外時間利用在線課程資源學習實驗內容，師生便可在實驗課堂上有針對性地進行深入討論，顯著提高學習成效，鍛煉學生的主動學習意識與合作創新能力；若學生基礎較差，在學生課前線上預習的基礎上，教師在實驗課堂用少許時間進行內容教授，選擇合適的內容讓學生在實驗課堂進行交流，加強課程互動及學生的動手能力，提高學習成效。

經過教師針對性的教學設計、學生的課前預習、課堂互動與課后答疑，將不同的模塊結合在一起，組合成類似于傳統教學模式下的新型“互補互助型”教學方法。在針對性混合式實驗教學設計的教學模式下，在以教師為指導的教學方法下，大幅度提升學生的學習效果。

2.2 發揮以學生為中心的學習作用

“以學生為中心”是指教師利用移動端、互聯網等工具，以了解和掌握學生學習情況為出發點，提供針對性更強的教學服務，例如課前預習、課后答題、交互討論等。

A.線上教學，培養學生自學意識。a.課前自主學習。線上平臺的建立，是連接學生自主學習與教師教學的基礎。通過混合式實驗教學平臺上的教學文件，學生可自主了解和掌握本次實驗課程的主要內容、實驗目的、實驗原理等，較為模糊的知識點可通過查閱相關文獻、詢問高年級師兄師姐等方法進行補充完善，為該次實驗課程做好充分準備。為了培養學生自主學習及課前預習的習慣，根據實驗重點內容，可在實驗教學平臺設置相關預習試題，以此讓學生掌握相關知識點，并要求學生在實驗課前必須完成測試，同時給出相應測試結果，將測試結果與期末成績相掛鉤，以此培養學生的自主學習意識，提高實驗課程的學習效率。b.課后答疑解惑。線上平臺的建立，是連接學生查缺補漏與教師答疑解惑的橋梁。學生可在課堂之外利用碎片化的時間鞏固平臺上的學習內容，或師生也可借助平臺的交流功能，答疑解惑。該方式不僅可糾正學生的錯誤認識，也可更好地鞏固實驗內容，提高學習效率與質量。

B.課內教學，突出學生主體作用。傳統的實驗課程往往是由助教或實驗員做好實驗前準備，如配制培養基、配制母液、清洗器皿、活化菌種等，學生在實驗課上只需完成主要實驗操作，但該方式卻不利于培養學生深入研究學習的思維。若教師以混合式教學為基礎，以“為學而教”為指導，積極鼓動學生參與實驗課程的課前準備工作，熟悉實驗設備的使用方法、實驗溶液的配置、實驗儀器的裝備和實驗廢棄物的回收等，使學生積極投入到實驗的全套過程中，可大力提升學生的實驗興趣。混合式課內實驗教學，在突出學生主體作用的同時，也能避免學生“隱形逃課”，即上課發呆、玩手機，實驗過程中不思考、不動手、完全依賴同組同學推進實驗進展。基于混合式實驗教學，讓學生積極投入于線上平臺的課前預習，課內教師依據實驗興趣讓學生自行選擇實驗內容，無法解決的難題可與教師或助教討論，這樣既保證了學生在實驗課上的參與性，調動了學生動手的積極性，也推動了課程的進展，大幅度提升了學生的學習效果。

C.課外教學，開發學生創新能力。課外部分的教學對前期知識的鞏固、升華有很大的影響。學生完成實驗操作后，通過實驗教學平臺在線提交實驗數據、測試題以及實驗報告，不同的小組在線開展討論，教師實時監督，并給予相應指導及評價。教師可酌情將參與討論的次數、回答的質量納入期末考試成績中。在線上與線下實驗教學完成的基礎上，學校及教師可鼓勵學生積極投入到科研實驗、大學生挑戰杯、互聯網+以及創新創業中去，讓學生走出課堂[7]，在實踐操作中展現自己所學知識與技能的完整性與獨立性，提升學生解決問題的能力，培養學生創新創造的思維。

3 混合式實驗教學的模式評價

3.1 混合式實驗教學的積極影響

學生在混合式教學中取得的成績以及滿意程度，往往取決于其是否做好了接受混合式教學的能力準備[8]，包括：應用信息技術能力、自主學習能力、實踐能力、自我管理能力等。

A.滿足學生學習需求。學生的自身能力、學習背景以及學習風格的差異決定學生的學習需求。課程開始前，授課教師可利用網絡匿名調查問卷方式評估學生的學習風格，再結合在線學習行為分析確定學生的學習風格，根據風格設計混合式實驗教學方案，以滿足學生個性化學習需求。

B.加強學生信息素養。混合式實驗教學模式包含多種網絡平臺、學習工具、學習方法等，為學生提供了便利靈活的學習方式，學習資源最優化。在混合式學習過程中，學生通過自主學習，在網絡平臺搜索所需信息，按時提交作業，通過合作學習方式答疑解惑，不僅增加了新的學習方式，也加強了自身的信息素養。

C.活躍學生思維水平。混合式教學正向影響學生的批判性思維，批判性的課堂文化與新型實驗教學方式均為活躍學生思維水平提供了良好的正反饋機制。若學生通過教師的點評及時發現自身知識的欠缺以及對實驗過程的思考和總結，則會提高學生辯證思考的能力。在線學習與交流、教師的答疑解惑、互助合作的教學方式以及學習興趣的增加，影響學生的學習投入程度，進而提高學生思維水平。

D.培養學生專業技能。學生可通過在線學習，充分了解實驗課所用各類儀器的結構、原理、功能以及參數，實驗課上通過動手實踐，加深對設備的操作與理解程度，如利用顯微鏡檢測食品微生物、發酵罐的實際操作、基因工程菌的構建、電鏡的使用等，同時也使學生養成了良好的實驗操作習慣[9]，如移液槍使用后調到最大值、離心前確保配平。混合式實驗教學的應用，不僅鍛煉學生的專業技能與實際應用能力，獲取高成績，更加激發學生的學習興趣與積極性，形成良好循環，同時也為學生日后從事本專業的研究與開發打下良好基礎。

3.2 混合式實驗教學面臨的挑戰

混合式實驗教學是高等院校教育改革的助推劑[10]，使用混合式實驗教學，可以突破學生在實驗上的時空限制，實現教學資源的共享，有效激發學生學習的自主性與積極性，提升了教學效果與學習效率。基于學生在課前已經基本了解儀器的原理及操作，可以大大提高儀器的使用壽命。但是混合式實驗教學也面臨著以下挑戰：

A.配置教學資源。充分利用混合式實驗教學改變教育現狀，首先是配置優良的教學資源。校園網、學習平臺以及操作系統的改建，是師生進行混合式實驗教學的基本保障，若無法滿足，勢必影響學生學習的熱情以及教師上課的積極性，從而影響混合式實驗教學的效果。所以就學校而言，應配置優良的教學資源，提高教與學的質量。

B.優化教學設計。混合式實驗教學優化了教師身份的轉變，教師不僅僅是單向的知識傳輸者，同時也是混合式實驗教學的設計者。為了更好地利用混合式實驗教學平臺督促學生學習、提高教學效率、提升教學有效性，教師必須根據學生特點進行教學設計，滿足不同學習者的學習需求，這就對教師的能力素養有很高的要求。所以就教師而言，應優化相應實驗課程的教學設計，提高教學質量。

C.轉變學習方法。混合式實驗教學使學生更加積極地參與到學習中，如前文所言，滿足了不同學生的學習需求、提高了學生的信息素養等，但學生也面臨新的挑戰，混合式實驗教學不同于傳統面對面實驗教學，學生需提高課前自主學習能力，同學間或師生間需積極交流。在新型混合式實驗教學下，學生需自我探索有效學習方式，充分利用網絡信息適應新教學方法。所以就學生而言，增強自我約束力，轉變學習方法，提高學習效果。

4 結語

混合式實驗教學模式是不同于傳統面對面教學方式的新型教學法，是基于對E-Learning反思的基礎上逐漸轉變形成的。該方法充分發揮與利用了傳統教學與在線學習的優勢，通過“混合”，不僅使高校的實驗教學更智能、多元，同時促進了教學模式的變革。

目前，混合式實驗教學模式仍處于不斷發展或螺旋上升中，面臨著種種挑戰，但在優質教育資源不再稀缺的互聯網時代，其蘊含著促進高校教育變革的強大動力。作為高校工作者，應密切關注“互聯網+教育”的深度融合對混合式實驗教學的影響，高校應盡快充分利用該類新型教學方法，促進人才培養、教學轉變以及資源利用，大力加速教育變革。