線上線下相融合的《海洋技術(shù)基礎實驗》實驗教學改革探索

徐燕青 杜明明 曾淦寧

【摘要】《海洋技術(shù)基礎實驗》課程是海洋技術(shù)專業(yè)學生重要的實踐課程之一，針對目前課程教學過程中存在的實驗教學方法單一、實驗時數(shù)有限、學生簡單體驗多于創(chuàng)新探究等問題，本文基于線上網(wǎng)絡平臺課程設計，線下實踐課程教學模式設計相結(jié)合，期望能提高學生的學習效率和創(chuàng)新能力，進而培養(yǎng)基于創(chuàng)新性的實踐性人才。

【關(guān)鍵詞】海洋技術(shù)? 化工? 實驗教學? 線上線下

【基金項目】浙江省自然科學基金青年項目（LQ19B060004）;浙江工業(yè)大學課題教學改革項目（KG201602）;浙江工業(yè)大學創(chuàng)新性實驗教改項目（2016-60）。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）25-0126-02

《海洋技術(shù)基礎實驗》是我校工科類海洋技術(shù)專業(yè)本科學生必修的一門專業(yè)實驗課程，教學目的在于指導和引導學生綜合運用“海”、“水”、“化”、“膜”（膜分離技術(shù)）等知識，重點強調(diào)對海洋生化資源開發(fā)及環(huán)境保護、海水資源綜合利用，海洋新材料開發(fā)、膜分離和水處理等研究及應用領域的綜合實踐能力訓練。由于實驗場地有限、師資分散和教學模式單一等問題需要涉及時間、經(jīng)費、人員等多方面的工作和努力，不能一蹴而就。本教學改革探索基于學校現(xiàn)有的網(wǎng)絡教學平臺的基礎上建立建設適用于海洋技術(shù)專業(yè)的網(wǎng)絡實驗教學平臺，在彌補上述一些不足之處，為海洋技術(shù)人才培養(yǎng)提供新的途徑和新的方式。

此外海洋技術(shù)基礎實驗教學模式基本上仍是以“課前預習，教師講解，學生模仿”為主。針對《海洋技術(shù)基礎實驗》課堂教學方法進行改革和探索，開展基于線上線下同步教學的海洋實驗課程教改。利用互聯(lián)網(wǎng)教學平臺的實踐化的課堂教改模式強化實驗教學過程和結(jié)果。通過結(jié)構(gòu)化思考，形成完整知識體系的同時，結(jié)合實踐操作，強調(diào)理論和實際知識內(nèi)在邏輯性。

一、《海洋技術(shù)基礎實驗》實驗教學中存在的問題

1.內(nèi)涵不同。海洋技術(shù)專業(yè)內(nèi)涵不同于傳統(tǒng)地球科學領域下的海洋技術(shù)理科專業(yè)。作為新興的工科專業(yè)，海洋基礎實驗更加強調(diào)以海洋科技實際需求為導向，著重培養(yǎng)學生在海洋技術(shù)工程領域，特別是膜分離和水處理領域的實驗能力。而目前實際的操作更多是知識傳達過程而非知識提煉、運用過程。

2.實驗內(nèi)容覆蓋面寬而無序。海洋技術(shù)基礎實驗包括了“海”、“水”、“化”、“膜”等多個實驗知識點，涉及內(nèi)容寬泛無序，學生無法形成較為可視化或易理解的知識脈絡，僅有實驗冊也只能涵蓋所開展實驗的重點內(nèi)容，無法提供更多信息和知識，迫切需要新的方式和載體來承擔更為視覺化、可互動的知識傳遞過程。

3.教學方式單一。實驗教學多采用學生被動獲取知識的方式，即課前預習，教師講解，學生模仿，缺乏引導式的觀察和思考，無法對知識進行更有效的利用，只達到簡單體驗，而無法真正培養(yǎng)學生動手解決問題的能力。

4.實驗條件有限。海洋技術(shù)專業(yè)實驗室皆為25m2的小實驗室，開展實驗教學活動中，以教師為中心，學生圍圈方式授課。常存在教學知識傳遞受阻，外圍學生容易走神等現(xiàn)場。此外由于大型海洋分析、測試、監(jiān)測儀器欠缺，教師只能以口頭講述方法介紹相關(guān)儀器，學生憑想象無法真正獲取或建立相關(guān)知識體系。由于學生實踐時數(shù)有限，實驗教學多為驗證性實驗，無法開展創(chuàng)新性、研究性的實驗。

二、實驗課程改革和探索

針對這些問題，通過在海洋技術(shù)實驗課程中開展基于線上線下實驗課程改革：

1.基于《海洋技術(shù)基礎實驗》課程內(nèi)容建設海洋技術(shù)的網(wǎng)絡平臺（圖1）建立教師端口和學生端口，可以從實驗教學，教學互動和實驗考核三方面模塊具體分析。

（1）實驗教學模塊構(gòu)建包括實驗課程概況、實驗內(nèi)容、實驗操作錄像和教師教案等內(nèi)容。涉及實驗內(nèi)容有海洋化工實驗、海洋化學類實驗、海洋生物、污水和廢水處理及資源化實驗和膜分離過程、集成膜裝備及應用技術(shù)實驗6大模塊。其中多媒體課件主要是海洋綜合實驗課程的具體內(nèi)容和相關(guān)操作技能。實驗操作錄像包括教師實驗視頻錄像，實驗操作教學錄像和仿真類視頻等。

（2）教學互動模塊為師生互動交流提供教學網(wǎng)絡平臺，學生可以在平臺上撰寫實驗報告， 提出實驗問題， 教師可以在這個模塊進行在線實驗報告批改， 輔導答疑和信息反饋。

（3）實驗考核模塊主要針對實驗教學結(jié)果進行考核。主要包括教師教學反饋， 學生完成網(wǎng)絡知識考核， 實驗基本操作考核， 實驗報告考核、開放實驗考核以及成績評定等。

2.線上線下課程教學模式設計，《海洋技術(shù)基礎實驗》實驗教學模式主要包括課前環(huán)節(jié)和課中環(huán)節(jié)。課程改革結(jié)合網(wǎng)絡平臺，采取基于線上線下的實驗教學的實體課堂教學設計（圖2）。

（1）研究基于線上課程實驗教學的知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡。從實驗教學的角度來看，增加課前學習環(huán)節(jié)，使學生對海洋技術(shù)專業(yè)實驗教學中的理論知識進行鞏固學習，建設針對實驗教學的知識網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

（2）研究基于線下的課堂實驗教學課程設計。在教學策略中主要以探究式學習策略為導向，引導學生學習海洋專業(yè)知識、激發(fā)學生實驗學習的自主性與興趣。

（3）研究實驗教學實體課堂教學設計。結(jié)合課前學生自主學習環(huán)節(jié)，課中環(huán)節(jié)教師和學生一起完成答疑、協(xié)作探究、互動交流和學生的展示應用。課中的教學設計是實驗教學的核心環(huán)節(jié)。要從傳統(tǒng)的以教師為中心的灌輸式實驗教學向以學生為中心的探究式學習轉(zhuǎn)變，主要包括教學策略的選擇、教學方法的把握。

（4）研究實驗與教學課程的交替延伸。利用線上平臺積極開展海洋專業(yè)理論和海洋技術(shù)實踐的交替延伸，在線上銜接理論課程教學下延伸實踐教學過程，強化理論課程的知識通達性。在實驗課程教學的基礎上進行理論課程的拓展，增強實驗課程的應用有效性。

（5）研究多元化的實驗考核方法。基于線上平臺預習、答題、視頻觀看，以及實驗操作過程，實驗結(jié)果與分析和實驗報告等多方面綜合、客觀地評價學生的實驗成績。

三、總結(jié)與思考

《海洋技術(shù)基礎實驗》不僅要求學生掌握海洋技術(shù)專業(yè)理論知識和專業(yè)儀器的工作原理和操作方法等，但更為重要的是掌握解決海洋專業(yè)現(xiàn)實問題的技術(shù)方法，為社會海洋型人才的培養(yǎng)打好堅實基礎。通過線上線下相融合的《海洋技術(shù)基礎實驗》的實驗教學研究，較好的提升了海洋技術(shù)專業(yè)學生的思維能力、動手能力和解決問題的能力，有助于工程化人才培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]紀志永，武洪慶，曾淦寧，郭冉.海洋技術(shù)本科專業(yè)的多元化建設發(fā)展分析及思考[J].教育現(xiàn)代化，2019（45）：112-116.

[2]董雪茹.高校化工專業(yè)綜合性實驗教改探索[J].化工管理，2019（11）：12-13.

[3]李婧，申貴男，金成浩，王桂華，張大偉.線上線下混合式教學在《藥物化學實驗》中的探索與實踐[J].中國教育信息化，2019（22）：68-71.

[4]胡姣，張文蘭.面向個性化學習的網(wǎng)絡課程資源構(gòu)建路徑探索[J].教學與管理，2019（11）：18-20.

作者簡介：

徐燕青（1985-），女，浙江省余姚市人，博士學歷，實驗師，研究方向或工作領域：海洋技術(shù)專業(yè)實驗教學，膜分離及水處理領域。