線上線下混合式教學在高校“普通生物學”課程中的應用

姚文靜 林樹燕 徐勇

[摘 要] 在“互聯網+教育”迅速發展背景下，教育資源共享，線上線下混合式教學成為信息技術與高等教育相融合的一種全新教學模式。結合“教師為主導、學生為主體”的教學理念對高校“普通生物學”線上線下混合式教學進行探索和研究。整合生物學各類線上教學資源，充分發揮線上教學和線下教學的優勢，引導啟發式講授生命科學的基本原理、發展動態及其應用，很大程度上可激發學生對“普通生物學”課程的學習興趣和學習主動性，培養學生自主探索、獨立思考、發現問題和解決問題的能力，對完成“普通生物學”教學目標和提高整體教學效果具有重要意義。

[關鍵詞] 線上教學;線下教學;高校;普通生物學;應用

[基金項目] 2021年度南京林業大學教學質量提升工程一流課堂與教學方法改革項目“線上線下混合式教學在高校普通生物學課程中的應用”（2021-YLKT-022）;2020年度教育部新農科改革與實踐項目“面向現代林業產業發展需求的林業工程類專業提升改革與實踐”

[作者簡介] 姚文靜（1987—），女，山東菏澤人，博士，南京林業大學竹類研究所講師（通信作者），主要從事植物生物學和竹類植物發育學理論研究;林樹燕（1976—），女，山東壽光人，博士，南京林業大學竹類研究所教授，主要從事植物生物學和竹類植物發育學理論研究;徐 勇（1971—），男，湖北安陸人，博士，南京林業大學化學工程學院教授，主要從事生物學和生物化學理論研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）51-0069-04? ? [收稿日期] 2021-07-20

一、引言

生物學是研究生物體的生命現象和生命活動規律的科學，是自然科學中的基礎科學之一。“普通生物學”是高校生物工程、生物制藥、生物技術等專業的一門必修專業基礎課程[1]。學習生物學的基礎知識，掌握生物生長、發育、繁殖等生命活動的客觀規律，可為“生物化學”“分子生物學”“微生物學”等相關課程的繼續學習及今后從事生命科學研究工作奠定良好的基礎[1，2]。在當前生命科學迅速發展的時代背景下，生物學基礎課程的教學至關重要。圍繞生命科學的基本概念、原理、研究方法及應用等專業基礎進行授課，關注相關行業動態及社會問題的導入，與時俱進、追蹤前沿，鼓勵學生自主了解行業發展情況，充分發揮學生的主動性、積極性和創造性，可培養出更多的應用創新型人才[1，2]。長期以來，很多高校“普通生物學”課程的教學依然為傳統的線下課堂，單一的授課方式很難激發學生的學習興趣及學習自主性，也滿足不了學生的個性化需求，使教學效果大打折扣。“互聯網+教育”實現了教學資源數字化、移動化和知識模塊化，成為與線下教學并行的教學方式。但線上教學的學習體驗和學習質量的有效性在很大程度上依賴于學習環境、網絡通暢性及學生學習自覺性等因素[3，4]。線上教學和線下教學各有利弊，線上線下混合式教學是一種“教師為主導、學生為主體”的教學模式，更符合高校的教學特點，勢必成為我國高等教育行業發展的一大趨勢。如何實現線上和線下兩種教學模式的優勢互補，是優化高校教育教學方法的研究重點[4，5]。本文通過對線上線下混合式教學模式進行探索和研究，旨在通過教學方法改革提高學生對生物學課程的學習興趣和自主性，實現對學生的個性化教育，提升學生自主探索、合作交流、勇于創新及專業知識應用的能力。

二、線上線下混合式教學的優勢

（一）突破了時間和空間的限制

“普通生物學”課程涵蓋的基礎內容多、知識點繁雜、理解難度大，隨著生物技術的不斷發展，生物學的研究范圍越來越廣，難度越來越深，應用性越來越強。但大多數高校對該課程的課時設置一般為32學時，如果所有基礎性知識的輸出都占用課堂課時，教師為完成教學任務，力爭在有限的學時內講授完大綱要求的教學內容，那么留給學生思考、討論及教學互動的時間就會很少，學科前沿內容也來不及拓展，很難實現教學質量的有效提升[6]。高校學生有較多自由支配的課余時間，教師可以通過線上教學平臺，提前上傳章節內容的線上學習資源，學生自主學習基礎性知識，節約線下課程的授課時間用來安排知識拓展、案例分析、小組討論、專題匯報等教學活動，從而有效提高課堂效率。因此，線上課程結合現代信息技術打破了時間、場地及教學資源等因素的限制，教師可以通過在線模式“隨時隨地”地完成教學任務，同樣學生無論何時何地都可以進行線上學習，既突破了學習場地的限制，也解決了“普通生物學”課程內容多而學時少的矛盾。

（二）豐富了教學資源

隨著信息技術的發展和智能設備的普及，線上網絡教學平臺百花齊放，如中國大學慕課、“雨課堂”“智慧樹”、精品課程網站及各教學團隊搭建的諸多網絡教學平臺，豐富的優質慕課、精品課程、微課程等線上教學資源得以共享[3，4]。此外，利用視頻、音頻、微課、動畫等碎片化教學資源輔助“普通生物學”的多媒體教學，也可以將一些抽象、難懂的概念和機理可視化、形象化、模擬化，使教學內容更加直觀易懂，從而提高學生對知識點的理解程度及學習主動性[4]。隨著生物技術的快速發展，“普通生物學”的教學內容不再局限于大綱內容，利用在線教學資源可以及時了解生物科學與技術領域的最新研究進展和熱點，拓展教學內容及知識應用。

（三）多元化教學手段

傳統的授課方式多依賴于多媒體與板書兩種教學媒介，授課方式比較單一。長期“填鴨式”的學習方式會導致學生學習興趣不高，學習不積極[2]。線上線下混合式教學模式充分發揮了線上線下的互補優勢，打破了傳統單一的授課方式。線上教學結合多種信息化教學手段，使學生在有限的時間內主動獲取更多的知識，充分發揮了學生的學習主動性。線下教學利用翻轉課堂、案例分析、小組討論、專題匯報等多種教學方法聚焦知識要點，拓展課堂知識。多元化教學手段給了學生全新的學習體驗，使學生的學習變被動為主動，有效提高了學生的學習興趣及獲取知識的成就感。此外，多元化的教學手段不僅實現了學生學習深度的加深，還有助于教師教學設計的優化和教學方法的改進。

（四）滿足了學生的個性化需求

不同學生具有不同的學習能力和理解能力，在學習上存在不同的個性化需求。線上線下混合式教學通過優勢互補，使教學活動和學習活動都得到了時間和空間上的擴展與延伸。教師可以通過線上網絡平臺提前上傳教學資源，學生可以利用碎片時間隨時隨地地在線上學習，對感興趣的內容或重難點進行課程回放直至完全掌握知識點。這種碎片化、移動化、可視化的個性化線上學習方式滿足了學生不同學習時間和不同學習進度的需求[7]。同時，教師可提供參考書、延伸閱讀材料等學習資源，滿足不同學生的學習興趣和需求。這種教學方式以“學生為主體、教師為引導”為教學理念，課前學生可以根據自己的興趣愛好自主學習線上的教學資源，教師通過學生的線上學習情況了解課程重難點及學生的興趣，在線下教學過程中針對重難點開展詳細講解，圍繞學生的興趣引導教學，既保證了課堂講授的效率和質量，又滿足了學生的個性化需求。

（五）完善了課程考核評價

課程考核是考查學生的學習態度及學生對課程知識掌握程度的重要指標，合理的考核評價可以有效激發學生的學習主動性。傳統線下教學的課程評價主要包括平時成績和期末考試成績，且期末考試成績所占比重高。學生為了獲得較高分數，臨時抱佛腳，集中幾天時間復習，考試完畢知識點也隨即忘記，不能達到真正有效的學習效果。這種評價方式不利于公平、公正地評判學生掌握知識的程度，更會影響學生的學習積極性[8]。線上線下混合式教學的評價模式將加大過程考核的比重，記錄學生平時的線上預習情況、課間測評、課后作業、課堂討論、專題匯報等學習活動，更加客觀地給予學生全方位的評價。

三、“普通生物學”線上線下混合式教學體系的構建與實施

（一）課前

開展線上線下混合式課程教學，應清晰了解教學目標，認真鉆研課程大綱，把握教學的重點和難點，結合理論研究和生產需要提前對整個教學過程進行重構和設計。“普通生物學”的主要教學內容包括生物的形態結構與功能、生物的能量與物質代謝、生物生殖、生物遺傳與變異、生物進化、生物多樣性、生物與環境關系等，其中，課程PPT設計時的重點和難點集中在生物的能量與物質代謝、生物遺傳與變異、生物進化這幾章。課程設計首先利用互聯網、移動終端、云計算、大數據等現代信息技術構建的線上網絡教學平臺，搜集與“普通生物學”課程教學章節相關的文本、圖片、視頻、音頻、微課、動畫、案例、試題等碎片化的教學資源，并按照各章節涉及的知識點重新整合和歸類，然后提前一周將其對應章節的課程資源、學習目標和任務要求上傳到線上網絡平臺，供學生課前預習。學生可以根據學習任務和要求，利用線上網絡平臺中的課程資源及延伸材料完成自主學習和知識探索。此外，教師組建在線課程討論群，針對線上學習資源就某些重要問題進行討論互動，并將學生自主學習過程中產生的疑難問題進行歸納總結。例如，在講到人體免疫系統時，提前上傳人體是如何防御病毒的動畫視頻到課程討論群;對我們平常生活中如何預防新冠病毒的問題進行討論。

（二）課中

根據學生線上學習與討論的情況，通過面對面的課堂教學，運用多媒體技術系統總結教學內容，分析知識點并應用于實踐，同時對線上學習遇到的問題進行答疑解惑。利用引導教學、翻轉課堂、案例分析、小組討論等教學方法有針對性地講解知識要點，并進行課堂隨機測試，提高學生對重點和難點問題的掌握程度。此外，組織不同學習小組選擇感興趣的專題，自主查閱資料，進行自由討論，并以小組為單位進行PPT匯報，對學生匯報內容進行引導，拓展課堂知識。例如，將生物工程和生物技術兩個班級分別分為4個討論組，以生物與環境為主題進行專題匯報，主題不局限于生物與環境的關系，可拓展為環境對生物的影響;生物與非生物之間的關系;人類活動對環境的影響;人類與環境的協調發展;不同地區環境與生物之間的典型問題;環境問題的表現或環境問題的地域差異;等等。通過專題匯報，使學生了解人和自然的和諧統一，認識到“綠水青山就是金山銀山”，初步形成可持續發展的觀點。

（三）課后

課堂教學結束后，基于學生的課堂活動和各章節課堂測試成績進行教學反思，改進教學環節中的不足之處。在線布置任務導向性的課后作業，除了鞏固課堂內容外，部分作業可為課程知識點的理論性延伸，拓展學生的知識面。此外，課后作業還應緊密聯系生活實踐，激發學生進一步思考，同時結合學生的學習興趣和生物學領域的最新研究進展，定期推送一些與生物學相關的社會熱點問題、理論應用及實踐材料拓展課堂知識，以滿足不同層次學生的學習需求，實現個性化教育。例如，通過詳細解讀2021年10月由中科院天津工業生物所主導完成的國際首次人工合成淀粉的重大科技突破進展，提出我國科學家突破二氧化碳人工合成淀粉技術對未來會產生哪些影響的問題，使學生在接觸前沿科學問題的同時進行更深層的思考和探索。

（四）考核

根據混合式教學模式，課程考核分為線上成績（30%）和線下成績（70%）。線上成績包括在線學習任務的完成情況（10%）、線上作業的完成情況（10%）及在線討論互動的情況（10%）;線下成績包括上課出勤（10%）、課堂隨機測驗（10%）、專題匯報及探討（10%）、期末考試成績（40%）。

四、結語

線上線下混合式教學模式已成為我國高等教育信息化教學的一個主流趨勢，如何更好地發揮線上教學與線下教學的互補優勢，達到1+1>2的效果，是目前各大高校教學改革的重要方向。本文闡述了線上線下混合式教學模式的優勢及高校教育教學方法改革的重要性，開展了“普通生物學”線上線下混合式教學體系的構建與實施。與傳統課堂相比，線上線下混合式教學模式突破了時空的限制，利用更豐富的線上教學資源，通過多元化的教學手段，滿足了學生的個性化需求，且完善了課程考核評價，極大地提高了學生的學習興趣和學習主動性，對高等教育教學改革具有積極意義。結合“普通生物學”課程的教學目標及生物學的研究進展，本文在該課程教學實踐過程中從課程設計、線上學習資源的構建、學生自主學習的引導、學生學習興趣的挖掘、課堂知識的拓展、課程考核評價等方面進行了不斷完善和優化，逐步構建出適合該課程的教學體系，充分發揮了教師的主導作用，引導學生成為學習的主體，培養學生有所思、有所想，將所學與實際生產相結合，成為適應社會發展的能力型創新人才。

參考文獻

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