基于“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)室”的“生化技術(shù)”混合式學(xué)習(xí)探索

魏淑東 陳 卉

長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 湖北荊州 434025

1 概述

教育部在《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》(教高〔2012〕4號(hào))中明確要求“建設(shè)優(yōu)質(zhì)教育資源共享體系”，在《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》明確提出，“把教育信息化作為國(guó)家信息化的戰(zhàn)略重點(diǎn)和優(yōu)先領(lǐng)域全面部署、加快實(shí)施”[1-2]。近十幾年，隨著信息技術(shù)和慕課在全球的迅速發(fā)展，學(xué)者們開展了大量“互聯(lián)網(wǎng)+”背景的教學(xué)改革研究和探索，使互聯(lián)網(wǎng)成為提高“教”與“學(xué)”效果的一把利器。隨著數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的普及和信息技術(shù)的發(fā)展，混合式教學(xué)模式在國(guó)內(nèi)外受到教育界的廣泛歡迎。美、韓等國(guó)家的高校均已大量推廣混合式教學(xué)，我國(guó)的校園數(shù)字化和混合式教學(xué)也在快速發(fā)展與建設(shè)中。

我國(guó)最早正式倡導(dǎo)混合式教學(xué)模式的何克抗教授就指出混合式教學(xué)模式能夠?qū)鹘y(tǒng)教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，既發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性[3]。從2014年至今為混合式教學(xué)研究的多元發(fā)展階段，更加聚焦于“互聯(lián)網(wǎng)+”“大數(shù)據(jù)”“云課堂”等技術(shù)，并將其運(yùn)用于混合式教學(xué)設(shè)計(jì)，越來越多類型的課程開展混合式教學(xué)。混合式教學(xué)模式的實(shí)施是高等教育改革的趨勢(shì)。然而，目前已開展的大多教學(xué)改革主要關(guān)注理論課的“互聯(lián)網(wǎng)+”模式，較少在理論與實(shí)踐結(jié)合緊密課程中發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于“生化技術(shù)”這類理論和實(shí)踐結(jié)合的課程，開展的慕課學(xué)習(xí)卻相對(duì)較少。因此，本研究在前期篩選線上平臺(tái)實(shí)驗(yàn)類慕課的基礎(chǔ)上，開展“生化技術(shù)”“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)室”的混合教學(xué)探索。通過線上平臺(tái)直觀、系統(tǒng)地講解理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，結(jié)合線下的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室操作，進(jìn)一步提高學(xué)生的興趣和時(shí)間利用效率。

2 “生化技術(shù)”理論和課堂教學(xué)的特點(diǎn)

2.1 “生化技術(shù)”課程介紹

“生化技術(shù)”是一門實(shí)驗(yàn)技術(shù)性較強(qiáng)的課程，起到基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間的橋梁作用，是生物學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)選修課程之一。它不僅需要通過理論課的教學(xué)使學(xué)生掌握相關(guān)技術(shù)的具體原理和方法，同時(shí)也需要開展一系列實(shí)驗(yàn)熟悉相關(guān)生物技術(shù)的基本操作和流程，是一門理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的課程[5]。通過“生化技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解基本概念、原理、基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。其中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是幫助學(xué)生理解理論知識(shí)，培養(yǎng)動(dòng)手能力、觀察能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要途徑。

2.2 “生化技術(shù)”課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的缺點(diǎn)

傳統(tǒng)“生化技術(shù)”課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以教師的講授和演示為主，學(xué)生和教師都受到教案束縛，一定程度上忽視了學(xué)生這個(gè)主體，也很難通過課堂將理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)生缺少學(xué)習(xí)熱情[4]。在教的過程中，缺乏理論—實(shí)驗(yàn)、教室—實(shí)驗(yàn)室和課內(nèi)—課外的結(jié)合；在學(xué)的過程中，缺乏原理—技術(shù)和理論—應(yīng)用的結(jié)合；在考的環(huán)節(jié)中，缺乏涵蓋原理、操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的過程考核。

3 基于“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)室”的混合式學(xué)習(xí)探索

3.1 分析整合線上教學(xué)資源

本研究主要以前期篩選出的華文慕課平臺(tái)中北京大學(xué)主講的“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”和學(xué)堂在線平臺(tái)中中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)主講的“基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”作為對(duì)象，結(jié)合本校教學(xué)大綱對(duì)線上相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分析，包括課程大綱、視頻資源、練習(xí)題等，選擇并補(bǔ)充適合本校學(xué)生的線上學(xué)習(xí)內(nèi)容(表1)。通過長(zhǎng)江雨課堂向?qū)W生推送視頻資源和相關(guān)測(cè)驗(yàn)，保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行鞏固、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和操作進(jìn)行預(yù)習(xí)，并掌握實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，同時(shí)，教師也可以通過雨課堂即時(shí)了解學(xué)生對(duì)線上學(xué)習(xí)情況。

表1 “生化技術(shù)”選用線上資源信息

3.2 監(jiān)督和評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果

在分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特征包括預(yù)備知識(shí)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)偏好等的基礎(chǔ)上，利用課堂、雨課堂、線上平臺(tái)、課后評(píng)價(jià)等途徑引導(dǎo)和監(jiān)督學(xué)生利用數(shù)字資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。通過雨課堂推送課件，能即時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行跟蹤、分析和反饋(包括課堂學(xué)習(xí)—預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)—測(cè)驗(yàn)—反饋—進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室—實(shí)驗(yàn)操作)，并對(duì)教與學(xué)的結(jié)果進(jìn)行分析，形成跟進(jìn)式教學(xué)評(píng)價(jià)反饋教學(xué)過程。同時(shí)，通過調(diào)查法，以問卷和訪談形式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，結(jié)合學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)過程的電子檔案記錄，尋找提高網(wǎng)絡(luò)資源利用有效性和提高學(xué)生時(shí)間利用效率的有效方法。

3.3 重構(gòu)“生化技術(shù)”課堂

“生化技術(shù)”課程共計(jì)40學(xué)時(shí)(理論20學(xué)時(shí)+實(shí)驗(yàn)20學(xué)時(shí))。本研究結(jié)合教材和線上學(xué)習(xí)，制定適用于混合式教學(xué)模式的教學(xué)內(nèi)容(表2)，注重過程考核，并積極引導(dǎo)學(xué)生有效利用數(shù)字資源為自主學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。課堂學(xué)習(xí)主要以教師講授為主，學(xué)生需完成對(duì)應(yīng)思考題、討論等，并鼓勵(lì)學(xué)生討論發(fā)言，學(xué)生通過雨課堂、群聊等方式與教師建立聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)課之前由教師組織線上內(nèi)容擴(kuò)充和重難點(diǎn)解析，學(xué)生完成線上學(xué)習(xí)和測(cè)驗(yàn)，在獲得線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)后增加集體答疑環(huán)節(jié)，再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作。本課程的學(xué)習(xí)注重過程考核，包括思考題、討論、線上學(xué)習(xí)觀看視頻、測(cè)試和實(shí)驗(yàn)操作等指標(biāo)；線下期末考試仍為書面試卷形式，內(nèi)容涵蓋本課程基本內(nèi)容，通過材料分析題考核學(xué)生綜合和解決問題的能力。最終成績(jī)?yōu)榫€上學(xué)習(xí)占30%，線下期末考試占70%。

表2 “生化技術(shù)”混合式學(xué)習(xí)內(nèi)容安排

3.4 “互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)室”混合式學(xué)習(xí)存在的問題及改進(jìn)

在“生化技術(shù)”混合式學(xué)習(xí)過程中，教師有更充足的時(shí)間對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行分析，能夠較好地完成教學(xué)大綱規(guī)定的授課內(nèi)容。但通過學(xué)生的反饋可以看出，學(xué)生的提問仍然較少，且主要疑問集中在線上學(xué)習(xí)操作。同時(shí)，學(xué)生對(duì)于老師未推送但推薦的線上學(xué)習(xí)內(nèi)容熱情不高。因此，今后可考慮采用SPOC課程、選用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等途徑，添加相應(yīng)補(bǔ)充內(nèi)容及課外資料來開展線上線下的混合式學(xué)習(xí)。針對(duì)學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況，包括預(yù)習(xí)情況、測(cè)驗(yàn)完成情況及線上測(cè)驗(yàn)成績(jī)數(shù)據(jù)應(yīng)開展評(píng)價(jià)分析，以及時(shí)反饋至課堂和實(shí)驗(yàn)課。對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，也應(yīng)開展學(xué)生操作規(guī)范等內(nèi)容的評(píng)價(jià)，為后期更好地開展基于“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)室”的混合式教學(xué)實(shí)踐提供基礎(chǔ)[5]。此外，也可結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃等進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

結(jié)語

混合式教學(xué)模式也已成為高等教育改革的趨勢(shì)之一，它能夠充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將線下教學(xué)與在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最大化。“生化技術(shù)”課程以學(xué)生的“學(xué)”為中心，結(jié)合課堂內(nèi)外、線上線下、理論應(yīng)用探索“互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)室”混合式學(xué)習(xí)模式。我們整合了線上優(yōu)質(zhì)資源，并通過雨課堂推送完成實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和操作實(shí)驗(yàn)步驟的學(xué)習(xí)，結(jié)合線下的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室操作演示進(jìn)一步鞏固所學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)操作，有效提高了學(xué)生的興趣和時(shí)間利用效率。今后可考慮在課程中采用SPOC模式、選用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等途徑，加強(qiáng)課程的過程評(píng)價(jià)和反饋，構(gòu)建線上線下混合式學(xué)習(xí)的高效課堂，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。