手印學課程教學中開展實驗混合式教學的創新探討

卜芃

手印學傳統課程實驗教學存在著與實際應用脫節、創新受限、實驗標準化、缺乏反饋、設備有限等問題，限制了學生的學習動力、探究能力和個性化發展。而手印學課程實驗混合式教學借助信息技術融合面對面與在線教育，可以實現促進學生的個性化學習、增強學習深度廣度、探究創新提升、學習便利性和實時反饋互動等。設計多元化的在線學習資源和開放性的實驗任務與項目、建立在線互動平臺、組織實時的在線實驗演示和討論，以及定期評估和調整教學策略，是課程教學中開展實驗混合式教學的創新策略。

1 手印學課程傳統實驗教學中存在的問題

1.1 缺乏實際應用背景

手印學課程傳統實驗教學常常只關注實驗的基本步驟和理論驗證，而忽略了整個實驗在公安技術工作中的價值。這導致學生難以將所學知識與公安實際應用相聯系，進而失去了學習的動力。當學生無法看到所學概念與公安實際問題的關聯時，往往會降低他們的興趣和學習動力。

1.2 缺乏探究與創新

手印學課程傳統實驗教學往往強調指導性，教師在現場演示實驗后，要求學生按照特定步驟進行操作，從而限制了他們的探究精神和創新能力的發展。學生被動地接受實驗的設計，無法提出自己的疑問、構建假設并進行實驗驗證。這限制了學生在科學探究中角色的轉變，阻礙了其批判性思維和問題解決能力的培養。

1.3 標準化和一刀切

手印學課程傳統實驗教學通常采用標準化的實驗方案，要求所有學生按照相同的步驟進行操作。這種做法雖然可以確保實驗的一致性和安全性，但卻無法滿足學生的個體差異和創造性需求。有些學生可能已經具備一定實踐經驗，他們可能對實驗設計和操作有更好的理解，但卻受限于固定的方案，這種情況可能會削弱學生的積極性和創造力。

1.4 儀器設備有限

以湖南警察學院為例，刑事科學技術系實驗室條件有限，在完成超景深顯微鏡觀察痕跡時，由于人數眾多，學生可能無法看清步驟，更無法實現人人都能動手操作。有時，學生只能在旁進行觀看，無法深入理解實驗原理和過程。例如，超寬光譜攝錄系統對各類客體上的指紋、掌印進行大范圍搜索及高清攝錄，但實驗室只有5臺儀器，每次實驗只能由5人完成，其他學生無法真正體驗到這臺儀器設備極高的靈敏度和超強的微弱痕跡發現能力。

1.5 缺乏及時反饋和互動

在手印學課程傳統實驗教學中，學生通常需要等待實驗報告的批改才能獲得反饋，這導致學生無法及時糾正錯誤和改進。同時，學生之間的交流和互動也受到限制，無法促進深入的學術討論和合作，這可能會阻礙學生的合作能力培養和思想交流。

2 手印學課程教學中開展實驗混合式教學的優勢

在當今信息技術飛速發展的時代，教育領域也在不斷進行創新探索。實驗混合式教學作為一種融合傳統教學和現代技術手段的教育模式，逐漸受到教育界的關注和推崇。它將傳統的面對面教學與在線教育相結合，為學生提供更加豐富和靈活的學習體驗。

2.1 有助于學生的個性化學習

傳統實驗教學往往按照固定的步驟和時間進行，無法滿足不同學生的學習差異。而實驗混合式教學則打破了這種限制，能夠為學生提供更加個性化的學習體驗。通過在線教育平臺，學生可以在自己的節奏下預習實驗內容，他們可以根據自身的學習速度和理解程度反復閱讀、思考，直到真正掌握。這有助于消除學生因跟不上課程進度而產生的焦慮和壓力，培養他們更深入的理解能力。在手印學課程實驗課堂上，混合式教學更加注重實驗操作和探究過程。學生通過學習通app在線預習已經了解實驗的基本流程和理論知識，因此可以將更多時間用于實際操作，這使實驗課堂更具互動性，教師在演示實驗時可以引導學生深入思考、提出問題，并引導他們從實驗現象中找到科學原理的聯系。且實驗混合式教學在學習通上可以提供更多的公安實驗案例和現場資料，供學生進一步了解本次實驗的目的。學生則可以根據自己的興趣和能力跟實驗室預約開放性實驗項目，為參加“挑戰杯”和“互聯網＋”比賽提供思路。這種自主學習，可以幫助學生發現問題和解決問題，培養他們的創新能力，學生也可以根據自身的興趣，選擇開展更具挑戰性的實驗，從而更好地滿足自身的求知欲望。

2.2 增強實驗的深度和廣度

手印學課程實驗混合式教學對增強實驗的深度和廣度具有顯著效果。傳統實驗教學受制于實驗室設備和時間，無法覆蓋所有實驗項目，或者只能進行簡化版的實驗。實驗混合式教學則可以通過虛擬仿真系統進行模擬實驗，擴展實驗的內容。比如，通過虛擬仿真模擬實驗，學生可以在虛擬環境中進行血指紋現場勘查和顯現、膠帶上指紋的顯現、物理顯影液的制備和適用范圍、油脂指紋的顯現等，模擬實驗結果和現象。虛擬仿真實驗讓學生有了更多機會了解那些難以在傳統實驗中進行的實驗內容，既保障了學生的人身安全，又拓展了他們的實驗視野。此外，虛擬仿真實驗等實驗混合式教學還可以為學生提供更多的公安實際案例和資料，幫助他們了解不同客體和環境下選擇何種實驗方法，這有助于激發學生對科學的興趣和熱情，培養他們的跨學科視野。

2.3 提升學生探究精神和創新精神

手印學課程傳統實驗教學注重教師操作的指導性，而實驗混合式教學強調學生的主動探究和創新能力的培養。通過學習通、微信等在線平臺，學生可以自主提出問題、設計實驗方案，跟實驗室預約實驗進行驗證。這種自主性的學習過程能夠培養學生的批判性思維和科學方法。學生需要思考如何將實驗與理論知識相結合，從而驗證自己的假設，這能夠培養學生在解決問題時的邏輯思維和實驗設計能力，從而為他們日后成為公安技術高端人才打下堅實的基礎。實驗混合式教學還鼓勵學生在實驗課堂上分享彼此的實驗設計和結果，這種合作與交流的氛圍能夠促進思想的碰撞，學生可以從其他同學的想法中獲得靈感和啟發，這有助于激發學生的創新潛力，培養他們跨學科的思維方式。學生不僅僅是實驗的執行者，更是問題的思考者和解決者，如此才能提升他們的創新能力。

2.4 為學生提供更多的靈活性和便利性

手印學課程傳統實驗教學往往需要學生按照固定的時間和地點參與課堂，這可能對一些學生造成不便。實驗混合式教學則通過在線平臺打破了時間和地點的限制，能夠為學生提供更大的靈活性。學生可以在任何時間、任何地點通過學習通學習實驗內容，根據自己的日程安排，選擇合適時間來實驗室完成，這能夠讓外出執勤或請假的學生能按時完成實驗，跟上其他同學的進度，實驗混合式教學能夠提供更平等的學習機會，促進教育的包容性。

2.5 可以實時反饋和互動

在手印學課程傳統實驗教學中，學生通常需要等待傳統紙質實驗報告批改才能得到反饋，而在實驗混合式教學中，學生可以通過學習通看到自己的實驗報告，獲得更加及時和個性化的反饋，從而更好地指導他們的學習。通過學習通，學生也可以在實驗過程中隨時向教師和同學請教問題。如果學生在操作過程中遇到困難或不理解的地方，他們可以立即提問并獲得解答。這種實時的交流能夠幫助學生及時糾正錯誤，避免問題累積，從而提高實驗的質量。同時，教師可以根據學生的問題和表現，提供個性化的指導和建議，以便更好地滿足學生的學習需求。除了與教師互動，學生之間的互動也是實驗混合式教學的重要組成部分。學生可以分享自己的實驗心得、經驗和發現，促進深入學習和思想交流，這種合作與分享的氛圍有助于學生更好地理解實驗原理和現象，從不同角度思考問題，拓展他們的思維。

3 課程教學中開展實驗混合式教學的策略

3.1 設計多元化的在線學習資源

為了實現手印學課程實驗混合式教學的有效融合，教師可以利用學習通平臺設計線上實驗報告和多元化的在線學習資源，學生在網上遞交實驗報告，減少紙質實驗報告，在傳統實驗教學的基礎上，引入更靈活、個性化的教學模式。這種方法能夠滿足不同學生的學習需求，提高學習的效果和互動性。

教學視頻作為一種重要的在線學習資源，具有直觀性和可重復性的優勢，可以在很大程度上彌補傳統實驗教學中實驗過程的時間和空間限制。手印學課程組就利用攝像設備錄制了所有實驗項目的操作流程，詳細演示實驗步驟、注意事項和講解操作技巧。這種實驗教學視頻不僅能為學生提供可視化的實驗指導，還可以在需要時反復觀看，幫助學生更好地理解和掌握實驗操作的要領。

虛擬仿真平臺的運用也為學生提供了在虛擬環境中進行實驗的機會。這種方式特別適用于在傳統實驗中難以實現的復雜或危險實驗。教師選用高質量的經典模擬場景，讓學生在虛擬實驗室中進行操作，觀察實驗現象并得到實驗數據。通過模擬實驗軟件，學生不僅能更加深入地理解實驗原理，也可以在實驗操作過程中進行自主探究，培養批判性思維和實驗設計能力。

教師還可以設計精心編排的實驗課件，呈現實驗的理論知識、實驗原理、背景信息等內容。課件可以以多媒體的形式，結合圖文、動畫、示意圖等，生動地向學生闡述實驗的內容，這不僅有助于學生更好地理解實驗的理論基礎，還可以為他們的實驗設計和分析提供支持。當然，課件也可以作為學生學習的參考資料，供學生反復觀看和查閱。

在線實際案例在實驗混合式教學中同樣具有重要作用。教師可以選用相關的脫密處理的真實案件和案件分析等材料，供學生參與案件的模擬偵查和模擬現勘。這些案例可以幫助學生更好地理解實驗的目的和應用領域，從而更好地把握實驗的意義和價值。在線案例資料還可以還原現場，引導學生進行現場分析，培養他們的綜合能力和問題解決能力。

3.2 設計開放性的實驗任務和項目

實驗混合式教學作為一種創新的教學模式，強調學生的主動學習和探究能力，通過引入開放性的實驗任務和項目，可以為學生提供更廣闊的學習空間和探索機會。在這一策略中，教師充當引導者和促進者的角色，通過精心設計的實驗任務，激發學生的學習興趣，培養其批判性思維、創新能力和問題解決能力。

開放性的實驗任務和項目設計體現了教育目標向培養學生綜合素質和能力的轉變。教師可以選擇與課程內容相關的公安實際案例，要求學生運用所學知識和技能提出問題，設計解決方案，并進行實驗驗證。這種任務要求學生不僅僅是知識的接受者，更是問題的探究者和解決者，從而培養他們的獨立思考和創新能力。

在設計開放性實驗任務時，教師可以考慮以下幾個方面。第一，任務的設置應當具有一定的挑戰性和啟發性。任務既不能過于簡單，也不能過于復雜，要能激發學生的求知欲望和興趣。例如，在油脂指紋顯現的實驗項目課，教師可以提出一個實際場景，比如通過廚房翻窗入室盜竊現場，如何進行指紋顯現和提取，讓學生從實際出發進行探究。第二，任務要具有一定的開放性。比如在案發現場發現了明顯的手套印痕，是否還需要尋找手印或手套印，同樣的問題，不同學生也可能有不同的解決思路和方案。教師可以鼓勵學生從多個角度思考問題，提供多樣化的解決方案。這樣可以培養學生的創新能力，讓他們在解決問題時能夠靈活運用知識和技能。第三，任務的實施過程需要給予學生一定的自主性。學生如果有合適的實驗項目，也可以作為開放式實驗任務，在問題提出、實驗設計和結果分析過程中，應該有一定的自由度，教師可以提供必要的指導和支持，但不宜過多干預學生的思考和決策。第四，任務的完成需要有明確的評估標準和方式。教師可以制定明確的評分標準，包括問題的提出是否具有創意、實驗設計是否合理、現場分析是否嚴謹等。這有助于學生更好地理解任務的要求，提高任務的完成質量。

通過開放性的實驗任務和項目，學生可以在實踐中學習，通過實際操作和探索，將理論知識轉化為實際技能。這種學習方式能夠培養學生的批判性思維。在解決問題的過程中，學生需要分析問題、比較不同方案的優劣，最終形成自己的觀點并進行合理的論證。學生在自主探究的過程中，有機會提出新穎的想法，設計獨特的實驗方案，甚至可能發現一些新的現象，這種創新精神對培養未來創造性思維的人才至關重要。

3.3 建立在線互動平臺

在實驗混合式教學中，建立在線互動平臺是促進實時反饋和學生之間互動的重要策略。以湖南警察學院為例，我院手印學課程采用的是學習通在線平臺，該平臺有效地彌補傳統實驗課堂中師生互動的不足，提供更多的交流機會，幫助學生更好地理解實驗內容，解決問題，并促進思想碰撞和合作。在這個過程中，教師充當引導者、答疑者和交流的媒介，為學生提供支持和指導。

學習通可以討論、聊天、發布作業、共享案例教案課件、分享視頻和參考文獻、發通知、在線考試，還能統計參與人和任務完成情況。學生可以在實驗過程中隨時向教師和同學請教問題，分享他們的實驗心得和經驗，這種及時的交流機制不僅有助于解決學生在實驗過程中遇到的困難，還可以促進學生之間的相互學習和合作。通過學習通平臺，學生可以在這看到自己實驗報告的批改情況，能從不同角度獲得教師或同學的問題解答，不僅能拓展他們的思維，還能提高問題解決的效率和質量。

為了進一步促進實時互動，教師可以定期在互動平臺上設立答疑時間。在這個時間段內，教師專門回答學生提出的問題，并進行實時的交流和討論。這種策略不僅為學生提供了解疑釋惑的機會，也能讓教師更好地了解學生的學習情況和需求。同時，這也是教師對學生學習過程進行監控和指導的有效方式，以確保學生在學習過程中不會迷失方向。

實時互動機制的建立還能促進思想碰撞和合作。學生可以在互動平臺上分享實驗心得、經驗和發現，與同學交流并獲得反饋。這種合作氛圍可以激發學生的創新思維，幫助他們尋找發現問題及解決問題的不同方法。學生之間的互動還可以培養他們的合作能力和團隊精神，從而為日后的職業發展做好準備。

3.4 組織實時的在線實驗演示和討論

雖然虛擬仿真實驗在教學中發揮著重要作用，但實際的實驗操作仍然不可或缺，因為它能夠讓學生親身參與，深入體驗科學現象，培養實驗技能和科學思維。為了更好地將虛擬實驗與實際實驗操作相結合，教師可以通過組織實時的在線實驗演示和討論，為學生提供更深入的學習機會和實驗體驗。

在線實驗演示是一種通過視頻直播等方式，將實際實驗操作過程實時呈現給學生的教學活動。手印學課程在疫情期間就通過這種方式完成了手印的捺印、手印的系統劃分、手印的命名、細節特征的標示等實驗內容，學生可以在網上近距離觀察教師實驗的操作步驟，掌握實驗操作的要領。教師可以逐步演示實驗的各個環節，讓學生清晰地認識實驗的流程和內容。在演示過程中，教師可以結合理論知識，解釋實驗現象，讓學生在家也能完成實驗項目，學生開發出更多的實驗小技巧，比如用化妝用的粉餅和粉刷完成汗潛手印的顯現。在實驗演示過程中，教師還可以鼓勵學生提問和參與討論，學生可以模擬教師的實驗，隨時就實驗中的疑惑、問題進行提問，教師則可以實時解答，幫助學生消除困惑。這種實時的互動有助于激發學生的學習興趣，促進他們更深入地參與到實驗中。

這種在線實驗演示和討論，一是可以幫助學生更好地掌握實驗技能。學生可以在實時演示中觀察教師的實驗操作技巧。這種技能的傳授對學生之后的實際實驗操作具有重要的指導作用，能夠提高實驗的成功率和準確性。二是可以為學生提供實驗的參考模板。學生可以通過觀察教師的操作步驟和流程，了解實驗的內容，這有助于學生在實驗中更加自信地進行操作，減少迷失和不確定感。三是可以幫助教師實時收集學生的反饋，了解他們在實驗過程中的問題和困難。這有助于教師根據學生的需求調整教學策略，提供更具針對性的指導和支持，以確保學生在實驗中取得良好的學習效果。

3.5 定期評估和調整教學策略

手印學課程實驗混合式教學作為一種新興的教學模式，強調學生的主動學習和互動參與，因此其效果的評估及持續的改進至關重要。教師在實施實驗混合式教學的過程中，需要定期評估教學效果，并根據學生的反饋和學習表現進行必要地調整。這種持續的評估和改進，可以使教學更加適應學生的需求，從而提升學生的學習體驗和學習成效。

首先，教師可以通過學生的反饋了解實驗混合式教學的效果。學生是教學活動的直接參與者，他們的意見和體驗對教學的改進具有重要的參考價值。教師可以通過問卷調查、小組討論、個別交流等方式，征求學生對實驗混合式教學的看法和建議。學生可以提供虛擬仿真實驗室的使用體驗、實驗操作的難易程度、學習通平臺的效果等方面的反饋。這些反饋可以幫助教師了解學生的感受和需求，及時發現問題并進行改進。

其次，教師可以根據學生的學習表現評估實驗混合式教學的效果。學生在課程中的學習成績、實驗報告、課堂互動等都可以作為評估的依據。通過分析學生的學習情況，教師可以判斷教學是否達到預期目標，哪些方面取得了良好的效果，哪些方面還需要改進。例如，如果學生在某個實驗環節的表現較差，教師可以針對該環節的教學內容、實驗設計等進行調整，提高學生的學習效果。

再次，教師可以通過定期的評估測試，全面地了解學生的掌握情況。通過分析測試結果，教師可以判斷學生對理論知識和實驗操作的掌握程度，從而及時調整后續的教學內容和重點。這種形式的評估可以幫助教師更有針對性地進行教學，提高學生的學習效果。

最后，教師還可以結合評估結果，調整實驗混合式教學的策略和方法。如果發現學生在某個環節普遍存在困難，教師可以加強相應的在線資源或實時互動環節，為學生提供更多的支持和指導。如果學生在某些方面表現出較高的興趣和水平，教師則可以進一步拓展相關內容，促進學生的深入學習和研究。

4 結語

手印學課程實驗混合式教學為教育帶來了新的可能性，傳統教育與技術創新的結合將塑造更靈活、個性化的學習環境，激發學生的學習興趣和創新潛力，促進學生全面素質的培養，從而為教育的不斷創新探索提供有益借鑒。需要注意的是，線上線下混合式教學實施過程中仍需克服技術、管理等挑戰，不斷評估和改進策略以確保教學質量，從而更好地培養適應未來社會需求的公安專業學生，進一步推動公安教育事業的前進。

本文系湖南省普通高等學校教學改革研究項目“以混合式教學改革服務《手印學》課程思政建設的路徑探索與實踐”研究成果，課題編號：HNJG-2021-1155。