园艺植物分子生物学混合式教学模式研究与探索

董丽丽，张水明，王 华，李 委

1 研究背景

1.1 研究理论基础

混合式教学是采用“线上”和“线下”两种模式，将在线教学和传统课堂教学优势相融合的一种教学方式，是互联网+时代背景下教育思想和理念革新的必然结果。“线上”教学是教学的必备活动，“线下”教学是以“线上”的前期学习成果为基础而开展的更加深入和具体的教学活动[1]。张其亮等认为混合式教学的内涵包括五点，分别是：教学形式上面对面教学与网络教学的结合，教学技术上互联网技术与视频、音频、文本、图形、动画等多媒体技术的结合，教学手段上传统讲授与现代信息技术的结合，教学目标上教师的主导作用与学生的主体地位的充分发挥，教学评价上过程评价与结果评价等多种评价方式的结合[2]。混合式教学让教学活动更加具有针对性，教师有充足时间来完成一些更加高级的教学目标，学生有更多的机会在认知层面参与学习，有利于激发学生主体能动性与创造性。因此，容易取得较好的教学效果[3]。然而，混合式教学优势的显现离不开教学过程的精心设计和实施，其中教学设计是关键环节。

翻转课堂是目前国际上较为流行的一种教学活动组织模式，该模式现已在我国高等院校部分课堂教学中得到应用，并取得了良好的效果。在该教学模式中，课程章节的理论知识由学生在课外时间通过自主学习完成，课堂则成为教师与学生互动的场所，主要用于汇报讨论、解答疑惑[4]。工作坊 (workshop)一词最早出现在教育心理学的研究领域中，由德国的包豪斯学院(Staatliches Bauhaus)引入并实践用以培养工程设计与建筑设计人才。21世纪初我国教育工作者开始引入并践行该教学模式[5]。目前，我国高等院校部分课程已将课堂教学和实践教学相结合，其实践结果显示，教师引导下的工作坊和翻转课堂教学模式，相对于传统课堂教学模式，更有利于培养学生独立解决问题的能力，提高学生专业技能，树立学生团队协作意识，提高学生综合素质[6,7]。

1.2 园艺植物分子生物学教学改革现状

《园艺植物分子生物学》是分子生物学向园艺学科的渗透与交叉，是园艺植物进行分子育种的理论基础。然而，随着分子生物学的迅猛发展，所取得成果的日益积累，传统的以教师为中心的知识传授已不能满足《园艺植物分子生物学》的教学需求。为进一步推进《园艺植物分子生物学》的课程改革，我们以“植物分子生物学”为关键词，检索了中国知网(CNKI)中相关的课程改革文献及资料，得到6篇论文符合条件；以“混合教学”为关键词检索，有5956篇论文符合条件；以“植物分子生物学+混合教学”为关键词检索，符合条件的论文0篇。从检索结果看，虽然混合式教学是目前教学改革研究的热点，但《园艺植物分子生物学》混合式教学实施的研究成果尚未见报道。

1.3 研究思路

由于《园艺植物分子生物学》是一门实践性、操作性极强的课程。因此，仅仅教授课程理论知识难以取得理想的教学效果，这就要求我们在课程教学过程中，做到知识、理论与技能并重。基于混合式教学模式所具备的特点，笔者认为混合式教学模式能够有效解决上文所述《园艺植物分子生物学》课程教学中所存在的理论与实践的矛盾。因此，开展混合式教学模式在《园艺植物分子生物学》课程教学中的实践与运用研究对于提高本课程的教学效果具有重要意义。综上所述，本研究将“线上学习”、“翻转课堂”和“实践工作坊”相融合，重构《园艺植物分子生物学》的教学模式，旨在促进教师在教学过程引导、启发和监督作用的发挥，充分体现学生在课程学习过程的主体性，以挖掘学生潜能，提升教学效果，最终实现课程教学目标。

2 混合式教学模式研究

随着国内高等院校的部分专业在混合式教学课程改革中的积极探索，线上教学的硬件条件日臻完善，线上教学的资源库日趋丰富，极大的推动了线上教学平台的建设与应用。然而我们通过调查发现，存在线上平台发挥作用有限和线上教学资源利用率低等现象，其原因归纳起来主要包括：1)线上教学资源与线下课堂教学相脱节；2)线上平台仅仅是教师传统课堂教学的课外延伸；3)教学过程中教师的主导性和学生的主体性未充分发挥。为了提升混合式教学中教学质量和效率，并基于上述教学模式的理论依据，本课题组围绕线上学习、翻转课堂及实践工作坊开展了研究。

2.1 线上资源库的构建

线上教学资源的构建是开展混合式教学的前提。教师首先根据对教学任务、教学目标、教学内容、教学重点与难点、教学对象的分析，建立线上教学资源，设计教学活动。教学资源的形式有多种，包括：教学视频、微课、MOOC、XMOOC、教学PPT等。为了发挥线上资源作用和提高线上教学资源利用率，结合已有的研究与实践，对于本课程所采用的混合式教学来说，线上教学资源的构建主要体现在三个方面：

(1)以课程章节为主线

以课程章节为主线设计教学资源可以很好地配合课堂教学和课程进度。《园艺植物分子生物学》的线上资源清楚地标明章节，并紧密结合课程内容，设计上一目了然，学生可根据自己的学习情况按图索骥。学生进入章节后会看到本章节应掌握的知识点、重点和难点、以及与本章节内容相关的最新研究成果，这种设计旨在引导学生针对性的线上自我研习，能有效降低学生的负担，提高线上资源利用效率，能够取得良好的研习效果，还能很好的配合课堂教学和课程进度。

(2)以项目+激趣教学法为主线

相对于生命科学院，园艺学院学生分子生物学知识比较薄弱，《园艺植物分子生物学》线上学习容易使学生感到晦涩难懂、枯燥无趣，加之课程门类较多，学习任务繁重。因此，线上教学过程中学生的怠学现象时常发生。通过研究与实践，需要将整个课程按照章节组织为若干项目，每个项目再划分为细小的知识点。对知识点采用小故事、案例、比赛、动画等多种激趣方式，让学生对知识点充满好奇，并乐于探索，教学时能达到事半功倍的效果。比如，围绕DNA双螺旋结构这个知识点，首先展现给学生的是DNA双螺旋动画视频，形象地向学生展示双螺旋的空间结构，并在视频过程中设置若干问题。同时附上DNA双螺旋结构发现的背后故事以及DNA双螺旋发现对分子生物学的意义等资料。学生研习结束后，可直接参与线上答题，并依据答题结果得到相应的积分，最后积分直接兑换成期末成绩。

(3)以教学资源库为主线

线上资源库为线上教学提供丰富而有趣的教学资源，给学生自主研习提供丰富多样的可检索资源素材。在混合式教学中，教学资源库中大致含有课程的课件、讲义、教学视频、课后习题、章节题库、扩展资料、参考文献等，构建教学资源库并不是难题，而对于资源库的利用才是最重要的，因此资源库的设计是关键[9]。《园艺植物分子生物学》线上课件和讲义的内容均采用项目化、对每个项目的内容又进行碎片化，每个碎片化的知识点都配有相应的教学视频或动画等资料文献，学生无论通过哪种方式的学习后，都可以进入资源库的试题库对自己的学习效果进行自行检测。同时学生还可以根据学习需求，通过资源库的检索功能，直接获得所需要的文献资料等。

2.2 翻转课堂的构建

翻转课堂颠覆了传统的课堂教学模式[8]，教师通过听取学生的学习汇报、解答疑惑、问题的研讨等不同形式的交流促进知识内化，在课堂上对章节难点和重点进行适当强化。经探索与实践，本翻转课堂的实施过程分为三个阶段：

(1)准备阶段

为了达到理想的教学效果，对班级同学进行分组是必要的，以6人为一组较为适合，分组小了会增加教师的教学难度，大了会有部分学生不参与讨论。同时，在学生线上学习结束时教师及时收集问题，并认真准备，以便课堂上为学生解答疑惑；再次，针对教学重点和难点设计若干过关问题，以便学生课堂上进行小组讨论，同时针对重点和难点准备好PPT，可在交流结束后再对教学重点和难点的进行讲解，强化对重难点的掌握，促进知识的内化。

(2)实施阶段

为了让教学活动更加具有针对性，每次课堂教学开始时，教师首先听取学生线上学习的汇报，并进行点评；对学生线上学习所反馈的问题进行答疑，由于共性问题较多，因此答疑阶段学生的注意力是集中的，可在答疑的过程中融入相关知识点及概念，能够起到很好的知识内化效果。攻关问题主要针对教学的重点和难点开展，教师对每个攻关问题糅合一个案列或故事情景，让各小组在规定的时间内讨论解决，汇报讨论的结果，并进行组间互评，最后，教师再对重难点进行PPT讲解，并融入相关最新研究成果，加深学生对章节重难点的理解，了解《园艺分子生物学》研究领域最新发展动态，开阔学生专业视野、启迪学生创新思维。

2.3 实践工作坊的构建

《园艺植物分子生物学》课程实验具有很强的实践性，需要学生的参与和互动。而在以往的实验教学中不论是验证性实验、综合性实验还是设计性实验，其实验操作基本是按规定的操作规程进行，学生在试验教学过程中很难感受到学习乐趣，导致部分同学参与度不高，气氛不够活跃，难以达到理想的教学效果。“实践工作坊”要求多人参与，共同研习、共同合作操作。根据前期研究及实践，并结合学生的具体情况，每4-6人组成一个工作坊，每个工作坊设一名组长，主要负责分配任务、组织活动和监督实施。各作坊根据教师布置的任务进行研习、讨论，独立制定实验方案并完成实验，随后各工作坊展示实验结果。在总结和展示环节，主要指出本作坊在实验过程中遇到的难点及解决方法。展示完毕后，每个工作坊就实验方案的制定依据和实验过程发现的问题交予全班进行讨论并发表见解。经过几轮实验实训后，大部分学生会对园艺植物分子生物学有较为透彻的理解，分子生物学的操作水平会随之提高。此外，实践工作坊有助于培养学生发现问题、解决问题、组织协调及团队协作的能力和责任承担意识[10]。

3 结语

混合式教学是“互联网+”时代背景下课程教学模式与方法改革的方向，而《园艺植物分子生物学》混合式教学模式是多种教学模式与互联网信息技术有机融合的产物，打破了传统教学中过分使用讲授为主的课堂教学模式，发挥“线上学习”和“线下教学”的优势，突出教师的主导性，激发学生在学习过程中的主动性。同时也有效规避了传统教学模式中存在的“满堂灌、轻实践、师生缺乏交流”等缺点。本混合式教学模式中引入了翻转课堂和实践工作坊，有效克服了传统教学模式中存在的弊端，使学生由被动接受知识变为主动研习知识。在课程章节的教学任务和目标的指引下，学生可以根据自身情况进行学习，学生学习的时间和空间都获得更大扩展。同时，教师也可以更加有效地控制教学过程。然而，我们仍处于摸索和实践阶段，我们将不断探索，不断创新和总结，进一步提升该学科的教学效果，为国家培育具有创新能力的科研人才或适应市场需求的高级育种人才。

[参 考 文 献]

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[3] 白文倩, 李文昊, 陈蓓蕾. 基于资源的混合式学习的教学设计研究[J].现代教育技术, 2011, 21(4): 42-47.

[4] Basal, A.The implementation of a flipped classroom in foreign language teaching [J]. Turkish Online Journal of Distance Education, 2015, 16 (4): 28-37.

[5] 武艳. 英国舞团工作坊教学模式启示[J]. 北京舞蹈学院学报, 2009(2): 64-68.

[6] 王雪华. 工作坊模式在高校教学中的应用[J]. 当代教育论坛, 2011(8): 29-30.

[7] 张金磊, 王颖, 张宝辉. 翻转课堂教学模式研究[J]. 远程教育杂志, 2012, (4): 46-51.

[8] 孔维宏. 混合式学习的质量控制[J]. 现代教育技术,2009, 19(11):29-31.

[9] 钟晓流, 宋述强, 焦丽珍. 信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J]. 开放教育研究, 2013, (1):58-64.

[10] 吕卓童, 牛健. 大班翻转课堂教学的教师角色转变[J]. 开放教育研究, 2017, 23 (5):94-101.