混合式教学在生化分离工程课程教学的实践与反思

王宁 张锐

摘 要：现代化信息技术的发展极大地推动了高等教育的创新和改革，丰富了混合式教学的内涵，为新形势下高校教学的具体问题提供了新的解决思路。本文就引入微课、慕课、翻转课堂等新的网络教学模式，在生化分离工程课程教学中尝试混合式教学以及实践中的主要问题进行了总结和反思，为混合式教学的推广做初步的实践探索和教学反馈信息的积累。

关键词：混合式教学；微课；慕课；翻转课堂；生化分离工程

一、 引言

近年来，互联网+、云技术、自媒体等现代信息化技术日益影响和改变着人们的生活和学习方式，推动了高等教育的飞速发展和持续创新。国内外新的教学理念和教学方法层出不穷，微课、慕课、翻转课堂等新型互联网教育模式，以其新颖的线上、线下交流互动，极大地提升了教学效率和质量，获得了广泛的认可和赞誉。

尤其是对于当前的高校教师，在面对教学、科研、学生学业指导等多重压力的情况下，急需要在学校考核体制之内，引入新的教学方式方法，把自己从疲于应付的窘境中解放出来，去进行自身学习和发展，继而进一步提升教学效果，形成良性循环。

下面针对生化分离工程本科教学在新形势下的教学特点、教学方式的选择和实践中发现的主要问题进行几方面的探讨和反思。

二、 生化分离工程课程的性质和教学特点

生化分离工程是生物技术、生物工程等生物化工类专业的本科以及研究生的专业必修课，教学内容涵盖生物样品前处理、萃取分离、膜分离、结晶分离、层析分离技术、离心分离、电泳技术等生化分离技术及工程原理。課程教学内容信息量大，需要分门别类地介绍具体每一项分离技术的工作原理、应用细节和操作技巧。

同时，作为专业核心课程，教学目标要求高。通过本门课程学习，学生需要对各项生化分离技术和原理融会贯通，能够综合应用知识解决复杂工程问题。

教学内容如果全部由教师进行课堂讲授，学时会严重不足，各章内容只能匆匆带过，学习没深度，而且填鸭式的说教，学生学习没兴趣。往往很多同学都在等待和依赖期末划重点，考前突击应付了事，能力难培养。

解决这些问题就在于如何根据学生的学习特点，适宜地引入新教学办法提升课堂效率，实现教师减负和学生能力提升的双赢。当前的大学生从小就接触互联网，人人都有智能手机，习惯使用QQ、微信等实时通信软件进行线上交流，乐于自主地上网进行信息查询和使用移动客户端的各种应用软件。

简而言之，如今的大学生在基于互联网的自主学习能力上以及拥有的相关软硬件资源与以往的学生相比优势明显。但同时网络游戏的新奇刺激和线上交流的自由便利，也使得当下的大学生学习的自律性较差；听课时很难保持长时间的精力集中；课堂下与同学和老师沟通交流少；过分在意个性和利己，团队合作的主观意愿和能力较差。

因此，进行混合式教学，可以在课前利用互联网教学在线上完成适宜自学的课程内容，而宝贵的线下课堂时间重点解决学生在掌握和综合运用专业知识时的难点和盲点，通过发挥学生的主动学习能力来高效率、高质量地完成教学任务。

三、 具体教学方法的选用

作为混合式教学，包括线上教学和线下教学两部分。对于线上教学，依据几种新兴的互联网教学方式的特点，互补搭配选用了微课、慕课、翻转课堂教学；线下教学采用PBL（project based learning）项目式教学。

微课、慕课、翻转课堂等新兴的网络教学方法的共性优点在于利用网络平台打破学生学习在时间和空间上的限制，允许学生有更大的学习自由度，灵活地安排自己的学习计划，降低了教师在课堂讲课的比重。学习的主动权更多地交给学生，让学生可以根据自身需要选择合适的时间和环境完成学习内容。

以上几种方法均可以很好地作为课堂教学的补充和线上指导学生学习的有效措施来丰富混合式教学的线上教学手段。就各方法的个性特点而言，微课可以把知识内容化繁为简，充分利用学生短时间内的高注意力对知识逐点击破；慕课能让学生的学习更具系统性和互动性；翻转课堂则更利于调动学生的主动性和增强学习的目的性。

具体来说，首先微课时长短，一般都在1分钟左右，有很强的针对性，将原有完整的知识碎片化，将复杂的知识拆分细化。针对某一问题或知识点，没有多余的铺垫和干扰信息，可以没有讲解老师出镜，把相关的视频、动画、PPT等配以简洁的声音解说，实现易懂易学的目的。

这些优点非常适合生化分离技术当中的知识难点的解答或相对耗时的技术操作示范。比如，沉降系数的公式推导和实际应用计算，课堂上讲，学生往往就是当时理解，谈不上牢记掌握。我们就将推导的PPT做成微课上传到云盘让学生随时下载，如果需要可反复观看。又如聚丙烯凝胶电泳的模具组装和制胶过程，可以将胶凝固的漫长等待时间快进，字幕说明实验实际时长，做成1分钟的微课，简洁明快地完成技术要点的讲解。

但随着微课数量的增加，就需要层次梳理和前后的衔接，而慕课在这方面优势明显。慕课的教学视频时长更自由，可以对基础原理的内涵外延进行展开详述，通过围绕课程内容组织线上研讨、进行小测验、布置作业等活动及时掌控学生的学习进程。

对于生化分离技术中多种技术的共性原理或背景基础知识尤其适合采用慕课的方式教学。如慕课学习后，组织在线讨论哪些生化分离技术手段可以测定蛋白质的分子量，就很自然地把离心分离技术、凝胶过滤层析、聚丙烯凝胶电泳、沉淀技术等串联起来。

利用微课和慕课进行线上教学非常需要学生的配合。在没有老师面对面地指导和监督的情况下，如何保障学生的高参与度和正确的学习方向是线上教学的难题。翻转课堂为我们提供了很好的教学思路去实现线上教学和线下教务的完美对接。

翻转课堂就是要把学习的决定权从教师转移给学生，课堂上基于特定项目完成的需求，由学生进行主动交流和学习。项目问题的设定可以使学生觉得课程具有挑战性，加上问题解决后会带给学生很强的成就感，而使得学生乐于全身心投入课程学习；每个项目具体的问题要求和达成目标，给学生以明确的学习导向。

比如，原本讲解起来很枯燥的生化分离工艺流程，现改为通过让学生自己设计分离方案解决实际问题来自主学习。事关自己的方案能否可行，学生对分离技术的原理和操作步骤的实用性有了直接的体会，从而使学习的主动性大大提高。

为了同微课、慕课、翻转课堂相配合，线下的PBL教学需要有充足的项目案例和足够的时间给学生演讲交流。项目案例主要是来自相关的科研课题、产品说明资料和真实的实验课项目。

比如蛋白质的分离，可直接将实验课酵母蔗糖酶的分离提纯的实验指导手册发给学生，让学生自己设计实验方案、列出试剂和耗材清单，老师负责审核、购买。这样既减轻了教师的授课负担，又锻炼了学生的实际工作能力，从而成为一个非常合适的学习项目。

另外，对于目前一个自然班30名同学，有限的课堂时间做不到人人来演讲，我们采取了合作学习的方法。灵活分组，设定组长来负责全组的学习安排，老师随机抽选组员来进行项目的演講和答辩。各组竞赛，根据表现分等级计入平时成绩来激励大家的学习。

组长作为责任人，可以很好地分担教师的管理任务；影响各组成绩的答辩人选是随机抽选，为了不给所在团队拖后腿，学生普遍很努力。

四、 混合式教学中的常见问题及反思

第一，教师在开展混合式教学的初期工作量很大。虽然课堂讲解工作量降低了，但实际上教师课前准备难度和工作量很大，而且多数工作难以量化及计酬。教师需要有奉献精神，要从长远考虑，从教书育人的角度理解，教学成效不会转瞬及至，眼光不能只放在眼前利益。

第二，开展混合式教学的规模需要学校等多方协调有序进行。目前，普遍提倡进行PBL教学或混合式教学，许多门课程都争相开展相关的教学。过多的混合式教学，会使得学生对原本新颖的教学方式产生审美疲劳，并且线上学习任务超载，学生课余时间不足，会导致项目学习完成质量急剧下降。因此，混合式教学开展的课程门类和数量，需要根据学生每学期的课程设置等具体情况统筹安排。

第三，学生个人性格、表达能力等差异很大，教学需要因人而异、因势利导。学习交流过程中，对于性格内向沉默寡言的同学，就需要点名提问和诱导其进行发散思维拓展自己的观点；对于格外善谈的学生，则建议其精炼语言并提高其任务的难度，如任命该同学为学习组长负责保障研讨的顺利进行。

五、 结语

混合式教学可以发挥多种线上及线下教学方法的优势，以学生的主动学习替代教师包办的填鸭式教学，让教师将更多的精力用来与同学们开展个性化的交流和指导，最终提高课程教学效果。显然，混合式教学不仅仅是能在生化分离工程的课程上取得成功，对推动各专业课程教学的改革创新均具有巨大的应用潜力，非常值得大力地推广应用和进一步的研究完善。

参考文献：

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作者简介：

王宁，江苏省镇江市，江苏大学食品与生物工程学院；张锐，江苏省镇江市，江苏大学医学院。