“古生物学”混合式教学模式的探索与实践

朱才伐 王海洲

[摘 要] 利用智慧教室、生物显微互动实验室，结合网络教育平台，开展“古生物学”课程线上线下多元混合模式教学改革探索与实践。实践证明，线上线下多元混合模式教学克服了“古生物学”传统校内课堂面授式教学模式封闭的时空局限，给教师和学生带来了时空开放化的新的教学体验。

[关键词] 智慧教育;线上线下;混合模式;“古生物学”

[中图分类号] G642   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）01-0102-04   [收稿日期] 2020-11-27

一、“古生物学”传统面授式教学模式面临的挑战

古生物学是地球系统科学中以发现古生物化石原始材料为重要突破途径的一门自然科学，是地球系统科学中一门兼具历史性、综合性、实践性三位一体的特殊基础学科[1-3]。古生物学与其他学科在学科性质、学科研究及课程教学方面存在显著的差异。“古生物学”作为地球科学类相关专业重要的基础课程，在地质学专业本科学生地球科学知识体系的建构中具有重要作用。“古生物学”课程内容包含了大量涵盖面广、涉及知识点复杂、内容抽象、繁多冗长、艰涩难懂的古生物学基本概念、基础理论和实验实践技能等知识体系，且与一系列后续地质类专业课程以及野外地质认识实习和野外综合地质实习密切相关。对地学类专业古生物学等基础学科来说，实践环节是对学生课堂理论知识掌握程度的检验，也是對学生专业实践操作技能的培训。

中国石油大学地质学与资源勘查工程专业本科培养方案中“古生物学”课程设置是针对大学一年级学生开设的一门核心专业基础课。“古生物学”课程计划教学课时40学时，其中基础理论课20学时，实验实践课20学时。古生物学庞杂的知识体系、艰涩难懂的专业术语以及大量需要记忆的化石素材，往往让学生产生“古生物学”课程单调、枯燥、乏味的负面印象和感觉，致使以教师讲授为主的传统“古生物学”教学模式教学效果往往事倍功半，学生常常难以掌握，难以消化吸收，导致学生对“古生物学”课程学习积极性受到严重打击，这在很大程度上影响了“古生物学”课程教学的总体效果，影响了学生专业综合素质、地质实践应用技能的培养提高。对于刚刚进入大学一年级的新生而言，由于学生对地球系统科学相关基础知识的了解还甚为薄弱，学习的积极性不高，掌握“古生物学”这门课程普遍感觉比较困难。

古生物学学科的历史性、综合性、实践性三位一体的特殊性，要求“古生物学”课程教学更加追求课堂基础理论教学与实验教学及野外实践的结合，既要有室内课堂基础理论系统阐述、结合实物标本的实验教学，也要有融入野外实践观察的教学环节。显然，传统的直叙讲授模式和方法不能达到理想的教学目标，也难于培养创造性的地质专门人才。要想使学生在课程教学的短时间内既掌握课程基础知识、基本理论知识，又切实提升能力，需要改革传统的教学方法。

二、“古生物学”多元混合教学模式探索与实践

近年来，随着“互联网+”技术的不断发展，我国高校智慧教育的发展势头迅猛，新型的网络智慧教学模式带来高等教育的显著变革，突破了传统教学模式的时空限制，集合不同终端的碎片化学习，大学教育内容和方式开始变得愈加多样化和个性化[4-7]。

为了适应信息化时代高等教育发展变化趋势，适应石油石化行业国际化、智能化发展需要，针对地质学与资源勘查工程专业本科古生物课程教学，中国石油大学地球科学学院“古生物学”教学团队在智慧教育背景下，利用学校新建智慧教室、生物显微互动实验室，结合线上多元网络教育平台，开展“古生物学”课程线上线下多元混合模式教学改革探索与实践，构建以校园智慧教室课堂教学、校内生物显微互动实验室线上教学平台为基础，结合雨课堂、腾讯会议等线上多元网络教育平台“三位一体”的“古生物学”多元混合式教学模式。通过不断改革与实践，“古生物学”课程教学以建构主义理论为指导，探索了一套“思维导引、多向互动、理论与实践融合统一”的多元混合教学方法体系，通过启发式、研讨式和研究式教学的有机结合，有效达成课程教学目标。

“古生物学”传统教学模式下，教学过程主要是在校园真实课堂教学环境下以面授方式进行的。针对古生物学兼具历史性、综合性、实践性三位一体的特殊性，并且以实验实践教学环节为核心的传统基础地球科学学科教学特性，基于“拓宽古生物学基础知识，培养古生物实践应用技能，提高基础理论水平，推行综合素质教育”的教学理念和教学思想，结合研讨式、设计性实践教学，通过远程线上线下教学方式，开展“古生物学”多元融合式教学模式探索和课程改革实践。

“古生物学”多元融合教学模式综合应用多种教学平台开展线上线下“古生物学”课程教学，对于实验教学环节，为了保证线上实验达到实验环节教学效果，认真制定科学可行的理论教学和实验教学计划，以及翔实的实施细则，使“古生物学”课程教学过程从单一的传统校园课堂面授教学方式，转变为引入校园智慧教室课堂教学、校内生物显微互动实验室线上教学平台，结合雨课堂、腾讯会议等线上多元网络教育平台“三位一体”的“古生物学”多元混合模式教学，实现线上教学效果与线下教学实质等效。新型“古生物学”多元融合教学模式教学过程包含课前准备阶段、线上线下教学课中阶段、线上线下课后阶段三个阶段。线上部分主要是基础理论内容精髓的讲解，完成“古生物学”基础知识传授。线下部分重点强化对理论知识的应用和延伸，以及古生物实践技能的训练。在课前、课中、课后的全过程实施线上线下融合教学，并达到线上与线下教学的实质等效。

第一，课前准备阶段，结合专业特点有针对性地调整、精选优化“古生物学”教学内容。贯彻“少而精、突出重点”的原则，在教学设计、教学内容上进行精选优化、改进创新。强调简洁，阐明古生物学学科主要知识点、基础理论精髓，强化课堂师生互动交流，设计知识点考核问题，夯实“古生物学”基础理论和知识体系，并针对课程的实验实践教学任务制定相应方案。线上“古生物学”实验教学计划，补充大量古生物化石实物照片、化石模型照片、野外露头图片、视频、动画资料等素材，以及课前、课后辅助材料。

传统教学模式中校园真实课堂教学时长一般为每节课50分钟，课间休息5分钟。对于远程线上教学，学生课堂学习的注意力集中时长往往持续为25～30分钟，针对这样的情况，就要调整原来的授课知识体系，突出课程重点，重组讲课PPT课件。“古生物学”课程授课对象为刚刚进入大学一年级的新生，学生对地球系统科学相关基础知识的了解还甚为薄弱，为方便学生利用碎片化时间进行学习，将“古生物学”课程内容细分为一个个具体的小知识点，根据知识点要领制作PPT课件，并分章节录制每节时长10～15分钟的微视频辅导教学资源。

在开展线上教学之前，教师把“古生物学”课程教学目标、线上课程教学计划、课程学习资料和学习任务进行上传，并对学生提出明确的学习目标、任务。学生带着明确的学习目标、学习任务先进行自主学习。学习任务包括线上自主学习过程中需要完成的任务和线下需要进行课堂展示的任务。布置的任务明确指出学生必须在什么时间之前完成哪些知识点的学习和对应的测试，并告知在课堂上预进行的教学活动安排等。在课前，学生也可以就学习过程中存在的问题进行线上提问。

第二，课中教学阶段，远程教学及时融合多元教学手段，线上线下教学快速互动，实质等效。按照课前准备阶段制定的教学预案和教学改革设计，“古生物学”基础理论课全部在线开出;“古生物学”实验/实践课及现场实习，因地制宜，采用线上线下多元融合教学模式开展教学，以教师在线指导的形式顺利开展;“古生物学”实验实习环节采用“教师直播教学、学生云实习”的形式进行，由“古生物学”教学团队教师利用校内智慧教室、古生物学实验室和生物显微互动实验室拍摄、录制古生物实验实习内容，以现场直播或实地录播的形式为学生在线讲解、演示古生物学实验程序、实验操作过程，使学生能身临其境地参与和完成“古生物学”实验实习。

线上教学与线下校园课堂授课相比，最大的区别是教师与学生间遥远的物理距离，无法面对面进行交流互动。为此，我们综合应用多种信息化手段，通过多平台的嵌套应用来实施线上线下多元融合课程教学。开课前，“古生物学”教学团队教师通过了解和比较相关线上教学平台，优选雨课堂、腾讯课堂、微信群、QQ群等多元融合模式作为优选教学方案，有针对性地制定“古生物学”线上线下教学计划。

“古生物学”课程在线上线下授课过程中，基础理论教学主要采用启发式和研讨式教学，其核心是以问题为导向与学生进行互动交流，通过步步深入的问题讨论，引导学生思考和分析，得出合理认识。在这一过程中，教师通过思维导引帮助学生建构系统全面的古生物学知识体系，学生在知识建构的同时得到综合地质思维训练。

线上线下授课过程中，教师将录制的“古生物学”教学视频及教学资料上传到课程页面，供学生随时随地反复查阅、播放、学习，完成教学任务、课程章节作业及“古生物学”实验报告。

为实现线上线下教学的实质等效，“古生物学”课程综合应用雨课堂、腾讯会议、腾讯课堂、雨课堂+微信群、QQ群等多元融合平台，结合学生课前预习反馈情况，课堂随机发问，快速互动。针对课程的重点和难点，在每一个PPT幻灯片上设计基础理论知识精髓，以及课程教学设问点、提问点和课堂研讨要点，使学生在听课过程中不断思考并进行互动交流。

第三，课后阶段，及时进行课程总结，提升多元融合模式教学的效果。课后阶段，教师根据线上线下教学情况进行课程总结，教师根据线上线下学生自主学习情况随时调整线上线下教学内容，根据线上线下课堂学习讨论情况更新线上学习资源，实现线上线下的有機结合，提升混合式教学的效果。

线上线下课后阶段对于教师而言，可以总结整个教学中的不足与问题，进行教学反思与改进，对教学内容进行进一步优化，对教学模式进行不断的完善与调整。对学生而言，可以根据教师发布的内容来进一步巩固自己的学习，使知识得到进一步提升，从而实现有效的个性化学习。

三、结论及启示

智慧教育背景下，利用智慧教室、生物显微互动实验室，结合线上网络教育平台，开展“古生物学”课程线上线下多元混合模式教学改革探索与实践。构建以智慧教室课堂教学、校内生物显微互动实验室线上教学平台为基础，结合雨课堂、腾讯会议等线上多元网络教育平台“三位一体”的“古生物学”多元混合式教学模式，虽然给我们的常规教学带来了挑战，但也为我们学习和实践信息化、网络化教学这一教学新理念、新方法带来了机遇。立足地质学与资源勘查工程专业基础课程教学，开展“古生物学”多元融合模式教学改革探索与实践，突破了校内课堂或实验室传统面授式“古生物学”课程教学模式，克服了校园传统授课固定、封闭的时空局限，弥补了传统“古生物学”教学模式单一的不足，给师生带来了时空开放化的新的教学体验，使教学过程的各个环节从单一的线下校园课堂转移到线上与线下相结合，拓宽了师生的视野，在保证正常教学秩序的同时，也为新型教学方式和教学手段在古生物学等传统而经典的地球科学基础学科教学中的应用带来了新的途径。

在开展“古生物学”线上教学的实践过程中也出现了一些问题和新的挑战。传统“古生物学”课程授课过程中，通常都是由教师精选课程最基本的知识内容，在有限的课时里直接面授给学生，师生之间面对面交流，教师可以及时了解和掌握学生的学习情况。线上授课的个别性、零散性，虽然在一定程度上打破了传统校园教室授课的课时局限，延伸了课堂授课的空间，并且在一定程度上提高了学生学习的自主性，但与此同时，线上教学师生之间通过网络屏幕隔空交流，很难监测学生的学习过程，对每个学生的自律能力提出了较高的要求。长期以来，以教师讲、学生听为主的传统“古生物学”教学方式造成了部分学生缺乏自主学习的能力，自律性不高，主观能动性差，学习效率和专注程度受到影响。另外，在线上教学平台的使用过程中，有时会出现平台崩溃，无法登录使用的情况。线上授课进行时，常常会有不同程度的卡顿、延迟等情况，这在一定程度上影响了“古生物学”课程线上教学质量。

为了适应线上教学的快速发展，需要对线上教学进行系统总结，进一步开展和推进基于线上平台与线下校园真实课堂相结合的多元融合教学模式创新，将线上教学与校园课堂授课进行科学的衔接，把课堂现实场景教学和线上教学的优势结合起来，形成师生共同主动参与的教学体系，使学生主动思考，主动学习，真正实现“以学生为中心”的教学理念。通过综合应用多种信息化手段，实现线上课程与线下课堂教学的实质等效，促进以智慧教室课堂教学、校内生物显微互动实验室线上教学平台为基础，结合雨课堂、腾讯会议等线上多元网络教育平台“三位一体”的“古生物学”多元混合式教学模式进一步优化完善。

参考文献

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