基于“互联网+实验室”的“生化技术”混合式学习探索

魏淑东 陈 卉

长江大学生命科学学院 湖北荆州 434025

1 概述

教育部在《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)中明确要求“建设优质教育资源共享体系”，在《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》明确提出，“把教育信息化作为国家信息化的战略重点和优先领域全面部署、加快实施”[1-2]。近十几年，随着信息技术和慕课在全球的迅速发展，学者们开展了大量“互联网+”背景的教学改革研究和探索，使互联网成为提高“教”与“学”效果的一把利器。随着数字化网络的普及和信息技术的发展，混合式教学模式在国内外受到教育界的广泛欢迎。美、韩等国家的高校均已大量推广混合式教学，我国的校园数字化和混合式教学也在快速发展与建设中。

我国最早正式倡导混合式教学模式的何克抗教授就指出混合式教学模式能够将传统教学方式的优势和网络化教学的优势结合起来，既发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性[3]。从2014年至今为混合式教学研究的多元发展阶段，更加聚焦于“互联网+”“大数据”“云课堂”等技术，并将其运用于混合式教学设计，越来越多类型的课程开展混合式教学。混合式教学模式的实施是高等教育改革的趋势。然而，目前已开展的大多教学改革主要关注理论课的“互联网+”模式，较少在理论与实践结合紧密课程中发挥互联网的优势。对于“生化技术”这类理论和实践结合的课程，开展的慕课学习却相对较少。因此，本研究在前期筛选线上平台实验类慕课的基础上，开展“生化技术”“互联网+实验室”的混合教学探索。通过线上平台直观、系统地讲解理论知识和实验技术，结合线下的理论教学和实验室操作，进一步提高学生的兴趣和时间利用效率。

2 “生化技术”理论和课堂教学的特点

2.1 “生化技术”课程介绍

“生化技术”是一门实验技术性较强的课程，起到基础课程与专业课程之间的桥梁作用，是生物学专业本科生的专业选修课程之一。它不仅需要通过理论课的教学使学生掌握相关技术的具体原理和方法，同时也需要开展一系列实验熟悉相关生物技术的基本操作和流程，是一门理论与实践结合紧密的课程[5]。通过“生化技术”课程的学习，学生能够理解基本概念、原理、基础专业知识，提高学生的动手能力、观察能力和实践创新能力。其中，实验教学是帮助学生理解理论知识，培养动手能力、观察能力和创新实践能力的重要途径。

2.2 “生化技术”课堂和实验教学的缺点

传统“生化技术”课堂和实验教学主要以教师的讲授和演示为主，学生和教师都受到教案束缚，一定程度上忽视了学生这个主体，也很难通过课堂将理论学习与实验操作结合，导致学生缺少学习热情[4]。在教的过程中，缺乏理论—实验、教室—实验室和课内—课外的结合；在学的过程中，缺乏原理—技术和理论—应用的结合；在考的环节中，缺乏涵盖原理、操作和实验设计等环节的过程考核。

3 基于“互联网+实验室”的混合式学习探索

3.1 分析整合线上教学资源

本研究主要以前期筛选出的华文慕课平台中北京大学主讲的“生物化学实验”和学堂在线平台中中国农业大学主讲的“基础生物化学实验”作为对象，结合本校教学大纲对线上相关网络资源进行分析，包括课程大纲、视频资源、练习题等，选择并补充适合本校学生的线上学习内容(表1)。通过长江雨课堂向学生推送视频资源和相关测验，保证学生在实验课前对理论知识进行巩固、对实验原理和操作进行预习，并掌握实验要点，同时，教师也可以通过雨课堂即时了解学生对线上学习情况。

表1 “生化技术”选用线上资源信息

3.2 监督和评价学生学习效果

在分析学生的学习特征包括预备知识、学习风格、学习偏好等的基础上，利用课堂、雨课堂、线上平台、课后评价等途径引导和监督学生利用数字资源进行自主学习。通过雨课堂推送课件，能即时对学生的学习情况进行跟踪、分析和反馈(包括课堂学习—预习实验—测验—反馈—进入实验室—实验操作)，并对教与学的结果进行分析，形成跟进式教学评价反馈教学过程。同时，通过调查法，以问卷和访谈形式了解学生的学习习惯，结合学生网上学习过程的电子档案记录，寻找提高网络资源利用有效性和提高学生时间利用效率的有效方法。

3.3 重构“生化技术”课堂

“生化技术”课程共计40学时(理论20学时+实验20学时)。本研究结合教材和线上学习，制定适用于混合式教学模式的教学内容(表2)，注重过程考核，并积极引导学生有效利用数字资源为自主学习做准备。课堂学习主要以教师讲授为主，学生需完成对应思考题、讨论等，并鼓励学生讨论发言，学生通过雨课堂、群聊等方式与教师建立联系。实验课之前由教师组织线上内容扩充和重难点解析，学生完成线上学习和测验，在获得线上学习数据后增加集体答疑环节，再进入实验室操作。本课程的学习注重过程考核，包括思考题、讨论、线上学习观看视频、测试和实验操作等指标；线下期末考试仍为书面试卷形式，内容涵盖本课程基本内容，通过材料分析题考核学生综合和解决问题的能力。最终成绩为线上学习占30%，线下期末考试占70%。

表2 “生化技术”混合式学习内容安排

3.4 “互联网+实验室”混合式学习存在的问题及改进

在“生化技术”混合式学习过程中，教师有更充足的时间对重难点进行分析，能够较好地完成教学大纲规定的授课内容。但通过学生的反馈可以看出，学生的提问仍然较少，且主要疑问集中在线上学习操作。同时，学生对于老师未推送但推荐的线上学习内容热情不高。因此，今后可考虑采用SPOC课程、选用虚拟仿真实验等途径，添加相应补充内容及课外资料来开展线上线下的混合式学习。针对学生的线上学习情况，包括预习情况、测验完成情况及线上测验成绩数据应开展评价分析，以及时反馈至课堂和实验课。对于学生的实验操作环节，也应开展学生操作规范等内容的评价，为后期更好地开展基于“互联网+实验室”的混合式教学实践提供基础[5]。此外，也可结合大学生创新创业计划等进一步激发学生的学习兴趣。

结语

混合式教学模式也已成为高等教育改革的趋势之一，它能够充分发挥信息技术的优势，将线下教学与在线网络教学结合，以实现教学效果的最大化。“生化技术”课程以学生的“学”为中心，结合课堂内外、线上线下、理论应用探索“互联网+实验室”混合式学习模式。我们整合了线上优质资源，并通过雨课堂推送完成实验要点和操作实验步骤的学习，结合线下的理论教学和实验室操作演示进一步巩固所学原理和实验操作，有效提高了学生的兴趣和时间利用效率。今后可考虑在课程中采用SPOC模式、选用虚拟仿真实验等途径，加强课程的过程评价和反馈，构建线上线下混合式学习的高效课堂，进一步提高教学质量。