疫情防控期间生物学“线上+居家”实习模式的探索与实践

罗建川，沈显生

(中国科学技术大学 生命科学学院，合肥 230026)

生物学野外实习作为生物学课堂教学的延伸和补充，是高校生物类专业的重要课程之一，不仅能够对课堂所学知识进行验证和巩固，也能培养学生团结协作、吃苦耐劳的精神[1]。同时，生物学野外实习还能培养学生亲近自然、热爱自然的情感，并提高对专业学习的兴趣和动机[2]。新冠疫情防控期间，中国科学技术大学及时调整教学计划，师生逐渐适应线上教学模式，共同顺利完成了理论课程的教学任务。然而，与理论课程不同，野外实习对学生的实践能力要求较高，如果仅采用线上教学，很难实现对学生实践能力培养的教学目标。因此，为保证野外实习教学活动的正常开展，2020年夏季学期我校生物学野外实习采用了“线上+居家”教学模式，经过探索与实践，取得了良好的教学效果，形成了一些实习教学的特色及经验。

1 前期调研与准备

生物学野外实习为我校生物学专业学生的选修课，每年参与实习的学生数为30人，以往实习地点为中国科学院西双版纳热带植物园和昆明动物研究所。受新冠疫情影响，2020年夏季学期，野外实习不能安排学生前往云南开展实习，实习方式必须有所调整。开展线上实习教学对教师和学生来说，都是一个前所未有的挑战，学生的实习地点调整为家庭所在地，教师则进行线上授课和远程指导。因此，在探索和实践“线上+居家”实习模式前需要进行教学资源整合和详细调研。

1.1 教学资源整理及准备

经过春季学期师生的教学实践，以及线上授课平台功能的不断完善，开展线上教学已经具备足够的教学经验和平台支持，但实习教学与理论教学存在较大的差异，如何在理论教学经验的基础上开展实习教学，必须充分考虑学生的实习条件和实际情况。如实习教学涉及哪些知识点、如何让这些知识点被学生去实践验证和应用、如何发掘更多的线上和线下资源供师生教学使用等都需要教师提前规划设计。

2020年2月初，教育部高等学校生物类教学指导委员会发出了关于疫情期间在线教学的指导意见，其中明确提出了加强虚拟仿真实验课程的应用，这为实习教学提供了新的思路。通过查找国内高校已经建设且运行良好的生物类实习虚拟仿真实验项目，我校选择了南京农业大学“不同生态区生物学野外实习”仿真实验项目供学生线上实践学习[3]。在项目建设单位的支持和帮助下，学生可以访问和使用该虚拟实验项目的所有课程资源。此外，学生还可以通过网络虚拟游览“安徽省地质博物馆”“昆明动物博物馆”等功能完善的数字博物馆，访问学习我校生命科学实验教学中心网站的野外科考视频等线上资源。

1.2 学生情况调研

结合搜集整理的教学资源以及教学内容，教师对线上实习教学活动进行初步设计和安排。在此基础上，实习指导教师与学生进行前期交流，介绍实习方式及要求，采用“预报名”方式征求学生参与“线上+居家”实习的意愿，最终共计31人参与了2020年的生物学野外实习课程。确定实习名单后，指导教师及时了解学生情况，如家庭所在地、身边现有书籍及资料、使用电脑是否方便、外出考察是否安全、能否保证亲友陪同考察等。

通过师生的交流和准备，野外实习教学召开了线上动员会，教师向学生介绍实习安排、实习要求及考核方式等内容，强调实习安全问题。“线上+居家”实习教学活动的安排包括线上授课、学生自学、集中讨论、野外考察、物种检索、标本制作、汇报交流等环节。

2 “线上+居家”实习开展

“线上+居家”实习时间共10天，31名学生的家庭所在地分别在不同地区(如四川省南充市、江苏省苏州市、山西省忻州市、甘肃省庆阳市等)，学生实习地点和线下实习资源有所差异。实习开展期间，“线上授课”环节采用了学校提供的教学平台“Blackboard平台”和“ClassIn”软件，“集中讨论”环节采用QQ群实时进行讨论和答疑，“汇报交流”环节利用“腾讯会议”软件开展互动交流。学生登录相关网站自学线上资源并总结学习收获，同时在亲友陪同下开展外出探索实践。

2.1 线上授课

教师利用教学平台直播授课，学生在线学习，所选用的“ClassIn”软件具有录播功能，学生可以多次观看教学视频。线上授课以教师为主导，力求内容新颖、知识点实用性强，能够激发学生对野外实习课程的强烈兴趣，为后期线下实习打下坚实基础。授课以专题讲座形式开展，介绍了学生无法线下参观的中科院西双版纳热带植物园的动植物资源和生态学现象，如“西双版纳热带植物园介绍与珍稀植物赏析”“热带雨林植物的适应与进化机制解说”。同时，教师讲解与学生日常生活密切相关且在探索实践中会使用到的知识，如“植物检索表的学习及使用”“动物检索表的学习及使用”“植物分类学知识与自然科的识别技巧”“瓜果蔬菜，我们吃的是什么部位”等。所有教学资料和授课视频保存在我校教务处网站“Blackboard平台”，参与实习课程的学生均可自由访问并下载相关学习资料。教师在线上教学过程中利用“聊天板块”查看学生的学习情况及留言，实时回答学生的提问。这一环节和春季学期理论课程教学模式一样，师生们轻车熟路，很容易开展实施[4]。每次授课结束后，学生需将所学、所思、所获详细记录在实习记录簿中，以此来督促学生积极参与线上教学活动，有利于教师及时掌握教学效果并在后期指导中有的放矢。

2.2 学生自学

近年来，随着各单位对网络资源建设的重视和投入，网络上可供学生自主学习的内容非常丰富[5]。我校生命科学实验教学中心在多年的野外教学实习过程中，拍摄并积累了大量视频素材，野外考察视频可以将野外场景及生物现象直观呈现在学生面前，学生访问我校教学中心网站即可学习相关内容。同时，教师还为学生提供了丰富的线上学习资源，包括虚拟游览“安徽省地质博物馆”、云游“昆明动物博物馆”和“中科院西双版纳热带植物园”、体验“不同生态区生物学野外实习”仿真实验项目等。其中，安徽省地质博物馆位于合肥市市区，学生完成线上虚拟游览后，可为其返校后线下游览奠定基础，进一步巩固学习内容。

为了保证学生自主学习的效果，每位学生需在实习记录簿中详细记录自学内容及收获，同时需要将自己的思考体会在QQ群中与其他同学分享，以此在线上教学过程中营造出“相互督促，共同进步”的学习氛围。此外，教师除了给学生提供线上教学资源以外，还鼓励学生去搜集线上资源并分享给其他同学，包括电子书籍、网络平台等，使学生可以接触到更多的学习资料。

2.3 野外探索与实践

学生自主发掘身边生物学资源，开展野外自由探索与实践是完成生物学居家实习的重要环节。结合学生家庭所在地的实际情况，教师建议了不同的实习场所，城市的学生可以前往植物园、动物园、博物馆、城市公园等场所开展探究，农村的学生则可以前往农业园区、苗圃、城郊公园、房前屋后、乡村田野等区域开展探究。学生查阅所在地区动植物资源特色，提前准备好动植物检索表、相机等材料，在亲友的陪同下前往安全性较高的区域开展实习，并适当采集动植物标本。

为提高学生在野外对常见动植物的辨识效率，教师推荐使用手机识花识物软件，如花伴侣、形色、Biotracks等[6]，这些手机APP软件均为成熟的商业软件，运行良好，具有实时联网更新、在线识别等丰富功能。以“花伴侣”为例，该APP中“识花”版块能够拍照识别常见植物物种，并给出识别的“可信度”来保证准确性，学生通过“动态”版块中“花记”能够看到全国各地上传的植物照片，并在“文章”“百科”等内容中学习到植物学分类知识。教师鼓励学生根据自身使用习惯来尝试不同软件，熟练使用APP软件后可以在后期学习及生活中不断充实相关知识，养成持续学习的习惯。在实践过程中，如果遇到比较少见或难以辨识的物种，学生则需要拍照发到QQ群中，描述其形态结构特点，由教师实时进行指导和帮助。居家实习缺乏相关的设备和材料，学生在动植物标本的制作过程中只能就地取材，在熟悉标本制作的基本流程及方法后，居家将采集到的动植物制作成简易的标本。

2.4 汇报交流

为评估教学效果、考察学生参与实习的学习收获并分享实习成果，在课程接近尾声的最后2天设置了学生汇报交流环节。汇报为学生提供了一个展示的平台，可充分调动学生参与实习课程各个环节的积极性。师生们利用“腾讯会议”开展交流，每位学生共享PPT介绍自己的实习场所及自然条件，展示实习期间的学习经历及内容，讲解所采集的标本及个人体会等，并回答教师和其他学生的提问。同时，教师对学生汇报的内容进行指导和点评，确保汇报内容的准确性和科学性。

学生居家开展实习的内容既有共同之处又各具特色，师生们虽然不能像往常一样集中去野外开展实习，但大家领略了来自不同地区、不同场所的自然风光及其中蕴藏的生物学资源。通过汇报交流环节，使学生的野外视野得到有效拓宽，并加强对知识的理解和巩固。

3 教学总结与思考

教学效果的评价对教学活动的开展和改善具有重要指导意义[7]，我校对生物学“线上+居家”实习的教学效果及时开展了评估并总结教学经验。

3.1 教学目标的实现

教学目标的实现与否需结合学生参加实习课程学习后的反馈来评价，主要包括学生汇报展示和实习记录2部分内容，这也是教师对学生实习课程考核的重要依据。教师通过学生汇报交流来全面了解学生在整个实习期间的课程学习情况。实习期间，学生利用“实习记录簿”电子文档记录每天的实习内容及收获，在实习教学结束后上传至“Blackboard平台”。通过评定实习记录簿，教师进一步掌握学生在实习中每个环节的完成情况。

实践表明，生物学“线上+居家”实习模式可以满足疫情期间的教学需要，完成了预期教学目标，取得良好的教学效果。在师生们共同努力下，生物学野外实习课程教学使学生认识了动植物主要类群的特征，理解其与生活环境相适应的形态结构，实现了对课堂理论知识加深理解和巩固的知识目标；居家操作和野外自由考察，使学生掌握了动植物物种鉴定的基本操作技能，实现了对野外考察、独立工作及观察分析问题能力的培养目标；同时，居家实习使学生更加关注生活，善于发现并观察身边的生命之美，实现了培养热爱家乡、敬畏生命的情感目标。

3.2 “线上+居家”实习的思考

快速发展的互联网为教学提供了丰富的线上资源，多样化的教学平台为线上教学提供了完善的教学手段，加强了师生间的交流互动，便于学生随时开展自主学习[8]。线上教学完成后，开展居家野外探索与实践，可调动学生主动学习的积极性，养成善于观察、发现和解决问题的习惯。相比地质学等课程的野外实习[9]，生物学野外实习可选择的场所较多且实习资源易获取，开展常规野外考察时对仪器设备要求不高，因此，学生在居家条件下能够获得一定动植物资源，便于自主实践的开展。通过“线上+居家”模式，学生对学习的知识点能实现活学活用，即线上学习知识，线下居家实践，有效巩固和拓宽了学生在宏观生物学和生态学方面的知识。在教师的指导和帮助下，学生开展居家实习，有利于了解当地自然环境、文化特色和社会现状，这对职业生涯的规划也有一定帮助[10]。

我校开展的生物学“线上+居家”实习相比其他在线实习有了较大创新，但线上教学的一些共性问题仍然存在，如学生学习状态难以掌控等[11]。为保证良好的教学效果，开展实习教学时每位教师指导的学生人数不宜过多，以便教师及时掌握学生学习情况。同时，在开展居家自主实践中，不同地区学生的实习地点和线下资源差异较大，易造成教学效果参差不齐，这需要教师在实践中加强整体设计和指导。

开展“线上+居家”实习对参与课程的师生来说，既是挑战亦是机遇，这是一个“教学相长”的过程。通过尝试新的教学方式，教师的教学理念得到转变，身边的教学资源得到发掘，教学素材和方法得到充实。线上和居家学习对学生的自主性要求较高，在这种教学方式下有利于培养学生形成良好的学习习惯。学生充分利用线上和线下资源，善于发现和思考生活中的科学问题，努力探索其中的奥秘并与身边亲友分享，这种习惯养成后将使学生终生受益。可见，“线上+居家”实习的教学方式值得探索实践和完善。

3.3 建议

目前，我国已进入常态化疫情防控阶段，纵观国内外疫情形势，疫情防控将是一项艰巨繁重且较为持久的工作[12]，因此，高校应及时总结疫情期间教学经验，做好常态化疫情防控下的教学准备，保证教学活动正常开展。针对生物学野外实习课程的要求及特点，结合疫情期间开展“线上+居家”实习模式的教学经验，相关院校或专业在后续课程建设中应侧重4个方面：(1)课程线上资源建设，保证线上教学资源的准确性、实用性、共享性和多样性；(2)增强师生互动交流，培养学生积极性，提高学生参与度；(3)充分发掘身边的实习资源，如自然博物馆、校园、专业园区等；(4)高校间取长补短，开展形式多样的交流活动。

4 结语

新冠疫情的防控要求改变了全国师生的教学方式，经过近2年的实践，线上教学已经常态化。对实践操作性强的实习课程，线上同步和异步、线下有机结合的“混合式教学”模式更是发展趋势。我校生物学“线上+居家”实习模式的探索与实践保证了实习课程的正常开展，为教学积累了丰富的经验。在师生通力配合下，学生因地制宜自主开展线下实践环节，在保证良好教学效果的同时，为学生提供更多关注生活和家乡、探索自然的学习机会。