混合式教學在生化分離工程課程教學的實踐與反思

王寧 張銳

摘 要：現代化信息技術的發展極大地推動了高等教育的創新和改革，豐富了混合式教學的內涵，為新形勢下高校教學的具體問題提供了新的解決思路。本文就引入微課、慕課、翻轉課堂等新的網絡教學模式，在生化分離工程課程教學中嘗試混合式教學以及實踐中的主要問題進行了總結和反思，為混合式教學的推廣做初步的實踐探索和教學反饋信息的積累。

關鍵詞：混合式教學；微課；慕課；翻轉課堂；生化分離工程

一、 引言

近年來，互聯網+、云技術、自媒體等現代信息化技術日益影響和改變著人們的生活和學習方式，推動了高等教育的飛速發展和持續創新。國內外新的教學理念和教學方法層出不窮，微課、慕課、翻轉課堂等新型互聯網教育模式，以其新穎的線上、線下交流互動，極大地提升了教學效率和質量，獲得了廣泛的認可和贊譽。

尤其是對于當前的高校教師，在面對教學、科研、學生學業指導等多重壓力的情況下，急需要在學校考核體制之內，引入新的教學方式方法，把自己從疲于應付的窘境中解放出來，去進行自身學習和發展，繼而進一步提升教學效果，形成良性循環。

下面針對生化分離工程本科教學在新形勢下的教學特點、教學方式的選擇和實踐中發現的主要問題進行幾方面的探討和反思。

二、 生化分離工程課程的性質和教學特點

生化分離工程是生物技術、生物工程等生物化工類專業的本科以及研究生的專業必修課，教學內容涵蓋生物樣品前處理、萃取分離、膜分離、結晶分離、層析分離技術、離心分離、電泳技術等生化分離技術及工程原理。課程教學內容信息量大，需要分門別類地介紹具體每一項分離技術的工作原理、應用細節和操作技巧。

同時，作為專業核心課程，教學目標要求高。通過本門課程學習，學生需要對各項生化分離技術和原理融會貫通，能夠綜合應用知識解決復雜工程問題。

教學內容如果全部由教師進行課堂講授，學時會嚴重不足，各章內容只能匆匆帶過，學習沒深度，而且填鴨式的說教，學生學習沒興趣。往往很多同學都在等待和依賴期末劃重點，考前突擊應付了事，能力難培養。

解決這些問題就在于如何根據學生的學習特點，適宜地引入新教學辦法提升課堂效率，實現教師減負和學生能力提升的雙贏。當前的大學生從小就接觸互聯網，人人都有智能手機，習慣使用QQ、微信等實時通信軟件進行線上交流，樂于自主地上網進行信息查詢和使用移動客戶端的各種應用軟件。

簡而言之，如今的大學生在基于互聯網的自主學習能力上以及擁有的相關軟硬件資源與以往的學生相比優勢明顯。但同時網絡游戲的新奇刺激和線上交流的自由便利，也使得當下的大學生學習的自律性較差；聽課時很難保持長時間的精力集中；課堂下與同學和老師溝通交流少；過分在意個性和利己，團隊合作的主觀意愿和能力較差。

因此，進行混合式教學，可以在課前利用互聯網教學在線上完成適宜自學的課程內容，而寶貴的線下課堂時間重點解決學生在掌握和綜合運用專業知識時的難點和盲點，通過發揮學生的主動學習能力來高效率、高質量地完成教學任務。

三、 具體教學方法的選用

作為混合式教學，包括線上教學和線下教學兩部分。對于線上教學，依據幾種新興的互聯網教學方式的特點，互補搭配選用了微課、慕課、翻轉課堂教學；線下教學采用PBL（project based learning）項目式教學。

微課、慕課、翻轉課堂等新興的網絡教學方法的共性優點在于利用網絡平臺打破學生學習在時間和空間上的限制，允許學生有更大的學習自由度，靈活地安排自己的學習計劃，降低了教師在課堂講課的比重。學習的主動權更多地交給學生，讓學生可以根據自身需要選擇合適的時間和環境完成學習內容。

以上幾種方法均可以很好地作為課堂教學的補充和線上指導學生學習的有效措施來豐富混合式教學的線上教學手段。就各方法的個性特點而言，微課可以把知識內容化繁為簡，充分利用學生短時間內的高注意力對知識逐點擊破；慕課能讓學生的學習更具系統性和互動性；翻轉課堂則更利于調動學生的主動性和增強學習的目的性。

具體來說，首先微課時長短，一般都在1分鐘左右，有很強的針對性，將原有完整的知識碎片化，將復雜的知識拆分細化。針對某一問題或知識點，沒有多余的鋪墊和干擾信息，可以沒有講解老師出鏡，把相關的視頻、動畫、PPT等配以簡潔的聲音解說，實現易懂易學的目的。

這些優點非常適合生化分離技術當中的知識難點的解答或相對耗時的技術操作示范。比如，沉降系數的公式推導和實際應用計算，課堂上講，學生往往就是當時理解，談不上牢記掌握。我們就將推導的PPT做成微課上傳到云盤讓學生隨時下載，如果需要可反復觀看。又如聚丙烯凝膠電泳的模具組裝和制膠過程，可以將膠凝固的漫長等待時間快進，字幕說明實驗實際時長，做成1分鐘的微課，簡潔明快地完成技術要點的講解。

但隨著微課數量的增加，就需要層次梳理和前后的銜接，而慕課在這方面優勢明顯。慕課的教學視頻時長更自由，可以對基礎原理的內涵外延進行展開詳述，通過圍繞課程內容組織線上研討、進行小測驗、布置作業等活動及時掌控學生的學習進程。

對于生化分離技術中多種技術的共性原理或背景基礎知識尤其適合采用慕課的方式教學。如慕課學習后，組織在線討論哪些生化分離技術手段可以測定蛋白質的分子量，就很自然地把離心分離技術、凝膠過濾層析、聚丙烯凝膠電泳、沉淀技術等串聯起來。

利用微課和慕課進行線上教學非常需要學生的配合。在沒有老師面對面地指導和監督的情況下，如何保障學生的高參與度和正確的學習方向是線上教學的難題。翻轉課堂為我們提供了很好的教學思路去實現線上教學和線下教務的完美對接。

翻轉課堂就是要把學習的決定權從教師轉移給學生，課堂上基于特定項目完成的需求，由學生進行主動交流和學習。項目問題的設定可以使學生覺得課程具有挑戰性，加上問題解決后會帶給學生很強的成就感，而使得學生樂于全身心投入課程學習；每個項目具體的問題要求和達成目標，給學生以明確的學習導向。

比如，原本講解起來很枯燥的生化分離工藝流程，現改為通過讓學生自己設計分離方案解決實際問題來自主學習。事關自己的方案能否可行，學生對分離技術的原理和操作步驟的實用性有了直接的體會，從而使學習的主動性大大提高。

為了同微課、慕課、翻轉課堂相配合，線下的PBL教學需要有充足的項目案例和足夠的時間給學生演講交流。項目案例主要是來自相關的科研課題、產品說明資料和真實的實驗課項目。

比如蛋白質的分離，可直接將實驗課酵母蔗糖酶的分離提純的實驗指導手冊發給學生，讓學生自己設計實驗方案、列出試劑和耗材清單，老師負責審核、購買。這樣既減輕了教師的授課負擔，又鍛煉了學生的實際工作能力，從而成為一個非常合適的學習項目。

另外，對于目前一個自然班30名同學，有限的課堂時間做不到人人來演講，我們采取了合作學習的方法。靈活分組，設定組長來負責全組的學習安排，老師隨機抽選組員來進行項目的演講和答辯。各組競賽，根據表現分等級計入平時成績來激勵大家的學習。

組長作為責任人，可以很好地分擔教師的管理任務；影響各組成績的答辯人選是隨機抽選，為了不給所在團隊拖后腿，學生普遍很努力。

四、 混合式教學中的常見問題及反思

第一，教師在開展混合式教學的初期工作量很大。雖然課堂講解工作量降低了，但實際上教師課前準備難度和工作量很大，而且多數工作難以量化及計酬。教師需要有奉獻精神，要從長遠考慮，從教書育人的角度理解，教學成效不會轉瞬及至，眼光不能只放在眼前利益。

第二，開展混合式教學的規模需要學校等多方協調有序進行。目前，普遍提倡進行PBL教學或混合式教學，許多門課程都爭相開展相關的教學。過多的混合式教學，會使得學生對原本新穎的教學方式產生審美疲勞，并且線上學習任務超載，學生課余時間不足，會導致項目學習完成質量急劇下降。因此，混合式教學開展的課程門類和數量，需要根據學生每學期的課程設置等具體情況統籌安排。

第三，學生個人性格、表達能力等差異很大，教學需要因人而異、因勢利導。學習交流過程中，對于性格內向沉默寡言的同學，就需要點名提問和誘導其進行發散思維拓展自己的觀點；對于格外善談的學生，則建議其精煉語言并提高其任務的難度，如任命該同學為學習組長負責保障研討的順利進行。

五、 結語

混合式教學可以發揮多種線上及線下教學方法的優勢，以學生的主動學習替代教師包辦的填鴨式教學，讓教師將更多的精力用來與同學們開展個性化的交流和指導，最終提高課程教學效果。顯然，混合式教學不僅僅是能在生化分離工程的課程上取得成功，對推動各專業課程教學的改革創新均具有巨大的應用潛力，非常值得大力地推廣應用和進一步的研究完善。

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作者簡介：

王寧，江蘇省鎮江市，江蘇大學食品與生物工程學院；張銳，江蘇省鎮江市，江蘇大學醫學院。