線上線下混合式教學(xué)在高校“普通生物學(xué)”課程中的應(yīng)用

姚文靜 林樹燕 徐勇

[摘 要] 在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”迅速發(fā)展背景下，教育資源共享，線上線下混合式教學(xué)成為信息技術(shù)與高等教育相融合的一種全新教學(xué)模式。結(jié)合“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)理念對高校“普通生物學(xué)”線上線下混合式教學(xué)進(jìn)行探索和研究。整合生物學(xué)各類線上教學(xué)資源，充分發(fā)揮線上教學(xué)和線下教學(xué)的優(yōu)勢，引導(dǎo)啟發(fā)式講授生命科學(xué)的基本原理、發(fā)展動態(tài)及其應(yīng)用，很大程度上可激發(fā)學(xué)生對“普通生物學(xué)”課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生自主探索、獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，對完成“普通生物學(xué)”教學(xué)目標(biāo)和提高整體教學(xué)效果具有重要意義。

[關(guān)鍵詞] 線上教學(xué);線下教學(xué);高校;普通生物學(xué);應(yīng)用

[基金項目] 2021年度南京林業(yè)大學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升工程一流課堂與教學(xué)方法改革項目“線上線下混合式教學(xué)在高校普通生物學(xué)課程中的應(yīng)用”（2021-YLKT-022）;2020年度教育部新農(nóng)科改革與實踐項目“面向現(xiàn)代林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的林業(yè)工程類專業(yè)提升改革與實踐”

[作者簡介] 姚文靜（1987—），女，山東菏澤人，博士，南京林業(yè)大學(xué)竹類研究所講師（通信作者），主要從事植物生物學(xué)和竹類植物發(fā)育學(xué)理論研究;林樹燕（1976—），女，山東壽光人，博士，南京林業(yè)大學(xué)竹類研究所教授，主要從事植物生物學(xué)和竹類植物發(fā)育學(xué)理論研究;徐 勇（1971—），男，湖北安陸人，博士，南京林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院教授，主要從事生物學(xué)和生物化學(xué)理論研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）51-0069-04? ? [收稿日期] 2021-07-20

一、引言

生物學(xué)是研究生物體的生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)，是自然科學(xué)中的基礎(chǔ)科學(xué)之一。“普通生物學(xué)”是高校生物工程、生物制藥、生物技術(shù)等專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]。學(xué)習(xí)生物學(xué)的基礎(chǔ)知識，掌握生物生長、發(fā)育、繁殖等生命活動的客觀規(guī)律，可為“生物化學(xué)”“分子生物學(xué)”“微生物學(xué)”等相關(guān)課程的繼續(xù)學(xué)習(xí)及今后從事生命科學(xué)研究工作奠定良好的基礎(chǔ)[1，2]。在當(dāng)前生命科學(xué)迅速發(fā)展的時代背景下，生物學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)至關(guān)重要。圍繞生命科學(xué)的基本概念、原理、研究方法及應(yīng)用等專業(yè)基礎(chǔ)進(jìn)行授課，關(guān)注相關(guān)行業(yè)動態(tài)及社會問題的導(dǎo)入，與時俱進(jìn)、追蹤前沿，鼓勵學(xué)生自主了解行業(yè)發(fā)展情況，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，可培養(yǎng)出更多的應(yīng)用創(chuàng)新型人才[1，2]。長期以來，很多高校“普通生物學(xué)”課程的教學(xué)依然為傳統(tǒng)的線下課堂，單一的授課方式很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)自主性，也滿足不了學(xué)生的個性化需求，使教學(xué)效果大打折扣。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”實現(xiàn)了教學(xué)資源數(shù)字化、移動化和知識模塊化，成為與線下教學(xué)并行的教學(xué)方式。但線上教學(xué)的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)質(zhì)量的有效性在很大程度上依賴于學(xué)習(xí)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)通暢性及學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性等因素[3，4]。線上教學(xué)和線下教學(xué)各有利弊，線上線下混合式教學(xué)是一種“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)模式，更符合高校的教學(xué)特點(diǎn)，勢必成為我國高等教育行業(yè)發(fā)展的一大趨勢。如何實現(xiàn)線上和線下兩種教學(xué)模式的優(yōu)勢互補(bǔ)，是優(yōu)化高校教育教學(xué)方法的研究重點(diǎn)[4，5]。本文通過對線上線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行探索和研究，旨在通過教學(xué)方法改革提高學(xué)生對生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣和自主性，實現(xiàn)對學(xué)生的個性化教育，提升學(xué)生自主探索、合作交流、勇于創(chuàng)新及專業(yè)知識應(yīng)用的能力。

二、線上線下混合式教學(xué)的優(yōu)勢

（一）突破了時間和空間的限制

“普通生物學(xué)”課程涵蓋的基礎(chǔ)內(nèi)容多、知識點(diǎn)繁雜、理解難度大，隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，生物學(xué)的研究范圍越來越廣，難度越來越深，應(yīng)用性越來越強(qiáng)。但大多數(shù)高校對該課程的課時設(shè)置一般為32學(xué)時，如果所有基礎(chǔ)性知識的輸出都占用課堂課時，教師為完成教學(xué)任務(wù)，力爭在有限的學(xué)時內(nèi)講授完大綱要求的教學(xué)內(nèi)容，那么留給學(xué)生思考、討論及教學(xué)互動的時間就會很少，學(xué)科前沿內(nèi)容也來不及拓展，很難實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的有效提升[6]。高校學(xué)生有較多自由支配的課余時間，教師可以通過線上教學(xué)平臺，提前上傳章節(jié)內(nèi)容的線上學(xué)習(xí)資源，學(xué)生自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)性知識，節(jié)約線下課程的授課時間用來安排知識拓展、案例分析、小組討論、專題匯報等教學(xué)活動，從而有效提高課堂效率。因此，線上課程結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)打破了時間、場地及教學(xué)資源等因素的限制，教師可以通過在線模式“隨時隨地”地完成教學(xué)任務(wù)，同樣學(xué)生無論何時何地都可以進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，既突破了學(xué)習(xí)場地的限制，也解決了“普通生物學(xué)”課程內(nèi)容多而學(xué)時少的矛盾。

（二）豐富了教學(xué)資源

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和智能設(shè)備的普及，線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺百花齊放，如中國大學(xué)慕課、“雨課堂”“智慧樹”、精品課程網(wǎng)站及各教學(xué)團(tuán)隊搭建的諸多網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，豐富的優(yōu)質(zhì)慕課、精品課程、微課程等線上教學(xué)資源得以共享[3，4]。此外，利用視頻、音頻、微課、動畫等碎片化教學(xué)資源輔助“普通生物學(xué)”的多媒體教學(xué)，也可以將一些抽象、難懂的概念和機(jī)理可視化、形象化、模擬化，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀易懂，從而提高學(xué)生對知識點(diǎn)的理解程度及學(xué)習(xí)主動性[4]。隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，“普通生物學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容不再局限于大綱內(nèi)容，利用在線教學(xué)資源可以及時了解生物科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展和熱點(diǎn)，拓展教學(xué)內(nèi)容及知識應(yīng)用。

（三）多元化教學(xué)手段

傳統(tǒng)的授課方式多依賴于多媒體與板書兩種教學(xué)媒介，授課方式比較單一。長期“填鴨式”的學(xué)習(xí)方式會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)不積極[2]。線上線下混合式教學(xué)模式充分發(fā)揮了線上線下的互補(bǔ)優(yōu)勢，打破了傳統(tǒng)單一的授課方式。線上教學(xué)結(jié)合多種信息化教學(xué)手段，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)主動獲取更多的知識，充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。線下教學(xué)利用翻轉(zhuǎn)課堂、案例分析、小組討論、專題匯報等多種教學(xué)方法聚焦知識要點(diǎn)，拓展課堂知識。多元化教學(xué)手段給了學(xué)生全新的學(xué)習(xí)體驗，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動為主動，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及獲取知識的成就感。此外，多元化的教學(xué)手段不僅實現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)深度的加深，還有助于教師教學(xué)設(shè)計的優(yōu)化和教學(xué)方法的改進(jìn)。

（四）滿足了學(xué)生的個性化需求

不同學(xué)生具有不同的學(xué)習(xí)能力和理解能力，在學(xué)習(xí)上存在不同的個性化需求。線上線下混合式教學(xué)通過優(yōu)勢互補(bǔ)，使教學(xué)活動和學(xué)習(xí)活動都得到了時間和空間上的擴(kuò)展與延伸。教師可以通過線上網(wǎng)絡(luò)平臺提前上傳教學(xué)資源，學(xué)生可以利用碎片時間隨時隨地地在線上學(xué)習(xí)，對感興趣的內(nèi)容或重難點(diǎn)進(jìn)行課程回放直至完全掌握知識點(diǎn)。這種碎片化、移動化、可視化的個性化線上學(xué)習(xí)方式滿足了學(xué)生不同學(xué)習(xí)時間和不同學(xué)習(xí)進(jìn)度的需求[7]。同時，教師可提供參考書、延伸閱讀材料等學(xué)習(xí)資源，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和需求。這種教學(xué)方式以“學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)”為教學(xué)理念，課前學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好自主學(xué)習(xí)線上的教學(xué)資源，教師通過學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況了解課程重難點(diǎn)及學(xué)生的興趣，在線下教學(xué)過程中針對重難點(diǎn)開展詳細(xì)講解，圍繞學(xué)生的興趣引導(dǎo)教學(xué)，既保證了課堂講授的效率和質(zhì)量，又滿足了學(xué)生的個性化需求。

（五）完善了課程考核評價

課程考核是考查學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生對課程知識掌握程度的重要指標(biāo)，合理的考核評價可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。傳統(tǒng)線下教學(xué)的課程評價主要包括平時成績和期末考試成績，且期末考試成績所占比重高。學(xué)生為了獲得較高分?jǐn)?shù)，臨時抱佛腳，集中幾天時間復(fù)習(xí)，考試完畢知識點(diǎn)也隨即忘記，不能達(dá)到真正有效的學(xué)習(xí)效果。這種評價方式不利于公平、公正地評判學(xué)生掌握知識的程度，更會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[8]。線上線下混合式教學(xué)的評價模式將加大過程考核的比重，記錄學(xué)生平時的線上預(yù)習(xí)情況、課間測評、課后作業(yè)、課堂討論、專題匯報等學(xué)習(xí)活動，更加客觀地給予學(xué)生全方位的評價。

三、“普通生物學(xué)”線上線下混合式教學(xué)體系的構(gòu)建與實施

（一）課前

開展線上線下混合式課程教學(xué)，應(yīng)清晰了解教學(xué)目標(biāo)，認(rèn)真鉆研課程大綱，把握教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，結(jié)合理論研究和生產(chǎn)需要提前對整個教學(xué)過程進(jìn)行重構(gòu)和設(shè)計。“普通生物學(xué)”的主要教學(xué)內(nèi)容包括生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能、生物的能量與物質(zhì)代謝、生物生殖、生物遺傳與變異、生物進(jìn)化、生物多樣性、生物與環(huán)境關(guān)系等，其中，課程PPT設(shè)計時的重點(diǎn)和難點(diǎn)集中在生物的能量與物質(zhì)代謝、生物遺傳與變異、生物進(jìn)化這幾章。課程設(shè)計首先利用互聯(lián)網(wǎng)、移動終端、云計算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建的線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，搜集與“普通生物學(xué)”課程教學(xué)章節(jié)相關(guān)的文本、圖片、視頻、音頻、微課、動畫、案例、試題等碎片化的教學(xué)資源，并按照各章節(jié)涉及的知識點(diǎn)重新整合和歸類，然后提前一周將其對應(yīng)章節(jié)的課程資源、學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)要求上傳到線上網(wǎng)絡(luò)平臺，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)。學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，利用線上網(wǎng)絡(luò)平臺中的課程資源及延伸材料完成自主學(xué)習(xí)和知識探索。此外，教師組建在線課程討論群，針對線上學(xué)習(xí)資源就某些重要問題進(jìn)行討論互動，并將學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑難問題進(jìn)行歸納總結(jié)。例如，在講到人體免疫系統(tǒng)時，提前上傳人體是如何防御病毒的動畫視頻到課程討論群;對我們平常生活中如何預(yù)防新冠病毒的問題進(jìn)行討論。

（二）課中

根據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)與討論的情況，通過面對面的課堂教學(xué)，運(yùn)用多媒體技術(shù)系統(tǒng)總結(jié)教學(xué)內(nèi)容，分析知識點(diǎn)并應(yīng)用于實踐，同時對線上學(xué)習(xí)遇到的問題進(jìn)行答疑解惑。利用引導(dǎo)教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、案例分析、小組討論等教學(xué)方法有針對性地講解知識要點(diǎn)，并進(jìn)行課堂隨機(jī)測試，提高學(xué)生對重點(diǎn)和難點(diǎn)問題的掌握程度。此外，組織不同學(xué)習(xí)小組選擇感興趣的專題，自主查閱資料，進(jìn)行自由討論，并以小組為單位進(jìn)行PPT匯報，對學(xué)生匯報內(nèi)容進(jìn)行引導(dǎo)，拓展課堂知識。例如，將生物工程和生物技術(shù)兩個班級分別分為4個討論組，以生物與環(huán)境為主題進(jìn)行專題匯報，主題不局限于生物與環(huán)境的關(guān)系，可拓展為環(huán)境對生物的影響;生物與非生物之間的關(guān)系;人類活動對環(huán)境的影響;人類與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展;不同地區(qū)環(huán)境與生物之間的典型問題;環(huán)境問題的表現(xiàn)或環(huán)境問題的地域差異;等等。通過專題匯報，使學(xué)生了解人和自然的和諧統(tǒng)一，認(rèn)識到“綠水青山就是金山銀山”，初步形成可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)。

（三）課后

課堂教學(xué)結(jié)束后，基于學(xué)生的課堂活動和各章節(jié)課堂測試成績進(jìn)行教學(xué)反思，改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的不足之處。在線布置任務(wù)導(dǎo)向性的課后作業(yè)，除了鞏固課堂內(nèi)容外，部分作業(yè)可為課程知識點(diǎn)的理論性延伸，拓展學(xué)生的知識面。此外，課后作業(yè)還應(yīng)緊密聯(lián)系生活實踐，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考，同時結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和生物學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，定期推送一些與生物學(xué)相關(guān)的社會熱點(diǎn)問題、理論應(yīng)用及實踐材料拓展課堂知識，以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，實現(xiàn)個性化教育。例如，通過詳細(xì)解讀2021年10月由中科院天津工業(yè)生物所主導(dǎo)完成的國際首次人工合成淀粉的重大科技突破進(jìn)展，提出我國科學(xué)家突破二氧化碳人工合成淀粉技術(shù)對未來會產(chǎn)生哪些影響的問題，使學(xué)生在接觸前沿科學(xué)問題的同時進(jìn)行更深層的思考和探索。

（四）考核

根據(jù)混合式教學(xué)模式，課程考核分為線上成績（30%）和線下成績（70%）。線上成績包括在線學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況（10%）、線上作業(yè)的完成情況（10%）及在線討論互動的情況（10%）;線下成績包括上課出勤（10%）、課堂隨機(jī)測驗（10%）、專題匯報及探討（10%）、期末考試成績（40%）。

四、結(jié)語

線上線下混合式教學(xué)模式已成為我國高等教育信息化教學(xué)的一個主流趨勢，如何更好地發(fā)揮線上教學(xué)與線下教學(xué)的互補(bǔ)優(yōu)勢，達(dá)到1+1>2的效果，是目前各大高校教學(xué)改革的重要方向。本文闡述了線上線下混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢及高校教育教學(xué)方法改革的重要性，開展了“普通生物學(xué)”線上線下混合式教學(xué)體系的構(gòu)建與實施。與傳統(tǒng)課堂相比，線上線下混合式教學(xué)模式突破了時空的限制，利用更豐富的線上教學(xué)資源，通過多元化的教學(xué)手段，滿足了學(xué)生的個性化需求，且完善了課程考核評價，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，對高等教育教學(xué)改革具有積極意義。結(jié)合“普通生物學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)及生物學(xué)的研究進(jìn)展，本文在該課程教學(xué)實踐過程中從課程設(shè)計、線上學(xué)習(xí)資源的構(gòu)建、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的挖掘、課堂知識的拓展、課程考核評價等方面進(jìn)行了不斷完善和優(yōu)化，逐步構(gòu)建出適合該課程的教學(xué)體系，充分發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，培養(yǎng)學(xué)生有所思、有所想，將所學(xué)與實際生產(chǎn)相結(jié)合，成為適應(yīng)社會發(fā)展的能力型創(chuàng)新人才。

參考文獻(xiàn)

[1]吳相鈺，陳守良，葛明德.陳閱增普通生物學(xué)[M].4版.北京：高等教育出版社，2014.

[2]張偉偉，宋平，李婉珍，等.生物工程專業(yè)普通生物學(xué)課程教學(xué)改革[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2021（24）：110-111.

[3]崔允漷，余文森，郭元祥，等.在線教學(xué)的探索與反思（筆談）[J].教育科學(xué)，2020，36（3）：24.

[4]姚文靜，林樹燕.線上教學(xué)在高校植物胚胎學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].新絲路：中旬，2020（6）：105-106.

[5]張要軍，呂夢倩.一流學(xué)科建設(shè)背景下線上線下混合式金課建設(shè)的探索與思考[J].教育現(xiàn)代化，2020，7（53）：125-127+135.

[6]樓天靈，盧培苗，葉劍爾，等.線上線下混合教學(xué)模式下的課程思政探索——以“食品微生物學(xué)”課程為例[J].教育教學(xué)論壇，2021（25）：185-188.

[7]鄭云翔.新建構(gòu)主義視角下大學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的教學(xué)模式探究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2015，33（4）：48-58.

[8]毛淑紅，郭艷，劉逸寒，等.微生物學(xué)“線上線下”混合教學(xué)模式構(gòu)建探討[J].中國輕工教育，2020（6）：61-65.

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