園藝植物分子生物學(xué)混合式教學(xué)模式研究與探索

董麗麗，張水明，王 華，李 委

1 研究背景

1.1 研究理論基礎(chǔ)

混合式教學(xué)是采用“線上”和“線下”兩種模式，將在線教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)優(yōu)勢相融合的一種教學(xué)方式，是互聯(lián)網(wǎng)+時代背景下教育思想和理念革新的必然結(jié)果。“線上”教學(xué)是教學(xué)的必備活動，“線下”教學(xué)是以“線上”的前期學(xué)習(xí)成果為基礎(chǔ)而開展的更加深入和具體的教學(xué)活動[1]。張其亮等認(rèn)為混合式教學(xué)的內(nèi)涵包括五點(diǎn)，分別是：教學(xué)形式上面對面教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的結(jié)合，教學(xué)技術(shù)上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與視頻、音頻、文本、圖形、動畫等多媒體技術(shù)的結(jié)合，教學(xué)手段上傳統(tǒng)講授與現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合，教學(xué)目標(biāo)上教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體地位的充分發(fā)揮，教學(xué)評價上過程評價與結(jié)果評價等多種評價方式的結(jié)合[2]?；旌鲜浇虒W(xué)讓教學(xué)活動更加具有針對性，教師有充足時間來完成一些更加高級的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生有更多的機(jī)會在認(rèn)知層面參與學(xué)習(xí)，有利于激發(fā)學(xué)生主體能動性與創(chuàng)造性。因此，容易取得較好的教學(xué)效果[3]。然而，混合式教學(xué)優(yōu)勢的顯現(xiàn)離不開教學(xué)過程的精心設(shè)計(jì)和實(shí)施，其中教學(xué)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

翻轉(zhuǎn)課堂是目前國際上較為流行的一種教學(xué)活動組織模式，該模式現(xiàn)已在我國高等院校部分課堂教學(xué)中得到應(yīng)用，并取得了良好的效果。在該教學(xué)模式中，課程章節(jié)的理論知識由學(xué)生在課外時間通過自主學(xué)習(xí)完成，課堂則成為教師與學(xué)生互動的場所，主要用于匯報(bào)討論、解答疑惑[4]。工作坊 (workshop)一詞最早出現(xiàn)在教育心理學(xué)的研究領(lǐng)域中，由德國的包豪斯學(xué)院(Staatliches Bauhaus)引入并實(shí)踐用以培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)人才。21世紀(jì)初我國教育工作者開始引入并踐行該教學(xué)模式[5]。目前，我國高等院校部分課程已將課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，其實(shí)踐結(jié)果顯示，教師引導(dǎo)下的工作坊和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，相對于傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，更有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力，提高學(xué)生專業(yè)技能，樹立學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識，提高學(xué)生綜合素質(zhì)[6,7]。

1.2 園藝植物分子生物學(xué)教學(xué)改革現(xiàn)狀

《園藝植物分子生物學(xué)》是分子生物學(xué)向園藝學(xué)科的滲透與交叉，是園藝植物進(jìn)行分子育種的理論基礎(chǔ)。然而，隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展，所取得成果的日益積累，傳統(tǒng)的以教師為中心的知識傳授已不能滿足《園藝植物分子生物學(xué)》的教學(xué)需求。為進(jìn)一步推進(jìn)《園藝植物分子生物學(xué)》的課程改革，我們以“植物分子生物學(xué)”為關(guān)鍵詞，檢索了中國知網(wǎng)(CNKI)中相關(guān)的課程改革文獻(xiàn)及資料，得到6篇論文符合條件；以“混合教學(xué)”為關(guān)鍵詞檢索，有5956篇論文符合條件；以“植物分子生物學(xué)+混合教學(xué)”為關(guān)鍵詞檢索，符合條件的論文0篇。從檢索結(jié)果看，雖然混合式教學(xué)是目前教學(xué)改革研究的熱點(diǎn)，但《園藝植物分子生物學(xué)》混合式教學(xué)實(shí)施的研究成果尚未見報(bào)道。

1.3 研究思路

由于《園藝植物分子生物學(xué)》是一門實(shí)踐性、操作性極強(qiáng)的課程。因此，僅僅教授課程理論知識難以取得理想的教學(xué)效果，這就要求我們在課程教學(xué)過程中，做到知識、理論與技能并重?；诨旌鲜浇虒W(xué)模式所具備的特點(diǎn)，筆者認(rèn)為混合式教學(xué)模式能夠有效解決上文所述《園藝植物分子生物學(xué)》課程教學(xué)中所存在的理論與實(shí)踐的矛盾。因此，開展混合式教學(xué)模式在《園藝植物分子生物學(xué)》課程教學(xué)中的實(shí)踐與運(yùn)用研究對于提高本課程的教學(xué)效果具有重要意義。綜上所述，本研究將“線上學(xué)習(xí)”、“翻轉(zhuǎn)課堂”和“實(shí)踐工作坊”相融合，重構(gòu)《園藝植物分子生物學(xué)》的教學(xué)模式，旨在促進(jìn)教師在教學(xué)過程引導(dǎo)、啟發(fā)和監(jiān)督作用的發(fā)揮，充分體現(xiàn)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程的主體性，以挖掘?qū)W生潛能，提升教學(xué)效果，最終實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。

2 混合式教學(xué)模式研究

隨著國內(nèi)高等院校的部分專業(yè)在混合式教學(xué)課程改革中的積極探索，線上教學(xué)的硬件條件日臻完善，線上教學(xué)的資源庫日趨豐富，極大的推動了線上教學(xué)平臺的建設(shè)與應(yīng)用。然而我們通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，存在線上平臺發(fā)揮作用有限和線上教學(xué)資源利用率低等現(xiàn)象，其原因歸納起來主要包括：1)線上教學(xué)資源與線下課堂教學(xué)相脫節(jié)；2)線上平臺僅僅是教師傳統(tǒng)課堂教學(xué)的課外延伸；3)教學(xué)過程中教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性未充分發(fā)揮。為了提升混合式教學(xué)中教學(xué)質(zhì)量和效率，并基于上述教學(xué)模式的理論依據(jù)，本課題組圍繞線上學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂及實(shí)踐工作坊開展了研究。

2.1 線上資源庫的構(gòu)建

線上教學(xué)資源的構(gòu)建是開展混合式教學(xué)的前提。教師首先根據(jù)對教學(xué)任務(wù)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)、教學(xué)對象的分析，建立線上教學(xué)資源，設(shè)計(jì)教學(xué)活動。教學(xué)資源的形式有多種，包括：教學(xué)視頻、微課、MOOC、XMOOC、教學(xué)PPT等。為了發(fā)揮線上資源作用和提高線上教學(xué)資源利用率，結(jié)合已有的研究與實(shí)踐，對于本課程所采用的混合式教學(xué)來說，線上教學(xué)資源的構(gòu)建主要體現(xiàn)在三個方面：

(1)以課程章節(jié)為主線

以課程章節(jié)為主線設(shè)計(jì)教學(xué)資源可以很好地配合課堂教學(xué)和課程進(jìn)度。《園藝植物分子生物學(xué)》的線上資源清楚地標(biāo)明章節(jié)，并緊密結(jié)合課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)上一目了然，學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況按圖索驥。學(xué)生進(jìn)入章節(jié)后會看到本章節(jié)應(yīng)掌握的知識點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)、以及與本章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的最新研究成果，這種設(shè)計(jì)旨在引導(dǎo)學(xué)生針對性的線上自我研習(xí)，能有效降低學(xué)生的負(fù)擔(dān)，提高線上資源利用效率，能夠取得良好的研習(xí)效果，還能很好的配合課堂教學(xué)和課程進(jìn)度。

(2)以項(xiàng)目+激趣教學(xué)法為主線

相對于生命科學(xué)院，園藝學(xué)院學(xué)生分子生物學(xué)知識比較薄弱，《園藝植物分子生物學(xué)》線上學(xué)習(xí)容易使學(xué)生感到晦澀難懂、枯燥無趣，加之課程門類較多，學(xué)習(xí)任務(wù)繁重。因此，線上教學(xué)過程中學(xué)生的怠學(xué)現(xiàn)象時常發(fā)生。通過研究與實(shí)踐，需要將整個課程按照章節(jié)組織為若干項(xiàng)目，每個項(xiàng)目再劃分為細(xì)小的知識點(diǎn)。對知識點(diǎn)采用小故事、案例、比賽、動畫等多種激趣方式，讓學(xué)生對知識點(diǎn)充滿好奇，并樂于探索，教學(xué)時能達(dá)到事半功倍的效果。比如，圍繞DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)這個知識點(diǎn)，首先展現(xiàn)給學(xué)生的是DNA雙螺旋動畫視頻，形象地向?qū)W生展示雙螺旋的空間結(jié)構(gòu)，并在視頻過程中設(shè)置若干問題。同時附上DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的背后故事以及DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)對分子生物學(xué)的意義等資料。學(xué)生研習(xí)結(jié)束后，可直接參與線上答題，并依據(jù)答題結(jié)果得到相應(yīng)的積分，最后積分直接兌換成期末成績。

(3)以教學(xué)資源庫為主線

線上資源庫為線上教學(xué)提供豐富而有趣的教學(xué)資源，給學(xué)生自主研習(xí)提供豐富多樣的可檢索資源素材。在混合式教學(xué)中，教學(xué)資源庫中大致含有課程的課件、講義、教學(xué)視頻、課后習(xí)題、章節(jié)題庫、擴(kuò)展資料、參考文獻(xiàn)等，構(gòu)建教學(xué)資源庫并不是難題，而對于資源庫的利用才是最重要的，因此資源庫的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵[9]?！秷@藝植物分子生物學(xué)》線上課件和講義的內(nèi)容均采用項(xiàng)目化、對每個項(xiàng)目的內(nèi)容又進(jìn)行碎片化，每個碎片化的知識點(diǎn)都配有相應(yīng)的教學(xué)視頻或動畫等資料文獻(xiàn)，學(xué)生無論通過哪種方式的學(xué)習(xí)后，都可以進(jìn)入資源庫的試題庫對自己的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行自行檢測。同時學(xué)生還可以根據(jù)學(xué)習(xí)需求，通過資源庫的檢索功能，直接獲得所需要的文獻(xiàn)資料等。

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)建

翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式[8]，教師通過聽取學(xué)生的學(xué)習(xí)匯報(bào)、解答疑惑、問題的研討等不同形式的交流促進(jìn)知識內(nèi)化，在課堂上對章節(jié)難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)強(qiáng)化。經(jīng)探索與實(shí)踐，本翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施過程分為三個階段：

(1)準(zhǔn)備階段

為了達(dá)到理想的教學(xué)效果，對班級同學(xué)進(jìn)行分組是必要的，以6人為一組較為適合，分組小了會增加教師的教學(xué)難度，大了會有部分學(xué)生不參與討論。同時，在學(xué)生線上學(xué)習(xí)結(jié)束時教師及時收集問題，并認(rèn)真準(zhǔn)備，以便課堂上為學(xué)生解答疑惑；再次，針對教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)設(shè)計(jì)若干過關(guān)問題，以便學(xué)生課堂上進(jìn)行小組討論，同時針對重點(diǎn)和難點(diǎn)準(zhǔn)備好PPT，可在交流結(jié)束后再對教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的進(jìn)行講解，強(qiáng)化對重難點(diǎn)的掌握，促進(jìn)知識的內(nèi)化。

(2)實(shí)施階段

為了讓教學(xué)活動更加具有針對性，每次課堂教學(xué)開始時，教師首先聽取學(xué)生線上學(xué)習(xí)的匯報(bào)，并進(jìn)行點(diǎn)評；對學(xué)生線上學(xué)習(xí)所反饋的問題進(jìn)行答疑，由于共性問題較多，因此答疑階段學(xué)生的注意力是集中的，可在答疑的過程中融入相關(guān)知識點(diǎn)及概念，能夠起到很好的知識內(nèi)化效果。攻關(guān)問題主要針對教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)開展，教師對每個攻關(guān)問題糅合一個案列或故事情景，讓各小組在規(guī)定的時間內(nèi)討論解決，匯報(bào)討論的結(jié)果，并進(jìn)行組間互評，最后，教師再對重難點(diǎn)進(jìn)行PPT講解，并融入相關(guān)最新研究成果，加深學(xué)生對章節(jié)重難點(diǎn)的理解，了解《園藝分子生物學(xué)》研究領(lǐng)域最新發(fā)展動態(tài)，開闊學(xué)生專業(yè)視野、啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維。

2.3 實(shí)踐工作坊的構(gòu)建

《園藝植物分子生物學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，需要學(xué)生的參與和互動。而在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不論是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)還是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)操作基本是按規(guī)定的操作規(guī)程進(jìn)行，學(xué)生在試驗(yàn)教學(xué)過程中很難感受到學(xué)習(xí)樂趣，導(dǎo)致部分同學(xué)參與度不高，氣氛不夠活躍，難以達(dá)到理想的教學(xué)效果。“實(shí)踐工作坊”要求多人參與，共同研習(xí)、共同合作操作。根據(jù)前期研究及實(shí)踐，并結(jié)合學(xué)生的具體情況，每4-6人組成一個工作坊，每個工作坊設(shè)一名組長，主要負(fù)責(zé)分配任務(wù)、組織活動和監(jiān)督實(shí)施。各作坊根據(jù)教師布置的任務(wù)進(jìn)行研習(xí)、討論，獨(dú)立制定實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)，隨后各工作坊展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在總結(jié)和展示環(huán)節(jié)，主要指出本作坊在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的難點(diǎn)及解決方法。展示完畢后，每個工作坊就實(shí)驗(yàn)方案的制定依據(jù)和實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)的問題交予全班進(jìn)行討論并發(fā)表見解。經(jīng)過幾輪實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)后，大部分學(xué)生會對園藝植物分子生物學(xué)有較為透徹的理解，分子生物學(xué)的操作水平會隨之提高。此外，實(shí)踐工作坊有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、組織協(xié)調(diào)及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力和責(zé)任承擔(dān)意識[10]。

3 結(jié)語

混合式教學(xué)是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下課程教學(xué)模式與方法改革的方向，而《園藝植物分子生物學(xué)》混合式教學(xué)模式是多種教學(xué)模式與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)有機(jī)融合的產(chǎn)物，打破了傳統(tǒng)教學(xué)中過分使用講授為主的課堂教學(xué)模式，發(fā)揮“線上學(xué)習(xí)”和“線下教學(xué)”的優(yōu)勢，突出教師的主導(dǎo)性，激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性。同時也有效規(guī)避了傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的“滿堂灌、輕實(shí)踐、師生缺乏交流”等缺點(diǎn)。本混合式教學(xué)模式中引入了翻轉(zhuǎn)課堂和實(shí)踐工作坊，有效克服了傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的弊端，使學(xué)生由被動接受知識變?yōu)橹鲃友辛?xí)知識。在課程章節(jié)的教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)的指引下，學(xué)生可以根據(jù)自身情況進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和空間都獲得更大擴(kuò)展。同時，教師也可以更加有效地控制教學(xué)過程。然而，我們?nèi)蕴幱诿骱蛯?shí)踐階段，我們將不斷探索，不斷創(chuàng)新和總結(jié)，進(jìn)一步提升該學(xué)科的教學(xué)效果，為國家培育具有創(chuàng)新能力的科研人才或適應(yīng)市場需求的高級育種人才。

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