線上線下混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在生物化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課中的實(shí)踐

梁璆荔，李 莉，吳潔敏，陳 寧，劉湘帆，姜曉星，倪培華

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院檢驗(yàn)系，上海 200025）

在2020 年新型冠狀病毒?。ㄒ韵潞?jiǎn)稱新冠）疫情發(fā)生后，為響應(yīng)“停課不停學(xué)”的重要部署，各地紛紛開展在線教學(xué)，本教研室也開展了生物化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的線上線下混合教學(xué)實(shí)踐。生物化學(xué)技術(shù)是研究生物大分子基本、重要的技術(shù)之一，這是醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生必備的理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能。生物化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課是要求學(xué)生在掌握了一定生物化學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)他們進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)技能和問題分析解決能力[1]，在醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)中具有重要地位。但實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同于理論教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手操作，而單純的線上教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，故如何將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的線上輔導(dǎo)與線下操作有機(jī)結(jié)合，成為了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)團(tuán)隊(duì)所面臨的重要難題。

本教研室采用的線上線下混合教學(xué)模式為錄制實(shí)驗(yàn)示教視頻，在線上與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，同時(shí)結(jié)合線下分組實(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)本科生及研究生開展生物化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程。本研究收集、分析參與學(xué)習(xí)學(xué)生的體會(huì)和建議，探討線上線下混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和不足。

線上線下混合教學(xué)的設(shè)置及實(shí)踐

一、教學(xué)對(duì)象

本次生物化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程線上線下混合教學(xué)模式探索的教學(xué)和調(diào)研對(duì)象為上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)的2018 級(jí)本科生（72 名）及2019 級(jí)研究生（23 名）。所有學(xué)生在2019 至2020 學(xué)年9 月第一學(xué)期接受傳統(tǒng)的線下授課，于2020 年1 月第一學(xué)期末接受了線下授課的滿意度調(diào)查；2020 年初受新冠疫情影響，自2019 至2020 學(xué)年2 月第二學(xué)期開始，學(xué)生通過線上實(shí)驗(yàn)示教進(jìn)行學(xué)習(xí)，并于2020 年6 月第二學(xué)期末接受了對(duì)線上示教及混合教學(xué)的滿意度調(diào)查。根據(jù)年級(jí)不同分為本科生組和研究生組，收集各組同學(xué)對(duì)于線下及線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反饋。

二、線上線下混合教學(xué)方案和實(shí)踐

本次生物化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程線上線下混合教學(xué)方案包括，運(yùn)用線上實(shí)驗(yàn)示教視頻、互動(dòng)交流、線下實(shí)驗(yàn)操作”三位一體”的方式教學(xué)，分析學(xué)習(xí)參與度與考核結(jié)果間的相關(guān)性，并采用問卷調(diào)查形式了解學(xué)生對(duì)該教學(xué)方式的體會(huì)和建議。

1.線上實(shí)驗(yàn)示教視頻庫(kù)建立：在課程開始前，由生物化學(xué)教研室教師負(fù)責(zé)拍攝、剪輯實(shí)驗(yàn)示教的高清視頻，并按照教學(xué)大綱，將視頻分章節(jié)上傳至在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，建立系統(tǒng)性強(qiáng)、完整性佳的實(shí)驗(yàn)示教視頻資源庫(kù)（見圖1）。需要注意的是，在制作實(shí)驗(yàn)示教視頻的過程中，除了展現(xiàn)清晰、完整的實(shí)驗(yàn)操作，還應(yīng)注重啟發(fā)式教學(xué)，在操作過程中引入思考題，讓學(xué)生在觀看的同時(shí)積極思考，并引導(dǎo)其在交流互動(dòng)區(qū)展開討論。

2.在線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的互動(dòng)交流：在線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課視頻授課時(shí)，應(yīng)由負(fù)責(zé)該實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的教師全程參與，并在線上學(xué)習(xí)平臺(tái)的互動(dòng)區(qū)，針對(duì)視頻中的實(shí)驗(yàn)原理、注意事項(xiàng)等問題與學(xué)生展開互動(dòng)交流，對(duì)學(xué)生提出的問題進(jìn)行實(shí)時(shí)回復(fù)、解答，讓學(xué)生通過問答交流，進(jìn)一步鞏固所學(xué)的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容。

3.線下學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作實(shí)踐及調(diào)研：學(xué)生完成線上實(shí)驗(yàn)示教視頻觀摩及互動(dòng)交流后，將其分組進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，開展實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐操作，讓學(xué)生獨(dú)立完成所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，也可在線下小班化的實(shí)驗(yàn)課堂中與帶教老師進(jìn)行交流。線下實(shí)踐課程結(jié)束后，由學(xué)生填寫相應(yīng)的調(diào)研問卷，反饋其學(xué)習(xí)感受和體會(huì)。問卷調(diào)查的內(nèi)容包含對(duì)此次線上及之前傳統(tǒng)線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的滿意程度、學(xué)習(xí)效率、實(shí)驗(yàn)操作自信心及建議等。本次調(diào)研共發(fā)放問卷95 份，回收有效問卷86 份，其中研究生組23 份（回收率100%），本科生組63 份（回收率87.5%），總體回收率達(dá)90.5%。

4.問卷結(jié)果、學(xué)習(xí)參與度及考核結(jié)果分析：應(yīng)用Graph-Pad Prism 5.0 軟件對(duì)問卷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并繪制柱狀圖。問卷調(diào)研結(jié)果采用百分比的方式表示。數(shù)據(jù)采用兩獨(dú)立或配對(duì)樣本四格表卡方檢驗(yàn)進(jìn)行比較分析，P<0.05 時(shí)認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

實(shí)驗(yàn)課程線上線下混合教學(xué)的效果分析

一、線上示教的清晰度

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式主要為教師講授、現(xiàn)場(chǎng)演示、學(xué)生隨堂完成實(shí)驗(yàn)操作，3 個(gè)部分在1 次實(shí)驗(yàn)課內(nèi)集中完成；而實(shí)驗(yàn)課的線上線下混合教學(xué)則包含線上視頻示教、互動(dòng)交流、線下實(shí)驗(yàn)操作3 個(gè)部分，這3 部分依次進(jìn)行（見圖2A）。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生人數(shù)較多的情況下，會(huì)有學(xué)生無(wú)法看清示教操作，導(dǎo)致實(shí)踐操作時(shí)現(xiàn)場(chǎng)混亂、顧此失彼，甚至出現(xiàn)操作耗時(shí)過長(zhǎng)和不規(guī)范操作等問題，而線上示教可清晰展示整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過程。問卷調(diào)查結(jié)果顯示，與線下示教相比，本科生和研究生對(duì)線上實(shí)驗(yàn)示教的清晰度滿意率分別為49.2%和43.5%（P=0.548），差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見圖2B）。

二、線上示教的可回顧性

由于線上示教視頻可反復(fù)觀看，可回顧性強(qiáng)，使學(xué)生都能清晰了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)和要點(diǎn)，無(wú)遺漏。實(shí)驗(yàn)課線上線下混合教學(xué)的滿意率在本科生和研究生中分別達(dá)到87.3%及95.7%，顯著高于傳統(tǒng)的線下授課（見圖3A）。63.5%的本科生和73.9%的研究生表示，采用觀看線上示教視頻的方式能顯著增強(qiáng)自己在實(shí)驗(yàn)操作實(shí)踐中的自信心（見圖3B）。

三、線上線下混合教學(xué)的學(xué)習(xí)效率

對(duì)于線上線下混合教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)系統(tǒng)性，本科生與研究生間有不同的看法。65.2%的研究生對(duì)線上線下混合教學(xué)模式下的自身學(xué)習(xí)效率給予了肯定，認(rèn)為這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率更高，60.9%的研究生認(rèn)為采用觀看線上示教視頻的方式，能使自已較全面了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的完整性。本科生在這2 個(gè)問題上與研究生的觀點(diǎn)間具有一定差異，導(dǎo)致這種差異的原因值得進(jìn)行深入分析和探討（見圖4）。

圖1 建立線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)示教視頻資源庫(kù)

圖2 傳統(tǒng)及線上線下混合式教學(xué)過程及示教清晰度滿意率結(jié)果

圖3 實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)可回顧性及實(shí)驗(yàn)操作自信心調(diào)查結(jié)果

圖4 實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的效率及系統(tǒng)性滿意率調(diào)查結(jié)果

四、線上線下混合教學(xué)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和效果

盡管在具體問題上，不同學(xué)生間有不同的反饋，但其對(duì)于實(shí)驗(yàn)課線上線下混合式教學(xué)的整體滿意度均較高。匯總學(xué)生建議的關(guān)鍵詞可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生認(rèn)為該方法既方便預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，也有助于學(xué)生通過視頻學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)。問卷調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生總體的學(xué)習(xí)體驗(yàn)較好（見圖5A），90.5%的學(xué)生對(duì)于線上線下混合教學(xué)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)評(píng)價(jià)為滿意或非常滿意（見圖5B）。本研究分析還發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)參與度與期末考核結(jié)果呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)R＝0.54，決定系數(shù)R2＝0.292，即成績(jī)差異的29.2%可由參與度來(lái)解釋（P＜0.01）。

圖5 學(xué)生建議關(guān)鍵詞及對(duì)線上線下混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體滿意度調(diào)查

線上線下混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)和展望

一、優(yōu)點(diǎn)

1.視頻可反復(fù)播放且減少實(shí)驗(yàn)器材消耗：本教研室建立生物化學(xué)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)課示教視頻資源庫(kù)，同時(shí)結(jié)合線下實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行教學(xué)。對(duì)學(xué)生完成課程后的調(diào)研結(jié)果顯示，線上實(shí)驗(yàn)課示教與課堂示教間的清晰度無(wú)差異，能夠?qū)崿F(xiàn)安全、規(guī)范的教學(xué)目標(biāo)；而線上實(shí)驗(yàn)課視頻可反復(fù)觀看，方便學(xué)生隨時(shí)隨地復(fù)習(xí)、鞏固實(shí)驗(yàn)操作技能，可回顧性強(qiáng)，在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作中增強(qiáng)學(xué)生的自信心方面更具有優(yōu)勢(shì)，受到學(xué)生們的歡迎。為生物化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程量身定制的示教視頻具有貼合學(xué)院人材培養(yǎng)目標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)[2]，學(xué)生在線下實(shí)踐操作過程中也可播放視頻，按照指導(dǎo)規(guī)范來(lái)完成實(shí)驗(yàn)操作，減少了教師在課堂上示教時(shí)學(xué)生圍觀造成的混亂和個(gè)別學(xué)生無(wú)法看清等問題。經(jīng)過線上視頻學(xué)習(xí)和互動(dòng)交流，在線下開放的實(shí)驗(yàn)課堂中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程更加順暢[3]，也減少了誤操作對(duì)實(shí)驗(yàn)用品的損耗，增加了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的自信心。

2.更適合研究生教學(xué)及激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性：本科生對(duì)于線上線下混合教學(xué)模式的學(xué)習(xí)效率和系統(tǒng)性認(rèn)可度較研究生低，且存在顯著差異，導(dǎo)致這種差異的原因可能是由于研究生具備一定知識(shí)儲(chǔ)備，可通過觀摩多個(gè)視頻，建立實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系，對(duì)生物化學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)有更深入、系統(tǒng)化的認(rèn)知。此外，研究生科研壓力大，新型的線上線下混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使研究生根據(jù)自己的情況，自主選擇實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)間，有針對(duì)性地安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，掌握實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的自主權(quán)，在實(shí)踐操作中擁有更好的自信心，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性[4]。隨著疫情后國(guó)家擴(kuò)大研究生培養(yǎng)[5]，未來(lái)將有更多研究生參與實(shí)驗(yàn)課程，因而這種新型多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可以繼續(xù)延續(xù)，實(shí)現(xiàn)高效、有序、安全的研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為培養(yǎng)新時(shí)期具有較強(qiáng)獨(dú)立學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的科研人才作出積極貢獻(xiàn)[6]。

二、不足

雖然學(xué)生對(duì)線上線下混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)總體滿意度較高，線上視頻觀摩、交流與線下實(shí)驗(yàn)結(jié)合能夠達(dá)到良好的教學(xué)效果，但本次調(diào)研也發(fā)現(xiàn)一些不足。首先，學(xué)生對(duì)于線上實(shí)驗(yàn)操作視頻的清晰度滿意率有待提高。其次，由于本科生年紀(jì)小、自律性較弱，線上教學(xué)對(duì)于學(xué)習(xí)較為被動(dòng)的學(xué)生而言，缺乏足夠的督促和約束作用，造成學(xué)生參與度低、學(xué)習(xí)效果差。最后，筆者認(rèn)為在疫情的特殊情況下，采用線上線下混合教學(xué)方式無(wú)疑是一種辦法，但這種全新的模式能不能取代原有的教學(xué)模式，還有待更長(zhǎng)時(shí)間、更多人群的實(shí)踐考驗(yàn)。

三、展望

為了改進(jìn)線上線下混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，本教研室今后會(huì)不斷提升實(shí)驗(yàn)示教視頻的質(zhì)量和清晰度，通過在實(shí)驗(yàn)示教視頻中引入更多原理和知識(shí)介紹；添加一些動(dòng)畫營(yíng)造輕松有趣的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生更樂于接受視頻中的知識(shí)；增加一些虛擬實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在實(shí)際操作前多獲得一些模擬操作經(jīng)驗(yàn)；引入更加多維的互動(dòng)及考評(píng)方式，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情，不斷完善和改進(jìn)線上線下混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

總 結(jié)

目前，理論課程的網(wǎng)絡(luò)教育模式已日漸成熟，線上結(jié)合線下的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革將得以啟動(dòng)和探索。加強(qiáng)教育信息化基礎(chǔ)建設(shè)，加大線上與線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的建設(shè)和整合，著力提高教育人員現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用能力將是未來(lái)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的重大課題和發(fā)展方向。本生物化學(xué)教研室針對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)構(gòu)建了形式豐富、多樣的線上線下混合教學(xué)模式，在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中取得了良好的效果。未來(lái)，本教研室還將不斷探索、改良這種線上線下混合的教學(xué)方式，充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)和特色，開展更深入細(xì)致的教學(xué)研究，在更廣泛的層面上實(shí)現(xiàn)與兄弟院校進(jìn)行教學(xué)交流和信息資源共享。