新農(nóng)科背景下遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課混合式教學(xué)模式的改革與思考

姚立蓉　汪軍成　孟亞雄　馬小樂　司二靜　楊軻　王化俊

摘 要：為響應(yīng)新農(nóng)科背景下專業(yè)實(shí)踐型人才培養(yǎng)的號召，提高遺傳學(xué)課程的教學(xué)效果，對其教學(xué)模式進(jìn)行改革，采用線上線下混合式教學(xué)模式。選取甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2019級農(nóng)學(xué)專業(yè)2個班級和2020級農(nóng)學(xué)專業(yè)2個班級的學(xué)生為研究對象。其中2019級農(nóng)學(xué)專業(yè)2個班級作為對照組，采用傳統(tǒng)教學(xué)方式；2020級農(nóng)學(xué)專業(yè)2個班級作為實(shí)驗(yàn)組，采用線上線下混合式教學(xué)方式。比較兩組學(xué)生對不同教學(xué)模式下的實(shí)驗(yàn)考核成績、理論課期末考試成績及其對教學(xué)的滿意程度。結(jié)果證明：實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課考核成績和理論課期末考試成績較對照組高（p＜0.05），對教學(xué)效果的滿意度也高于對照組（p＜0.05）。結(jié)論：線上線下混合式教學(xué)模式能顯著提高學(xué)生對理論知識的掌握和動手操作技能，同時學(xué)生對教學(xué)評價的滿意度較高，適用于遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué)；教學(xué)效果；混合式教學(xué)模式；實(shí)驗(yàn)考核成績

中圖分類號：G642.0? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2023）08-0099-04

近年來，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展，教學(xué)信息化模式成為主流。尤其是從2020年以來，因?yàn)樾鹿谝咔榈挠绊?，高等學(xué)校教師授課方式以及學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了巨大的變化。線上線下混合式教學(xué)模式是基于以學(xué)生為本，培養(yǎng)綜合型人才為目標(biāo)的新型教育模式。在高等農(nóng)業(yè)院校的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，線上線下混合式教學(xué)模式更具優(yōu)勢。按照“線上打好理論基礎(chǔ)，線下實(shí)驗(yàn)輕松入手”的基本思路，針對每一個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，講解實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方法，演示實(shí)驗(yàn)操作步驟，展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。同時，線上網(wǎng)絡(luò)課程資源與教師直播講解同步、理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，并根據(jù)課程特點(diǎn)采用課后學(xué)生及時總結(jié)、思考性習(xí)題作業(yè)啟發(fā)和微信群實(shí)時解答的模式，推送相關(guān)拓展資料，讓學(xué)生開闊了眼界，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量[1]。

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課作為農(nóng)學(xué)類專業(yè)課程體系中基礎(chǔ)核心實(shí)驗(yàn)課程，是專業(yè)課教學(xué)中的重要組成部分。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課不僅能增強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)課理論知識的掌握程度，更重要的是通過遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以較早地接觸農(nóng)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、思考問題、發(fā)現(xiàn)問題以及觀察動手能力，提高專業(yè)技能和操作水平奠定基礎(chǔ)[2]。傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式為：課前任課教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料、試劑藥品及預(yù)實(shí)驗(yàn)；課中由任課教師講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，演示實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生再動手操作；課后完成實(shí)驗(yàn)分析報告。這種教學(xué)模式不能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能動性，不能很好地拓展學(xué)生實(shí)際操作的時間和空間，更不能體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)原則[3，4]。此外，遺傳學(xué)還是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，它的理論知識和實(shí)踐操作技術(shù)與現(xiàn)代生物學(xué)的各個分支學(xué)科的結(jié)合非常普遍，分子生物學(xué)，生物化學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)和微生物學(xué)等大部分農(nóng)業(yè)類生物科學(xué)都可與遺傳學(xué)形成滲透和交叉[5，6]。

新農(nóng)科背景下，高等農(nóng)業(yè)院校人才培養(yǎng)的重點(diǎn)是加強(qiáng)對學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)科發(fā)展趨勢，要求高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)學(xué)類專業(yè)本科生必須充分掌握遺傳學(xué)的理論知識，并且還要有很強(qiáng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維和動手能力。這是農(nóng)學(xué)類專業(yè)學(xué)科建設(shè)的核心內(nèi)容，也是培養(yǎng)高水平農(nóng)業(yè)科研工作者和農(nóng)業(yè)科技人才的重要保障[7]。目前，線上線下混合式教學(xué)模式在農(nóng)學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中未得到應(yīng)用。筆者通過分析甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課傳統(tǒng)教學(xué)中存在的主要問題，對線上線下混合式教學(xué)模式進(jìn)行初步探索和實(shí)踐，獲得理想的應(yīng)用效果。

1 傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的問題

1.1 實(shí)驗(yàn)課學(xué)時較短，講解時間受限

目前，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程總學(xué)時為16學(xué)時，分為8個實(shí)驗(yàn)，每個實(shí)驗(yàn)僅為2學(xué)時。并且，每個遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程復(fù)雜，每一步操作所需時間較長，為了增加學(xué)生的動手操作實(shí)踐時間，必須壓縮實(shí)驗(yàn)課程的講解時間。但是，課程講解時間較短，對每一實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的操作細(xì)節(jié)無法清楚具體地講解給學(xué)生。并且部分實(shí)驗(yàn)步驟，包括實(shí)驗(yàn)材料的培養(yǎng)，藥品試劑的配置等都是由教師提前完成，學(xué)生不能完全掌握每一個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，甚至對一些最基本的實(shí)驗(yàn)技能不能掌握，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果失敗，這很大程度上不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和分析解決問題的能力。

1.2 教師對實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容講授質(zhì)量不能保證

由于甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)每年有多個專業(yè)、近20個班級的學(xué)生開設(shè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程。受教師團(tuán)隊(duì)人數(shù)的制約和青年教師教學(xué)實(shí)踐培養(yǎng)的需要，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)主要由作物遺傳育種方向的青年教師承擔(dān)。青年教師教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，教學(xué)能力參差不齊，對部分試驗(yàn)環(huán)節(jié)講解不到位，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程課堂教學(xué)的內(nèi)容和質(zhì)量不能保證，嚴(yán)重影響學(xué)生的聽課效果和動手操作能力。

1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺少創(chuàng)新，教學(xué)方式單一

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本是對理論課教學(xué)中的染色體理論和遺傳規(guī)律的驗(yàn)證，缺少緊跟學(xué)科發(fā)展前沿的新方法、新技術(shù)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，且每個實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是已知，不能培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)新型和動手操作的積極主動性。從教學(xué)方式來看，只是課堂上教師單純地講解，學(xué)生按照教師設(shè)計(jì)好的步驟機(jī)械性地操作。課前不能充分地預(yù)習(xí)，課堂中習(xí)慣性地照搬照抄，使得學(xué)生動手和動腦能力脫節(jié)，科研實(shí)踐能力難以得到很好的鍛煉。

2 線上線下混合式教學(xué)模式的教學(xué)改革策略分析

2.1 研究對象

選取甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2019級農(nóng)學(xué)專業(yè)2個班級和2020級農(nóng)學(xué)專業(yè)2個班級的學(xué)生為研究對象，其中2019級農(nóng)學(xué)專業(yè)2個班級（2019級農(nóng)學(xué)1班40人，2019級農(nóng)學(xué)2班40人）作為對照組，采用傳統(tǒng)教學(xué)方式；2020級農(nóng)學(xué)專業(yè)2個班級（2020級農(nóng)學(xué)1班40人，2020級農(nóng)學(xué)2班40人）作為實(shí)驗(yàn)組，采用線上線下混合式教學(xué)方式。兩組學(xué)生在遺傳學(xué)理論課學(xué)時數(shù)，實(shí)驗(yàn)課學(xué)時數(shù)，理論課授課教師與實(shí)驗(yàn)課授課教師均無差異（p＜0.05）。對照組與實(shí)驗(yàn)組學(xué)生均5-6人分為一小組，所有實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容均以小組為單位完成。

2.2 研究方法

對照組學(xué)生實(shí)行傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式，即課堂中教師講解課程內(nèi)容，然后以小組為單位，完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并提交實(shí)驗(yàn)分析報告。實(shí)驗(yàn)組學(xué)生采用線上線下混合式教學(xué)模式，具體措施策略：（1）課前，推送學(xué)習(xí)任務(wù)。通過好大學(xué)在線CNMOOC平臺，提前一周發(fā)布預(yù)習(xí)資料及任務(wù)，要求學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)，設(shè)計(jì)并提交實(shí)驗(yàn)方案。包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)原理，試驗(yàn)材料及試劑，實(shí)驗(yàn)方法與步驟，并探討整個實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)。同時，要求實(shí)驗(yàn)組學(xué)生搜集相關(guān)的文獻(xiàn)、視頻及音頻等資料，作為實(shí)驗(yàn)課拓展知識點(diǎn)，共享至好大學(xué)CNMOOC平臺。另外，課前每個小組選1名組長，每組組長參與實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備，試劑藥品的配置等準(zhǔn)備工作。（2）課中，以學(xué)生為主體開展課堂教學(xué)。首先，實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的講解：各小組隨機(jī)負(fù)責(zé)1項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解，其他小組學(xué)習(xí)并進(jìn)行討論，最后教師對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容點(diǎn)評。其次，實(shí)驗(yàn)過程操作：學(xué)生以小組為單位進(jìn)行操作，教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。各小組所有成員按照課前預(yù)習(xí)情況分工完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，且專門安排1名學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)記錄。接著，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組及時上傳本實(shí)驗(yàn)的圖文結(jié)果至班級遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課QQ群，并選派1名代表匯報本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)操作過程中的注意事項(xiàng)，其他小組成員提出問題并討論。最后教師根據(jù)學(xué)生的操作情況和匯報的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論進(jìn)行總結(jié)，并對有質(zhì)疑的問題進(jìn)行解釋說明。（3）課后，再次通過學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行師生互動答疑及考核。學(xué)生可將本小組在實(shí)驗(yàn)過程中得出的新想法及有些未能理解的問題與教師及其他同學(xué)線上探討。

教師根據(jù)學(xué)生在整個實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)及提交的實(shí)驗(yàn)分析報告進(jìn)行考核?？己顺煽儼ǎ赫n堂操作成績50%（每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟按評分標(biāo)準(zhǔn)打分后加權(quán)得到課堂操作成績）+實(shí)驗(yàn)分析報告成績20%+師生互動探討成績30%。最后實(shí)驗(yàn)課程總考核成績?yōu)楦鱾€實(shí)驗(yàn)成績的平均分。另外，統(tǒng)計(jì)學(xué)生的遺傳學(xué)理論課期末考試成績。

實(shí)驗(yàn)課程節(jié)課后，采用調(diào)查問卷的方式讓學(xué)生對教學(xué)的滿意度進(jìn)行評價，包括師生交流、思維的擴(kuò)展及創(chuàng)新、理論知識在實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用情況及教學(xué)方法四個方面，無記名上交調(diào)查問卷。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用SPASS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料用百分率（%）表示，用X²檢驗(yàn)。以p＜0.05作為有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

3 結(jié)果分析

3.1 兩組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考核成績和理論課期末成績比較

由表1可以看出，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的課堂操作成績、實(shí)驗(yàn)分析報告成績、師生互動探討成績以及理論課期末考試成績均顯著高于對照組（p＜0.05）。

3.2 兩組學(xué)生對教學(xué)滿意度評價

由表2可以看出，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在師生交流、思維擴(kuò)展及創(chuàng)新，理論知識在實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用及教學(xué)方法方面，與對照組相比較滿意度更高（p＜0.05）。

4 討論

4.1 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課混合式教學(xué)模式有利于學(xué)生理論水平和實(shí)踐能力的提高

傳統(tǒng)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方式主要是教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料及試劑藥品，設(shè)定實(shí)驗(yàn)方案，講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗筒僮鞑襟E，學(xué)生只是按照講解內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)報告。然而，線上線下混合式教學(xué)模式更注重學(xué)生為主體，要求學(xué)生通過在線教學(xué)平臺提前預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)原理，并制定實(shí)驗(yàn)方案等整個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，包括實(shí)驗(yàn)材料及試劑藥品的準(zhǔn)備都是由學(xué)生完成，這都充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。課堂中各小組學(xué)生根據(jù)課前預(yù)習(xí)內(nèi)容，分工明確，人人參與實(shí)驗(yàn)操作過程，教師現(xiàn)場指導(dǎo)，及時糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)中的錯誤，切實(shí)提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題和實(shí)際動手操作技能。課后，學(xué)生可以根據(jù)自身對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的掌握情況，再次進(jìn)行線上互動溝通，查漏補(bǔ)缺，直到完全掌握為止。同時，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課線上線下混合式教學(xué)模式加深了學(xué)生對理論知識的鞏固、內(nèi)化、提升，使學(xué)生的理論課成績顯著提高，這進(jìn)一步為提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)應(yīng)用型人才和提升學(xué)生的綜合能力奠定基礎(chǔ)。

4.2 學(xué)生對教學(xué)方式的滿意度較高

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課混合式教學(xué)模式要求學(xué)生積極參與到整個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，發(fā)揮主人翁作用，給學(xué)生提供充足的學(xué)習(xí)時間和資源，極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂以小組為主進(jìn)行操作、匯報、提問和討論，有利于增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作和思維表達(dá)能力。課后學(xué)生還可以將一些新想法和教師同學(xué)進(jìn)行溝通交流，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。實(shí)驗(yàn)組學(xué)生對理論知識在實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用，思維擴(kuò)展及創(chuàng)新，教學(xué)方法及師生交流方面比較滿意。與對照組相比，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在整個實(shí)驗(yàn)過程中更能發(fā)揮主體作用，根據(jù)理論知識對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，積極思考創(chuàng)新。教師在教學(xué)中承擔(dān)引導(dǎo)者，隨時與學(xué)生線上線下溝通交流，探討實(shí)驗(yàn)中的疑難問題，幫助學(xué)生更全面地掌握實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)生專業(yè)認(rèn)知能力。因此，學(xué)生對遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課線上線下混合式教學(xué)模式更滿意，評價更高。

綜上所述，新農(nóng)科背景下遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)課程混合式教學(xué)模式加深了學(xué)生對理論知識的掌握，提升了學(xué)生的實(shí)踐操作技能，培養(yǎng)了學(xué)生的思維創(chuàng)新、知識應(yīng)用、語言表達(dá)及團(tuán)結(jié)協(xié)作等方面的能力，更符合高等院校培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型高素質(zhì)人才的目標(biāo)。同時線上線下混合式教學(xué)模式對任課教師的要求更高[8]，教師必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，還要認(rèn)真分析學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況而有針對性的備課。不僅對整個實(shí)驗(yàn)操作步驟熟練掌握，還能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)信息資源平臺，為學(xué)生打造豐富的信息化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新意識，從而達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量，開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的效果。

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