混合式教學(xué)在生化分離工程課程教學(xué)的實(shí)踐與反思

王寧 張銳

摘 要：現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了高等教育的創(chuàng)新和改革，豐富了混合式教學(xué)的內(nèi)涵，為新形勢下高校教學(xué)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(zhuǎn)課堂等新的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，在生化分離工程課程教學(xué)中嘗試混合式教學(xué)以及實(shí)踐中的主要問題進(jìn)行了總結(jié)和反思，為混合式教學(xué)的推廣做初步的實(shí)踐探索和教學(xué)反饋信息的積累。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)；微課；慕課；翻轉(zhuǎn)課堂；生化分離工程

一、 引言

近年來，互聯(lián)網(wǎng)+、云技術(shù)、自媒體等現(xiàn)代信息化技術(shù)日益影響和改變著人們的生活和學(xué)習(xí)方式，推動(dòng)了高等教育的飛速發(fā)展和持續(xù)創(chuàng)新。國內(nèi)外新的教學(xué)理念和教學(xué)方法層出不窮，微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等新型互聯(lián)網(wǎng)教育模式，以其新穎的線上、線下交流互動(dòng)，極大地提升了教學(xué)效率和質(zhì)量，獲得了廣泛的認(rèn)可和贊譽(yù)。

尤其是對于當(dāng)前的高校教師，在面對教學(xué)、科研、學(xué)生學(xué)業(yè)指導(dǎo)等多重壓力的情況下，急需要在學(xué)?？己梭w制之內(nèi)，引入新的教學(xué)方式方法，把自己從疲于應(yīng)付的窘境中解放出來，去進(jìn)行自身學(xué)習(xí)和發(fā)展，繼而進(jìn)一步提升教學(xué)效果，形成良性循環(huán)。

下面針對生化分離工程本科教學(xué)在新形勢下的教學(xué)特點(diǎn)、教學(xué)方式的選擇和實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的主要問題進(jìn)行幾方面的探討和反思。

二、 生化分離工程課程的性質(zhì)和教學(xué)特點(diǎn)

生化分離工程是生物技術(shù)、生物工程等生物化工類專業(yè)的本科以及研究生的專業(yè)必修課，教學(xué)內(nèi)容涵蓋生物樣品前處理、萃取分離、膜分離、結(jié)晶分離、層析分離技術(shù)、離心分離、電泳技術(shù)等生化分離技術(shù)及工程原理。課程教學(xué)內(nèi)容信息量大，需要分門別類地介紹具體每一項(xiàng)分離技術(shù)的工作原理、應(yīng)用細(xì)節(jié)和操作技巧。

同時(shí)，作為專業(yè)核心課程，教學(xué)目標(biāo)要求高。通過本門課程學(xué)習(xí)，學(xué)生需要對各項(xiàng)生化分離技術(shù)和原理融會(huì)貫通，能夠綜合應(yīng)用知識解決復(fù)雜工程問題。

教學(xué)內(nèi)容如果全部由教師進(jìn)行課堂講授，學(xué)時(shí)會(huì)嚴(yán)重不足，各章內(nèi)容只能匆匆?guī)н^，學(xué)習(xí)沒深度，而且填鴨式的說教，學(xué)生學(xué)習(xí)沒興趣。往往很多同學(xué)都在等待和依賴期末劃重點(diǎn)，考前突擊應(yīng)付了事，能力難培養(yǎng)。

解決這些問題就在于如何根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，適宜地引入新教學(xué)辦法提升課堂效率，實(shí)現(xiàn)教師減負(fù)和學(xué)生能力提升的雙贏。當(dāng)前的大學(xué)生從小就接觸互聯(lián)網(wǎng)，人人都有智能手機(jī)，習(xí)慣使用QQ、微信等實(shí)時(shí)通信軟件進(jìn)行線上交流，樂于自主地上網(wǎng)進(jìn)行信息查詢和使用移動(dòng)客戶端的各種應(yīng)用軟件。

簡而言之，如今的大學(xué)生在基于互聯(lián)網(wǎng)的自主學(xué)習(xí)能力上以及擁有的相關(guān)軟硬件資源與以往的學(xué)生相比優(yōu)勢明顯。但同時(shí)網(wǎng)絡(luò)游戲的新奇刺激和線上交流的自由便利，也使得當(dāng)下的大學(xué)生學(xué)習(xí)的自律性較差；聽課時(shí)很難保持長時(shí)間的精力集中；課堂下與同學(xué)和老師溝通交流少；過分在意個(gè)性和利己，團(tuán)隊(duì)合作的主觀意愿和能力較差。

因此，進(jìn)行混合式教學(xué)，可以在課前利用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)在線上完成適宜自學(xué)的課程內(nèi)容，而寶貴的線下課堂時(shí)間重點(diǎn)解決學(xué)生在掌握和綜合運(yùn)用專業(yè)知識時(shí)的難點(diǎn)和盲點(diǎn)，通過發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力來高效率、高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)。

三、 具體教學(xué)方法的選用

作為混合式教學(xué)，包括線上教學(xué)和線下教學(xué)兩部分。對于線上教學(xué)，依據(jù)幾種新興的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)方式的特點(diǎn)，互補(bǔ)搭配選用了微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)；線下教學(xué)采用PBL（project based learning）項(xiàng)目式教學(xué)。

微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等新興的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的共性優(yōu)點(diǎn)在于利用網(wǎng)絡(luò)平臺打破學(xué)生學(xué)習(xí)在時(shí)間和空間上的限制，允許學(xué)生有更大的學(xué)習(xí)自由度，靈活地安排自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃，降低了教師在課堂講課的比重。學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)更多地交給學(xué)生，讓學(xué)生可以根據(jù)自身需要選擇合適的時(shí)間和環(huán)境完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。

以上幾種方法均可以很好地作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充和線上指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的有效措施來豐富混合式教學(xué)的線上教學(xué)手段。就各方法的個(gè)性特點(diǎn)而言，微課可以把知識內(nèi)容化繁為簡，充分利用學(xué)生短時(shí)間內(nèi)的高注意力對知識逐點(diǎn)擊破；慕課能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更具系統(tǒng)性和互動(dòng)性；翻轉(zhuǎn)課堂則更利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和增強(qiáng)學(xué)習(xí)的目的性。

具體來說，首先微課時(shí)長短，一般都在1分鐘左右，有很強(qiáng)的針對性，將原有完整的知識碎片化，將復(fù)雜的知識拆分細(xì)化。針對某一問題或知識點(diǎn)，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(guān)的視頻、動(dòng)畫、PPT等配以簡潔的聲音解說，實(shí)現(xiàn)易懂易學(xué)的目的。

這些優(yōu)點(diǎn)非常適合生化分離技術(shù)當(dāng)中的知識難點(diǎn)的解答或相對耗時(shí)的技術(shù)操作示范。比如，沉降系數(shù)的公式推導(dǎo)和實(shí)際應(yīng)用計(jì)算，課堂上講，學(xué)生往往就是當(dāng)時(shí)理解，談不上牢記掌握。我們就將推導(dǎo)的PPT做成微課上傳到云盤讓學(xué)生隨時(shí)下載，如果需要可反復(fù)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(shí)間快進(jìn)，字幕說明實(shí)驗(yàn)實(shí)際時(shí)長，做成1分鐘的微課，簡潔明快地完成技術(shù)要點(diǎn)的講解。

但隨著微課數(shù)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(yōu)勢明顯。慕課的教學(xué)視頻時(shí)長更自由，可以對基礎(chǔ)原理的內(nèi)涵外延進(jìn)行展開詳述，通過圍繞課程內(nèi)容組織線上研討、進(jìn)行小測驗(yàn)、布置作業(yè)等活動(dòng)及時(shí)掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程。

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

利用微課和慕課進(jìn)行線上教學(xué)非常需要學(xué)生的配合。在沒有老師面對面地指導(dǎo)和監(jiān)督的情況下，如何保障學(xué)生的高參與度和正確的學(xué)習(xí)方向是線上教學(xué)的難題。翻轉(zhuǎn)課堂為我們提供了很好的教學(xué)思路去實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)和線下教務(wù)的完美對接。

翻轉(zhuǎn)課堂就是要把學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，課堂上基于特定項(xiàng)目完成的需求，由學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)交流和學(xué)習(xí)。項(xiàng)目問題的設(shè)定可以使學(xué)生覺得課程具有挑戰(zhàn)性，加上問題解決后會(huì)帶給學(xué)生很強(qiáng)的成就感，而使得學(xué)生樂于全身心投入課程學(xué)習(xí)；每個(gè)項(xiàng)目具體的問題要求和達(dá)成目標(biāo)，給學(xué)生以明確的學(xué)習(xí)導(dǎo)向。

比如，原本講解起來很枯燥的生化分離工藝流程，現(xiàn)改為通過讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)分離方案解決實(shí)際問題來自主學(xué)習(xí)。事關(guān)自己的方案能否可行，學(xué)生對分離技術(shù)的原理和操作步驟的實(shí)用性有了直接的體會(huì)，從而使學(xué)習(xí)的主動(dòng)性大大提高。

為了同微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂相配合，線下的PBL教學(xué)需要有充足的項(xiàng)目案例和足夠的時(shí)間給學(xué)生演講交流。項(xiàng)目案例主要是來自相關(guān)的科研課題、產(chǎn)品說明資料和真實(shí)的實(shí)驗(yàn)課項(xiàng)目。

比如蛋白質(zhì)的分離，可直接將實(shí)驗(yàn)課酵母蔗糖酶的分離提純的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、列出試劑和耗材清單，老師負(fù)責(zé)審核、購買。這樣既減輕了教師的授課負(fù)擔(dān)，又鍛煉了學(xué)生的實(shí)際工作能力，從而成為一個(gè)非常合適的學(xué)習(xí)項(xiàng)目。

另外，對于目前一個(gè)自然班30名同學(xué)，有限的課堂時(shí)間做不到人人來演講，我們采取了合作學(xué)習(xí)的方法。靈活分組，設(shè)定組長來負(fù)責(zé)全組的學(xué)習(xí)安排，老師隨機(jī)抽選組員來進(jìn)行項(xiàng)目的演講和答辯。各組競賽，根據(jù)表現(xiàn)分等級計(jì)入平時(shí)成績來激勵(lì)大家的學(xué)習(xí)。

組長作為責(zé)任人，可以很好地分擔(dān)教師的管理任務(wù)；影響各組成績的答辯人選是隨機(jī)抽選，為了不給所在團(tuán)隊(duì)拖后腿，學(xué)生普遍很努力。

四、 混合式教學(xué)中的常見問題及反思

第一，教師在開展混合式教學(xué)的初期工作量很大。雖然課堂講解工作量降低了，但實(shí)際上教師課前準(zhǔn)備難度和工作量很大，而且多數(shù)工作難以量化及計(jì)酬。教師需要有奉獻(xiàn)精神，要從長遠(yuǎn)考慮，從教書育人的角度理解，教學(xué)成效不會(huì)轉(zhuǎn)瞬及至，眼光不能只放在眼前利益。

第二，開展混合式教學(xué)的規(guī)模需要學(xué)校等多方協(xié)調(diào)有序進(jìn)行。目前，普遍提倡進(jìn)行PBL教學(xué)或混合式教學(xué)，許多門課程都爭相開展相關(guān)的教學(xué)。過多的混合式教學(xué)，會(huì)使得學(xué)生對原本新穎的教學(xué)方式產(chǎn)生審美疲勞，并且線上學(xué)習(xí)任務(wù)超載，學(xué)生課余時(shí)間不足，會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目學(xué)習(xí)完成質(zhì)量急劇下降。因此，混合式教學(xué)開展的課程門類和數(shù)量，需要根據(jù)學(xué)生每學(xué)期的課程設(shè)置等具體情況統(tǒng)籌安排。

第三，學(xué)生個(gè)人性格、表達(dá)能力等差異很大，教學(xué)需要因人而異、因勢利導(dǎo)。學(xué)習(xí)交流過程中，對于性格內(nèi)向沉默寡言的同學(xué)，就需要點(diǎn)名提問和誘導(dǎo)其進(jìn)行發(fā)散思維拓展自己的觀點(diǎn)；對于格外善談的學(xué)生，則建議其精煉語言并提高其任務(wù)的難度，如任命該同學(xué)為學(xué)習(xí)組長負(fù)責(zé)保障研討的順利進(jìn)行。

五、 結(jié)語

混合式教學(xué)可以發(fā)揮多種線上及線下教學(xué)方法的優(yōu)勢，以學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)替代教師包辦的填鴨式教學(xué)，讓教師將更多的精力用來與同學(xué)們開展個(gè)性化的交流和指導(dǎo)，最終提高課程教學(xué)效果。顯然，混合式教學(xué)不僅僅是能在生化分離工程的課程上取得成功，對推動(dòng)各專業(yè)課程教學(xué)的改革創(chuàng)新均具有巨大的應(yīng)用潛力，非常值得大力地推廣應(yīng)用和進(jìn)一步的研究完善。

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作者簡介：

王寧，江蘇省鎮(zhèn)江市，江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院；張銳，江蘇省鎮(zhèn)江市，江蘇大學(xué)醫(yī)學(xué)院。