線上線下相融合的《海洋技術基礎實驗》實驗教學改革探索

徐燕青 杜明明 曾淦寧

【摘要】《海洋技術基礎實驗》課程是海洋技術專業(yè)學生重要的實踐課程之一，針對目前課程教學過程中存在的實驗教學方法單一、實驗時數(shù)有限、學生簡單體驗多于創(chuàng)新探究等問題，本文基于線上網(wǎng)絡平臺課程設計，線下實踐課程教學模式設計相結合，期望能提高學生的學習效率和創(chuàng)新能力，進而培養(yǎng)基于創(chuàng)新性的實踐性人才。

【關鍵詞】海洋技術? 化工? 實驗教學? 線上線下

【基金項目】浙江省自然科學基金青年項目（LQ19B060004）;浙江工業(yè)大學課題教學改革項目（KG201602）;浙江工業(yè)大學創(chuàng)新性實驗教改項目（2016-60）。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）25-0126-02

《海洋技術基礎實驗》是我校工科類海洋技術專業(yè)本科學生必修的一門專業(yè)實驗課程，教學目的在于指導和引導學生綜合運用“海”、“水”、“化”、“膜”（膜分離技術）等知識，重點強調對海洋生化資源開發(fā)及環(huán)境保護、海水資源綜合利用，海洋新材料開發(fā)、膜分離和水處理等研究及應用領域的綜合實踐能力訓練。由于實驗場地有限、師資分散和教學模式單一等問題需要涉及時間、經費、人員等多方面的工作和努力，不能一蹴而就。本教學改革探索基于學?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡教學平臺的基礎上建立建設適用于海洋技術專業(yè)的網(wǎng)絡實驗教學平臺，在彌補上述一些不足之處，為海洋技術人才培養(yǎng)提供新的途徑和新的方式。

此外海洋技術基礎實驗教學模式基本上仍是以“課前預習，教師講解，學生模仿”為主。針對《海洋技術基礎實驗》課堂教學方法進行改革和探索，開展基于線上線下同步教學的海洋實驗課程教改。利用互聯(lián)網(wǎng)教學平臺的實踐化的課堂教改模式強化實驗教學過程和結果。通過結構化思考，形成完整知識體系的同時，結合實踐操作，強調理論和實際知識內在邏輯性。

一、《海洋技術基礎實驗》實驗教學中存在的問題

1.內涵不同。海洋技術專業(yè)內涵不同于傳統(tǒng)地球科學領域下的海洋技術理科專業(yè)。作為新興的工科專業(yè)，海洋基礎實驗更加強調以海洋科技實際需求為導向，著重培養(yǎng)學生在海洋技術工程領域，特別是膜分離和水處理領域的實驗能力。而目前實際的操作更多是知識傳達過程而非知識提煉、運用過程。

2.實驗內容覆蓋面寬而無序。海洋技術基礎實驗包括了“?！薄ⅰ八?、“化”、“膜”等多個實驗知識點，涉及內容寬泛無序，學生無法形成較為可視化或易理解的知識脈絡，僅有實驗冊也只能涵蓋所開展實驗的重點內容，無法提供更多信息和知識，迫切需要新的方式和載體來承擔更為視覺化、可互動的知識傳遞過程。

3.教學方式單一。實驗教學多采用學生被動獲取知識的方式，即課前預習，教師講解，學生模仿，缺乏引導式的觀察和思考，無法對知識進行更有效的利用，只達到簡單體驗，而無法真正培養(yǎng)學生動手解決問題的能力。

4.實驗條件有限。海洋技術專業(yè)實驗室皆為25m2的小實驗室，開展實驗教學活動中，以教師為中心，學生圍圈方式授課。常存在教學知識傳遞受阻，外圍學生容易走神等現(xiàn)場。此外由于大型海洋分析、測試、監(jiān)測儀器欠缺，教師只能以口頭講述方法介紹相關儀器，學生憑想象無法真正獲取或建立相關知識體系。由于學生實踐時數(shù)有限，實驗教學多為驗證性實驗，無法開展創(chuàng)新性、研究性的實驗。

二、實驗課程改革和探索

針對這些問題，通過在海洋技術實驗課程中開展基于線上線下實驗課程改革：

1.基于《海洋技術基礎實驗》課程內容建設海洋技術的網(wǎng)絡平臺（圖1）建立教師端口和學生端口，可以從實驗教學，教學互動和實驗考核三方面模塊具體分析。

（1）實驗教學模塊構建包括實驗課程概況、實驗內容、實驗操作錄像和教師教案等內容。涉及實驗內容有海洋化工實驗、海洋化學類實驗、海洋生物、污水和廢水處理及資源化實驗和膜分離過程、集成膜裝備及應用技術實驗6大模塊。其中多媒體課件主要是海洋綜合實驗課程的具體內容和相關操作技能。實驗操作錄像包括教師實驗視頻錄像，實驗操作教學錄像和仿真類視頻等。

（2）教學互動模塊為師生互動交流提供教學網(wǎng)絡平臺，學生可以在平臺上撰寫實驗報告， 提出實驗問題， 教師可以在這個模塊進行在線實驗報告批改， 輔導答疑和信息反饋。

（3）實驗考核模塊主要針對實驗教學結果進行考核。主要包括教師教學反饋， 學生完成網(wǎng)絡知識考核， 實驗基本操作考核， 實驗報告考核、開放實驗考核以及成績評定等。

2.線上線下課程教學模式設計，《海洋技術基礎實驗》實驗教學模式主要包括課前環(huán)節(jié)和課中環(huán)節(jié)。課程改革結合網(wǎng)絡平臺，采取基于線上線下的實驗教學的實體課堂教學設計（圖2）。

（1）研究基于線上課程實驗教學的知識結構網(wǎng)絡。從實驗教學的角度來看，增加課前學習環(huán)節(jié)，使學生對海洋技術專業(yè)實驗教學中的理論知識進行鞏固學習，建設針對實驗教學的知識網(wǎng)絡結構。

（2）研究基于線下的課堂實驗教學課程設計。在教學策略中主要以探究式學習策略為導向，引導學生學習海洋專業(yè)知識、激發(fā)學生實驗學習的自主性與興趣。

（3）研究實驗教學實體課堂教學設計。結合課前學生自主學習環(huán)節(jié)，課中環(huán)節(jié)教師和學生一起完成答疑、協(xié)作探究、互動交流和學生的展示應用。課中的教學設計是實驗教學的核心環(huán)節(jié)。要從傳統(tǒng)的以教師為中心的灌輸式實驗教學向以學生為中心的探究式學習轉變，主要包括教學策略的選擇、教學方法的把握。

（4）研究實驗與教學課程的交替延伸。利用線上平臺積極開展海洋專業(yè)理論和海洋技術實踐的交替延伸，在線上銜接理論課程教學下延伸實踐教學過程，強化理論課程的知識通達性。在實驗課程教學的基礎上進行理論課程的拓展，增強實驗課程的應用有效性。

（5）研究多元化的實驗考核方法?；诰€上平臺預習、答題、視頻觀看，以及實驗操作過程，實驗結果與分析和實驗報告等多方面綜合、客觀地評價學生的實驗成績。

三、總結與思考

《海洋技術基礎實驗》不僅要求學生掌握海洋技術專業(yè)理論知識和專業(yè)儀器的工作原理和操作方法等，但更為重要的是掌握解決海洋專業(yè)現(xiàn)實問題的技術方法，為社會海洋型人才的培養(yǎng)打好堅實基礎。通過線上線下相融合的《海洋技術基礎實驗》的實驗教學研究，較好的提升了海洋技術專業(yè)學生的思維能力、動手能力和解決問題的能力，有助于工程化人才培養(yǎng)。

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作者簡介：

徐燕青（1985-），女，浙江省余姚市人，博士學歷，實驗師，研究方向或工作領域：海洋技術專業(yè)實驗教學，膜分離及水處理領域。