朱才伐 王海洲

[摘 要] 利用智慧教室、生物顯微互動實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教育平臺，開展“古生物學(xué)”課程線上線下多元混合模式教學(xué)改革探索與實(shí)踐。實(shí)踐證明，線上線下多元混合模式教學(xué)克服了“古生物學(xué)”傳統(tǒng)校內(nèi)課堂面授式教學(xué)模式封閉的時(shí)空局限，給教師和學(xué)生帶來了時(shí)空開放化的新的教學(xué)體驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞] 智慧教育;線上線下;混合模式;“古生物學(xué)”

[中圖分類號] G642? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）01-0102-04? ?[收稿日期] 2020-11-27

一、“古生物學(xué)”傳統(tǒng)面授式教學(xué)模式面臨的挑戰(zhàn)

古生物學(xué)是地球系統(tǒng)科學(xué)中以發(fā)現(xiàn)古生物化石原始材料為重要突破途徑的一門自然科學(xué)，是地球系統(tǒng)科學(xué)中一門兼具歷史性、綜合性、實(shí)踐性三位一體的特殊基礎(chǔ)學(xué)科[1-3]。古生物學(xué)與其他學(xué)科在學(xué)科性質(zhì)、學(xué)科研究及課程教學(xué)方面存在顯著的差異。“古生物學(xué)”作為地球科學(xué)類相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，在地質(zhì)學(xué)專業(yè)本科學(xué)生地球科學(xué)知識體系的建構(gòu)中具有重要作用。“古生物學(xué)”課程內(nèi)容包含了大量涵蓋面廣、涉及知識點(diǎn)復(fù)雜、內(nèi)容抽象、繁多冗長、艱澀難懂的古生物學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能等知識體系，且與一系列后續(xù)地質(zhì)類專業(yè)課程以及野外地質(zhì)認(rèn)識實(shí)習(xí)和野外綜合地質(zhì)實(shí)習(xí)密切相關(guān)。對地學(xué)類專業(yè)古生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科來說，實(shí)踐環(huán)節(jié)是對學(xué)生課堂理論知識掌握程度的檢驗(yàn)，也是對學(xué)生專業(yè)實(shí)踐操作技能的培訓(xùn)。

中國石油大學(xué)地質(zhì)學(xué)與資源勘查工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案中“古生物學(xué)”課程設(shè)置是針對大學(xué)一年級學(xué)生開設(shè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課。“古生物學(xué)”課程計(jì)劃教學(xué)課時(shí)40學(xué)時(shí)，其中基礎(chǔ)理論課20學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課20學(xué)時(shí)。古生物學(xué)龐雜的知識體系、艱澀難懂的專業(yè)術(shù)語以及大量需要記憶的化石素材，往往讓學(xué)生產(chǎn)生“古生物學(xué)”課程單調(diào)、枯燥、乏味的負(fù)面印象和感覺，致使以教師講授為主的傳統(tǒng)“古生物學(xué)”教學(xué)模式教學(xué)效果往往事倍功半，學(xué)生常常難以掌握，難以消化吸收，導(dǎo)致學(xué)生對“古生物學(xué)”課程學(xué)習(xí)積極性受到嚴(yán)重打擊，這在很大程度上影響了“古生物學(xué)”課程教學(xué)的總體效果，影響了學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)、地質(zhì)實(shí)踐應(yīng)用技能的培養(yǎng)提高。對于剛剛進(jìn)入大學(xué)一年級的新生而言，由于學(xué)生對地球系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識的了解還甚為薄弱，學(xué)習(xí)的積極性不高，掌握“古生物學(xué)”這門課程普遍感覺比較困難。

古生物學(xué)學(xué)科的歷史性、綜合性、實(shí)踐性三位一體的特殊性，要求“古生物學(xué)”課程教學(xué)更加追求課堂基礎(chǔ)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)及野外實(shí)踐的結(jié)合，既要有室內(nèi)課堂基礎(chǔ)理論系統(tǒng)闡述、結(jié)合實(shí)物標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也要有融入野外實(shí)踐觀察的教學(xué)環(huán)節(jié)。顯然，傳統(tǒng)的直敘講授模式和方法不能達(dá)到理想的教學(xué)目標(biāo)，也難于培養(yǎng)創(chuàng)造性的地質(zhì)專門人才。要想使學(xué)生在課程教學(xué)的短時(shí)間內(nèi)既掌握課程基礎(chǔ)知識、基本理論知識，又切實(shí)提升能力，需要改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法。

二、“古生物學(xué)”多元混合教學(xué)模式探索與實(shí)踐

近年來，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的不斷發(fā)展，我國高校智慧教育的發(fā)展勢頭迅猛，新型的網(wǎng)絡(luò)智慧教學(xué)模式帶來高等教育的顯著變革，突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的時(shí)空限制，集合不同終端的碎片化學(xué)習(xí)，大學(xué)教育內(nèi)容和方式開始變得愈加多樣化和個(gè)性化[4-7]。

為了適應(yīng)信息化時(shí)代高等教育發(fā)展變化趨勢，適應(yīng)石油石化行業(yè)國際化、智能化發(fā)展需要，針對地質(zhì)學(xué)與資源勘查工程專業(yè)本科古生物課程教學(xué)，中國石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院“古生物學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)在智慧教育背景下，利用學(xué)校新建智慧教室、生物顯微互動實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合線上多元網(wǎng)絡(luò)教育平臺，開展“古生物學(xué)”課程線上線下多元混合模式教學(xué)改革探索與實(shí)踐，構(gòu)建以校園智慧教室課堂教學(xué)、校內(nèi)生物顯微互動實(shí)驗(yàn)室線上教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合雨課堂、騰訊會議等線上多元網(wǎng)絡(luò)教育平臺“三位一體”的“古生物學(xué)”多元混合式教學(xué)模式。通過不斷改革與實(shí)踐，“古生物學(xué)”課程教學(xué)以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，探索了一套“思維導(dǎo)引、多向互動、理論與實(shí)踐融合統(tǒng)一”的多元混合教學(xué)方法體系，通過啟發(fā)式、研討式和研究式教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，有效達(dá)成課程教學(xué)目標(biāo)。

“古生物學(xué)”傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教學(xué)過程主要是在校園真實(shí)課堂教學(xué)環(huán)境下以面授方式進(jìn)行的。針對古生物學(xué)兼具歷史性、綜合性、實(shí)踐性三位一體的特殊性，并且以實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為核心的傳統(tǒng)基礎(chǔ)地球科學(xué)學(xué)科教學(xué)特性，基于“拓寬古生物學(xué)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)古生物實(shí)踐應(yīng)用技能，提高基礎(chǔ)理論水平，推行綜合素質(zhì)教育”的教學(xué)理念和教學(xué)思想，結(jié)合研討式、設(shè)計(jì)性實(shí)踐教學(xué)，通過遠(yuǎn)程線上線下教學(xué)方式，開展“古生物學(xué)”多元融合式教學(xué)模式探索和課程改革實(shí)踐。

“古生物學(xué)”多元融合教學(xué)模式綜合應(yīng)用多種教學(xué)平臺開展線上線下“古生物學(xué)”課程教學(xué)，對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，為了保證線上實(shí)驗(yàn)達(dá)到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)效果，認(rèn)真制定科學(xué)可行的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，以及翔實(shí)的實(shí)施細(xì)則，使“古生物學(xué)”課程教學(xué)過程從單一的傳統(tǒng)校園課堂面授教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐胄@智慧教室課堂教學(xué)、校內(nèi)生物顯微互動實(shí)驗(yàn)室線上教學(xué)平臺，結(jié)合雨課堂、騰訊會議等線上多元網(wǎng)絡(luò)教育平臺“三位一體”的“古生物學(xué)”多元混合模式教學(xué)，實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)效果與線下教學(xué)實(shí)質(zhì)等效。新型“古生物學(xué)”多元融合教學(xué)模式教學(xué)過程包含課前準(zhǔn)備階段、線上線下教學(xué)課中階段、線上線下課后階段三個(gè)階段。線上部分主要是基礎(chǔ)理論內(nèi)容精髓的講解，完成“古生物學(xué)”基礎(chǔ)知識傳授。線下部分重點(diǎn)強(qiáng)化對理論知識的應(yīng)用和延伸，以及古生物實(shí)踐技能的訓(xùn)練。在課前、課中、課后的全過程實(shí)施線上線下融合教學(xué)，并達(dá)到線上與線下教學(xué)的實(shí)質(zhì)等效。

第一，課前準(zhǔn)備階段，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)有針對性地調(diào)整、精選優(yōu)化“古生物學(xué)”教學(xué)內(nèi)容。貫徹“少而精、突出重點(diǎn)”的原則，在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行精選優(yōu)化、改進(jìn)創(chuàng)新。強(qiáng)調(diào)簡潔，闡明古生物學(xué)學(xué)科主要知識點(diǎn)、基礎(chǔ)理論精髓，強(qiáng)化課堂師生互動交流，設(shè)計(jì)知識點(diǎn)考核問題，夯實(shí)“古生物學(xué)”基礎(chǔ)理論和知識體系，并針對課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)制定相應(yīng)方案。線上“古生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，補(bǔ)充大量古生物化石實(shí)物照片、化石模型照片、野外露頭圖片、視頻、動畫資料等素材，以及課前、課后輔助材料。

傳統(tǒng)教學(xué)模式中校園真實(shí)課堂教學(xué)時(shí)長一般為每節(jié)課50分鐘，課間休息5分鐘。對于遠(yuǎn)程線上教學(xué)，學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的注意力集中時(shí)長往往持續(xù)為25～30分鐘，針對這樣的情況，就要調(diào)整原來的授課知識體系，突出課程重點(diǎn)，重組講課PPT課件?！肮派飳W(xué)”課程授課對象為剛剛進(jìn)入大學(xué)一年級的新生，學(xué)生對地球系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識的了解還甚為薄弱，為方便學(xué)生利用碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，將“古生物學(xué)”課程內(nèi)容細(xì)分為一個(gè)個(gè)具體的小知識點(diǎn)，根據(jù)知識點(diǎn)要領(lǐng)制作PPT課件，并分章節(jié)錄制每節(jié)時(shí)長10～15分鐘的微視頻輔導(dǎo)教學(xué)資源。

在開展線上教學(xué)之前，教師把“古生物學(xué)”課程教學(xué)目標(biāo)、線上課程教學(xué)計(jì)劃、課程學(xué)習(xí)資料和學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行上傳，并對學(xué)生提出明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)、任務(wù)。學(xué)生帶著明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)任務(wù)先進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)任務(wù)包括線上自主學(xué)習(xí)過程中需要完成的任務(wù)和線下需要進(jìn)行課堂展示的任務(wù)。布置的任務(wù)明確指出學(xué)生必須在什么時(shí)間之前完成哪些知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)和對應(yīng)的測試，并告知在課堂上預(yù)進(jìn)行的教學(xué)活動安排等。在課前，學(xué)生也可以就學(xué)習(xí)過程中存在的問題進(jìn)行線上提問。

第二，課中教學(xué)階段，遠(yuǎn)程教學(xué)及時(shí)融合多元教學(xué)手段，線上線下教學(xué)快速互動，實(shí)質(zhì)等效。按照課前準(zhǔn)備階段制定的教學(xué)預(yù)案和教學(xué)改革設(shè)計(jì)，“古生物學(xué)”基礎(chǔ)理論課全部在線開出;“古生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐課及現(xiàn)場實(shí)習(xí)，因地制宜，采用線上線下多元融合教學(xué)模式開展教學(xué)，以教師在線指導(dǎo)的形式順利開展;“古生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)采用“教師直播教學(xué)、學(xué)生云實(shí)習(xí)”的形式進(jìn)行，由“古生物學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師利用校內(nèi)智慧教室、古生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和生物顯微互動實(shí)驗(yàn)室拍攝、錄制古生物實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)內(nèi)容，以現(xiàn)場直播或?qū)嵉劁洸サ男问綖閷W(xué)生在線講解、演示古生物學(xué)實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)操作過程，使學(xué)生能身臨其境地參與和完成“古生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)。

線上教學(xué)與線下校園課堂授課相比，最大的區(qū)別是教師與學(xué)生間遙遠(yuǎn)的物理距離，無法面對面進(jìn)行交流互動。為此，我們綜合應(yīng)用多種信息化手段，通過多平臺的嵌套應(yīng)用來實(shí)施線上線下多元融合課程教學(xué)。開課前，“古生物學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師通過了解和比較相關(guān)線上教學(xué)平臺，優(yōu)選雨課堂、騰訊課堂、微信群、QQ群等多元融合模式作為優(yōu)選教學(xué)方案，有針對性地制定“古生物學(xué)”線上線下教學(xué)計(jì)劃。

“古生物學(xué)”課程在線上線下授課過程中，基礎(chǔ)理論教學(xué)主要采用啟發(fā)式和研討式教學(xué)，其核心是以問題為導(dǎo)向與學(xué)生進(jìn)行互動交流，通過步步深入的問題討論，引導(dǎo)學(xué)生思考和分析，得出合理認(rèn)識。在這一過程中，教師通過思維導(dǎo)引幫助學(xué)生建構(gòu)系統(tǒng)全面的古生物學(xué)知識體系，學(xué)生在知識建構(gòu)的同時(shí)得到綜合地質(zhì)思維訓(xùn)練。

線上線下授課過程中，教師將錄制的“古生物學(xué)”教學(xué)視頻及教學(xué)資料上傳到課程頁面，供學(xué)生隨時(shí)隨地反復(fù)查閱、播放、學(xué)習(xí)，完成教學(xué)任務(wù)、課程章節(jié)作業(yè)及“古生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

為實(shí)現(xiàn)線上線下教學(xué)的實(shí)質(zhì)等效，“古生物學(xué)”課程綜合應(yīng)用雨課堂、騰訊會議、騰訊課堂、雨課堂+微信群、QQ群等多元融合平臺，結(jié)合學(xué)生課前預(yù)習(xí)反饋情況，課堂隨機(jī)發(fā)問，快速互動。針對課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在每一個(gè)PPT幻燈片上設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論知識精髓，以及課程教學(xué)設(shè)問點(diǎn)、提問點(diǎn)和課堂研討要點(diǎn)，使學(xué)生在聽課過程中不斷思考并進(jìn)行互動交流。

第三，課后階段，及時(shí)進(jìn)行課程總結(jié)，提升多元融合模式教學(xué)的效果。課后階段，教師根據(jù)線上線下教學(xué)情況進(jìn)行課程總結(jié)，教師根據(jù)線上線下學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況隨時(shí)調(diào)整線上線下教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)線上線下課堂學(xué)習(xí)討論情況更新線上學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)線上線下的有機(jī)結(jié)合，提升混合式教學(xué)的效果。

線上線下課后階段對于教師而言，可以總結(jié)整個(gè)教學(xué)中的不足與問題，進(jìn)行教學(xué)反思與改進(jìn)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，對教學(xué)模式進(jìn)行不斷的完善與調(diào)整。對學(xué)生而言，可以根據(jù)教師發(fā)布的內(nèi)容來進(jìn)一步鞏固自己的學(xué)習(xí)，使知識得到進(jìn)一步提升，從而實(shí)現(xiàn)有效的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

三、結(jié)論及啟示

智慧教育背景下，利用智慧教室、生物顯微互動實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合線上網(wǎng)絡(luò)教育平臺，開展“古生物學(xué)”課程線上線下多元混合模式教學(xué)改革探索與實(shí)踐。構(gòu)建以智慧教室課堂教學(xué)、校內(nèi)生物顯微互動實(shí)驗(yàn)室線上教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合雨課堂、騰訊會議等線上多元網(wǎng)絡(luò)教育平臺“三位一體”的“古生物學(xué)”多元混合式教學(xué)模式，雖然給我們的常規(guī)教學(xué)帶來了挑戰(zhàn)，但也為我們學(xué)習(xí)和實(shí)踐信息化、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)這一教學(xué)新理念、新方法帶來了機(jī)遇。立足地質(zhì)學(xué)與資源勘查工程專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)，開展“古生物學(xué)”多元融合模式教學(xué)改革探索與實(shí)踐，突破了校內(nèi)課堂或?qū)嶒?yàn)室傳統(tǒng)面授式“古生物學(xué)”課程教學(xué)模式，克服了校園傳統(tǒng)授課固定、封閉的時(shí)空局限，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)“古生物學(xué)”教學(xué)模式單一的不足，給師生帶來了時(shí)空開放化的新的教學(xué)體驗(yàn)，使教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)從單一的線下校園課堂轉(zhuǎn)移到線上與線下相結(jié)合，拓寬了師生的視野，在保證正常教學(xué)秩序的同時(shí)，也為新型教學(xué)方式和教學(xué)手段在古生物學(xué)等傳統(tǒng)而經(jīng)典的地球科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用帶來了新的途徑。

在開展“古生物學(xué)”線上教學(xué)的實(shí)踐過程中也出現(xiàn)了一些問題和新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)“古生物學(xué)”課程授課過程中，通常都是由教師精選課程最基本的知識內(nèi)容，在有限的課時(shí)里直接面授給學(xué)生，師生之間面對面交流，教師可以及時(shí)了解和掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。線上授課的個(gè)別性、零散性，雖然在一定程度上打破了傳統(tǒng)校園教室授課的課時(shí)局限，延伸了課堂授課的空間，并且在一定程度上提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，但與此同時(shí)，線上教學(xué)師生之間通過網(wǎng)絡(luò)屏幕隔空交流，很難監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，對每個(gè)學(xué)生的自律能力提出了較高的要求。長期以來，以教師講、學(xué)生聽為主的傳統(tǒng)“古生物學(xué)”教學(xué)方式造成了部分學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的能力，自律性不高，主觀能動性差，學(xué)習(xí)效率和專注程度受到影響。另外，在線上教學(xué)平臺的使用過程中，有時(shí)會出現(xiàn)平臺崩潰，無法登錄使用的情況。線上授課進(jìn)行時(shí)，常常會有不同程度的卡頓、延遲等情況，這在一定程度上影響了“古生物學(xué)”課程線上教學(xué)質(zhì)量。

為了適應(yīng)線上教學(xué)的快速發(fā)展，需要對線上教學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，進(jìn)一步開展和推進(jìn)基于線上平臺與線下校園真實(shí)課堂相結(jié)合的多元融合教學(xué)模式創(chuàng)新，將線上教學(xué)與校園課堂授課進(jìn)行科學(xué)的銜接，把課堂現(xiàn)實(shí)場景教學(xué)和線上教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來，形成師生共同主動參與的教學(xué)體系，使學(xué)生主動思考，主動學(xué)習(xí)，真正實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。通過綜合應(yīng)用多種信息化手段，實(shí)現(xiàn)線上課程與線下課堂教學(xué)的實(shí)質(zhì)等效，促進(jìn)以智慧教室課堂教學(xué)、校內(nèi)生物顯微互動實(shí)驗(yàn)室線上教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合雨課堂、騰訊會議等線上多元網(wǎng)絡(luò)教育平臺“三位一體”的“古生物學(xué)”多元混合式教學(xué)模式進(jìn)一步優(yōu)化完善。

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