蔡 巖，周永燦，王世鋒

（海南大學(xué)國家級海洋生物實驗教學(xué)示范中心，海南 ?？?570228）

2020 年初，中國爆發(fā)了嚴重的“新型冠狀病毒肺炎”（簡稱“新冠肺炎”）疫情。為了避免疫情擴散，全國各省市自治區(qū)紛紛啟動重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件一級響應(yīng)，減少人員流動和聚集。學(xué)校是突發(fā)公共衛(wèi)生事件的高發(fā)單位，學(xué)生是易感人群和防控重點，依據(jù)2022-02-04 發(fā)布的《教育部應(yīng)對新型冠狀病毒感染肺炎疫情工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，要求各校充分利用線上教學(xué)資源，積極開展實施在線教育教學(xué)活動，努力做到“停課不停教，停課不停學(xué)”，并全力確保疫情期間的教學(xué)進度不落后、教學(xué)質(zhì)量不打折扣[1-2]。為積極響應(yīng)教育部號召，海南大學(xué)制定了“延時開學(xué)，按時上課”原則。為了不影響海南大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)學(xué)生“養(yǎng)殖水化學(xué)”實驗課程的教學(xué)進度，將疫情對學(xué)生學(xué)業(yè)的負面影響降到最低，并滿足疫情防控對減少人群聚集/流動的要求，該專業(yè)“養(yǎng)殖水化學(xué)”實驗教師綜合運用各種信息化手段，綜合線上直播/錄播、慕課、虛擬仿真技術(shù)和線下講解、翻轉(zhuǎn)課堂討論、線下實操等教學(xué)手段在新冠疫情期間開展了多元化教學(xué)模式的探索和實踐。多元化教學(xué)利用在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢互補來提高學(xué)生的認知效果[3-5]。這種變革不僅是形式的改變，也是根據(jù)學(xué)生現(xiàn)實需要，依托線上線下實際教學(xué)環(huán)境和條件，對教學(xué)方式的綜合性改變。多元化教學(xué)的應(yīng)用不僅將使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生改變，也將使教師的教學(xué)手段、教學(xué)模式和角色發(fā)生深刻變化，使得教師對現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的運用能力獲得新的提升。

1 多種在線教學(xué)平臺的綜合運用

“無網(wǎng)絡(luò)，不生活”。網(wǎng)絡(luò)已融入當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)生活的方方面面。在線教學(xué)平臺是在線教學(xué)的工具，其性能好壞直接影響到在線教學(xué)的效果。目前在線教學(xué)平臺種類繁多、功能多樣，任課教師可以結(jié)合其課程的特點、需求以及自己的習(xí)慣、偏好將不同的在線教學(xué)平臺進行靈活組合，利用各個平臺的優(yōu)勢，將其互相穿插、搭配，以達到最佳在線教學(xué)效果。線上開課之初，因為大量教師幾乎同時應(yīng)用同一平臺在線授課，并發(fā)數(shù)大，對服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、運算能力的要求高，很多普通的教學(xué)平臺在不同程度上出現(xiàn)擁堵、卡頓等問題。最終實踐證明，大公司旗下的在線教學(xué)平臺（如釘釘、騰訊會議、騰訊課堂等）表現(xiàn)更為穩(wěn)定可靠。但隨著網(wǎng)課的進行，部分在線教學(xué)平臺（如超星學(xué)習(xí)通、智慧樹等）通過免費培訓(xùn)、在線解答教師問題等多種跟進服務(wù)方式的大力推廣并及時調(diào)整、改進了其旗下產(chǎn)品，因而在2020 年春季學(xué)期的中后期也在各高校的在線教學(xué)中發(fā)揮了積極的作用，展現(xiàn)出較好的前景。以海南大學(xué)“養(yǎng)殖水化學(xué)”實驗課的線上教學(xué)為例，實驗課教師先依托釘釘平臺，通過屏幕共享進行線上直播講解PPT。然后指導(dǎo)學(xué)生到學(xué)習(xí)通平臺或慕課去觀看實驗實操相關(guān)視頻，視頻看完后，在釘釘上進行視頻相關(guān)問題解答。隨后要求學(xué)生在固定時間內(nèi)完成學(xué)習(xí)通內(nèi)布置好的隨堂測試。然后再返回釘釘，將虛擬實驗數(shù)據(jù)發(fā)送給學(xué)生，對實驗報告格式、要求進行講解布置。整個在線課堂上課期間，不定時要求學(xué)生在學(xué)習(xí)通或釘釘打卡簽到。個別學(xué)生的單獨提問及問題解答也在釘釘上進行。這樣既充分利用了學(xué)習(xí)通/慕課對看視頻進度、簽到情況、測驗完成情況自動評分、統(tǒng)計的功能，又利用釘釘平臺的屏幕共享、位置簽到、彈幕、語音圖片即時傳送、視頻回放等功能，實現(xiàn)了課堂上師生的良好互動。由此可見，在疫情期間，如果能夠合理利用多種線上教學(xué)平臺，靈活授課，就能充分發(fā)揮線上授課的優(yōu)勢：線上課學(xué)生與教師的溝通更加平等，能消除面授課中學(xué)生對教師的畏懼感；此外線上課還有助于提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)其終身學(xué)習(xí)的能力等等。

2 慕課等在線課程的廣泛應(yīng)用

慕課（Massive Open Online Course，MOOC）即大規(guī)模開放的在線課程。國家自2010 年陸續(xù)出臺各項文件，啟動國家精品在線開放課程的建設(shè)和評審工作，引導(dǎo)各高校建設(shè)慕課等各類在線課程[6]。近年來，各高校建設(shè)了大量在線課程，這些課程已在各在線課程共享平臺上線運行。已建設(shè)的慕課實驗課資源包括實驗儀器設(shè)備的介紹（如酸度計、分光光度計等的基本結(jié)構(gòu)、原理規(guī)范使用）、實驗方法（如滴定法、比色法等）、實驗操作步驟的演示等。慕課的優(yōu)勢為：學(xué)生可以擺脫傳統(tǒng)面授課堂固定教學(xué)時間、空間的約束，自主選擇上課時間，最大化利用其零散時間在課堂以外的地點進行自主學(xué)習(xí)，而且關(guān)鍵實驗步驟、使用方法可以進行反復(fù)觀看學(xué)習(xí)；另外慕課還具有生動、呈現(xiàn)能力強的特點，相比于枯燥的課本文字，學(xué)生更喜聞樂見，因而更利于學(xué)生理解吸收[7]。實踐中發(fā)現(xiàn)慕課的不足在于，因為是純線上視頻教學(xué)，學(xué)生的參與感不強，且視頻畫面通常只展示一個平面的影像，因此可能在一些操作細節(jié)上展示不準確，容易產(chǎn)生視覺誤差，給學(xué)生造成誤導(dǎo)。實際觀看慕課視頻后，還發(fā)現(xiàn)視頻中原封不動錄制的化學(xué)實驗中的等待時間/重復(fù)操作對于視頻觀看者顯得極為枯燥。此外，相比于理論課教學(xué)，網(wǎng)上現(xiàn)有的實驗課慕課資源過少，遠遠不能滿足現(xiàn)有的實驗課線上課程需要。為了彌補以上實驗課慕課的缺陷，取得較好的線上教學(xué)效果，海南大學(xué)“養(yǎng)殖水化學(xué)”實驗課教師采取了多項對應(yīng)措施，為了加強學(xué)生的參與感，在視頻播放完一個重點操作步驟后，暫停播放，教師補充注意事項，并要求學(xué)生回答一定的相關(guān)問題，得到較滿意的回復(fù)后，繼續(xù)播放實驗教學(xué)內(nèi)容。對于重復(fù)操作性視頻內(nèi)容（如反復(fù)潤洗移液管），教師會在指明重點后，指導(dǎo)學(xué)生適當(dāng)跳過這部分內(nèi)容，以減少學(xué)生的乏味感。此外，針對慕課實驗課資源匱乏的問題，學(xué)校的教師還采取了自行錄制相關(guān)儀器/設(shè)備使用視頻的方式?？傊ㄟ^以上措施，不僅保證了“養(yǎng)殖水化學(xué)”實驗的正常教學(xué)進度，也確保了學(xué)生對該實驗課程持續(xù)的注意和學(xué)習(xí)興趣，顯著地提高了該課程慕課的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

3 虛擬仿真實驗教學(xué)項目的應(yīng)用

實驗操作需要使用實驗儀器設(shè)備，居家隔離顯然不能滿足讓學(xué)生動手操作的實驗課需求，如何利用網(wǎng)絡(luò)資源最大限度、保質(zhì)保量地對學(xué)生開展實驗操作培訓(xùn)是疫情防控期間高校實驗教學(xué)面臨的巨大難題。2012-03-13，教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020）》[8]要求，推動信息技術(shù)與高等教育深度融合，要利用先進網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)，整合資源，構(gòu)建先進、高效、實用的高等教育信息基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)課程和實驗系統(tǒng)、虛擬實驗室等。2013 年教育部發(fā)布的《關(guān)于開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》（教高司函〔2013〕94 號）[9]指出虛擬仿真實驗教學(xué)最重要的技術(shù)特征為：①利用信息化的重要技術(shù)，如虛擬現(xiàn)實、多媒體、人機交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等；②構(gòu)建學(xué)生能夠開展實驗的高度仿真的實驗環(huán)境和實驗；③虛擬仿真實驗要滿足本科教學(xué)大綱要求，要為本科教學(xué)而設(shè)計和實現(xiàn)[10]。海南大學(xué)海洋學(xué)院具有海洋生物國家級示范中心，中心建設(shè)了魚蝦蟹貝藻分類數(shù)字標本數(shù)據(jù)庫、具有多種大型精密儀器使用方法的示教片，建設(shè)了多個實驗的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)以及線上模擬實驗操作平臺。通過虛擬仿真軟件使學(xué)生可通過在線學(xué)習(xí)，反復(fù)安全地演練大型儀器設(shè)備的使用，了解儀器的使用范圍，掌握儀器的操作規(guī)程，既拓展了實踐領(lǐng)域，又豐富了教學(xué)內(nèi)容。

4 線下實操課的有益補充

實驗課不同于理論課程。理論課借助多種線上教學(xué)平臺基本能保持正常的教學(xué)進度，做到教學(xué)內(nèi)容不少、教學(xué)質(zhì)量不降。但實驗課程是要求現(xiàn)場動手操作的課程，涉及學(xué)生對設(shè)備（如手持式折光鹽度計通過旋鈕控制視野中的明暗分解線）、器具（如分光光度計比色皿的光面與磨面）的認知和操作、實驗藥品顏色、性質(zhì)（如揮發(fā)性、吸濕性或見光分解變色等特性）和化學(xué)反應(yīng)過程（如沉淀的形成和消解、變色反應(yīng)）的體驗以及學(xué)生間相互分工協(xié)作以及動手能力的訓(xùn)練等，這些課程內(nèi)容和目標僅僅依靠線上課程是很難達到教學(xué)目的的。實操是實驗教學(xué)的重要教學(xué)內(nèi)容，不能因為特殊情況而忽略對學(xué)生實操能力的培養(yǎng)，因此實驗課程必須在線上課程的基礎(chǔ)上，盡量配合補充實操內(nèi)容。在學(xué)生返校后，根據(jù)線上學(xué)習(xí)情況，線下補充講解了必要的實驗內(nèi)容，并先通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式組織同學(xué)們討論實驗設(shè)備的選擇、實驗設(shè)計分組、藥品配制注意事項及用量計算等實操實驗中涉及的關(guān)鍵內(nèi)容。然后通過之前的實驗課和理論課換課方式，集中在一周內(nèi)完成實操實驗課的藥品配制、實驗操作等實操環(huán)節(jié)。

5 考核形式多元化，注重過程控制

由于在疫情環(huán)境下，實驗課教師從原來的課堂面對面教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上+線下教學(xué)，因此需要綜合學(xué)生多方面的學(xué)習(xí)情況進行多元化教學(xué)考核。新的教學(xué)考核包括線上教學(xué)考核和線下教學(xué)考核兩大部分。線上教學(xué)包括在線直播/錄播、慕課、虛擬仿真實驗、線上討論等多元化的教學(xué)手段，線下教學(xué)包括翻轉(zhuǎn)課堂討論、線下實操等教學(xué)方法。為了保證線上學(xué)習(xí)和線下面授教學(xué)質(zhì)量實質(zhì)等效，必須加強教學(xué)過程控制，在教學(xué)過程中穿插有效的課間評價。首先，在每個章節(jié)視頻播放過程中，教師會在關(guān)鍵點指導(dǎo)同學(xué)暫停，并利用釘釘?shù)戎辈ピ诰€平臺和學(xué)生針對該知識點進行互動問答。其次，在每個章節(jié)視頻課結(jié)束后，都布置了與相應(yīng)章節(jié)內(nèi)容對應(yīng)的的線上隨堂測驗，并要求學(xué)生在一定時間內(nèi)完成。這樣不僅減少了單純視頻播放的枯燥性，增加了學(xué)生的課堂參與感，也有利于教師監(jiān)督學(xué)生看視頻的效果，防止出現(xiàn)部分學(xué)生在家一邊放視頻，一邊開小差的現(xiàn)象。此外，增加線上答疑時間。要求學(xué)生就剛剛看過的視頻內(nèi)容在釘釘平臺的班級群里提出問題，由實驗課教師在群里對學(xué)生進行統(tǒng)一的課堂答疑；實驗課教師還會不定時暫停視頻播放，并就剛剛播放的實驗視頻相關(guān)細節(jié)提出問題。以上舉措，一方面能監(jiān)督學(xué)生全時間段關(guān)注視頻，另一方面也引導(dǎo)學(xué)生拓展思路，深入思考。在線實驗報告由教師給出虛擬實驗結(jié)果，實驗報告的評分不注重結(jié)果的正確與否，注重實驗數(shù)據(jù)的處理過程和對不同可能結(jié)果的思考和討論，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力。最終，針對線上教學(xué)，綜合了學(xué)生線上打卡記錄、線上問答回應(yīng)頻率、看學(xué)習(xí)通/慕課視頻進度、完成隨堂測試的情況、線上實驗報告完成質(zhì)量等多方面內(nèi)容對學(xué)生的實驗課線上學(xué)習(xí)情況進行評分。返校后的實操部分按藥品計算、配制、實操和實操實驗報告3 部分進行評分。

6 結(jié)語

新冠疫情突如其來，在客觀上促進了多元化實驗教學(xué)模式的快速發(fā)展和應(yīng)用。多元化實驗教學(xué)模式的實施將線上、線下教學(xué)有機連接起來，在實踐過程中教師們也逐漸意識到，多元化實驗教學(xué)不應(yīng)該是傳統(tǒng)講授課程與線上課程的簡單疊加，而是利用多種學(xué)習(xí)資源和多種學(xué)習(xí)方式對教學(xué)內(nèi)容進行系統(tǒng)有機組合后，將新的教學(xué)理念和不同教學(xué)方法加以合理使用。疫情期間的多元化實驗教學(xué)不僅是教學(xué)形式的改變，也是學(xué)生學(xué)習(xí)認知方式的改變和教師教學(xué)策略、角色的轉(zhuǎn)變。與多元化實驗教學(xué)相對應(yīng)的是多元化教學(xué)評價體系的建立和完善。

疫情期間高校多元化實驗教學(xué)實踐將會對教育教學(xué)產(chǎn)生一系列積極影響，可以預(yù)見的影響包括：①在線課程建設(shè)將得到進一步提升。從原來的重建設(shè)、輕應(yīng)用轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫嶋H應(yīng)用為主要目標，進一步推廣普及國家級—省級—校級—院級在線課程建設(shè)應(yīng)用體系。②在線教學(xué)平臺將更加完善。疫情是在線教學(xué)平臺的一次大考，廣大教師在應(yīng)用各在線平臺過程中的親身體驗不僅使各平臺的孰優(yōu)孰劣自見分曉，也為這些平臺的改善提供了大量的反饋意見，因此也將成為在線教學(xué)平臺的功能/服務(wù)大幅度提升的契機。③虛擬仿真技術(shù)在實驗教學(xué)中得到更加深入的應(yīng)用。疫情期間學(xué)生無法到校操作大型儀器，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上是解決這一問題的有效途徑。基于疫情期間虛擬仿真技術(shù)對實驗教學(xué)的重要作用，虛擬仿真實驗教學(xué)將迎來建設(shè)的新高潮。