任會學(xué) 王文秀 李雪梅 羅從偉

摘? 要 混合式教學(xué)是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展而衍生出來的一種新型教學(xué)模式，以啟發(fā)式教學(xué)為主要特點的研究型教學(xué)是研究生人才培養(yǎng)的重要方式。針對傳統(tǒng)環(huán)境生物化學(xué)教學(xué)模式中存在的諸多問題，設(shè)計提出在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下由混合式教學(xué)融合研究型教學(xué)法的教學(xué)模式，并進行教學(xué)應(yīng)用和探索。應(yīng)用實踐證明，研究型的混合式教學(xué)模式不但能充分調(diào)動和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且可以提升學(xué)生的獨立思考能力，發(fā)揮引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生破除“四唯”、大膽創(chuàng)新的引領(lǐng)作用，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、獨立解決問題的能力，促進高水平的環(huán)境工程類創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 互聯(lián)網(wǎng)+;混合式教學(xué);研究型教學(xué);教學(xué)改革;環(huán)境生物化學(xué);網(wǎng)絡(luò)課程

中圖分類號：G643.2? ? 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）10-0036-04

Exploration of Blended Teaching Combined Research Teaching?Method in Postgraduate Teaching under Internet + Environment：?Taking Environmental Biochemistry as Example//REN Huixue， WANG Wenxiu， LI Xuemei， LUO Congwei

Abstract Blended teaching is a new teaching mode derived from the?rapid development of Internet technology. Research teaching with heuristic teaching as the main feature is an important way to train graduate students. Aiming at the problems existing in the traditional teaching mode of Environmental Biochemistry， this paper puts for-ward the teaching mode of blended teaching and research-based tea-ching method under the “Internet +” environment， and carries out the?teaching practice. The results show that the teaching model based on?the research of hybrid can fully stimulate students learning interest and learning potential， inspire students innovative thinking， motiva-ting students to learn the internal resource， cultivate the students independent thinking ability， improve students ability to discover problems， analyze and solve problems， to promote a high level of environmental engineering innovative talents training.

Key words Internet +; blended teaching; research teaching; teaching reform; environmental biochemistry; network course

0? 前言

隨著我國進入以知識經(jīng)濟為代表的社會發(fā)展新階段，以研究生為主的社會高層次人才成為主要的創(chuàng)新群體。為適應(yīng)這一需求，我國研究生招生數(shù)量持續(xù)攀升。據(jù)中國教育在線發(fā)布的《2019年全國研究生招生調(diào)查報告》指出，2019年全國碩士研究生報名人數(shù)創(chuàng)下改革開放40年來最高紀(jì)錄，報名人數(shù)達到290萬人。而2020年報名人數(shù)更是達到341萬人[1]。隨著研究生招生規(guī)模及數(shù)量的急劇增高，如何高質(zhì)量地培養(yǎng)研究生就成為當(dāng)今社會和高校教育關(guān)注的問題之一。研究生不同專業(yè)的課程教學(xué)改革也成為高校教育研究的熱點話題。

2017年，國務(wù)院發(fā)布《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，明確指出：“積極發(fā)展‘互聯(lián)網(wǎng) + 教育，全力推動信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，建設(shè)課程教學(xué)與應(yīng)用服務(wù)有機結(jié)合的優(yōu)質(zhì)在線開放課程和資源庫?！盵2]探索“互聯(lián)網(wǎng) +教育”背景下的創(chuàng)新教學(xué)模式，已成為促進教學(xué)改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的主要手段[3]。

混合式教學(xué)利用互聯(lián)網(wǎng)手段，通過課堂教學(xué)方式的變化改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)的模式，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主動參與教學(xué)中教的環(huán)節(jié)，變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主人;教師作為課堂的設(shè)計者，引導(dǎo)學(xué)生寓學(xué)于教，將原有的填鴨式教學(xué)方式變革為互動式、交流式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)其形成良好的自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和方法[4]。研究型教學(xué)則通過問題導(dǎo)向，利用制定和完成適宜的科學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和個性創(chuàng)新能力，將科研活動融入教學(xué)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)理論學(xué)習(xí)與實踐學(xué)習(xí)的有機結(jié)合，提高研究生的動手能力和獨立解決問題的能力[5]。

混合式教學(xué)融合研究性教學(xué)，一方面可以促進研究生的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及教學(xué)理論和教學(xué)評價的全方位變革，實現(xiàn)培養(yǎng)研究生提高專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)理論思維水平的目標(biāo);另一方面，兩種教學(xué)方式的交叉，可探索一條信息化條件下互動教學(xué)與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)有機結(jié)合的新途徑，提高教學(xué)效率，將研究生培養(yǎng)與社會需求緊密結(jié)合，為培養(yǎng)出有思想、有作為、能創(chuàng)新的新型研究生人才發(fā)揮重要作用。

1? 環(huán)境生物化學(xué)課程教學(xué)存在的問題

環(huán)境生物化學(xué)課程是環(huán)境工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，是環(huán)境科學(xué)與生物學(xué)和化學(xué)交叉的一個邊緣學(xué)科，是環(huán)境類專業(yè)研究生的專業(yè)基礎(chǔ)課，對環(huán)境類專業(yè)的理論及應(yīng)用研究至關(guān)重要。然而，該課程教學(xué)存在下面一些問題：

1）環(huán)境生物化學(xué)內(nèi)容多，課程體系復(fù)雜，跳躍性大，學(xué)生學(xué)習(xí)難以找到重點;

2）學(xué)生的相關(guān)學(xué)科背景有較大差異，基礎(chǔ)知識較為缺乏，教學(xué)模式及教學(xué)內(nèi)容難以統(tǒng)一;

3）研究生來源于不同課題組，其導(dǎo)師的研究方向和內(nèi)容千差萬別，對學(xué)生掌握環(huán)境生物化學(xué)知識的要求迥異，加大了課程組織的難度;

4）學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅覺得很難真正掌握與專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，而且不知道如何針對自己的專業(yè)需要進行選擇性學(xué)習(xí);

5）傳統(tǒng)教學(xué)模式僅為教師教授、學(xué)生聽課，教學(xué)氣氛沉悶，教學(xué)效果不佳。

針對以上問題，依托“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境，發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)勢，開展線上線下混合式教學(xué)，并充分融合研究型教學(xué)模式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生在有限的課堂時間內(nèi)能夠較好地、全面系統(tǒng)地掌握與專業(yè)相關(guān)的生物化學(xué)知識，有的放矢地進行教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式改革，調(diào)整教學(xué)目標(biāo)、豐富教學(xué)方式、優(yōu)化評價機制，探索研究生綜合能力培養(yǎng)新模式。

2? “互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下環(huán)境生物化學(xué)混合式教學(xué)模式的設(shè)計與安排

混合式教學(xué)模式突出以學(xué)生為中心，顛覆傳統(tǒng)教學(xué)方式，由教師的單一傳授改變?yōu)閹熒?，教學(xué)中以某一研究問題為主題，調(diào)動學(xué)生主動思考、積極參與、充分討論，提高學(xué)習(xí)知識的效率[6]。因此，混合式教學(xué)模式需要學(xué)生圍繞將要在課堂探討的問題，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”資源，獨立收集資料，與相同的學(xué)習(xí)小組共同發(fā)現(xiàn)問題和分析問題，形成分析報告，在課堂中結(jié)合教師講授的知識，對自己分析的報告進行闡述，提出自己的見解，經(jīng)過師生之間討論和交流，理解消化知識，課后再對內(nèi)容進行深化，整個過程注重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力[7]。這種教學(xué)方式可以全方位培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新的意識，提高學(xué)生獨立解決問題的能力，把知識學(xué)活、學(xué)精。

為此，研究采用以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合以研究分析為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”資源，打造“學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研討問題—相關(guān)知識難點反饋后由教師指導(dǎo)和講解—通過師生交流討論，掌握核心知識”的混合式教學(xué)新模式，以此利用問題導(dǎo)向調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)潛能，實現(xiàn)課堂教學(xué)效率和學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量雙提升的教學(xué)目標(biāo)。

2.1? 設(shè)計適應(yīng)環(huán)境生物化學(xué)課程與學(xué)生基礎(chǔ)的梯度型混合式教學(xué)專題

為了適應(yīng)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，充分發(fā)揮學(xué)生自主選擇和自主學(xué)習(xí)的能動性，獲得良好的課堂教學(xué)效果，設(shè)計基于學(xué)生基礎(chǔ)差異的梯度型教學(xué)專題非常必要。在環(huán)境生物化學(xué)教學(xué)中，結(jié)合課程章節(jié)對混合式教學(xué)按內(nèi)容進行分類設(shè)計，從大的方向?qū)ｎ}分為普通認(rèn)知型和深度研究型。

普通認(rèn)知型混合式教學(xué)內(nèi)容著重于環(huán)境生物化學(xué)靜態(tài)的生物大分子結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)。如對生物大分子蛋白質(zhì)的內(nèi)容，學(xué)生難以想象出從低級二維結(jié)構(gòu)到高級三維空間立體結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型的變化，就可應(yīng)用多媒體的動態(tài)畫面直觀地演示出其不同空間結(jié)構(gòu)的立體模型，展現(xiàn)其相互關(guān)系。再如，在講授“新陳代謝催化劑——酶化學(xué)”一章時，學(xué)生難以領(lǐng)會酶的活性中心與不同空間構(gòu)型的底物匹配的原理。為此，在課堂教學(xué)中通過現(xiàn)代三維多媒體動畫演示，將這一過程生動立體地加以動態(tài)展示，加深學(xué)生對誘導(dǎo)契合學(xué)說中酶的空間結(jié)構(gòu)隨著底物的變化而變化的動態(tài)特點的直觀感受，降低學(xué)生學(xué)習(xí)和理解這一抽象知識點的難度。

而深度研究型則是環(huán)境生物化學(xué)中針對不同的污染介質(zhì)所采取的方法的內(nèi)在原理分析與工藝對比，這些只是需要學(xué)生運用所教內(nèi)容和查閱資料自主完成。深度研究型混合式教學(xué)內(nèi)容以分析和研究問題為主，讓學(xué)生以科學(xué)問題為出發(fā)點，充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源檢索相關(guān)資料，探索科學(xué)問題的控制核心是什么，其解決思路有哪些。如染料廢水中的生物化學(xué)原理，需要分析染料廢水中物質(zhì)組成的特異性，以及帶來的細胞毒性對后續(xù)的生化工藝的影響，為此采用的預(yù)處理方式的設(shè)計思路與原理分析都需要檢索大量的資料，通過系統(tǒng)分析得出一些結(jié)論并進行深度討論。

2.2? 依據(jù)混合式教學(xué)要求，設(shè)計寓學(xué)于教理念的混合式教學(xué)法

混合式教學(xué)的核心教學(xué)要求就是應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的開放資源培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、主動學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力，促進學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。因此，針對這一核心教學(xué)要求，設(shè)計實施寓學(xué)于教、師生互動、因材施教的混合式教學(xué)三原則。寓學(xué)于教的精髓就是調(diào)整教師與學(xué)生的角色、理順教與學(xué)的關(guān)系，教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平設(shè)計不同的課程內(nèi)容和知識專題，設(shè)計有針對性的師生互動式環(huán)境生物化學(xué)教學(xué)新模式。寓學(xué)于教的混合式教學(xué)分為問題導(dǎo)向式的概要講述與師生互動式的專題討論兩部分，具體教學(xué)結(jié)構(gòu)則根據(jù)上課人數(shù)和課程課時數(shù)進行安排。

2.2.1? 課前信息交流? 任課教師根據(jù)課程計劃及知識要求，在課前一周左右下發(fā)相關(guān)的課程學(xué)習(xí)要求及任務(wù)，確定課程研討的主題和關(guān)鍵詞、需檢索的參考資料;研究生則根據(jù)教師的要求及任務(wù)，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”資源，充分查閱書籍和文獻，確定自己的論點和支持材料，形成報告。

2.2.2? 線下課堂教學(xué)? 首先，教師簡要介紹課程知識背景及討論的主題;然后讓研究生將已準(zhǔn)備好的知識要點以PPT報告的形式與同學(xué)及老師分享，并講解自己的觀點及對知識要點的理解，以及支持自己觀點的參考資料。

2.2.3? 學(xué)生分組進行交流討論? 針對不同的同學(xué)的觀點，學(xué)生自由組合成不同的小組，圍繞相關(guān)觀點進行自由論辯，發(fā)表自己的看法、意見和建議，通過相互的知識碰撞，形成一定的共識。教師在此階段會傾聽不同小組的討論，通過發(fā)問和發(fā)表意見，與學(xué)生進行知識的交流，并從不同角度啟發(fā)學(xué)生進行辯證的思維。最后，由教師逐一進行專題點評，針對學(xué)生討論的共識進行分類指導(dǎo)，并對學(xué)生的論辯意見從不同角度分別加以評點，對線下課堂學(xué)習(xí)交流情況進行梳理和總結(jié)。

2.2.4? 課后知識歸納? 學(xué)生根據(jù)課堂的交流討論情況進行進一步整理，對原來的初步報告進行修改完善，形成規(guī)范的材料，以書面材料的形式將混合式教學(xué)的知識歸納為課程成果，在全班進行分享。

3? 構(gòu)建研究型教學(xué)模式，提高問題分析能力

利用“互聯(lián)網(wǎng)+”構(gòu)建研究性教學(xué)模式，是提高研究生教育水平的重要途徑。研究型教學(xué)模式秉承“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，該理念要求在研究生教學(xué)中更注重對方法的指導(dǎo)而不是單向式的知識灌輸[8]。在環(huán)境生物化學(xué)教學(xué)中，根據(jù)研究生已初步具有生物化學(xué)專業(yè)知識和可以探究環(huán)境專業(yè)問題的狀況，積極開展以問題為導(dǎo)向的研究型教學(xué)，使教學(xué)環(huán)節(jié)與科研探索交相呼應(yīng)。

如以太湖藍藻的環(huán)境治理科研案例為主題，分別從環(huán)境生物化學(xué)的水環(huán)境污染的控制和治理角度，讓學(xué)生充分分析自然環(huán)境中藍藻形成的條件、發(fā)展的原因及影響的要素，并在此研究討論的基礎(chǔ)上，提出藍藻治理的污染環(huán)境的微生物修復(fù)方法、原理。這樣的基于現(xiàn)實案例的研究型教學(xué)，可以有力地突破環(huán)境生物化學(xué)教學(xué)的重難點，突破原有的課堂教學(xué)方式，形成探索式研究型課堂。這種探索型研究生教學(xué)模式不僅可以促進學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題，敢于獨立思考和分析，而且可以培養(yǎng)學(xué)生勇于克服困難、解決實際問題的能力，并實現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)與現(xiàn)實的有機結(jié)合。

為了構(gòu)建研究型環(huán)境生物化學(xué)課堂，根據(jù)課程的知識要點，設(shè)立環(huán)境迥異的研究型教學(xué)情境，啟發(fā)學(xué)生從生物化學(xué)角度討論、分析及總結(jié)環(huán)境污染問題的因果，利用課堂進行交流探討，開展將環(huán)境生物化學(xué)的知識要點融合不同的污染治理方法的科研分析，培養(yǎng)學(xué)生形成獨立、完善的科研思維及靈活運用知識的科學(xué)方法。探索研究型的環(huán)境生物化學(xué)課堂教學(xué)模式，一方面加深了學(xué)生對環(huán)境治理及環(huán)境保護和環(huán)境修復(fù)學(xué)術(shù)問題及相關(guān)知識點的內(nèi)涵和外延的理解，另一方面提升了學(xué)生學(xué)有所得、學(xué)以致用地學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂教學(xué)效率，為學(xué)生的發(fā)展和成長及獨立開展科研工作奠定扎實的理論基礎(chǔ)。

4? 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，拓展混合式、研究型教學(xué)模式的融合途徑

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，形式多樣的網(wǎng)絡(luò)課程蓬勃發(fā)展，許多與環(huán)境生物化學(xué)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容也呈現(xiàn)在各大網(wǎng)絡(luò)平臺。這些互聯(lián)網(wǎng)資源對開展混合式、研究型教學(xué)的融合提供了非常方便的途徑和渠道，尤其在疫情期間，網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)課程發(fā)揮了其遠程、線上教學(xué)的優(yōu)勢。與課堂教學(xué)相比，環(huán)境生物化學(xué)的網(wǎng)絡(luò)課程使教學(xué)活動不受時間、空間的限制，教學(xué)內(nèi)容可多次重復(fù)，有利于學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)、鞏固知識。因此，為了加深研究生對生澀的環(huán)境化學(xué)理論和抽象的生物大分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和理解，提高研究生熟練應(yīng)用環(huán)境生物化學(xué)理論解決環(huán)境污染問題的能力，通過應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和CAI技術(shù)，探索混合式融合研究型教學(xué)的新模式，充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”信息化、精細化優(yōu)勢，組織和篩選優(yōu)秀教學(xué)資源，并通過系統(tǒng)分析和研究整理，實施科學(xué)分類，通過內(nèi)在的邏輯聯(lián)系整合相關(guān)資源，成為一套系統(tǒng)化、專業(yè)化的環(huán)境生物化學(xué)知識“互聯(lián)網(wǎng)+”信息資源庫。該信息資源庫主要分為四大模塊。

1）模塊化教材資源庫，主要包含國內(nèi)外優(yōu)秀的經(jīng)典電子版環(huán)境生物化學(xué)教材，各類電子教程（PPT）及教輔用書。

2）素材資源庫，主要包含各類環(huán)境及生化科技前沿的案例庫、各專業(yè)教材的章節(jié)練習(xí)及習(xí)題庫、各型利用Flash 動畫與Chem3D技術(shù)制作的三維生物大分子空間模型。

3）MOOC資源庫，主要是利用網(wǎng)絡(luò)資源整合或自行錄制的各大型網(wǎng)絡(luò)平臺在線教學(xué)資源。

4）學(xué)習(xí)評價資源庫，主要包括在線測試評價交互系統(tǒng)。

利用這四大特色資源，拓展混合式和研究型教學(xué)模式的教學(xué)資源和教學(xué)手段，支持和協(xié)助研究生開展全流程記錄教學(xué)環(huán)節(jié)，把學(xué)習(xí)步驟分解、細化，減少資料檢索、資源分析的時間，提高學(xué)習(xí)效率。同時，積極整理和收集研究生的現(xiàn)實科研與學(xué)習(xí)，通過分析交流，實時增加和補充資源庫資料，通過學(xué)生自我現(xiàn)身寓學(xué)于教實例的補充，達到教學(xué)相長、互為支持的教學(xué)目的 [9]。

5? 構(gòu)筑多元評價體系，實施科學(xué)考核評價方式改革

與混合式教學(xué)融合研究型教學(xué)新模式相銜接，環(huán)境生物化學(xué)課程的考核評價方式也同步進行改革。具體的改革原則是采用多元評價體系，將不再采用集中考試的傳統(tǒng)方式。評價包括以下內(nèi)容。

1）利用混合式教學(xué)中研討互動部分的內(nèi)容，結(jié)合研究型教學(xué)模式中師生研討的內(nèi)容，梳理整改為專題交流的知識，最后書寫為論文并提交。

2）學(xué)生最終成績的評定將結(jié)合學(xué)生平常討論交流的表現(xiàn)、課程專題論文的書寫以及針對特定科研問題的答辯等方面進行綜合評判。

3）具體考核方式及成績分布：日常學(xué)習(xí)表現(xiàn)（包括考勤、討論互動）占30%，專業(yè)課程論文書寫及最終知識答辯占70%（其中論文選題占10%，交流匯報占20%，論文內(nèi)容占20%，知識答辯占20%）。

通過上述多元評價體系的建立，可以展示混合式教學(xué)融合研究型教學(xué)的教學(xué)成果，最大限度地提升學(xué)生的知識能力。

6? 結(jié)語

隨著研究生專業(yè)培養(yǎng)要求的逐步提高，以及各類與環(huán)境治理相關(guān)學(xué)科的多重交叉，對環(huán)境生物化學(xué)教學(xué)提出新的、更高的要求。同時，不同環(huán)境專業(yè)學(xué)科間的知識交叉，要求高校教師具備更加靈活、更加專業(yè)且與時俱進的教學(xué)思維和教學(xué)方式，如此才能滿足未來研究生教學(xué)改革的發(fā)展要求。在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進行混合式教學(xué)建設(shè)，并融合啟發(fā)式研究型教學(xué)模式的探索，將知識傳授方式推進為“授之以漁”的人才培養(yǎng)新途徑，形成符合社會發(fā)展需要的更合理的、更符合現(xiàn)代人才培養(yǎng)機制的研究生教學(xué)模式改革新氣象?！?/p>

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