生命科学学院  李洁、薛秀花

为积极响应学校提出的“延期开学不停课，多元教学保质量”的教学安排，生命科学学院《发育生物学实验》课程设计了线上与线下相结合的教学模式。在学生返校前充分利用我院已开发的在线课程、虚拟仿真实验教学、以及微信群等平台开展线上教学活动，为学生返校后迅速开展线下实验学习及操作提供全面支持，从而确保课程顺利、高效、有序的实施（图1）。

图1 发育生物学实验植物部分实验的总体安排

本学期的《发育生物学实验》线上教学依托我院去年在中国大学MOOC平台开发的在线课程，开展异步SPOC实验课程教学。“SPOC课程”是“发育生物学实验”课程内容的一个组成部分，通过线上学习可丰富和扩展学生的理论知识和实验技能，为线下实验学习奠定基础。线下实验学习及操作是实验类课程不可或缺的组成部分，也是检验线上学习效果的重要手段。

本学期SPOC课程的主讲内容是发育生物学实验中植物部分的主要实验技术，其涉及的教学内容主要有六个章节。线上实验教学环节主要包括：教师讲解、实验操作观摩、虚拟仿真实验、单元测验和课堂讨论等（图2）。教师讲解部分着重从实验设计和技术应用层面介绍实验背景，以助于学生理解实验内容，培养科研思维能力。实验操作观摩部分以微距近景的拍摄方式呈现完整的实验流程，使学生进一步理解实验设计，掌握操作细节。虚拟仿真实验项目让学生通过模拟实验操作的方式完成实验过程，掌握实验技术与方法，弥补实验类MOOC无法让学生自主进行实验操作的缺陷，辅助提升教学效果。学生完成单元视频内容的学习后，还需在规定的时间内完成单元测验和课堂讨论，该部分内容也是线上学习的计分依据之一。同时，教师还利用微信群为学生进行统一辅导和答疑，以解决SPOC课堂学习中没有涵盖和涉及的问题。在教师辅导讨论环节，学生可针对教学内容和讨论话题各抒己见，教师负责答疑及总结。线上考核方式主要依据单元测试题成绩、期末测试题成绩，以及学生对课程内容的理解的准确度等方面进行综合评分。

图2 发育生物学实验SPOC课程教学内容及环节

与传统的线下实验教学相比，线上与线下相结合的教学模式有其自身的教学优势。其中一个比较突出的优势是在MOOC及SPOC教学平台开展虚拟仿真实验教学（图3）。虚拟仿真实验教学依托我院建设的“示范性虚拟仿真实验管理平台”开展。目前平台建设完成的项目有30余项，其中“鸟类环志虚拟仿真实验”获批为2018年度国家虚拟仿真实验教学项目。学生通过虚拟仿真实验平台可在线上随时随地预习、学习和复习实验内容和操作，不受实验时间、场地和条件的限制，极大的扩展了学习的时间和空间。此外，对于一些具有危险性的，学生不能单独操作或者不具备操作条件的设备及实验项目，更是可以通过虚拟仿真实验教学的方式开展教学，在丰富教学内容的同时，提升学生学习的广度和深度。如 “生物学实验安全教育”是我院实验类课程的必修内容之一。针对每门实验课程，都有其相应的实验及实验室安全教育培训，教学内容也是通过线上线下相结合的方式开展。线上部分的教学主要通过虚拟仿真实验教学的方式呈现。学生通过虚拟仿真实验的学习，更好地了解、掌握和模拟实验中可能存在的各种危险因素及注意事项、实验安全操作规范和安全防护措施，达到安全教育提前预警的教学效果。通过线上的学习，学生树立了正确的安全操作意识，掌握了实验室安全操作规范，为线下实验安全、顺利、高效的开展提供保障。

图3 虚拟仿真实验教学的开展

目前线上教学已经开展两周，在这两周的学习中绝大部分同学能在网上自觉自主地进行课程学习，教师可以在课程管理后台以及讨论区实时查看学生学习的内容、程度和状态。同时，根据学生学习情况可有针对性的在讨论区和微信群发起讨论话题，充分调动学生参与学习的热情和积极性（图4）。发育生物学实验SPOC课程是我们开展的第二期SPOC课程，我们的发育生物学实验MOOC课程也在积极建设中。我们也希望在之前和之后的教学中不断总结经验，为以后更加高效的开展MOOC和SPOC教学奠定基础，不断提高和丰富我院本科实验类课程的教学水平和质量。

图4 学生积极参与线上学习及讨论