精心设计线下实验采用线上实验替代的教学模式
---介绍生物技术学院唐爽老师讲授的《组织工程学实验》线上教学做法
督导员 陈振武
近日，对生物技术学院唐爽老师讲授的《组织工程学实验》课线上教学情况进行了解与调查。该课程是生物科学专业学生必修课，40学时，其20学时线上教学，20学时线下操作实验，授课对象是生物科学专业三年级的58名学生。依据教务处的教学安排，上课时间为每周2学时，到目前为止线上教学已4周。唐老师精心设计打造了线下实验线上替代的教学模式，确保实验课的教学任务完成，收到了良好的教学效果。现将唐老师的《组织工程学实验》课线上教学的做法及体会介绍给大家。
一、课程设计
1.内容划定 按照《组织工程学实验》课程教学大纲的规定的教学内容，把9个实验按实验内容设计为“动物细胞工程实验基本操作”为演示型实验；“细胞传代培养”等四个实验为验证型实验；“细胞培养基制备”为综合型实验；“免疫细胞化学”和“细胞融合剂体外培养”为设计型2个实验；把线上实验内容划定为四种类型9个实验。
2.视频制作 根据实验教学大纲，教师安排好教学课程的设计，然后由助教和教研室研究生在教师上课的过程中进行实时拍摄，使用视频编辑软件做成SPOC教学视频。教学视频包括实验原理讲解、助教研究生实际操作+教师实时讲解、实验成功关键点、实验前中后的处置流程等内容，应用在线上实验教学。
二、课程实施
1.选择线上资源 结合参与学校视频课件比赛及课程建设过程，按照教学大纲要求课前进行设计(准备)，依据视频采用线上SPOC教学视频，利用QQ群课堂和钉钉学习平台软件。本学期采用易而思平台，以较为稳定的腾讯或智慧树，及微信群，QQ群等开展线上实验教学工作。
2.线上授课 本实验课采用腾讯课堂在线课程教学，在学生上线后利用屏幕分享老师在线讲解每个实验内容，考虑到网络情况及学生复习，在线的全部内容录制了视频，上传到易而思平台的教学录像。学生根据自己的学习情况，反复、多次，随时随地观看实验教学内容。
3.授课流程 首先教师要求学生观看线上SPOC视频进入预习状态－——然后记好自己不懂的问题－——在每周固定的时间里利用腾讯会议进行讨论——经讨论后老师对实验内容，重点和难点问题，再讲解一次，比对整个实验内容再次讲解，加深对实验关键细节的理解，强化学生自己学习效果。通过这种教学预习——讨论、讲解——复习——答疑的形式，鼓励学生自主学习、积极寻找科学问题的答案。对于有些超出同学们认知的问题，老师可以深入讲解给予解答。同学们经过三轮以上的反复强化学习过程，不断加深对实验内容的感性认识，达成本课的学习目标。
三、线上替代
1.替代的原则 线下实验线上替代，必须依教学大纲的教学目标、任务、要求，替代线下实验教学内容和无操作环节，无实验结果等现象，用其他方法替代线下实验，想尽办法补充。但替代内容必须经过课程组或教研室讨论决定后而行，不能随意改变教学大纲的基本要求，及应该达到的水平。
2.替代重难点 视频内容以教学大纲为基础，重点突出实验内容多元化，尽量覆盖广泛的知识面。切入点是实验内容的细节呈现，包括实验成功的关键点，实验前中后的专业处置流程，强调严格遵守实验操作规定和基本原则。视频课件重点是制作适合的视频，其次是与实践的关联性。第三是使用视频课件稳定性、方便性、灵活性。
3.替代方式 采用（1）案例法；（2）借助法；（3）补充法；（4）指定法。重点把线下实验“摸”替代为“看”，线下实验结果的“看“替代为“听”。整个实验操作环节用“实验导图”替代。目的是使学生听的明白，看的透彻，答的准确，作业正确，掌握的牢，提升认知能力和水平。
案例法：在实验课堂上开设有趣、好玩的实验内容。如实验动物的处置，怀孕小鼠过程学生从来都未见过，在课件中可以看到。又如在共聚焦所拍色的很漂亮的荧光图，包括动态图，同学们就算看到书本上或杂志上有，但不知是怎么做到的，学生可以在课程中学到和去看见操作过程，补充线下实验操作过程。
借助法：引进科学动画视频，引导学生了解实际生命科学研究是什么样的；引进3D视频可以模拟真实的细胞和生物体内的生理过程，对学生实验内容在理论上认知有很大帮助。
补充法：唐老师根据目前教学情况的实际，在开学前利用业余时间，将把实验课的四大类型9个实验内容，有自己亲自参加和老师们参加线下实验的操作过程及环节，制作成录像片，放在线上，供学生学习。同时，用自己科研项目实例来补充。
指定法：老师指定给学生指定的参考书名称，指定章节，由学生自己寻找、自学为主，然后，再与老师在线固定时间里进行讨论。
4.替代做法
教师演示分析总结 在演示型实验课视频中突出老师本身参与实验操作的示范，老师演示实验内容进行总结；验证型实验课的视频中重点强调学生观察，老师和学生互动问答分析，对实验方法与技巧及归纳总结；综合型实验课视频采用理论介绍多些；验证型实验课采用综合分析的理论与实践的综合分析法；设计型实验课视频强调老师对设计方法及方案形成，实验数据分析等。
重点难点提示 老师在通过固定的时间，利用易而思平台QQ群和微信群，进行对四大类型9个实验内容的每个实验的操作环节的重点、难点，做出提示。
师生讨论问答 通过两个平台，固定时间里，老师针对学生提出疑难操作问题做出解答，而且对每个实验重点问题，难点问题，再度进行讲解。
作业验证 老师通过以作业留题的形式，对每个实验的操作的重点、难点的环节进行留作业，老师进行检验，学生掌握操作要领与否。
科技成果展示教育 老师在实验课之前，介绍生物科学成果的展示，吸引学生学习的兴趣，鼓舞学习热情，增强学生克服困难信心。
四、成绩考核：
成绩由平时线上四项内容和线下实习报告两部分组成。
1.平时成绩：依据学生通过SPOC视频对课程的预习情况；掌握课程的实验内容和方法情况；对实验内容和操作重点、难点的认知，积极参与问答等表现；学习态度和科学素养的形成等四项内容综合评价给出成绩。
2.实验报告：按四大类9个实验内容写出正常的实验报告，学生通过QQ群提交实验报告，根据学生对实验流程和细节的掌握理解评定成绩。
唐老师开设的《组织工程学实验》线上已进行了4周，她的教学体会是：
做好线上替代线下实验，做好视频材料的准备是根本。选用自己参与的实验操作环节材料是最好的，其次是借助别人的材料，都要选好材料；选用引进或是自己制作的视频，选择内容要针对性强，与专业相关，凸显出实验操作环节的视频，且能分步做出的操作实验技术的视频或影像片；平时老师要多积累资料，形式多，内容多，替代方式也多样。
同时，唐老师表示：替代实验是一种特殊时期的实验教学的补救措施，学生返校后尽量安排时间让学生进入实验室亲自体验一下做实验过程，让学生更扎实地掌握实验技能。
