现代信息技术条件下线上线下混合式“金课”教学模式的探索与实践.pdf

中国地质教育CHINESE GEOLOGICAL EDUCATION592024 年第 1 期课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量1-2。教育是国之大计、党之大计3，教育必须以高质量人才培养为核心，而高质量人才的培养需有高质量的课程教学作为基础。为加快振兴本科教育，构建高水平人才培养体系，教育部相继出台文件，明确提出要以提高质量为主线，创新培养模式，加强一流课程建设，形成打造“金课”、淘汰“水课”的教学改革氛围；同时提出了建设五大“金课”，包括线下“金课”、线上“金课”、线上线下混合式“金课”、虚拟仿真“金课”和社会实践“金课”，作为当前高校一流本科课程建设和教育教学改革的重要目标。因现代信息技术条件下线上线下混合式“金课”教学模式的探索与实践段先哲1,2，汪佳伟1，时 溢1,2，贺海洋1,2，李 南2,3，张志军11.南华大学 资源环境与安全工程学院，湖南 衡阳 421001；2.稀有金属矿产开发与废物地质处置技术湖南省重点实验室，湖南 衡阳 421001；3.南华大学 化学化工学院，湖南 衡阳 421001摘要：“金课”的建设是当前我国高校一流本科课程建设和教育教学改革的重要目标。线上线下混合式教学模式已经成为当前教育教学的趋势，然而，该模式在地质类专业课程中的应用仍处于探索阶段。本文以“应用地球化学”课程为例，探索并实践了线上线下混合式“金课”教学模式，旨在提升地质类专业课程的教学效果和教学质量。本研究重点解决线上线下混合式教学模式中的教学内容设置、教学方法选择、教学资源开发等关键问题，提升了“应用地球化学”课程的教学效果和教学质量，激发了学生的学习兴趣和学习动力，提高了学生的实践能力并且能够让更多的学生受益。本研究将为地质类专业课程的教学改革提供借鉴和 参考。关键词：现代信息技术；应用地球化学；线上线下混合式教学；金课中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1006-9372（2024）01-0059-04Title:Exploration and Practice on Teaching Mode of Online and Offline Mixed Golden Course Under the Modern Information TechnologyAuthor(s):DUAN Xianzhe,WANG Jiawei,SHI Yi,HE Haiyang,LI Nan,ZHANG ZhijunKeywords:modern information technology;applied geochemistry;online and offline mixed teaching;golden course收稿日期：2023-09-25；修回日期：2023-11-25。基金项目：湖南省普通高等学校教学改革研究重点项目（HNJG-2022-0155）；湖南省普通高等学校教学改革研究项目（HNJG-2021-0609）；湖南省学位与研究生教学改革研究项目（2021JGYB143）。作者简介：段先哲，男，副教授，主要从事资源勘查工程的教学和研究工作。通信作者：张志军，男，教授，主要从事地质工程教学和研究工作。投稿网址： 联系邮箱：引用格式：段先哲，汪佳伟，时溢，等.现代信息技术条件下线上线下混合式“金课”教学模式的探索与实践 J.中国地质教育，2024，33（1）：59-62.此，线上线下混合式“金课”，作为五大“金课”之一，其探索与实践对于我国高等教育的发展具有重要的现实意义。当前，科技快速发展，专业知识更新速度日新月异，特别是以互联网、云计算、大数据及人工智能等为代表的现代信息技术促使教育业务开始智能化、自动化和数字化，这就要求本科教育需注重培养学生的批判性思考能力和创新能力。“应用地球化学”课程作为全国地质专业的核心课程之一，是一门运用地球化学基本理论和方法技术解决我国自然资源和环境质量等实际问题、在我国未来的矿产勘查和环境保课程与教学60中国地质教育CHINESE GEOLOGICAL EDUCATION2024 年第 1 期护中不可或缺的重要课程4。笔者所讲授的“应用地球化学”课程已入选教育部国家智慧教育平 台 课 程（网 址：https:/ 及 南 华 大学“线上课程”和“线上线下混合式一流课程”。课程将现代信息技术与传统教学手段相结合，以问题式、案例式教学方式深入浅出地阐述应用地球化学的基本理论与方法及其在地质领域的应用与实践，提升学生或相关研究者的专业素质、职业素养和专业报国的精神和情怀。本文以“应用地球化学”课程为例，探索和实践现代信息技术条件下的线上线下混合式“金课”教学模式，提高教学效果和质量，促进高等地球化学研究生的全面发展。具体目的包括：探索适合地球化学专业的线上线下混合式教学模式，提高学生的学习积极性和学习效果；探索基于现代信息技术的教学手段和评估方法，提高教学质量和效率；探索有效的课程设计和教学组织形式，推动教学改革和创新。本研究旨在为地质类专业课程的教学改革提供可借鉴的经验和参考，促进高等教育的现代化和发展。一、国内外研究现状分析科学的教学研究与改革是高校一流课程建设的重要手段，而高校一流课程建设的重点在于课程的教学模式、教学方法与手段、教学内容、课程功能等方面的改革。国内外众多教师与教育学者开展了相关的众多研究：李南等1 探讨了热分析技术的研究对应用地球化学的“样品分析技术”教学内容的研究与改革的重要意义；姚利民等2对高校教学方法研究进行了综述，从教学方法研究的重要性出发阐述国内的教学改革的现状，认为尽管政府和高校在教学改革上做了大量的工作，但是教学方法的改革面临着很多阻力，包括来自学校管理者、教师、学生的阻力，有必要打破教学改革坚冰，创新高校教学方法；邵士权5认为随着我国高等教学规模日益扩大，教学内容不断更新、教学环境更加开放、信息技术迅速发展，传统的教学方法已不能适应新时代的需要，必须改革创新。国外的教育学者在教学改革的实践中，创造了发现教学法、问题教学法、研讨式教学法、微型教学法、掌握学习法等多种教学方法6。例如：美国结构主义心理学家和教育家布鲁纳在其代表作教育过程中提出了发现教学方法，这种方法主张学生在教师指导下，像科学家发现真理一样，通过自己的探索，发现事物的起因和事物的内在联系，从中找出规律，形成自己的概念；苏联教学专家 M.A.洛尼洛夫等人提出了问题教学法，这种方法提倡教师在课堂上形成一种问题情境，启发学生自己探索、寻找答案，从而激发学生的学习积极性；德国大学的教师提出了研讨式教学法，目的在于为学生提供问题和讨论问题的机会，讨论并解决其他教学形式无法解决的问题；美国学者提出掌握学习法、学导式教学法和个性化教学法。上述的这些方法在高校课堂中以倡导学生为主体，教师为主导的教学模式，从传统的注入式转变为启发式教学，为我们课堂教学提供了广阔的思路和有效的方法。然而，国外的教学研究更多的是侧重教学方法的改进，很少注重教学内容和课程功能上的改革。在课程建设中通过理论与实践相结合、互联网新技术与传统手段结合并借鉴国外的新的教学方法和手段（例如启发式教学）来开展教学研究与改革，将对于高校一流课程建设具有重要的指导意义。近年来，随着信息技术的不断发展和普及，线上教学已经成为高校教学的重要形式之一。一些国内外高校也已经开始探索将线上和线下教学相结合的教学模式。例如：中国地质大学（北京）的“地球化学”课程采用“在线预习、课堂互动、课后练习、实验教学、讨论评价”的教学模式，取得了一定的成效7；美国高校广泛利用网络资源进行课程教学，以提高学生的学习效果8-9。一些研究也表明，线上线下混合式教学不仅可以提高学生的学习兴趣和参与度，同时也可以提高教学效果和教学质量。因此，在现代信息技术条件下，开展线上线下混合式教学改革，以提高地质类专业课程教学效果和质量，已经成为当今教育领域的研究和实践方向10-11。现代信息技术条件下，专业课程教学改革仍然存在以下几个关键问题：（1）如何优化和更新课程内容，使其符合现代地球化学研究的前沿和发展趋势，同时强化对学生实践能力和综合素质的培养？（2）如何探索和实践线上线下混合式“金课”模式，使其既能提高教学灵活性和学习体验，又能保证教学质量和效果？（3）如何引导和培养学生的自主学习和创新能力，促进学生综合素质的提高？二、“应用地球化学”课程存在问题及改革思路目前“应用地球化学”课程主要存在以下问题：段先哲等：现代信息技术条件下线上线下混合式“金课”教学模式的探索与实践61总第 129期（1）知识传授过于理论化：课程内容过于理论化，缺乏与实际应用相结合的案例和实践经验分享。学生很难将所学知识应用到实际问题解决中。（2）教学资源不足：教材和教辅资料更新滞后，无法满足学生对最新研究成果和应用案例的需求。（3）教学方法单一：传统的课堂讲授模式占主导地位，缺乏互动和参与性，无法激发学生的学习兴趣和创造力。针对“应用地球化学”课程存在的问题，可以采取以下具体思路进行改进。（1）引入案例分析：结合真实的应用案例，通过分析解决实际问题的过程，帮助学生更好地理解地球化学理论知识，并培养他们的实践能力。（2）更新教学资源：定期更新教材和教辅资料，引入最新的研究成果和应用案例，使学生接触到最新的领域发展和应用实践。（3）采用多元教学方法：除了传统的课堂讲授外，可以引入案例分析、小组讨论、项目研究等教学方法，增加互动和参与性，激发学生的学习兴趣和创造力。（4）提供个性化学习支持：根据学生的不同需求和兴趣，提供个性化的学习支持，例如开设专题讲座或提供在线学习资源等，使学生能够自主选择学习内容和深化研究方向。总之，通过引入案例分析、更新教材内容、采用多元教学方法和提供个性化学习支持，可以全面提升“应用地球化学”课程的教学质量和学生的学习体验。三、线上线下混合式教学研究方法（1）文献综述法：对已有的相关研究文献进行综述，了解混合式教学的定义、特点、优势和挑战等。可以从教学效果、学生参与度、教师角色转变等多个角度进行文献综述。（2）调查研究法：通过采取问卷调查、深度访谈等方式，了解学生和教师对线上线下教学模式的认知和评价。（3）观察研究法：通过实地观察课堂活动、学生互动和教师指导等过程，收集关于混合式教学的定性数据。观察可以结合录像或记录形式进行，以便后续分析和讨论。（4）对比研究法：比较不同教学模式的效果，找出优缺点，从而得出更加合适的线上线下教学模式。（5）实践研究法：通过实施课堂教学、教学设计、教学实验等方式，探索适合于线上线下教学的教学方法和策略。（6）教育技术研究法：结合教育技术的发展，研究如何利用现代化教育技术手段来促进线上线下教学改革，建立智能化、个性化的教学环境。四、线上线下混合式教学实施方案1.总体实施方案先确定“应用地球化学”课程教学改革的目标，然后围绕这个目标开展线上线下混合式课程建设的研究与实践。其中路径主要包括：（1）通过深入推进“互联网+教学”，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果；（2）鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题能力；（3）发挥“互联网+”等现代信息技术作用，大力推动课程教学改革，利用线上线下相结合的教学模式，推广混合式教学和翻转课堂。而开展这些改革都是服务于学生如何学得更好这一核心目标。2.具体实施方案（1）确定教学目标：明确本课程的教学目标和学习要求，根据目标确定线上和线下教学内容及任务。（2）制订课程教学大纲：明确课程内容、学时分配、教学方法、考核方式等。（3）设计线上课程：通过多种现代信息技术手段，如 PPT、视频、多媒体等，设计并录制线上课程。线上课程应具有互动性和趣味性，以提高学生的学习兴趣和参与度。在线教学不仅限于视频课程，还可以利用在线互动课堂等多种形式，增加学生的参与性和互动性，激发他们的学习兴趣和创造力。（4）搭建线上教学平台：在智慧树和超星网络教学平台上搭建线上教学平台，实现在线视频教学、课程资源共享、学习任务布置与批改、学生互动交流等功能（智慧树线上课程网址：https:/ Home/1000063286#teachTeam；超星网络教学平台 课 程 网 址：https:/ GEOLOGICAL EDUCATION2024 年第 1 期性较强的活动，激发学生的主动参与和合作精神。（6）教师培训和技术支持：对参与混合式教学的教师进行培训，提高其现代信息技术应用能力和教学设计能力。同时，为教师提供技术支持，解决线上教学中可能出现的技术问题。（7）课程复制和推广：在教学研究与改革的基础上，复制推广“应用地球化学”课程的混合式教学模式，以推动地球化学专业课程的现代化教学改革。值得指出的是，在“应用地球化学”课程中，对理论知识讲解、案例分析等可以重点线上进行。同时，根据混合式教学的要求，将线上和线下的教学内容进行适当的分配和整合。一般来说，基础理论知识可以较多线上进行，而讨论交流等更适合线下进行。为了适应学生的学习需求和时间安排，可以采用自主学习的方式，让学生根据自己的进度来学习，并提供适时的在线答疑和辅导支持，灵活调整学习进度。通过合理划分课时比例、灵活调整学习进度等方式，实现最优化“应用地球化学”课程的教学效果，提升学生的学习体验和学术能力。五、“应用地球化学”课程线上线下混合式教学特色（1）开展了立体化、分层次课程体系的教学：本课程在强调基本理论学习的基础上，强调实际技能的培养，突出理论与实际的联系，尤其强调国际上的新理论、发展新趋势、新方法的学习与使用。采用先进的现代信息技术（智慧树、超星网络教学平台等）与课程进行全方位整合，建成优质丰富的教学资源和教学环境，满足学生个性化的自主性和研究性学习。（2）建立了丰富的教学资源：在智慧树和超星网络教学平台等线上教学平台上，学生可以获得丰富的教学视频、电子课件等教材资源，帮助学生更好地理解地球化学的基本概念和原理。（3）提供了个性化学习：学生可以根据自己的学习进度和兴趣，在智慧树和超星网络教学平台等线上平台上进行自主学习和复习，通过在线讨论和答疑解惑与教师进行互动交流，提高学习效果。（4）实施了案例分析教学：“应用地球化学”课程教学团队中有湖南省有色地质勘查局二一七队（现湖南省遥感地质调查监测所）、湖南省地勘局四一七队（现湖南省地质灾害调查监测所）的高级工程师，他们具有丰富的野外实践经验。这些行业专家通过在线教学平台与学生分享自己在实际工作中遇到的案例和经验，帮助学生更好地理解和应用地球化学理论知识。此外，学生将有机会亲身对地质采样点、矿产资源开发区等进行实地考察，深入了解地球化学在实际应用中的作用。通过案例分析，学生可以将所学的地球化学知识与实际问题相结合，培养解决实际问题的能力。（5）开展了互动交流：强调教师与学生之间的互动交流。本课程教学团队教师会定期组织线上讨论、答疑解惑等活动，激发学生的学习兴趣和思维能力。此外，学生之间也可以通过线上平台进行交流和讨论，促进合作学习和知识分享。六、结语对“应用地球化学”线上线下混合式“金课”教学模式的探索与实践更好地满足了学生的学习需求，极大提高了学生的学习效率和效果，提升了学生分析和解决问题的能力。到目前为止，智慧树“应用地球化学”在线开放课程已累计选课超2500 人，累积互动 7500 余次，累积浏览 1.35 万次。该课程的实施已让更多的学生受益。参考文献：1 李南，李赛，孙浩然，等.浅谈同步热分析研究及对应用地球化学 课程教学的意义 J.新教育时代，2022（33）：119-121.2 姚利民，段文彧.高校教学方法改革探讨 J.中国大学教学，2013（8）：60-64.3 教育是国之大计、党之大计论学习贯彻习近平总书记全国教育大会重要讲话 EB/OL.（2018-09-13）2023-09-25.http：/ 蒋敬业.应用地球化学（修订版）M.武汉：中国地质大学出版社，2013.5 邵士权.我国高等学校教学方法创新研究 D.武汉：华中师范大学，2011.6 胡弼成.高等教育学 M.长沙：湖南人民出版社，2010.7 侯青叶.不同高等学校“地球化学”课程教学综合对比研究 J.中国地质教育，2019，28（3）：46-50.8 路俊卫，卢松林.融媒时代中美新闻专业通识课程设置的比较研究以密苏里大学和复旦大学为例 J.通识教育研究，2017（1）：92-99.9 段俊阳.美国网络课程教学的特点及启示 J.教学与管理，2015（30）：122-124.10 管媛辉，郭慧敏，胡万鹏，等.教育现代化背景下高校网络公开课的本土化问题研究 J.中国校外教育，2017（18）：48.11 李净洪.混合式教学模式在“石油地质学”课程教学的探索与实践 J.中国地质教育，2020，29（1）：76-80.