基于学习体验重构的高校实验教学模式探索

摘  要：高校实验教学中存在学生学习体验不佳、创造性思维训练不足等问题，有必要开展基于学习体验重构的实验教学模式研究。文章以农业微生物学实验教学为例，以建构主义为理论基础，遵循“以学生为中心”的理念，运用线上线下混合式教学，基于教学目标、学习内容、学习者和学习环境分析，形成学习活动、教学策略与资源等设计方案。教学效果评价表明，学生获得自主性、挑战性和创新性的学习体验，教学效果得到提升。

关键词：学习体验;实验教学;创造性思维; 线上线下混合式教学

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）15-0111-04

Abstract： Many problems exist in the experimental teaching in colleges and universities， such as the poor learning experience of students， the lack of creative thinking training and so on. It is necessary to carry out the research of experimental teaching mode based on learning experience reconstruction. This paper discusses the above problems， taking the experimental teaching of Agricultural Microbiology as an example. Constructivism is regarded as the theoretical basis， following the idea of student-centered. Online-offline hybrid teaching is used. The research has formed the design scheme of learning activities， teaching strategies and teaching resources， based on the analysis of teaching objectives， learning contents， learners and environment. The evaluation of teaching effect shows that the students get autonomous， challenging and innovative learning experience， and the teaching effect is improved.

Keywords： learning experience; experimental teaching; creative thinking; online-offline teaching

目前，我国高校农林专业以“卓越农林人才教育培训计划2.0”为指引，深化农科教结合，通过多学科的现代科学技术融合，建设中国特色、世界水平的一流农林专业，培养“一懂两爱”的一流农林人才[1]。农业微生物学是我校涉农专业的必修课程，涉及国家一流学科1个，一流专业以“培养能够适应和引领未来农林发展需要的卓越农林人才”为育人总目标，以“多学科融合与创新创业融合”为教学改革方向，坚持“以学生为中心，以教师为引导”的教学思想。课程实验教学的目标是通过观测与分析使学生获得专业知识和发展能力，能够评价农业生产中有关问题和现象，“一懂两爱”，树立正确的职业价值观，具备创新意识、创新能力和团队精神。

随着人才培养目标和教育理念的变化，传统实验教学模式已难以适应当代卓越农林人才培养的需要。实验教学设计和教学活动过于偏重技能训练。学生的“参与感低”“主观感受不被重视”“听得多、讨论得少”“按部就班多、创新思考少”的现象不同程度地存在。学生的实验学习体验总体缺乏自主性、能动性，难以获得自信和合作的学习氛围，使教学中创造性思维和情感培养难以见效。针对以上问题，实验教学改革势在必行。当前，线上线下混合式教学模式以其在时间和空间、教与学的方式和技术支持等方面的显著优势，有利于学生获得新的学习体验[2]，吸引了大批教师将其运用到实验教学中[3-5]。近年来，在国家级和自治区级教改项目的支持下，农业微生物学课程进行了一系列改革，建设配套慕课，施行线上线下混合式教学，完善了实验室软硬件条件，构建了“基于学习体验重构的实验教学模式”（以下简称改革模式），取得了良好的教学效果。

一、重构学习体验的根本是“以学生为中心”的教学理念

建构主义指导下的教学观强调学生的主动性，认为教学“以学生为中心”。学生在学习情境中通过意义建构而获得知识[6]。因此，学生在学习过程中建立起来的主观心理感受——即学习体验与学生知识的建构直接相关。研究表明，通过教学活动，学生在心理上形成自信、自主性和自我满足等体验。这种积极、良好的情绪和情感构成学生学习的内在动力，影响学生的学习策略和对知识建构的状态[7]。因此，良好的学习体验是获得良好教学效果的重要前提。

农业微生物学实验教学遵循“以学生为中心”的教学思想，兼顾不同实验教学情境的共性和个性，通过协调学习环境（包括实验室内、外和线上线下的学习环境）的时空衔接，采用创造性思维训练活动，优化学生协作与会话的场景，助力学生形成自主性、挑战性和创新性学习体验，训练创造性思维，实现学生的意义建构。

二、重构学习体验的教学设计

在建构主义指导下，实验课程教学设计遵循“以学生为中心”的教学思想，兼顾不同实验教学情境的共性和个性，通过协调学习环境的时空衔接，采用创造性思维训练活动，优化学生协作与会话的场景，助力学生形成自主性、挑战性和创新性学习体验，训练创造性思维，实现学生的意义建构。

（一）学习目标确定

传统教学目标几乎全部以知识理解和技能掌握为主要内容。改革模式确立了不同的能力目标和情感目标，即学生通过学习，在能力维度上不仅能够分析实验结果，还能够运用专业知识与技能解决实验中出现的问题，并能将所学运用于专业实践;在情感维度上具备团队合作意识、创新意识和创新能力。由此自浅至深，由单一技能的分析延伸到技能应用、岗位需求，再提升至创新构想、发明构想和创业设想，其间融入“一懂两爱”思政教育元素。

（二）学习者和学习环境分析

学习本课程的农林专业学生对实验教学具有较强的好奇心，期待所学知识与未来工作具有关联性。因此，农业微生物学实验教学既重视基础实验知识与技能的培训，又兼顾各专业需求，在教学事例、应用实例上增加专业特色问题。在学习环境上。当代大学生对教学的信息化、时空的自由度具有更高的要求和期待。为此，在实验中采用线上线下混合式教学。“线上线下融合”“课内课外衔接”的实验教学环境促使学生能快速融入教学中，在积极自主的氛围中形成认知，拥有更强烈的自信与获得感。

（三）学习活动设计

多维度的教学目标对实验教学活动设计提出了更高的要求。学习是行动，通过行动学习[8]，即通过学生的学习行为建构意义。与之相适，原来以教师讲授为主，学生积极性较低、互动弱、类型少的教学活动，需要变成以学生在多样化环境中完成学习任务为主[9]，学生积极性较高、互动强、类型多的教学活动，才能激发学生学习的能动性。结合线上线下混合式教学模式，除了实践操作活动外，在课堂内外主要采用小组讨论、协作解惑、学生讲解、探究等创新思维训练活动，使学生“讲-做-教”融合。鼓励学生间的协作和会话，培养其质疑精神和创造性思维，促进认知形成，达到知识内化的学习效果。

（四）教学策略设计

围绕“以学生为中心”进行教学预设，遵循意义建构的规律，预设学生从旧知到新知、从经验到理论、从专业到创新创业的有意义的学习过程。采用的教学策略有：发放课程任务单，使教学目标明确化;利用实验主题相关案例或事件作为教学素材，使知识呈现情境化;采用多种教学活动使学习方式多样化;实验课多媒体展示与总结图示化、精美化等[10]。总之，通过教师有效地引导，促进学生有效地学习，使学生依次达到主动参与、锻炼思维、迸发灵感、开启创造性思维的状态。教师负责实验的全程指导，主要引导学生形成解决问题的思路，从而在重构学生学习体验的基础上实现创造性思维培养目标。

（五）教学媒体或资源的开发与整合

改革模式采用大量网络教学资源。课程组研发了农业微生物学慕课，实验型微课与理论型微课配套使用，实践与理论互为佐证，辅以学习通软件，使线上线下教学顺畅融合，使学生学习的时空自由度和体验感更强[11]。同时编制实验教材。新教材打破传统实验教材与实验报告的界限，使学生清晰地知晓学习目标、学习内容和考核标准，可快速融入教学流程。其中，“预习内容”提供了慕课、专业网站的二维码，使预习不受时空约束;“小组活动”预告活动主题和形式，提供讨论题目，供学生提前做准备，可激发生生协作与会话，使合作过程贯穿课堂内外;“拓展性专业应用和创造发明训练”提供与专业领域相关的应用场景或问题，具有一定挑战度，不设置标准答案，强调学生个体通过深度学习、思考辩论和自由探索发出自己的声音，在实现知识内化的同时训练创造性思维。

（六）学习效果评价

采用“3+1”模式，即基于学习态度、科学实践、科学知识构成的学习内容[12]和创新思维的心理加工水平对学习效果进行分析和评价。评价内容涵盖预习、实验操作、团队协作、实验报告和拓展问题等。改革模式强调对学生的预习成果开展评价，具有重视预习、提高实验效率的双重推动作用;设置学生自评，促使学生在教学情意中由被动变为主动，对自身学习情况形成清晰的判断[13-14]。为避免评价的盲目性和随机性，考核评价表对各教学环节分别列出对应等级（由高到低依次为A、B、C、D、E）的评价标准。学生在进入学习情境初期就能清晰获知评价要素，有利于其明确努力方向，结合自身认知特征扬长补短。伴随着教学进程，教师根据教学活动中的学生表现和学生自评进行分项评价和综合评价。教学总结与评价既是教师开展教学反思的重要部分，又给学生提供了审视自己的时机，促进了教学效果的提升。

三、重构实验课程学习体验的路径

改革模式具有线上线下混合式教学模式的部分特征，与传统模式有一定区别。

（一）课前阶段

改革模式与传统模式的主要差异涉及教材、学生角色和预习准备等。教师发放本次实验的课程任务单和教材，开放网络教学资源，在线督促和引导学生预习，反馈学生的疑问，调整和优化实验教学设计。学生根据教学任务单和实验教材的要求，利用线上线下资源预习;根据活动提示，为课堂小组协作和讨论活动做准备，目标更清晰。

（二）课内阶段

在培养学生学习自主性的同时，要达到“讲-做-教”融合，需要灵活多样的课堂活动与之契合[15]。根据不同教学环节的目标要求，设计以学生为主的系列活动。

1. 引入环节。对应不同的实验，以典型案例或社会事件作为教学素材，如微生物物种的发现、创新实例、专利发明研发过程、生产生活现象和时事等思政元素，提出问题，激发学生好奇心和求知欲[16]，使学生感知发明创造与创新并非遥不可及，微生物标本和仪器设备都有了生机和活力。

2. 预习考核环节。预习为实验教学提供了重要保障，可显著提升教学效率[17]。改革模式主要通过“白板活动”促使学生形成预习习惯并查漏补缺，实现预习到位。