线上线下混合式实践教学体系研究与构建

［摘 要］ 线上与线下相结合的教学体系以国内农林院校新农科及新林科的发展要求为基础。这与以往单一的、演示性的、重复性的教学模式不同，这种结合性的教学体系，通过虚拟仿真平台实验教学，能够使教师与学生之间的交流更加密切、深入，能够更好地提升学生的思考能力，使学生在学习过程中能够更加自主、探究性更强、思维更开放；同时也能够提高学生的主动性、创新性，增强学生的实践能力。在自然地理学科实践教学中的试点探索成果，可以在其他相关专业开展过程中遇到困难时提供一定的应对方法及示范，以帮助农林院校的其他专业改革教学体系，具有一定的推广价值。

［关键词］ 线上线下；实践教学；自然地理学

［基金项目］ 2023年度南京林业大学高等教育研究课题“‘自然地理学’课程线上线下混合式实践教学体系研究与构建”；2021年度国家自然科学基金项目“湖泊沉积物多环芳烃来源及其吸附机理的定量研究”（42101079）

［作者简介］ 李 岩（1987—），男，江苏南京人，地理学博士，南京林业大学林草学院、水土保持学院副教授，主要从事生态风险评估、水土污染来源及风险研究；曹 林（1983—），男，江苏南京人，博士，南京林业大学林草学院、水土保持学院教授，主要从事森林资源遥感监测、森林精准培育及生物多样性监测研究；周芳芳（1991—），女，河南南阳人，硕士，南京外国语学校仙林分校一级教师，主要从事教育教学理论与实践研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）10-0145-04 ［收稿日期］ 2023-12-23

中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局是当前我国高等教育的立足点，“创新驱动发展”和“中国制造2025”是国家正在实施的重大战略，教育部提出了针对新农科和新林科的实践研究［1］。互联网的兴起引发了学生学习模式和方式的彻底改变，他们不再仅仅局限于课堂内获取知识，而是通过新兴模式，如爱课程、学堂在线等互联网平台寻找新的学习途径。在互联网教学这个新背景、新模式下，人才培养模式改革的关键更加不能忽视实践环节的教学改革，因为实践教学能提升学生的学习动机和参与度，加强学生知识的理解和记忆，培养学生的实际应用能力，促进学生综合素质的培养，这种实践教学模式更有利于培养应用型、复合型的人才。

一、“自然地理学”课程教学现状与教学实践需求

新中国成立后，地理学科得到了更加广泛的发展和推广。我国的大学和研究机构陆续设立了地理学院或地理系，并开展了多层次的地理学教育。地理学科的研究方向逐渐扩展，包括自然地理、经济地理、人文地理等。地理学的教育内容也更加注重实践和应用，如地理信息系统（GIS）、遥感技术、地球科学等。

自然地理学科是国家重点学科，在地理科学体系中具有基础性的、重要的地位。早期自然地理专业教学实践的需求包括实地考察和野外实习、实验和实验室操作等。随着计算机的兴起和发展，现今自然地理学专业教学实践模式发生了改变，早期自然地理学的一部分实地考察与野外工作，如今已经被遥感、卫星图像和地理信息系统等技术取代。在获取信息方面，如今也更加依赖于先进的技术工具和方法，遥感技术、地理信息系统、数值模拟和计算机模型等技术的广泛使用，能够提供高分辨率的地理数据和模拟地理过程。这些技术的发展使得地理研究能够更加准确、全面地分析和解释自然地理现象；并且随着学科交叉的深入，如今的自然地理学实践更加注重跨学科合作。自然地理学与其他学科，如地球科学、生态学、环境科学等之间的交叉合作日益增多。这种跨学科合作能够提供多维度的分析，促进了综合性的研究和问题解决。面对学科知识的飞速发展，教学与实践内容更新相对滞后，为了在实践教学过程中保持更新，我们可以更多地应用多媒体技术、网络技术和虚拟仿真计算来支撑实践教学。在现有大数据背景下，研究和建立线上线下混合式实践教学体系显得尤为重要。通过在线平台和虚拟实验室等方式，可以为学生提供更多实践机会和灵活的学习环境，从而改善教学模式。同时，利用大数据分析和相关技术，可以对学生的学习过程及成果进行跟踪和评估，以提供个性化的指导和反馈。通过这些创新的教学方法和技术手段，我们能够更好地满足学生的学习需求，提高实践教学的质量和效果，达到培养高素质人才的目的。

二、“自然地理学”线上线下混合式教学设计

教学方案设计基于“查漏补缺—融合发展—探索创新”的框架理念，结合线下教学引入线上课堂测试，构建融合创新教学体系。

（一）课本知识点的解构以及与实践的融合

“自然地理学”是面向生态学专业的专业基础课。该课程传授学生关于自然地理学的基础理论和方法，使学生掌握地球表层环境的空间分异规律、形成原因和机制，以及人类对地球表层环境的依赖。课程另一个要旨是让学生将自然地理学的理论和方法运用到实际生活中的地理学问题。首先，梳理“自然地理学”课堂教学目前存在的问题以及国内外的研究现状，并为“自然地理学”课堂教学设计提供理论依据，可以进行的步骤包括概念界定和文献阅读、理论总结、调查问卷、数据分析、提供素材和建议。通过这些步骤，可以为教学设计提供理论支持和改进建议。其次，通过理论和问卷反映出的问题，提出“自然地理学”课堂教学设计的基本原则和方法；通过课堂教学设计方案提升课堂价值，提高课堂教学的效率。以南京林业大学本科教学培养方案为核心，以教材《自然地理学》为基础，对书本知识点进行解构，并将课本和实践内容进行串联，达到课堂知识为实践需要做准备、实践操作为课堂知识做巩固的目的，以便学生在更好地进行实践的同时也对课堂内容进行温故知新。

（二）线上课堂教学的跟进和补充

“自然地理学”课程共36学时，九个章节，分别是第一章《绪论》，第二章《地球与地球表层环境》，第三章《地球表层环境与地球表层系统》，第四章《岩石圈与地球表层结构和轮廓》，第五章《大气圈与气候分异规律》，第六章《水圈与水量平衡》，第七章《生物圈与生态系统》，第八章《岩石圈、大气圈、水圈、生物圈圈层相互作用》，第九章《自然地理学应用》。对于简单、容易理解的概念和名词，学生可以通过线上平台自主学习；而对于操作性强、不易理解的内容，线上平台提供互动和开放性的学习任务，线下教师指导和学生交流合作，促进深入学习和实践，如板块构造学说与岩石圈运动的机制，大气局地构造地貌特征及其成因，行星风带的成因机制，洋流的运动与分布规律及其对地球表层环境的影响等，采取线上线下混合式教学。

借助慕课、超星等线上教学平台，在线下课后补充教学重点视频，并配套相应思考题，建设和完善线上课程资源，重构教学流程［2-3］。线上教学不受固定班级限制，学生对于学习内容、学习时间、学习速度等的选择更加宽泛，可满足不同学生的学习差异需求。研究针对自然地理学本科专业课堂教学的需求，基于课堂教学过程中课本内容多、学生学习效率低等实际问题，提出基于课堂教学文字、图片、视频等讲授方式与线上软件中讨论、问答、测试等方式构建一体化教学体系。具体方法包括文献调查法、学生交流访谈与问卷调查、软件中问答测试题库构建。线上平台提供的讨论、投票、统计等功能可以增加教师与学生的互动，活跃学习氛围。同时，学生可以利用语音和文字等形式展示学习成果，促进交流和互动［4］。

通过线下课学习、线上课补充，让学生能够充分温习重点知识点，并在人机交互中激发学生自主学习的兴趣，以此来提高学生对专业知识的理解及自主学习的能力。

以第九章《自然地理学应用》为例，本节课的知识目标是要求学生知道中国三大自然地理区的主要特征及其成因，海平面上升的原因、趋势及其对人类的影响；能力目标是让学生能简述地球表层环境评估与区划，地球表层环境预测、规划、管理、优化调控，理解自然区域以及人类活动对地球表层环境的影响。教师基于线上学习资料发布学习任务，学生自主学习课程第一至第四节内容，主要为地球表层环境评估与区划、地球表层环境预测、地球表层环境的规划与管理、地球表层环境的优化调控，同时完成在线测试，反馈问题给教师。教师收集问题，分析难点，归纳找出学生共性问题。在混合式教学中，学生可以通过微信群、课程平台等方式向教师或同学寻求帮助。教师可以及时答疑并参与互动，促进学生解决问题和提高学习效果。随后由学生主动汇报学习成果，列表比较分析三大自然地理区的特征和海平面上升的原因等。学生完成任务后，教师根据学生汇报情况进行难点讲解，帮助学生理解。最后由教师进行点评和总结，促进学生的学习提升，使学生彻底理解自然区域以及人类活动对地球表层环境的影响。

（三）课堂教学与线上测试充分融合

在以南京林业大学本科生培养方案为核心的基础上，通过利用国内线上教学专业培养内容，我们可以整合线上和线下教学知识点，构建一个教学融合体系。这样的体系能够使学生在知识学习的过程中，提升其自主学习能力。学生在教师的指导下，自主选择学习内容，制订学习计划，评估学习成果。教师扮演指导者角色，激发学生学习兴趣和主动性，培养学生的学习自觉性和能力。这样的教学方法旨在实现知识传授、能力培养和素质提高的综合目标，以增强学生的研究探索和自主创新能力。

（四）线上线下混合教学模式的整合优化

混合式教学模式中，学习环境、媒体、教师、教学策略和学生等要素的有效结合至关重要，决定了学生能否获得一个综合的学习体验，是整个教学过程的核心部分。首先，区分教学媒体，混合式教学与传统教学的核心区别在于教学媒体的选择和教学策略的设计。在传统教学中，教师为主，媒体辅导教师提升教学效果；而在混合式教学中，媒体的服务对象由教师转换为学生，其目的在于提升学生学习效果。在混合式教学中，媒体不仅仅是教师的辅助工具，更是学生获取信息的渠道。其次，关于线上与线下学习的比例问题，合理控制“混合程度”是需要思考的关键。MOOC等线上教学形式虽然可以实现教师和学生之间的互动，但无法完全替代面对面交流的效果，尤其在育人方面存在一定的局限性。因此，在设计混合式教学时，应综合考虑多个因素，并选择合适的混合模式以及合理的线上和线下学习比例，力求达到最大化的教学效益。最后，混合式教学的成功需要教师在教学设计和实施中充分发挥自己的专业知识和经验，结合学科特点和学生需求，合理选择和整合各种教学要素，为学生提供有针对性、互动性和有效性的学习体验。

（五）线上教学与线下教学相比的局限性

线上教学的不足在于对学生的社会实践能力、德育、体育以及师生面对面情感交流等方面的促进较差。在这些方面，线下教学提供的帮助是不可替代的。线下教学提供了更多机会进行实践、合作、体验、互动和情感交流，这对于培养学生的自主学习能力至关重要。线上学习对于学生来说，缺少学习氛围，考验学生自主学习的自觉性，学生有效学习时间较难保证。若遇上较多课程，在较大的学习压力下，学生很有可能会选择得过且过。在网络化生存环境下，学生习惯了浅层学习、碎片化学习。线上学习确实存在一些问题，如对学生视力健康有不利影响，且对学生自控力和自主学习能力有很高的要求。此外，要实现线上教学的理想愿景，需要建立丰富精细的在线教学资源、精准的大数据分析水平、高超的教师信息技术与教学水平、流畅的网络环境以及便捷的软件平台等基础设施，没有这些前提条件，线上教学的优势难以充分发挥。

三、线上线下混合教学模式的总结与展望

大学实践教学体系需要创新。目前大学实践教学大多是被动的、机械化的重复，整个课程以教师教授为主，学生被动地学，学生动手的时间极短，结果往往是无法与相应课程理论整合，也无法达到知识层次的拓展，不利于培养学生的综合性和均衡性，无法满足课程的实践性和应用导向。因此，我们需要建立与课程体系相配套的实践教学体系，使其具有探索性、启发性和互动性。这是大学实践教学的重要目标之一。

当前，许多高校已经在整合校园网络、教学软件和多媒体技术的基础上构建了自己的网络化教学资源，推出了一系列网络化、信息化的课程内容。然而，实践教学的进展受网络资源开发的复杂性和高昂的成本所限制。与此同时，在时代发展的背景下，虚拟仿真实践教学依赖于计算机得以实现，对于传统的实践教学来说，具有安全性、成本效益、可重复性、灵活性、可视化、交互性、扩展性和跨学科性等优点；但虚拟仿真实践教学相比于传统的实践教学来说缺乏真实感和真实的社交互动，且依赖技术设备。因此将虚拟仿真实践教学的成本效益等优点与现场实践教学的真实感等优点有机结合，是当前高校教学的研究重点和发展目标。