基于案例的线上线下混合教学模式在试验设计与分析中的实践与探索

马娟娟

（西北农林科技大学 陕西·杨凌 712100）

由于试验设计与分析涉及内容多、公式多、概念多，因此学生学习掌握起来普遍觉得困难。单纯依靠传统的教师上面讲、学生下面跟着记的满堂灌的授课模式，教学效果不理想，学生结课后面对实际问题仍无法对试验设计与分析相关知识进行有效的利用。针对此现象，借助网络信息化平台的蓬勃发展，本研究对基于案例的线上线下混合教学模式在试验设计与分析中开展的可行性与一些具体的经验进行了阐述。

1 案例教学

刘文飞等（2020）将案例教学的讲授模式总结为参与型、竞赛型、互动型和实践学习型4 种模式。考虑到试验设计与分析教学本身的特点，选取合适的案例来推进教学的开展尤为重要。笔者在几年的教学实践中，主要探索了以小组为单位的互动型案例教学方法，在小组的选择上以4-6 人为一组较为合适；每个小组配备一名小组长，并下放给其一定的权利（比如平时成绩中的10%可以由组长决定），这样可以杜绝以往互动案例教学中小组组长任务全承担，组员围观的弊端，充分调动全员的参与积极性。互动式教学案例实践开展具体流程是：选择本人研究领域苹果促分枝技术中具体的一个案例——细胞分裂素在苹果促分枝中的作用展开讨论，在引导学生查阅相关文献和分析已有的试验方案的基础上，学生可以从自己感兴趣的角度着手，比如药剂的浓度、品种的差异、地区的差异、时间的差异等方面制做PPT 阐述相关论点和数据分析方法（5-8 分钟/组，每次两个小组)，全体学生有质疑和提问的权利(3-5 分钟/组），并邀请正在从事苹果促分枝工作的研究生加入到讨论环节，最终由老师点评（5-8 分钟）完成一次互动式案例教学。在试验设计与分析的整个教学过程中实施互动式教学案例，要充分把握整个课程的授课时长和学生不容易理解的知识点进行安排。在以后的教学中，也可以探讨如何进行实践式案例的开展，比如让学生直接参与到研究生促分枝试验的某个环节，然后可以以拍视频等方式对学生亲生参与的试验进行连续的跟踪。

2 线上线下混合教学

混合式教学是将信息化教学模式和传统教学模式有机融合。目前其应用的教学实践多种多样，有些基于 “MOOC”（Massive Open Online Course）、“SPOC”（Small Private Online Course）平台，有些基于“超星学习通”“雨课堂”等新兴智慧学习平台。笔者尝试进行了试验设计与分析SPOC 课程建设。SPOC，小规模限制性在线课程，特点是将优质的MOOC（慕课）资源与实体课堂相结合，提升师生互动的积极性。SPOC 课程以具体的知识点为单位制作微教材、微课件、微视频（一般10分钟以内）。对于试验设计与分析这种难学的课程，把课程中繁琐的概念、公式，细化为简单的可以各个击破的知识点，使学生能循序渐进，不受上课地点、时间等条件制约，按需开展系统性的学习。比如在方差分析一章的学习中，可以划分为方差分析的基本原理、一般步骤、一般步骤应用实例、F检验、F检验应用实例、多重比较、多重比较结果的表示、单因素随机区组试验设计数据的方差分析、两因素完全随机设计数据的方差分析等若干个小的知识点教师制作微视频并提前提交到相应平台供选课学生查阅。教师隔期发布相关作业，定期进行教师答疑活动；也可以设置课代表、学习能手等，由他们在老师答疑的空档期随时组织学生进行网上的学习交流，这样既减轻了老师的工作负担，也使学生的疑问能得到及时的答复。教师可以思考借助于智慧软件，将学生常见的问题设置智能答复（比如像购物软件一样）。购物软件是根据购物发生过程中每个环节设置了相关问题的智能答复，试验设计与分析这门课可以根据每个章节的不同设置不同的智能答复。

3 以案例为基础的线上线下教学模式

试验设计与分析具有应用层面广、可操作性强等特点。笔者在教学实践中发现必须在复杂知识点的理论学习后以具体的案例来将所讲的知识点具体化，所以教师可依托在线平台发布一些具体案例分析的微视频，在案例的选择上教师需要思考。线上教学案例可以适当简单点，以便学生通过自学或者同学间的相互交流以及老师的在线答疑等渠道快速掌握相关知识点；线下教学案例可以比线上教学案例提高难度系数，利用互动模式，使学生在掌握知识点的基础上能灵活运用。比如线上可以录制已经明确所用试验设计方法、数据已整理的案例，线下以促分枝试验为基础，引导学生从最简单的单因素完全随机试验设计到多因素的随机区组试验设计方法的选择，试验的具体安排，原始数据的收集到最终数据的分析。例如在方差分析一章的学习中，线上案例可以直接给出一组数据，告诉数据的来源，比如线上案例一：以A、B、C、D 4 种药剂处理水稻种子（完全随机试验设计），其中A 为对照，每处理各得4 个苗高观察值（cm），其结果见表1。试问4 种药剂平均值之间是否存在差异？题目中给出了处理数是4，重复数是4，学生只需要将数据代入公式即可以进行方差分析。而对应的线下案例一：现有72 株苹果盆栽苗，要做施N、P、K肥后对苹果甜度的影响试验，采用完全随机试验设计如何安排试验？如何整理分析数据？线下案例比线上案例的难度提高，学生需要先设计试验，需要设计一个不施肥的对照，才能给出正确的处理数为4；学生还需要根据DFe≥12，得出实施试验最少的重复数是4，然后还需要知道苹果甜度可以用总糖含量等指标表示，才能开展试验，得到数据后整理为表2 的类型后方能进行数据的分析。又比如在线上选取双因素完全随机试验的数据案例进行分析，而在线下的案例分析中，讲解的是双因素随机区组试验的数据分析，难度提升，通过这种基于案例的线上线下教学的相互配合，让能力处于不同层次的学生都能得到学习和提升的机会，提高整体的学习效率和质量。

表1 不同药剂处理苗高观测值

表2 不同施肥处理苹果总糖含量测定值

4 结论

对于试验设计与分析这种难理解、难掌握、难灵活应用的课程，尝试使用基于案例的线上线下混合教学模式，使学生按需学习，可以收到更好的教学效果。但这种模式在以后的教学中还需要不断的尝试和完善，对于这种模式的一个检测方式就是学生在本科毕业论文的设计和数据的分析过程中能正确运用试验设计与分析课程中所学到的知识。