新冠肺炎疫情下《酶工程》在线教学设计与应用

张丽芳， 代冬琴

(曲靖师范学院 生物资源与食品工程学院， 云南 曲靖 655011)

酶工程(enzyme engineering)是一门理论和实践性均很强的一门新学科，主要由酶学、微生物学与化学工程等相结合而产生，涉及细胞工程、基因工程、发酵工程、蛋白质工程、生物分离工程和化学工程等，这些学科间相互依存，相互促进[1]。目前，酶工程被广泛应用于工业、农业、医药、食品、环保和生物技术等领域，并发挥着重要作用[2-3]。

自新冠肺炎爆发以来，为解决延期开学期间学生居家学习问题，响应教育部“停课不停教，停课不停学”的号召，曲靖师范学院充分利用网络资源和在线教学平台组织全体师生开展线上教学。作为高校一名普通教师，在线教学的实施既是挑战也是教学改革的关键。《酶工程》是很多高校生物技术专业的主干课程之一，涵盖知识面广，对知识认知程度、理解深度与综合能力运用要求较高，目前对《酶工程》教学改革的研究主要集中于线上线下混合式教学，从优化教学内容、改进教学方法、提高教学质量和效果等方面进行改革和完善[4-7]，因疫情的影响，所有学生只能居家学习，相比传统教学模式，学生居家学习自主性差、主动思考性下降、教学氛围欠佳。为提高学生在线学习效率，高效掌握理论知识，增加学生积极互动、激发学习热情，笔者对在线教学内容、教学设计、授课模式和完善课后考核制度等方面进行了探索与实践。

1 《酶工程》在线教学设计

1.1 第一堂在线教学内容设计

《酶工程》在线教学第一次课程设计内容为坚持把做好疫情防控工作放在首位，讲授内容：1) 对疫情的认识，让学生进一步了解疫情的严峻形势。2) 疫情期间做什么，除做好居家隔离和自我防护外，还应认清自己在这场疫情防控中应尽的责任。3) 疫情期间怎么做，引导学生开展在线学习，接受在线学习。4) 观看“防疫战”中出现的先进事迹，激发学生学习报国和学习强国的热情，让其清楚地意识目前居家学习也是在做贡献，好好学习，将来报效祖国。

1.2 在线教学内容设计原则

1.2.1 教学内容具有实践性 《酶工程》是一门实用性很强的学科，根据学科特点，在线课程内容设计时应遵循以下几点：1) 课前以任务的形式引导学生查阅与知识点相关的资料，课中学生与大家分享查阅的内容。2) 线上实现课程内容的实践性，课程设计中教师可注意收集学生熟悉的生活案例，采用任务驱动法，以问题形式导入课程，引导学生共同查阅、探讨和分析本案例，从而使学生快速构建课程内容。3) 引导学生进行课程反思，从知识点和案例回顾、个人感悟和知识点的应用实践，使学生充分体会到知识取之于生活、用之于生活的乐趣[8]。

1.2.2 教学内容具有层级性 设计教学内容时，教师应该考虑到每个学生的知识基础、学习条件和学习态度等不同，为保证每一层次的学生学有所思、学有所获、学有所得、学有所乐，根据教学任务，每次课前教师都应为学生制定由低到高的递进式学习任务，采取灵活多变的授课方式满足学生个性化需求，课中采用不同的“任务驱动模式”，教师进一步引导学生互评和互讨相结合，以提高不同学生的学习效率。另外，设课后辅导答疑和心理辅导帮助部分学生解决学习困难和心理障碍，尤其在疫情期间，心理疏导能帮助学生在内心戴上“口罩”，保护自己的心理不受外界干扰，安心居家学习。

1.2.3 教学内容具有可生成性 目前，一些在线教学平台是“一次性”学习平台，在课程内容设计中，教师应该充分考虑到不同层次学生的学习情况，选择可回放，可保存的教学痕迹，方便建立电子学习档案，课后方便学生查缺补漏，互评互学，不断积累教学内容，学生能浏览和下载，形成隐性课程资源。

1.3 在线教学网络资源选择

根据《酶工程》课程教学特点及学生实际情况，在线学习平台的选用应遵循以下原则：1) 容易操作，尽量使用学生熟悉的在线平台，不用单独安装第三方软件，不需要学生注册和迁移，不占用手机或电脑等学习工具的大量内存和大量流量，不需要提前培训。2) 功能强大，多元化交互，既支持手机也支持电脑直播教学。3) 学生能清晰看到教师的课件，一键打卡，作业容易提交和统计，能举手回答问题，容易互动，有回放等。4) 教师还应准备应急备案，提前把电子教材、教学大纲、讲义、PPT及学习相关材料做成电子学习档案，方便学生提前学习。

1.4 在线教学设计思路

疫情期间为了避免“满堂灌”和“填鸭式”教学，针对《酶工程》课程教学大纲、教学目的和学生情况等结合一些教学名师的线上教学设计，整理出适合该课程线上学习的设计方案(表1)。

表1 《酶工程》课程线上混合式教学设计

2 《酶工程》课程教学现状

《酶工程》是以应用为基础的学科，在校期间面对面授课中，大多数教师采用“满堂灌”的教学方式，学生仅作为一个倾听者，互动少，缺乏积极主动性，学习热情不高，在一定程度上制约了学生自主思考和解决问题的能力。一些学校的《酶工程》教学大纲设计中含有理论学习和实践应用，但受实验条件限制，对该课程未设置实验课，教学仅注重理论教学，从而弱化了学生的实验设计能力和理论用于实践能力的培养，学生只能死记硬背书中知识，应付考试，对内容片面化理解，不能把知识与实际生活很好结合，导致学生产生厌学心理和学习效率下降[6]。疫情期间，单一的线上教学进一步增加了教学难度，为了提高学生的学习效率，必须对《酶工程》在线教学进行精心设计。

3 《酶工程》在线教学实施

3.1 导向型教学

在《酶工程》教学中秉承“以学生为中心”的教学模式，教师是学生的帮助者和引导者，通过网络资源平台和PPT直播相结合的教学模式，引导学生充分应用网络视频、文献、动画、图形、图像和文本等相关学习材料，通过作业或小论文考核方式，增加学生对相关知识的关注度。这样不仅有利于学生将知识点由抽象化转为具体化和模块化，还有利于学生建立知识点间的脉络关系，有效促进学生学习[9-10]。

3.2 交互式教学

交互式教学最早于1982年由 Palincsar提出，随后得到不断发展，是在支架式教学理论的基础上发展起来的一种教学模式。交互式教学是在宏观教学情景下，在多点自由切入的教学平台上，通过教师的教与学生的学，同时围绕某一个问题或课题进行平等交流和自主互动的一种教学方法。在《酶工程》教学中，主要使用QQ群课堂和雨课堂平台实现教师与学生间的交互式教学，针对某个知识点，教师在QQ群课堂先用PPT讲解(PPT已通过雨课堂同步到学生手机上)，讲解后教师将涉及知识点的客观题或主观题在雨课堂中释放出来，让学生抢答或在规定时间内完成，教师在雨课堂平台上生成做题情况统计表后展示给学生。若大多数学生对知识点理解存在困难，根据学生喜欢聊天的特点，教师引导学生在群里讨论和交流，还可通过找已经掌握知识点的学生开麦讲解分享等多种途径，促使学生尽快理解知识点。

3.3 应用型教学

《酶工程》是一门应用性和综合性很强的学科，因疫情期间学生不能到实验室实践，教师只能重新设计课程知识点，让知识点取之于生活用之于生活，教师用知识点引导学生结合新型冠状病毒的特点思考以下问题：1) 病毒属于微生物吗。2) 提取病毒基因时用到了什么酶，为什么用这种酶。3) 病毒在人体内复制的方式。4) 病毒为什么传染力极强。5) 举例生活中与酶相关的应用。6) 提出预防病毒感染的措施。学生可通过写论文，课后查阅文献等方式帮助拓展更多关于酶工程的知识点，进一步增强其自学能力和口头表达能力。

4 《酶工程》在线教学存在问题与建议

4.1 存在问题

目前，《酶工程》在线教学存在以下问题：1) 学生学习环境的变化。由学校学习转变为居家学习，导致学生学习氛围下降。2) 师生互动方式变化。由面对面的互动变为隔屏互动，从而增加了师生的互动难度。3) 教学组织结构的变化。由同场地集中式组织变为不同场地分散式组织，因学生所在地网络通畅度不同，导致学生学习效率下降。4) 信息技术地位变化。由教学辅助资源变为主要资源，在线教学成为主要上课方式，网络的卡顿、异常等容易转移学生注意力。

4.2 建议

在《酶工程》在线教学中，为了提高学生的学习效率，解决以上问题，特提出以下建议：1) 教师讲授内容要确保“讲的少，讲的慢，讲得精”。2) 教师在讲课过程中注意多使用引导式教学，同时多采用提问、抢答、弹幕、做题等互动模式，确保学生处于较好的学习状态。3) 若因上课高峰期出现卡顿、无声、网络异常、学生家中停电等情况，可以快速启用电子学习档案，以免在修复过程中耽误时间长，转移学生注意力，耽误学生学习。为保质保量完成在线教学工作，教师要严格督促学生按时打卡、做好课程笔记和课程反思、按时完成课后作业。4) 因学习环境变化，家长应扮演好“学管者”角色，为学生创造良好的学习环境，预防学生在学习中做与学习无关的事。

5 小结

教学有法，教无定法。疫情期间，线上教学成为主流，相比传统教学各有利弊，传统教学中师生能够通过现场面对面交流互动，教师对学生学习状态一目了然；而线上教学能够突破时空限制，但要依赖于网络资源(设备、网络、软件)，对教师的课程设计要求高，对学生主动学习意识和自控能力要求高。因此，要保证在线学习的效果好，除设备保障外，一定要引导学生提高学习行为、情感和认知，同时，师生互相总结线上教学实践经验，不断做教学反思，提升教学效果，共同进步。