MOOC与PBL模式结合在生物化学课程教学中的应用*

2020-10-18刁欢，汤强

广州化工 2020年19期

刁欢，汤强

(1 安徽新华学院药学院，安徽合肥 230088；2 安徽新华学院信息工程学院，安徽合肥 230088)

《生物化学》对于药学专业的学生来说，是一门非常重要的专业基础课。它是一门古老而又年轻的学科。古老是因为我们在很多年前就利用它的知识，年轻是因为它成立的时间比较短，生物化学成为一门独立的学科是在1903年。随着科学技术的飞速发展，生物化学对其他各门生物学科的深刻影响首先反映在与其关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域。通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究，揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘。生物化学是在医学、农业、工业和国防部门的生产实践的推动下成长起来的学科。

从目前药学专业学生对生物化学课程反馈结果来看，生物化学课程内容晦涩难懂、理论知识体系繁杂抽象、理论知识与临床实践联系较少，常不被药学专业学生重视，认为与其核心专业课关联度不大，导致学习主动性不强。教师在授课过程中如果不能合理调动学生的学习积极性，很可能造成学生对知识不理解，影响学习效果。

MOOC(Massive Open Online Course，大规模在线开放课程) 中文音译为“慕课”，是以主讲教师录制课程重点内容视频、并通过互联网专业平台定时开放发布、大规模需求群体参与的、以作业练习、论坛讨论、通告邮件、课程考试等要素交织的教学过程[1]。

PBL(Problem Based Learning)是一种新型教学模式，其本质是基于问题导向的学习模式，它是由美国神经病学教授Howard Barrows 在1969年间于加拿大麦克马斯特大学创立的[2]。在PBL模式中，教师作为引导，学生作为中心，教师提出问题，把控课堂，学生在解决问题中学习，在学习中解决问题。

1 生物化学课程教学现状

《生物化学》课程是用物理学、化学和生物学的现代技术来研究生物体的物质组成和结构，物质在生物体内发生的化学变化，以及这些物质结构的变化与生理机能之间的关系的科学。学习和研究生物化学的目的在于阐明生命活动的化学、物质基础，并与其他学科配合，来揭示生命活动的本质和规律。生物化学课程为其它生物学类课程提供必要的理论基础，是药学类专业的专业基础必修课。

该门课程具有内容复杂、知识点环环相扣、实践操作性强的特点，个别章节抽象难懂，按照传统模式教学，教师普遍反映教学压力大，教学效果不明显，学生学起来比较枯燥，课程趣味性都不高，学生容易产生厌学情绪，为了加强本课程的学习效果，也为将来就业奠定扎实的专业课基础，探寻一种学生接受度高，形式活泼的新教学模式已是迫在眉睫。

2 MOOC教学优缺点

MOOC具有便捷、开放、教学平台易获取等优点。MOOC平台可汇集多个名师线上课程资源，提供线上的便捷学习方式，让渴望学习的人群(包括学生群体、社会人员等)有更多地获得名师教育资源，且不受地域、时间限制，并且能激发学生主动性、积极性与求知的热情；另一方面，授课教师可以通过互联网线上联系方式(如电子邮件、QQ、微信等)来答疑解惑，以增强教学的效果，不局限于课堂教学的有限时间。

现有的MOOC平台也存在一定的局限性，如很多课程对外开放时间有限，并且交流互动环节还需要强化，主讲教师需要花费大量时间进行课程维护，否则无法达到课程开放的最佳效果，并弥补MOOC的短板，在提高教学效率的同时也提高教学质量。

3 PBL教学优缺点

PBL模式是与当前提倡的建构主义学习理论及其教学原则非常吻合的一种教学模式，强调把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决真实性问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，培养自主学习的能力。据 WHO 报告，全球目前大约有 1700 余所医学院采用PBL模式，而这个数字还在不断增加，在西方发达国家一些医学院校已试行了30多年，已引入PBL式的国外大学，其教育方法、教育体系已形成，并且大都形成了对学生与教师的评价体系。而国内的PBL教学仍处于尝试阶段，仅在少数医学院校，如中国医科大学、北京大学医学部、华西医科大学等，在医学基础与临床教学中小规模应用，尚未形成成熟的PBL教学体系，也没有完善的教学效果评价体系。钟英斌[3]通过研究发现，PBL教学法是一种启发性的、开放性思维、培养综合能力、培养复合型人才的新型教学方法和模式。对开阔学生视野、活跃学生思维、培养学生独立思考能力、培养学生分析问题和解决问题的能力，有巨大帮助。罗晶婧等[4]基于思维导图的PBL 教学法既保证了生物化学重点章节的教学内容、方法和手段的创新性，培养了学生主动学习能力和创新能力，又避免了PBL 教学法的缺点，如清晰的逻辑关系与线性脉络弥补了PBL 教学知识结构不完整、效率不高的不足。李俊涛等[5]将PBL 教学法用于临床医学专业生物化学教学中，可有效提高学生分析解决问题的能力与学习积极性，且值得应用。李旭霞等[6]通过研究表明超85%的学生认为PBL结合网络授课的模式对培养自主学习的能力有较大帮助。形象化、生动化的PBL教学形式大大降低了学习难度，激发了学生的学习热情和学习积极性，从而大大提高了学习效果和学习效率，达到教学目的。

4 两者融合教学设计

MOOC和PBL教学模式都能提高学生自主思考和解决问题的能力，本研究将MOOC与PBL教学法相融合运用于生物化学教学过程中，并进一步探讨其可行性和教学效果，以期为高等医学类院校的生物化学教学改革提供新思路。

4.1 MOOC内容设计

《生物化学》MOOC项目通过对生物化学内容重新整合编排，将拍摄包含10 篇40个模块的微视频。在部分重点章节实行MOOC融合PBL模式。生物化学MOOC课程将引领线上学习者探索神秘的物质代谢世界，层层揭开物质之间转化、能量代谢之谜，学习者能够轻松愉快的学习生物化学的深层秘密。

表1 MOOC内容设计Table 1 MOOC content design

4.2 PBL融合设计

选择重点章节进行PBL设计，班级学生随机分成6个小组，每组7～8人，进行4学时的PBL教学模式的讨论课。整个教学过程采用提出问题——MOOC视频学习——分组讨论——教学评价的三段式教学模式。每个病例为1学时，提出问题后通过2次讨论来完成(每次15分钟)，第二次讨论涵盖教学评价(教师对部分学生的评价及同学之间的评价)。

如能将MOOC视频资源作为PBL教学改革的前奏或跟进部分，将会提高PBL的教学效果。为合理时间内MOOC和PBL可有效相互融合是我们面临的重要课题：两者知识点既要相互补充、相互呼应，又要有所突出、有所强调。在组织MOOC和PBL的优化融合设计中，以学习客观数据(如每次测试的通过率、问题回答的正确率、课程笔记的记录情况)和主观数据(如通过问卷、网络调查采集的满意度数据等)为效果反馈依据。在此基础上进行课程教学方法优化、课程考核方式优化，该课题的研究成果有望在提高本课程教学效率和教学质量，推进药学专业生物化学课程教学从传统课堂授课向网络化和大数据时代的新型教学方式的转型。

4.3 教学效果评价

教学效果评价体系分为两方面，一是具有代表性的期末考核，其次是课程的过程考核。期末考核是在课程结束后，由生物化学教学小组根据教学大纲要求统一命题，对两组(实行改革组和未改革的对照组组)学生的理论课成绩进行比较(总分仅计算期末考试成绩及实验成绩)。课程的过程考核相对更加细致、详实。在《生物化学》课程考核方式中引入过程考核，即以“重过程评价”为主要指导思想改革考核方式，改去以往期末一卷决定成绩的做法，更加注重学生学习过程的评价，其中包括实验课程教学的效果。本课程采用N+2过程考核形式，“N”指在教学进程中分阶段对学生进行的考核次数，可根据教学实际需要灵活设置，“2”指学习笔记和期末作业。生物化学课程在理论模块教学中设立3次过程考核，实验教学设立1次考核。每次考核过程中加入适当比例的自主学习内容、PBL案例讨论的情况酌情作为加分点，鼓励学生利用MOOC资源进行自主学习。通过改革考核方式，不仅加强学生对基础理论知识的掌握情况，而且最重要的是鼓励学生进行全方位知识训练，将实际操作技能与基本理论知识有效融合，强调《生物化学》知识在药学领域的应用性与实践性。

4.4 创新能力培养

依托《生物化学》课程，结合PBL课堂讨论案例，开展相关领域的开放性实验，实现项目从理论到实践的逐步开放，学生在自我锻炼的同时，也加强了理论与实践的联系。并以生物化学开放实验室为平台，大胆引导学生开展前沿创新研究，积极引导学生参加大学生课外科技活动以及带着科研成果参加相关创新创业类的学科竞赛。例如，2016级药学专业何静、董盼盼、黄莹等同学在刁欢、陆松侠老师的指导下，带着开放实验室的科研成果(有机口红、茶画)，积极参加安徽省大学生服务外包创新创业大赛，分别获得省级一等奖、二等奖，以及参加安徽省茶文化创新大赛，获得省级三等奖，并取得本竞赛项目的首次等级奖突破，充分体现了我院学子的优秀创新能力。2019年，药学院学子积极参加省级、国家级药学专业实验技能大赛，充分利用学科平台，开展开放实验指导，获得省级二等奖3项，三等奖1项，同时还在国家级比赛中获得国家级三等奖1项。