线上教学在生命科学通识课中应用的学习体验调查与思考

袁惠君，冯再平，巩慧玲，鲍婧婷，程子义

（兰州理工大学 生命科学与工程学院，甘肃 兰州）

一 引言

21世纪是学科交叉大发展的时代，人类生存和发展所面临的重大问题都与生命科学相关， 掌握现代生物学知识是高素质、创新型人才必备的知识结构组成之一[1-2]。随着产业智能化和无人化技术推进，就业压力空前增加，通过创业带动就业尤为关键。创新型人才培养成为高等教育人才培养的首要战略目标之一[3-4]。生命科学与工科的交叉领域是目前大学生创新创业的热点。2020年11月18日第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛金奖前20项中有5项是工程技术与生物技术结合的产物[5]。2019年底新冠病毒肺炎疫情的突然爆发，促使各高校强化生命教育[6]，生命科学通识课成为工科院校开展生命教育的重要平台。在工科院校开设生命科学通识课成为新工科建设背景下工科教育发展的必然。

生命科学通识课历来以传统课堂教学为主。但是，随着教育部《2018年教育信息化和网络安全工作要点》中提出“推进信息技术与高等教育教学深度融合，加快网络优质教育资源建设与应用”的要求，利用互联网、移动终端、大数据、云计算等现代信息化技术构建线上网络教学平台的教研活动在各大院校、教育机构迅速展开。2019年中国在线教育市场规模达4041亿元，在线教育用户达2.61亿人[7]。以互联网为平台的网络教学方式在生命科学通识课教育中也广泛应用[7-8]。2019年底新型冠状病毒肺炎疫情爆发，通过网络教学实现的“停课不停学”活动再次将网络教学的应用推向高潮，也成为检验网络教学效果的“试金石”。但是，学生对线上教学方式完成生命科学通识课的学习感受未见相关评估报道，而后者是促进生命科学通识课程教学效果必须关注的方面。

为此，本文设计了《网络教学在工科院校生命科学通识课教学中应用的学习体验调查》问卷。问卷针对2020年春季选修《现代生命科学与技术》和《生命与进化》两门生命科学通识课的兰州理工大学非专业本科生展开调查，内容包括网络教学内容选择、教学设计、认可度等方面。参与本次问卷调查的学生共371人，其中男生76.5%，女生23.5%；主要为工科专业的学生，占总人数的75.2%，其次为理科生，占20.2%，文科仅有4.6%；学龄以大一、大二和大三的学生为主，分别占总人数的35.6%、29.6%和33.7%；甘肃省内学生占绝大多数，为68.2%；学生父母职业多为工人和农民，分别为30.5%和62.3%，干部仅占7.3%；45.8%的学生从未参加过线上学习。该调查结果将为进一步促进和完善线上生命科学通识课教学模式设计，提高线上教学质量提供依据。

二 学生对工科院校开设生命科学通识课的态度

从工科非生物类专业学生对开设生命科学通识课的态度来看，74.1%的学生认为有必要(图1A),92.7%的学生希望对该学科有一定的了解(图1B)。可见，工科学生对开设生命科学通识课态度积极，这与工科学生接受的专业训练特点有关。工科学生的专业学习注重逻辑思维和实践动手能力培训，对实验性和逻辑性强的学科普遍有强烈的好奇心与求知欲，生命科学知识兼有这两方面的特点。当今人工智能、仿生产品在生产和生活中大量涌现，更促使工科学生对生物技术领域产生求知的愿望。因此，针对非生物工科专业的学生开设生命科学通识课符合学生的需求。

图1 学生对工科院校开设生命科学通识课的态度分析

三 学生对线上教学方式在工科院校生命科学通识课教学中应用的态度

从学生对生命科学通识课授课形式的选择来看，近半数的同学偏好用线上教学与课堂面授相结合的方式，仅有17%左右的学生赞成完全网络教学模式(图2A)。但是，90%学生对新冠病毒肺炎疫情爆发期间采用完全线上教学模式感到满意和非常满意。可见，从学生的学习体验来看，常规情况下生命科学通识课的授课形式采用线上教学与课堂面授相结合的混合教学模式是最受欢迎的，线上教学是一种重要的辅助教学方式。

多数学生认为线上教学最大的优点是能反复看回放(图2B)，最明显的缺点是强制性和监督学习功能差(图2C)，降低学习效果。采用线上教学与课堂面授相结合的混合教学模式既有线上教学反复看回放的功能，又能通过课堂教学强制学生在特定的时间完成基本学习任务，弥补了线上教学的不足。因此，混合教学模式成为多数学生心目中理想的教学方式。

图2 学生对线上教学在工科院校生命科学通识课教学中应用的态度

四 学生对生命科学类公选课线上教学内容的期望分析

近70%的学生对生物学知识在工科和医学方面的应用感兴趣，其次是生物学知识与农业的交叉融合。生物学知识在工科方面应用的内容中，仿生学与生物材料方面的内容最受欢迎，其次是生物武器和生物能源。可见，与生产和生活相关的应用型交叉融合领域对学生有较强的吸引力。

在生物学与医学的交叉融合内容方面，学生最感兴趣的是生物技术在遗传病和传染病的诊断、治疗方面的应用，反而对与自己实际生活联系最紧密的优生优育、生殖健康、性教育和艾滋病防治等内容关注度较低，仅30%左右的学生勾选此项，说明大多数学生在这方面的知识有缺失。目前，在校学生非婚妊娠、性病频发等现象就是生殖健康教育缺失的最好证明。优生优育是我国的基本国策，生殖健康、性教育和艾滋病防治是保证大学生未来健康发展的基础。通过生命科学类公选课平台普及这方面知识是大学生生命健康教育最有效途径之一。

在生物学与农业的交叉融合内容方面，超过半数的学生对动、植物、微生物资源开发的内容感兴趣，而对如生物农药这样的新技术关注度不高，可能是由于对其技术核心不甚了解的缘故。

图3 学生对生命科学类公选课线上教学内容的期望分析

五 学生对生命科学类公选课线上教学教授方法的期望分析

线上教学教授方法方面，大多数学生希望采用微课形式完成网络教学，即知识片段化，采用短视频介绍知识点，每个知识点讲授时间控制在10-15分钟；而系统讲授，每节网课40-50分钟，包括2-4个知识点的传统网课模式被摒弃。从调查结果看，学生希望生命科学类公选课网络教学提高趣味性，其次是增强与日常生活的联系及PPT的自明性和内容的知识性。可见，大多数同学希望在轻松愉快的氛围中掌握知识。因此，趣味性与知识性并重是生命科学类公选课线上教学备课的关键。

在网课录制方面，学生对画面是否需要教师出现的问题观点不一，近半数的同学认为不需要教师出现，而37%的同学则认为需要教师出现起提醒监督的作用，这种选择的差异与个人学习习惯有关。但是，近84%的学生认为网课录制的讲解音频必不可少。可见，网络教学中仅仅上传PPT是不够的，制作成带讲解音频的PPT更有利于促进学习。

六 结语

创新决胜未来，改革关乎国运[10]。不断探索符合时代发展要求的教学模式是教育发展的必然需求。网络在线教学模式是信息技术与高等教育深度融合的产物，是未来高等教育方式中必不可少的补充[11]。无论哪种教学模式，学生的学习体验和教学效果是评价教学模式适宜性的最好标准，而这两项评价结果又会受到如学生原生学习方式、每个学生家庭教育背景、学生日常接触教育设备的先进性等多种因素的影响。因此，借助网络教学平台建立网上长期、科学的生命科学通识课学习体验调查机制，积累不同知识背景、学习习惯、家庭背景下学生学习体验调查的相关数据，在大数据分析的基础上制定生命科学通识课教学模式，是实现针对性强、个性化教育的必要途径。

图4 学生对生命科学类公选课线上教学教授方法的期望分析