基于智慧教学平台的分子生物学教学改革与思考

【摘要】分子生物学是一门理论性、实践性以及学科交叉性都非常强的学科，同时也是生命科学的基础学科之一。分子生物学作为生物学专业及相关专业的主干课程，其教学活动除了承担知识传递的功能，还在培养学生的实践、探索、创新和科学精神等方面起着一定的作用。随着新时期高校大学生培养目标的改变，创新、自主学习等能力的培养需求推动了包括分子生物学在内的本科教学改革的发展。本文以雨课堂等信息化、智能化相关教学工具为基础，进行了分子生物学教学的改革探索和思考，为线上线下相结合的混合教学、过程性考核教学等教学方式提供探索基础，进一步激发学生对学习的兴趣，进而培养学生的主动学习能力、创新思维能力和利用所学知识解决问题的实践操作能力，服务于新时期社会主义现代化建设人才培养的需要。

【关键词】分子生物学  智慧教学  混合教学  过程性考核

【基金项目】2020年南京师范大学教育教改研究课题及江苏高校品牌专业建设工程项目。

【中图分类号】G642;Q7-4       【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）28-0036-02

一、学科教改的必然性

（一）分子生物学发展迅速

分子生物学教学内容丰富，知识点比较多并且重视实验技能的培养，同时还与其他学科的内容相互联系、相互渗透，涉及到生物化学、遗传学等多门学科。除了书本理论知识，分子生物学在很大程度上来说还是一门时效性和实践性强的学科。我国分子生物学的教学大部分仍然为传统教育模式，主要通过教师的课堂讲授，考试以知识的记忆为主。由于条件的限制，以及教师在投入时间和精力的不对等各方面因素的限制，目前为数不多的分子生物学探究式教学更多的是体现在课堂教学，并没有将课堂教学和课下的科研训练以及新知识、新理论突破的更新及归纳有机结合起来。传统教学模式可能导致学生养成一些惯性思维以及固化知识。惯性思维主要体现在学生思维僵化，缺失新思想，难以迸发出新的思维火花;知识固化使得学生创造性缺失，不会灵活使用所学知识。5G时代的到来，大数据挖掘和最新科研热点的发现，都使得分子生物学的教学面临更多的挑战和机遇[1]。传统的教学模式和方法，与分子生物学日新月异的发展及大数据时代信息大爆发之间存在的矛盾，使得分子生物学教学采用“雨课堂”和“超星”等智慧化教学工具成为教育改革发展的需求。

（二）教学考核方式改革的需求

当前教育改革的一个重要方向是注重学生的过程性考核，对学生的整个学习过程进行跟踪，引导学生进行持续学习。掌握教学规律，对学生的学习难点和兴趣点进行充分考查，对教学过程进行有效考核以及更好更高效地进行课后辅导等，也是教学的一个主要内容。长期以来，我国传统的分子生物学理论课教学注重教师的讲授和知识的灌注式传递，或者只是简单枯燥的课堂提问和问答。这种教学方式限制了师生之间的相互交流及教师对学生学习状态的持续关注和了解，对整个学习过程的考核也缺乏有效的手段和评价机制。随着网络技术的发展、新型教学软件、教学工具和后新冠疫情下的网络教学的需求，分子生物学教学模式也必然出现革新。利用雨课堂等信息化、智能化的教學工具建立系统化的过程考核方式，在教学过程中分析学生学习过程中的难点和兴趣点，加大辅导力度，对学生反映的难点进行重点指导，使得过程性考核的可操作性大大增强，并利用教学效果检验和调整教学内容及方式。信息化、智能化的教学工具和创新性教学方法的实施，增加了师生之间的信息交流，增强了对学生学习的动态了解和持续的答疑解惑，并能够通过设置问题及过程知识点考查等手段很好地对学生的学习进行过程性的考核，并随时可以根据学生的学习效果来调整教学进度，从而有利于分子生物学课程的学习和教学[2]。

（三）教学模式改革的趋势

目前，随着信息化的发展，国家倡导国家精品课程建设和双一流课程建设，推广优质课程和教学的普及，从而使得线上教学和新媒体教学工具的使用成了教学改革的一个大潮流和大趋势。充分利用网络教学资源，将线下教学内容和线上自主学习相结合，将教师的讲课和学生独立学习共融通。同时，结合课前预习、课堂跟踪和课后辅导的教学方式，对培养学生的自主学习能力和自由探索能力及实践精神至关重要。此外，在实践教学方面，因为大部分学校可能受到实际条件的限制，如实验场地、实验设备和实验器材的缺乏等，无法让每一个学生都得到全面的实践科研训练，很多实验甚至是以观察为主，从而使得学生在学习过程中缺乏对细节的把握。网络教学资源、新媒体资源、网上公开课及虚拟仿真实验室的建设等网络信息资源能够大大丰富当前分子生物学的教学，使得学生有更多的机会接触到更广泛的教学资源，能够更感性地体会到实践教学的内容。而如何更好地掌握和利用好这些教学资源便成了分子生物学教学改革注重和探索的一个主要内容。利用新媒体资源和新的教学工具和小程序等激发学生的兴趣成为了一种可能。

二、以雨课堂为基础的教改探索

（一）智慧化教学的优势

随着网络技术和5G通信技术的快速发展，雨课堂、超星等大批信息化、智能化的教学工具被开发和应用于教学实践中来。这些教学工具和教学资源的使用是新时期教学改革的有利补充和基础保障。充分利用“雨课堂”等网络教学资源和网络化、智能化的教学工具，结合实践教学内容，一方面能够将课本教学与线上教学结合在一起，拓展更新分子生物学教学的知识点，培养学生的自我思考和自觉学习的能力，系统锻炼学生的创新思维和生物学素养，使学生能够真正做到理论与实际相结合，从而灵活有效地使用学科知识，增加学生对生物学，尤其是分子生物学的学习兴趣，激发学习热情。另一方面，将线上线下教学相结合，使用智能化的教学工具，能够更好地引导学生的学习，激发他们的学习热情。同时，学生的持续参与能够在一定程度上促进教师对教学质量的提高，能够促进教师更快更高效地回顾自身教学过程中的不足和其他存在的问题，提高教学质量。通过整合网络上的教学资源和新媒体资源，激发学生自我学习的兴趣，引导学生自主学习，进而培养学生的逻辑科学思维，增强学生的动手能力，让学生能够在自我学习的时候发现问题，并且尝试解决问题。

（二）教学改革实践

在教学改革实践中，我们利用“雨课堂”教学工具，结合以往在分子生物学教学中的积累和探索，对分子生物学教学改革做了一些初步的探索，包括对教学内容、学生评价和教学成效进行了一定的探索。首先，充分理解分子生物学的教学内容。由于分子生物的飞速发展，目前国内主流的分子生物学教材也存在知识点老化的现象，我们根据分子生物学的最新进展，利用网络教学资源、数据库资源及新媒体资源对分子生物学的教学内容进行补充，通过雨课堂的课前预习功能等传授给学生，引发学生对分子生物学课程的求知欲和探索欲。其次，全过程式教学，线上线下互动。充分发动教学团队老师，通过雨课堂或微信群等信息工具进行实验交流和文献资料查找汇总和交流，培养其创新精神和科学素养。第三，除了混合课堂教学外，还利用雨课堂等工具及建立微信群、QQ群等方式随时随地为学生解答学业中存在的问题。利用课题组成员所指导的研究生，让有一定学科知识积累的研究生在时间上较为灵活地解答本科学生的问题。如此，全面培养大学本科学生的自主学习能力、探索知识能力和巨匠精神。

（三）考核改革实践

根据过程性考核的教学考核方针指导，利用雨课堂，教师在课堂教学环节中设置学生通过扫码进入课堂进行学生出席签到，取代了传统的点名签到环节，能够将课堂时间进行更充分的利用，大大节约了时间，提高了教学效率。在课堂讲授开始前，利用雨课堂进行小测试环节，根据上节课的教学内容，设置不同类型的测试题让学生作答，检测学生对之前上课内容的掌握情况。通过签到、随堂小测和预设课堂内的学科讨论等，引导学生主动思考，积极加入到课堂过程学习，每节课课后对学生表现进行量化统计，对连续多堂课出现在预警名单中的同学进行私下沟通，了解学生在实际学习中的问题，进行个体化的指导。课后，学生能够通过回看功能对课堂中沒有听到的知识点进行回看复习，而教师也可能通过试卷库设置课后练习，以延伸阅读资料推送、课后反思分享及课后学习效果评测等。此外，网络上当前有大量的生物学相关的微信公众号及视频号等，对分子生物学相关的内容和最新的学科相关科研进展进行报道，师生能够通过建立微信群进行分享，向学生推送相关科研进展报道等，也能够让同学们了解更多更新的科研进展。

三、结语

随着社会经济发展，我国的改革已经进入了深化改革阶段，国家“十四五”规划将着重推动高质量发展，从而要求高等教育在教书育人的过程中，要全面思考新时期人才培养的需求，必须立足新发展阶段，以新发展理念和新发展格局为出发点，进行人才培养。分子生物学虽然是一门专业基础课程，但在其课程教学过程中，除了知识理论的教学外，同样需要对学生的自我学习能力、知识更新能力、创新能力及实践操作能力进行培养。充分利用智慧教学工具和网络资源及不断更新的新媒体科技资讯资源，利用不断升级的信息传递技术和智能化教学平台对生物学及相关学科的学生的知识背景和学习过程进行了解并且辅导，促进学生独立学习、自我实践，将所学知识应用到解决实际科学问题上，提高学生主观能动性，提升学生自身素养和实践创新能力。

参考文献：

[1]翟中和.面向21世纪的生命科学[J].生物学通报. 1994， 8：1-4.

[2]胡志刚.以专业能力为导向的本科生物学核心素养的培养策略探索[J].课程教育研究.2018（41）：255.

作者简介：

胡志刚（1980年-），男，副教授，博士，主要从事分子生物学研究和教学工作。