疫情背景下基于PBL的在线翻转课堂的实践

王贵霞 刘红煜 张锦慧 黄晓峰

摘  要：为了保证新冠疫情期间在线教学的质量，通过学情分析，确定教学目标，采取基于PBL的翻转课堂进行《基因操作技术》的在线教学。选择智慧树、钉钉和微信等作为在线授课的平台，通过教师直播、学生分组讨论和辩论、在线提交作业等多种方法激发学生学习兴趣、实现学生的学习主体地位。利用平台在线数据、评分量表和调查问卷进行学习效果的评价，教师及时进行反思并调整教学过程。

关键词：PBL;在线教学;翻转课堂

中图分类号：G642 文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2021）09-0112-05

Abstract： In order to ensure the online teaching quality during the COVID-19 epidemic situation， the online flipped classroom based on PBL was adopted for online teaching of gene manipulation technology according to the teaching objectives determining through the analysis of learning situation. Smart-Tree， DingDing and WeChat were selected as online teaching platforms. Students' interest in learning can be stimulated by teachers' live broadcast， students' group discussion and debate， and online submission of homework. Students' subject position in learning had been realized. The learning effect was evaluated through the platform online data， rating scale and questionnaire. Teachers should reflect and adjust the teaching process in time.

Keywords： Problem-Based Learning; online teaching; Flipped Classroom

教育屬于人员密集型行业，面对新冠疫情，为了有效减少人员聚集，防止疫情进一步蔓延，教育部发出“停课不停教，不停学”的号召，并印发了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，意见指出各高校应积极开展线上授课和线上学习等在线教学活动，保证在线学习与线下课堂教学质量实质等效。[1]

为了保障疫情期间在线教学的质量，在《基因操作技术》课程教学过程中，积极探索基于问题学习（Problem-Based Learning，PBL）的在线翻转教学的方法。PBL最早起源于医学教育，1969年由霍华德·巴罗斯（Howard Barrows）教授首创，强调把病人的病情（即问题）作为课程设置的中心，突破传统的教学模式，建立以问题为中心的研讨模式。[2]PBL教学模式在医学院校获得了广泛的推广应用，并取得了显著丰硕的成果，因此，医学以外的其他学科领域也开始效仿。在北欧丹麦的两所大学将PBL引入到工程学、管理学等相关领域，进而提出以问题为导向，以项目为依托的新型PBL（Project-Based Learning，PBL）模式，即基于项目学习。这种模式的特点是学习活动不再以教材为中心，而是围绕特定项目进行组织。[3]基于项目学习与基于问题学习都简称为PBL，两者侧重不同，但是其核心思想主要表现为以下几个方面：在学习方法上强调以问题为导向，以项目为依托，让学生在真实情境中解决具体问题以获取知识、并通过反思建构属于自己的知识。在学习形式上强调以团队学习为主，通过学生之间的互动实现知识分享。在学习主体上以学习者为中心，鼓励学习者自己选题，自己制定目标，自主学习，成为独立的思考者与学习者。而教师只是作为一个陪练，扮演辅助和引导者的角色。[4]

伴随着慕课的发展，翻转课堂（Flipped Classroom）作为慕课和课堂教学的混合学习模式，在实际教学过程中获得了越来越广泛的应用。翻转课堂是指在课前学生观看慕课的某个主题的视频，结合PPT等资料自主学习;而在课堂中，学生进行学习测试并提出疑问，老师以学生的问题为导向进行讲解，通过课堂讨论，加深对知识的理解的深度和宽度，使知识内化，形成知识体系框架;或者在课堂上进行实践操作，将理论与实践结合，学生在课后完成作业并在线提交。相对传统的教学方式，翻转课堂更强调学生自主学习。[5]

根据疫情期间在线教学的需要，结合PBL和翻转课堂的教学理论，下面以《基因操作技术》课程为例，从课程教学设计、教学实施、教学评价和教学反思四个部分展开介绍基于PBL的在线翻转课堂的实践探索。

一、基于PBL的在线翻转课堂教学设计

（一）学情分析

开课前，通过在线平台进行测验，确定学生已经基本掌握了基础课程微生物培养与鉴定的理论和操作技能，但对分子生物学的理解不够深入，需要继续培养学生对基因进行操作的能力，夯实基因层次的理论知识。同时，通过在线调查问卷了解学生的学习特点，学生注意力集中时间约为10-15分钟，教师需要通过多种信息化手段充分利用并延长学生的有效学习时间。高职学生易于接受信息化教学手段、乐于通过团队合作完成任务。

（二）确定教学目标

通过以上学情分析，确定《基因操作技术》课程选择真实具体的职业活动“构建人干扰素α-2b工程菌”的工作项目为课程载体，通过本课程的学习，学生应掌握对基因进行剪切、连接、筛选与诱导表达的理论知识，具备利用基因操作技术构建基因工程菌、生产基因工程药物、疫苗等生物产品的能力，适应基因工程药品生产工作的要求。同时在项目教学和基于PBL的在线翻转教学过程中，培养学生的职业素养、家国情怀和团队合作能力。

（三）课程整体教学设计

1. 教学资源与在线平台

选择智慧树、钉钉、微信和抖音作为在线教学的平台，各平台的资源和用途见表1。

2. 教学方法

基于PBL的在线翻转课堂按课程的项目任务为主线进行，教师通过在线直播进行重点和难点的讲解，学生以小组为单位在线讨论学习，教师进行解释、补充和评价。在线下，学生利用在线平台的慕课、PPT等学习资源围绕工作任务进行自主学习，在线提交作业和测验考试等。

3. 学习评价

学生学习效果评价以形成性评价为主，结果性评价为辅。采取平台形成的学习数据、教师评价、小组互评等多种方式进行评价。见表2。

二、基于PBL的在线翻转课堂教学实施

（一）发布在线学习任务

针对疫情背景下，完全在线学习与在教室面对面布置学习任务的不同，在线教学需要与学生进行更多的文字交流，因此，需要按学习进度发布通知文件。

在开课前，发布“老师给学生的一封信——在线上课注意事项”，在信中介绍慕课、直播上课和在线小组讨论学习等学习方法与安排，以及成绩评价方法等，在信中还与学生进行了情感沟通，请求如遇老师在教学过程中“翻车”，给予理解，并及时的反馈和建议。同时，发布在线学习平台的使用说明。例如，为学生准备智慧树学分课使用说明、翻转课使用说明、思维导图作业说明和课程评价量表使用说明等。

在上课过程中，为学生准备精细、明确的在线学习计划、小组学习任务、每次课的作业、在线讨论题目，章节测试等通知文档，按学习进度的时间节点依次发布。同时，每次工作任务结束后，发布优秀作业作品展示。

以上学习任务的通知在智慧树翻转课平台发布，同时分享至课程微信群。

（二）组建在线学习小组

按教师指定的学号组成团队，每组约4-6人。各小组分别成立钉钉群。在完成每项任务时，每小组选取一位小组长和一位记录员，其它同学为组员。每项任务的小组长和记录员轮流担当。小组长负责任务的分工、组织和协调，并主持小组视频会议;记录员负责记录每名成员的发言要点，撰写任务会议纪要;每位组员都要准备约3分钟左右的发言稿。

（三）教师在线直播授课

教师利用智慧树平台直播，评价反馈上一项的工作任务完成情况;讲解本项工作任务的重点难点，并答疑;布置下一次的小组讨论学习任务主题和需要解决的问题。学生需要签到、提出问题，参与课堂互动环节。

（四）小组在线讨论学习

每项工作任务的第一次课由教师在线直播上课，讲解重点难点，并布置工作任务。

接着，以小组为单位，在课前，各小组需要单独组织小组学习活动，选出每次任务的小组长和记录员，小组长和各位成员协商，确定任务分工。每名成员按自己的分工，查阅学习资料、利用慕课、PPT和电子教材等在線资源自主学习，整理发言稿或提纲，有疑问的记录下来，在翻转课的问答区提出问题。

每项工作任务的第二次课堂学习，以钉钉视频会议为在线平台，由小组长发起本次任务会议、主持小组讨论，小结并结束会议;记录员汇总每位成员的发言要点，形成规范的会议记录;每位组员按任务分工汇报自主学习的成果。通过小组成员之间的分享、交流和讨论，团队一起解决问题，完成任务。老师则以观察者和引导者存在，倾听并观察每位成员的表现，适当打断话多者，适当引导发言少的学生发言;以学生分享讨论过程中出现的问题为切入点，补充不足、解释重点、难点和疑点，加深学生对知识理解的深度和广度;点评学生发言，以闪光点为重，激励学生，同时指出需要改进的地方和努力的方向。同时，教师根据评价量表的评分维度，对小组讨论学习的效果进行评价。

在课后，每位学生都需要完成该次任务的思维导图作业、讨论作业并在线提交，完成在线小测验。每个小组则需要完成小组讨论学习记录单、工作任务标准操作规范和小组讨论学习的精彩片段，在线提交到智慧树平台。

三、基于PBL的在线翻转课堂效果评价

（一）平台形成的学生学习数据

基于PBL的在线翻转课堂的学习成效主要以在线平台自动形成的数据为依据，从在线资源的学习进度、参加直播课堂活动、参与在线答疑、在线提交作业和在线完成测验考试五个方面评估学生学习效果，见表3。

（二）教师评分的小组讨论学习评价量表

教师在课程开始之初就把制定好的相关评价量表在线发布，仔细解释这些评价标准的含义，直到所有学生充分了解为止。让学生在课程开始前就清晰了解课程的教学目标和评价标准以及教师的期望，他们就会更主动地调整自己的学习，以满足教师的期望，可以促使学生主动学习。评分量表按不同维度给出不同评分，主要评价小组长主持视频会议的能力、组员讨论发言的质量、记录员会议纪要的质量和工作任务标准操作规范的质量，教师依据评价量表打分，评分结果平均为88分。

（三）学生在线学习调查问卷

在线教学的期中和期末两个阶段，通过问卷星向学生发布了“新冠疫情期间在线小组讨论学习情况调查问卷”。第1题是关于哪种在线资源对自主学习帮助较大，91.89%的学生选择了课程PPT，其次75.68%的学生选择了慕课视频，这可能和教师在直播授课时应用了课程PPT，便于学生课后用来复习和完成作业有关，在此基础上，学生再利用慕课视频观摩实验示范操作。

第2题，有89.19%的学生认为教师直播授课对于远程在线学习对自己的帮助最大，有70.27%的学生也非常认可基于PBL的小组讨论学习模式，还有67.57%的学生同时选择了教师安排学习任务和在线答疑对自主学习的帮助比较大。可以看出，在线直播课堂和传统的教室课堂虽然没有空间上的一致性，但是做到了师生时间上的同步学习，学生最容易接受，其次是基于PBL的小组讨论学习充分利用了在线学习资源，发挥了学生的主体学习地位，小组成员各有分工，通过相互交流学习，完成工作任务，培养学生的团队合作能力、职业素养，还有机的融入课程相关人物和事件，进行课程思政教育，培育学生的家国情怀。

调查问卷的第3和4题是学生对基于PBL在线小组讨论学习的反馈，83.78%的学生认为小组讨论学习的形式激发了学习兴趣;72.97%感受到与他人合作过程中，形成了团队归属感和荣誉感。83.78%的学生认为通过小组讨论学习的方法使他们查阅资料、整理知识等自主学习能力得到了锻炼，78.38%选择小组成员的组织协调能力，67.57%学生认为自己分享过程中的语言表达能力得到了提升。整体来说，学生能够从基于PBL的在线翻转课堂中获得知识、能力和素养的提升，学生对基于PBL的小组讨论学习认可度较高。

第5至8题学生对在线学习的自我评价。48.65%的学生自我评价为10分，27.03%的学生选择了9分，反映出学生对在线学习体验的获得感和成就感。第9和10题是学生对教师在线教学的评价，94.59%的学生表示曾经向教师提出问题并得到了及时回复;81.08%的学生对教师在线教学评分为10分，10.81%为9分。整体来说学生对教师在线教学的工作给予了肯定。

四、基于PBL的在线翻转课堂教学反思

疫情防控的特殊时期将原先处于辅助位置的在线教学推向了中流砥柱的位置，这是一场教学危机，同时也是教学革新的机会。针对《基因操作技术》课程一学期的基于PBL的在线翻转课堂的教学，主要从以下几个方面进行了反思和改进。

（一）基于PBL的在线翻转课堂中教师的角色

新冠疫情背景下，准备在线教学资源时，教师要意识到师生以往大段时间的便捷的面对面交流情境不存在了，教师要注重思考和重建在线环境下教师如何教、学生如何学的理念。教师为了适应在线教学需要定位新角色、探索新方法、掌握新技能，要立足变化，摸索每次在线教学内容的颗粒度和教学互动方法的多样性。[6]

基于PBL的在线翻转教学，教师是教学资源的整合者。教师要结合所选择的慕课资源和各平台的功能，制定课程在线授课实施方案、在线授课计划、在线学习方法与评价方法等教学文件，相对于课堂教学，在线教学课程设计要更加精细化。基于PBL的高职在线翻转教学，是以学生自主学习在线资源为主，辅以教师的引导、答疑、激励和评价，所以教师需要为每日的直播授课准备只含有重点和难点的PPT，也就是在线教学的知识传授应该有更小的颗粒度。为了满足学生对知识的系统性掌握的需要，教师可以准备电子版教材供学生阅读。

基于PBL的在线翻转教学，教师是课程重点和难点的讲授者。即使有方便好用的直播平台，也不能套用在教室上课的PPT满堂灌，基于PBL的在线翻转教学，尊重学生学习的主体地位，充分发挥在线学习资源的作用。教师在直播时应该讲解重点难点、并进行答疑，采取多样的在线互动方法充分调动学生参与学习的积极性。

基于PBL的在线翻转教学，教师是学生自主学习的引导者和激励者。教师要通过课程设计、布置任务和作业引导学生学习的进度和方向;通过解答问题、批改作业肯定学生自主学习的成效，并通过多样的在线互动方式，发现、欣赏和赞美学生的闪光点，激励学生在自主学习过程中勤于思考，勇于提问。慕课已经发展为成熟稳定的在线学习模式，但是缺乏了师生之间的真实链接感，无法完全适应疫情期间在线教学需求。基于PBL的在线翻转教学有效的促进了师生的感情链接，便于充分开展师生互动和生生互动。

教师还是终身学习的践行者，也是自主学习的主体。为了应对新形式下对教师提出的新要求，每一位教师都必须躬身入局，学习新的教学方法和技能，各平台提供了丰富的培训视频，各学校也组织各种形式的在线教学的培训和观摩学习。现在只要有一个APP，有一个课程码就可以加入任何课程的学习。教师不仅可以在线学习学科知识，更要学习在线教學的新理论、新技能。

（二）基于PBL的在线翻转课堂的教学环节

基于PBL的在线翻转教学以学生为中心，以项目任务为基础，通过采用小组讨论的形式，学生围绕问题自主学习，发现问题，培养学生自主学习能力和创新能力的学习方法。基本教学环节应该包括：1. 呈现问题情境。2. 研究问题，明确问题中的事实信息、学生们的想法和假设、确定的学习议题和行动计划。并选出小组长和记录员。3. 重新研究问题，当学生独立完成自主学习后，小组同学聚集在一起，对问题进行再次考查，由小组长组织，每名组员报告他们的工作。4. 交流和汇报研究成果，是整个PBL任务所要达到的成果目标，它能反映出学生的学习结果。5. 反思与评价，为了帮助学生提炼所学到的东西，教师要有意地鼓励学生反思问题解决的过程，思考这个问题与以前所遇到的问题的共同点与不同点。[7]《基因操作技术》课程采用基于PBL的在线翻转教学，呈现给学生的问题情境为生物制药工作场景下，生产基因工程药物的工作过程;课程需要解决的问题是围绕工作任务展开的，每完成一个工作任务需要解决任务原理、仪器设备的使用、操作步骤和注意事项等问题;利用钉钉的视频会议功能进行小组的在线学习，主要围绕工作任务进行讨论;每项工作任务最终成果为该任务的标准操作规范文件;在整个过程中，通过教师的引导、解释、补充和评价辅助学生自主学习。

总之，基于PBL的在线翻转课堂精选课程内容，在课程中培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维;使教学形式呈现互动性，学习结果具有探究性和个性化;课程内容与学习方法具有一定难度;从而打造具有高阶性、创新性和挑战度的在线课程。[8]基于PBL的在线翻转课堂的实践探索，不仅保证了疫情特殊时期在线教学的质量，也可以为适应未来针对来源多样、数量更多的高职学生的教学提供借鉴。

参考文献：

[1]教育部：疫情防控期间做好高校在线教学组织与管理工作[EB/OL].2020/02/05，http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s

5987/202002/t20200205_418131.html.

[2]张华.PBL教学法在高职院校教学中的应用研究[D].河北师范大学，2010.

[3]陈丽虹，周莉，吴清泉，等.PBL教学模式效果评价及思考[J].中国远程教育，2013（01）：23-35.

[4]崔炳权，何震宇，王庆华，等.PBL教学法的研究综述和评价[J].中国高等医学教育，2009（07）：35-36.

[5]姚哲.职业教育MOOC发展的影响因素和对策[J].宁波职业技术学院学报，2015（6）：25-30.

[6]焦建利.疫情防控背景下“停课不停学”在线教学案例研究[J].中国电化教育，2020（3）：107.

[7]李芒，徐承龙，胡巍.PBL的课程开发与教学设计[J].中国电化教育，2001（06）：35-38.

[8]张新启.打造高职“金课”的理念与举措[J].中国职业技术教育，2019（2）：8-10.