“细胞工程”线上教学改革与实践探索

董丽丽,万志兵,佘新松,胡晓倩，胡长玉,陈向阳,于海东

黄山学院生命与环境科学学院，安徽黄山，245041

《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》指出，课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量。为贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，落实新时代全国高等学校本科教育工作会议要求，必须深化教育教学改革，必须把教学改革成果落实到课程建设上。

“细胞工程”是生物技术本科专业开设的一门专业主干课，是现代生物技术的重要组成部分，同时也是现代生物学研究的重要技术工具[1-2]。“细胞工程”课程组教师遵照“课程为专业目标服务”的原则，以学校“地方性、应用型”办学定位为指导、结合生物技术专业的“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才目标，已对课程进行了一系列的改革探索与实践，形成了比较完整和优化的线下教学体系[3-4]。但近些年，随着网络通讯技术的迅猛发展，大规模数字资源的建立，教师的“教”和学生的“学”更加多元化[5]，传统的“传递-接受”式课堂教学已无法满足当前教学的需求。另一方面高校无线网络的日臻完善，智能手机、平板电脑等移动终端在高校的普及，为“互联网+”的教学模式提供了可能[6]，在这种形势下，线上教学比重的逐步加大是教育发展的必然趋势[7]。为此，课程组教师利用现代化信息技术手段对细胞工程进行了线上教学改革，提高了细胞工程课程的教学质量和教学效果，激发学生的学习积极性和主动性，取得了良好的成效。

1 课程构建

进行线上教学，首要的是构建线上教学的课程体系，虽然细胞工程线上资源较为丰富，如暨南大学邓宁、唐勇老师开设的动物细胞工程，山东师范大学安利国等老师、上海交通大学李志勇等老师、华中农业大学柳俊等老师开设的“细胞工程”课程等，但课程组教师经充分讨论，认为各个平台的课程各有优势，但对于学生来说，选择单独的课程平台不是非常合适，基于此，课程组教师综合各个平台课程优势，最终选用超星学习通组建了细胞工程网络教学平台。为便于及时的交流沟通，建立了细胞工程学习QQ群。目前，细胞工程已形成了完整的网络资源体系，包括课程教学目标、教学大纲、课件、讲义、课程视频(包括教师自己录制和选择其他平台教师资源)、拓展学习资料、习题库(包括单选、多选、判断、填空、简单、问答等题型)、作业库和章节测验等。

2 课程实施

线上教学完全依赖于电脑、手机等通讯工具进行，上课过程缺少了线下课堂师生思想火花的碰撞，缺少了积极、热烈的课堂氛围[8]，因此线上教学过程中，如何吸引学生的兴趣、调动学生学习的积极主动性，圆满完成课程的教学目标是教师应该积极思考的问题。线上教学要求有稳定的网络环境，为了保障细胞工程课程线上教学的质量，课程组教师在开课前做了学生线上学习工具和线上线下教学优缺点的问卷调查(表1)。

表1 细胞工程课前问卷调查(样本量67人)

综合课前的调查问卷，为避免因网络拥堵和平台崩溃等问题影响正常教学环节的实施，顺利完成细胞工程课程的知识、能力和情感目标任务，课程组教师决定采用“双平台”“三步走”的闭环教学模式。“双平台”是指利用超星学习通的视频观看和QQ群课堂直播有机结合，“三步走”是指课前、课中、课后的有机结合。即“课前”发放任务清单，预习资料、拓展资料等，“课中”学习通任务点观看、随堂练习、主题讨论和QQ群课堂直播互为补充，“课后”作业和章节测验进行课堂巩固(图1)。

图1 细胞工程课堂教学实施过程图

2.1 “课前”预习

课前教师会提前将教学大纲、教学进度表、与之相关的课程网站、视频资源、公众号以及参考教材的电子版等在QQ群发布，让学生提前预习。同时会将课件PPT、教案、录课视频、拓展资料等上传至学习通供学生学习之用，每次课前，会提前在QQ群告知本次课程的学习内容。

2.2 “课中”实践

每次上课前会利用超星学习通的签到功能提前十分钟完成签到，以了解到堂情况，然后留给学生一定时间观看本节课的任务点，接着进行随堂测试，随堂测试一般为客观题，平台批改，即时出结果，便于教师了解学生对知识点的掌握情况，对于学生错误率高的题目，教师会利用QQ群课堂直播(或QQ群在线解答)进行讲解，并将本节课重难点知识进行梳理、总结，同时接受学生提问，进行现场辅导答疑。

课前的问卷调查中，有22人(样本量63人，占比34.92%)表示网课学习效率没有课堂高，没有课堂教学效果好，自律性、自觉性差，针对这些问题，课程组教师经充分讨论，决定采取课堂抢答和主题讨论方式提高学生课堂专注度，教师参与学生话题的讨论，并对学生讨论点赞打分。

课程组教师积极关注学生的思想和心理状态，在线上教学过程中积极融入思政元素，如细胞培养过程中最担心的就是污染，对任何可能造成污染的如空气、器材、样本、器械等均要严格灭菌消毒，这和疫情期间倡导的宅在家、勤洗手、少聚集、包括开展线上教学减少人员流动以防疫情扩散的道理是一样的，通过如上的讲解，既加深了学生对细胞培养中污染这一知识点的认识，又宣传了疫情防控知识。又如在讲解动物细胞融合单克隆抗体制备时，以李兰娟院士带领团队研制新冠疫苗为例，既让同学们学懂了疫苗研发的科学思路，又让同学们学习了科研工作者为国为民、无私奉献的精神，同时引导学生关注疫情期间涌现出的诸多英雄人物和感人事迹，引导同学们去感受全国上下“同舟共济、不畏艰难、、一方有难、八方支援”的战疫精神、增强大学生的国家和民族意识，增强民族自豪感、自信心，激发学习兴趣和学习热情[9]。

2.3 “课后”巩固

课后，教师在网络平台布置作业或章节测验内容(通常包括单选、多选、判断、问答等题型)，要求学生在规定时间内完成，客观题平台批改，主观题采取学生互评，老师辅助的方式，同时，教师会利用超星学习通作业中的提醒功能和QQ群提醒两种方式提醒学生按时提交作业。这种评阅方式使学生化被动为主动，既加深了对问题的理解记忆，又促进了学习效果[10]。

为增强学生对综合知识的融会贯通，布置了类似于实验设计的综合性作业。要求学生选择一种植物或动物，进行植物组织培养或动物细胞培养的设计。以植物组织培养为例，学生在进行实验设计前，先要查阅相关的文献资料，找到与自己所选植物类似的培养条件和杀菌条件，独立设计从外植体选择、消毒、初代培养、继代培养、生根培养到驯化移栽的全过程。通过综合性设计性的题目的实施，考察了学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。

3 教学效果反馈

细胞工程课程的线上教学经课程组教师充分的分工与协同合作，多措并举的认真实施，从教学效果评价的反馈来看，明显激发了学生学习的热情，提高了教学质量。

3.1 教学管理更加便捷高效

相较于以往的线下教学，线上教学的管理效率大大提高，学生的到课率、学习进度、课堂测验的正确率等都可以在很短的时间内通过统计数据详尽的展现出来。因此，教师就可以根据学生的课堂抢答、问答、测验等结果及时了解学生对知识点的掌握程度，便于教师及时调整教学方法。

3.2 教学内容更加丰富

由于现代信息技术的飞速发展，中国大学慕课、学银在线、爱课程等平台的完善，线上教学素材多种多样，课程组教师除自己录制视频外，还可借助各个平台的优质课程资源作为补充，极大地拓宽了细胞工程课程的教学资源，特别是网络上丰富的视频、动画等实验资源的补充，如植物组织培养中培养基及其母液配制、动物细胞的原代培养等，既加深了学生对课堂知识的理解，又在一定程度上弥补了实验课的不足。在学期的线上教学过程中，细胞工程共发放任务点65个，布置作业7次，章节测验6次，拓展资料110个，题库220题，作业库18个，讨论4次，课堂测验16次，从麦克思的教学质量跟踪反馈来看，学生对教学内容的满意度达100%。

3.3 教学评价体系更加科学合理

教学方式的改革带来了课程评价体系的改革，线上教学过程中，采取全过程、多样化的“PSF”考核方式，考核维度及权重由教师自行确定。“P(participation)”代表学生课程参与度评价，教师主要根据学生课程考勤情况、回答提问情况、课堂笔记等综合评定。“S(serial process evaluation)”代表系列的过程评价，该课程的评价形式包含章节测验、作业、课堂测验、任务点学习等多种形式， “F(final examination)”代表期末(课终)考核，采取的是线下的闭卷考试形式，各项目占比如表2，相较于线下教学时平时成绩仅有考勤和作业两项来看，改革后的教学评价体系更注重过程性评价，更能真实反映学生的日常学习情况，反映学生对课程的参与度。

表2 细胞工程课程的评价方式

3.4 教学质量提高

学校选用了麦可思平台对每门课程的教学质量进行全过程的监控和评价，每周形成一次在线课程的即时反馈，内容包括对课程内容、课件质量、教师反馈质量、课程实施质量、学生参与度等方面，综合每周的教学质量情况，形成学生对细胞工程课程的教学即时反馈情况，学生对课程内容、课件质量、课程实施过程以及课程在提高学生学习兴趣方面的满意度均超过95%。

课程教学结束后，任课教师对本学期课程教学目标的满意度、教学重难点的清晰度、线上实施内容的丰富度等进行了调查。从调查结果看，学生对细胞工程线上教学的满意度较高，通过多样化的线上教学方式解决了课前学生担心的自律性、自觉性差的问题，在调动学生学习主动性的满意度方面达96.55%。

期末成绩是反映教学质量的最直观表现，分析2016级线下教学和2017级线上教学的期末成绩，在卷面难易度相似的情况下，17生物技术比16生物技术卷面平均分提高7.4分，及格率提高11.84%，80分数段以上人数占比提高30.70%(表3)，分析原因，线上教学期间，对于一个个知识点以视频形式呈现，学生有不懂不明白的地方可以反复观看，线上教学过程中，课程组教师齐心协力，采用多样化的教学方法和形式，提高了学生学习积极性和主动性，细胞工程课程累计访问量达19 851次。虽然缺少了课堂面对面的心灵碰撞，但经课程线上教学的改革实践，发挥了现代信息技术的巨大作用，给信息技术下的高校教学模式提供了参考。

表3 线上教学和线下教学期末考试卷面成绩比较

4 结 语

随着信息化教学理念、方法和手段的不断更新和深入以及学生线上学习习惯的逐步形成，在线教学将在传统教学基础上扮演越来越重要的作用。课程组教师以超星学习通搭建主学习平台，QQ群课堂作为辅助，构建线上课程知识体系，采取“课前”预习、“课中”实践、“课后”巩固的三步走教学模式，探索课程的过程性评价体系，激发了学生学习的热情，提高了学习效果，保证了教学质量。今后，随着信息技术和教育教学的深度融合，教学方法和模式的改革一直在路上，课程组教师会围绕专业培养目标持续探索推进课程改革，提高课程教学的内涵，提升人才培养的质量。