基于学科育人的生物化学混合式教学模式优化研究

邢 力，常桂英

(1.吉林农业科技学院生物与制药工程学院，吉林 132101；2.吉林农业科技学院教学质量监控与评价中心，吉林 132101)

吉林农业科技学院生物化学课程组从2016年开始采用生物化学慕课进行辅助教学，经过两年实践后，发现线上线下教学仍面临许多实践性很强的问题亟待解决。从2018年开始，本课程组针对混合式教学的内在逻辑和混合式教学模式改革的问题与对策，构建出一套由理论到实践、操作性较强、融合学科育人的生物化学混合式教学模式，促进混合式教学模式的迭代，以便更好地完成本科教育立德树人的根本任务。

1 升级线上课程资源

吉林农业科技学院生物化学课程组于2016年在超星平台构建生物化学慕课。2018年被评为吉林省精品在线开放课建设项目。为了提高学生的学习兴趣，激发学生自主学习，培养学生爱国主义情怀，增长见识，树立健康第一的教育理念，近两年又对线上资源做了如下建设和优化。

1.1 增设生物化学与智慧生活板块

收集和录制与人类健康、生活息息相关的生物化学知识视频、案例视频，例如如何健康减肥、美白的生化机理、烫发的生化原理、痛风的病因和预防、生活习惯对寿命(端粒长度)的影响、引发DNA损伤和癌症的因素、胆固醇的好与坏等学生感兴趣的热点话题，调动学生的学习热情，使学生从“我要学”的角度主动学习，引导学生树立科学的健康观。

1.2 增设生物化学思政案例库板块

将在生化研究领域有突出贡献的先进人物如吴宪、屠呦呦、顾方舟、钟南山等和人类基因组计划等重大事件引入课程，激励、培养学生爱国主义情怀；将社会话题如三聚氰胺毒奶粉事件、地沟油事件、保健品虚假广告等引入课程，引导学生树立正确的人生观、价值观，培养学生思辨能力[1]。

1.3 增设学术前沿动态板块

及时将最新学术研究、科技发展前沿成果引入课程，如新冠病毒分子诊断试剂的研发，让学生增长见识，保证课程的前沿性与时代性。

1.4 增设生物化学的诺贝尔奖板块

生物化学有着辉煌的发展历史，迄今与生物化学相关的诺贝尔奖达110多项，通过科学家勇于探究的科学精神、创新精神，培养学生的科学观[2]。

1.5 丰富实践教学的数字化水平

为进一步丰富实验课程的教学视频，针对难度大、成本高或者没有条件开设的实验，可以利用视频或者虚拟仿真实验室，实践操作与虚拟仿真相结合。

1.6 科学设计内容发布时间

学生的线上学习资源不是一次性全部发布到网络在线课程平台上，而是依据认知心理学规律，教师科学地设计视频和习题等任务点的内容和发布时间。

经过建设优化后，生物化学在线课程授课包括视频92个、多媒体课件14章、练习题3 330道、考试题1 058道，非视频资源134个，建立了集视频、动画、音频、虚拟影像、图像、课件、互动测试、文献资料等数字资源为一体的课程资源库。本课程累计页面浏览量已达729 7375次，累计选课人数4 165人，累计互动达21 985次。

2 优化线上教学

课程组对近几年来选课的1 500名学生进行了线上教学效果的问卷调查，80%的学生喜欢线上学习，但学生反映线上学习存在缺乏教师有效指导和及时关注等问题。为了解决这些问题，对线上教学做了如下优化。

2.1 学生自主学习目标更明确

教师按照布鲁姆教育目标分类法制定每节课的预习指导和学习目标，告知学生各个知识点应该掌握的程度。需将视频、动画、音频、虚拟影像、图像、课件、互动测试、文献资料等学习资料定期在线发布，在教师的引导下，学生开展个性化主动学习，让学生自主确定学习进程、自主选择课程内容、自主诊断学习效果，使学生建构知识能力与自主解决问题能力得到增强。

2.2 学生线上自主学习更有效

线上教学过程中发现多数学生存在自我约束能力差、线上学习应付的问题，除了增加线上资源内容的趣味性外，还要优化试题库和作业库的内容和结构，更要增加考试和作业的频次和难度，以促进学生学习的热情。

2.3 学生及时得到线上指导和个性化帮助

要提高在线指导和答疑的水平，除了课程组教师团队，还聘请了高年级和考研的学生作为助教，发挥朋辈学习的优势，辅助学生学习，通过学生学习反馈信息调控学习进程，及时给予学生个性化帮助。

3 改革线下教学

3.1 线下教学更“智慧”

智慧教室具备有形的物理空间和无形的数字空间，为教学活动提供人性化、智能化的互动空间。教师充分利用智慧教室开展课堂教学活动，通过物理空间与数字空间结合，让教与学变得更智能和高效，有助于培养学生思维能力、合作沟通和主动学习的能力[3]。

3.2 教学内容含金量更高

创新教学内容，做到知识传授和价值引领相结合；高阶性、创新性和挑战性相结合；实践操作与虚拟仿真相结合；讲授与自主学习相结合；理论与实际应用相融合。

3.3 教学形式多元化

改革教学形式和方法。利用SPOC、微课、翻转课堂等教学形式，将以“教师讲授”为中心，扭转为以“学生学习”为中心。学生在教师的引导与辅助下，围绕“学习”这一核心，完成课程学习，完成“教与学”角色转换。小组讨论、汇报演讲、角色扮演、小组PK(制作模型、思维导图、产品)、学生互评等教学环节的运用，提高了学生信息查阅、团队协作、口头表达能力等综合素质，教学方式与综合素质培养相融合。

为了提高小组汇报的效果，以小组为基础的学习内容布置需提前1～2周，小组合作完成PPT或模型制作，每位同学都要有贡献，教师审阅修改后方可汇报。

4 协调线上线下教学，重构混合式教学

课程组对开展线上线下混合式教学的班级进行了问卷调查，16%的学生认为线上教学和线下教学存在内容交叉重复、衔接不够紧密等问题。因此，需要进一步明确和优化线上线下教学目标，使它们能够有机融合。

4.1 线上教学

将记忆、理解等低阶思维内容作为每节课的线上教学目标，教师课前组织学生线上自主学习，通过预习(视频课件、小测验、师生互动)、讨论答疑、章节作业、章节在线测试等方式达成知识目标，并通过学生对生物化学思政案例在线讨论、分析实现线上课程育人目标。

4.2 线下教学

通过课堂教学活动和课后教学活动实现线下育人目标。课堂教学活动是教师讲授和翻转课堂相结合，教师会精讲本节课重难点并进行随堂测评，课堂上会采用小组汇报、模型演示、讨论、角色扮演、典型案例分析等多种教学活动，培养学生的分析、综合、评价等高阶思维；课后教学活动通过学生完成作业、思维导图、话题讨论等活动实现对知识的复习巩固和深度学习。

4.3 实现课前、课中、课后无缝衔接

通过上述精心设计的线上线下混合式教学目标、教学资源、教学活动、考核评价，充分实现了线上线下两种教学活动的协调和优势互补，实现课前、课中、课后无缝衔接，达到对学生的知识传授、能力培养、素质拓展和科研创新的目标。形成了线上与线下、课内与课外全天候、多层次的教学体系。

5 优化混合式教学模式考核评价

5.1 强化形成性评价

生物化学课程的成绩评定采取形成性评价与终结性评价相结合的方式。加大了平时成绩所占比例。平时成绩与期末考试成绩比例由4∶6调整为6∶4。注重对学生的过程性、表现性考核，借助网络教学平台的后台数据分析学生学习任务中的各个学习环节的参与和完成情况，对学生进行客观的考核评价。

5.2 加大形成性评价成绩比例

有效的课堂互动能够创造性地实现教学目标。师生形成合力，促进学生的主动发展，提高课堂效率，达到教学的最优化。一般情况下，在线综合成绩包括视频观看成绩，但视频观看任务太简单，容易完成，因此，经课程组讨论后将视频观看这类简单的任务取消，而将课堂互动成绩提高到平时成绩的20%。

5.3 加大考核难度，科学设计考试题目和时间

对学生要有较高要求，以考促学。为了督促学生学习，每堂课都进行随堂测试，每学期安排多次考试，每章结束都有章节测验以便及时巩固所学知识。除期中考试、期末考试之外，还要进行4次在线考试。在线考试是通过随机组卷形式，组成20套试卷，每套100道客观题，题目均设置成乱序状态，即每个学生的题目和选项都可能不同，并设定在30 min内完成，学生答题时间很紧张，没有多余时间上网找答案和问其他同学，以保证学生独立完成。

5.4 评价标准科学化

以激发学生学习动力为着力点，完善线上线下过程性评价方式，通过制作打分量表对小组汇报、成果展示、思维导图等各项活动进行量化评价，建立成果和素质融合的多元评价方式。两年的线上线下混合式教学改革取得了一定的成效，与传统教学相比，线上线下混合式教学模式下，学生获得良好以上成绩的人数增加，不及格人数明显下降，考试成绩提高15.64%(表1)。卷面分析可见学生的分析、解决问题能力和应用能力也明显提高。

表1 混合式教学与传统教学期末考试成绩比较

课程的专业知识传授固然重要，但更要注重课程的育人功能，注重学生全面发展。《中国教育现代化2035》为高等教育确立了发展蓝图和目标，也为高校教师教学研究指明了方向。文件部署的十大战略任务之二即发展中国特色世界先进水平的优质教育[4]。教师要全面落实立德树人的根本任务、广泛开展理想信念教育，厚植爱国主义情怀，增强品德修养，增长知识见识，培养奋斗精神，增强综合素质。因此，将课程思政有机融入到线上线下教学各环节对实现课程育人具有重要的意义。实践证明，优化后的生物化学混合式教学模式能够激发学生学习动力，有助于培养学生思维能力、合作沟通和主动学习能力，引导学生树立科学的健康观、正确的价值观，实现立德树人与学生知识能力培养、素质能力提升有机融合。