基于OBE理念的“分子生物学”教学模式探索

摘 要：“分子生物学”是生物科学类专业本科生的核心课程，是培养学生剖析和创新能力的重要学科。针对“分子生物学”传统教学方式的不足，探索了以OBE理念为指导的教学模式改革，设计了以学生为主体的线上线下混合的教学模式以及多元化的过程性考核方式。该教学模式的实施，提高了学生的自主学习能力，总体上促进了学生课程目标完成度的达成；并有助于课程教学的持续改进，促进“分子生物学”教学质量的提升。

关键词：分子生物学；OBE理念；混合式教学；过程性考核

中图分类号：G642 ""文献标识码：A ""文章编号：1673-1794（2024）02-0127-05

作者简介：林雨生，滁州学院生物与食品工程学院讲师，博士；通信作者：董艳，滁州学院生物与食品工程学院教授，博士，硕士生导师（安徽 滁州 239000）。

基金项目：安徽省高等学校省级质量工程项目“生物科学教学团队”（2021jxtd206）

收稿日期：2023-06-30

21世纪以来，随着生命科学的迅速发展，“分子生物学”作为生命科学最具活力的前沿学科，已广泛渗透到生命科学的多个领域，成为生物科学类专业本科生的核心课程[1]。通过本课程的学习，让学生掌握分子生物学的基本概念与研究内容，发现和认识生命现象，善于跟踪学科研究前沿的关键事件，对培养学生的观察能力、剖析能力以及创新能力具有重要作用[2]。然而，“分子生物学”是一门比较抽象的学科，课时数少，学生很难真正地理解、掌握该门学科内容，无法满足培养高素质应用型人才的需求。成果导向教育（OBE）是一种以学生为中心、以成果为导向、以持续改进为原则的教育理念，它强调关注学生的学习成果以及最终能力的体现[3]。自1981年William G.Spady提出OBE理念以来，该教育理念便受到国内外教育界学者的广泛关注，并深入到各个学科领域的课程教学改革，得到了不断地创新和发展[4]。因此，文章针对以往“分子生物学”教学中出现的一些问题，探索了以OBE理念为核心的线上线下混合教学模式以及多元化、全覆盖考核方式，以期提高“分子生物学”的教学效果，提升本科生的自主创新能力，达到预期培养目标；并进行课程目标达成度分析，以利于课程的持续改进。

1 “分子生物学”教学现状

传统的教学模式下，“分子生物学”课程难以达到满意的教学成效，对学生的培养自然达不到预期目标，其原因主要归结于下：

1.1 以教师为中心、课堂讲授为主的传统教学方法

“分子生物学”是一门与时俱进的锻炼学生科研思维的学科，课堂上“老师讲，学生听”的传统教学延续多年，缺乏和学生的互动交流，忽视了不同学生的需求，这就使学生一直处于被动接受的位置，丧失了学习的自主性，不利于学生钻研精神和创新能力的培养[5]。

1.2 考核方式单一，教学目标达成情况关注度不够

课程考核是检验教学效果的重要组成部分。大多数考核都会采用平时成绩和期末成绩结合的方式。但以往在平时成绩中一般只有出勤率、课堂表现和作业作为评价指标，考核内容较为单一，不能全面反映出各个教学目标的达成情况，不利于课程教学的持续改进。

2 基于OBE理念的教学模式改革

以滁州学院生物科学专业的“分子生物学”课程为对象，针对以上教学过程中出现的问题，基于OBE理念进行教学模式改革，改革内容主要有教学目标、教学形式和考核方式等，简要概括成“一混就过”，“混”便是设计学生中心、产出导向的线上线下混合教学形式，“过”一是指在教学设计中，以持续改进为原则优化了过程性考核，二是指在此过程中学生考核通过率提高，提升了学生的学习效果。

2.1 课程目标设计

课程目标设计以学生在课程学习过程中的产出为导向，以输出生物科学领域创新应用型人才为目标，且每个目标都有对应的毕业要求指标点（表1）。

课程目标1：了解行业发展现状、新技术及发展趋势；掌握基本的分子生物学概念、染色体结构、DNA结构和DNA复制、真核和原核生物DNA的复制特点、DNA修复和DNA的转座现象和机制、转录和翻译的基本过程、遗传密码的特征、真核和原核生物生物信息传递过程。

课程目标 2：掌握分子生物学研究方法，对DNA和RNA的基本操作技术应熟知，了解SNP理论和基因克隆及蛋白质组学技术；对基因表达、基因敲除和基因芯片技术有所了解；对真核生物基因表达调控方式能够举例说明。

课程目标3：掌握疾病与人类健康在分子生物学层面的关联，对肿瘤、HIV、禽流感、SARS等常见病症的分子机理有了解并对可能的基因治疗方法进行探讨。

2.2 线上线下混合教学形式设计

以课程目标为导向进行反向教学设计，采用线上线下混合教学形式，教学设计主要分三个环节：课前预习、课堂内化和课后巩固。线上课程主要依附于超星学习通平台，在“分子生物学”对应的章节上传参考书、课件、视频、测试题等资料，主要用于课前预习和课下巩固；课堂教授采用的方法主要有讲授法、启发式教学法、讨论法和翻转课堂法。

2.2.1 课前预习

在超星学习通平台发布预习任务，让学生带着本章节的重难点自行学习线上教学视频或其他参考资料，确保线下课程能紧跟老师教学进度，使学生能够及时参与和完成该课程的讨论、测试等其他环节。

2.2.2 课堂内化

为了激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率，采用多种教学方法相结合的方式对教学环节进行设计。

（1）热点导入：“良好的开端就是成功的一半”，新课导入要抓住学生的兴奋点，使学生尽快进入状态。例如基因沉默这一节导入可以给同学们播放前两年引起轰动的“贺建奎基因编辑婴儿”新闻，吸引同学注意力，引起学生兴趣。

（2）直观演示重难点：重难点部分以讲授法、讨论法和启发式教学法为主，结合多媒体和教具对抽象内容进行直观演示。例如DNA的半保留复制、转录以及翻译等抽象过程可以采集网络视频或自己制作PPT动画来详细演示，以视觉冲击让抽象内容具体化，加深学生对重难点的理解。

（3）翻转课堂提高自主性：为了调动学生的主动性、突出学生的主体性，选择学生感兴趣的章节，例如分子生物学研究法这一章节，让学生分组选择自己感兴趣的研究技术，拍摄技术步骤视频或制作PPT课堂汇报，并让学生自评和互评，做到教师引导、学生主导。

（4）随堂测验加强理解：知识点讲解结束后，超星学习通平台设置相关测试题，课堂随练并及时评价，加强学生对知识点的理解、掌握和应用。

2.2.3 课下巩固

由于人类记忆规律和学生个体差异的因素，课下巩固不可缺少，该环节主要设计了以下几项内容来帮助学生加深记忆。

（1）线上作业反馈：教师根据课堂重点内容以及课堂随测结果选择性设计作业，在超星平台上发布，让学生按时完成，教师进行批改，并将易错点及时反馈给学生修改。

（2）个性辅导：根据线上作业完成情况，通过线上平台题库中随机抽取本章节易错点的相关测试题，检验学生作业修改后的知识点巩固情况，对反复出错的学生进行单独辅导。

（3）开放式讨论：线上平台设置讨论区，对本章本知识点进行拓展，在拓展中复习巩固相关知识点，并且可了解学生掌握前沿动态的能力，教师对学生感兴趣的领域近况进行补充。

2.3 考核模式改革

考核形式以过程性考核和总结性考核两大部分作出评价，通过合理的形式设计，摒弃传统的“一卷定终身”，避免出现临时抱佛脚蒙混过关的现象。

2.3.1 过程性考核设计

过程性考核占课程总成绩的40%，在这一部分仍以全面覆盖培养目标为基本原则，注重了形式的多元化（具体考核分值分配及课程目标对应关系见表2），可概括为“三上三下”，“三上”即线上三种考核方式，课堂表现、课堂作业和课题汇报；“三下”指线下三种考核方式，预习作业、阶段测试和拓展讨论。该考核“以信息技术促考”，利用了线上先进平台，增加了学生展现自我的机会以及教师多维度了解学生的机会，希望实时、全面地了解学生的阶段性学习效果，以期在过程性考核过程中加以干预，帮助学生调整学习方法与进度，使学生在阶段性学习中逐渐建立起自信，从而有效提升对本门课程知识点的掌握。

2.3.2 总结性考核设计

“分子生物学”是生物科学专业的专业基础课，总结性考核采用闭卷笔试的考试形式，题型有名词解释、选择题、简答题、识图题和论述题，主要考核学生对分子生物学基本概念、原理及研究方法的掌握及应用分析情况，对应课程目标1和课程目标2，总分100分，达标分数为70分。

3 教学效果

3.1 过程性考核结果

通过实施以上教学设计，进一步统计了滁州学院2020级生物科学专业学生的“分子生物学”课程过程性考核成绩。该班级共48名学生，有12位同学分数在90～100分，学习效果优秀，33位同学分数在80～89分，学习效果良好，3位同学分数在70～80分，学习效果接近预期。根据过程性考核的结果来说，学生对于课程目标的掌握程度较好。

过程性评价可以获取学生的学习状况，包括学习的进度、知识的掌握程度等，并根据该过程中出现的问题进行干预，对教学方式进行持续改进，这也符合OBE理念的基本原则。例如作业考核这一项，课程进行期间共布置了9次作业，如图1所示，每次作业的全班平均分在80～100分。根据学生作业成绩找出问题并对某些学生进行实时干预和调整，学生作业问题和干预结果主要有以下几种：学生1前几次作业分数很低，经过反复练习和单独辅导，后期成绩接近全班平均水平；学生2也是第一次作业成绩较低，干预后超过全班平均水平；学生3属于水平不稳定，经了解情况进行辅导，成绩好转。这三种情况的干预结果都是成绩有所提升且趋于稳定，说明实时关注学生学习情况，找出问题并及时干预，会提高学生学习的积极性，有助于知识和能力目标的培养。

3.2 课程目标达成度

3.2.1 课程目标平均达成度

为了检验该教学模式的效果，研究对比了线上课程建设前2021年和建设后2022年滁州学院生物科学专业“分子生物学”各项课程目标达成度。由图2可以看出，2022年“分子生物学”三项课程目标的达成度均高于2021年，尤其是课程目标3达成度取得了显著的成效，经表3数据计算，2021年和2022年课程目标平均达成度分别为0.72和0.81，这说明基于OBE理念的教学设计取得了较好的效果。

3.2.2 每个学生课程表达成度分析

经计算，如图3所示，课程目标1的平均达成度为0.80，高于预期值0.70，说明学生对课程目标1掌握较好。但仍有12名同学学习效果不理想，主要原因有：课程目标1中的一些内容较为抽象，且英文名词不熟悉，课后扩展阅读没有做；同时由于新冠疫情，学校提前放假，复习不够重视，准备不够认真充分。针对上述问题后期持续改进，通过关注学生心理情况和复习情况进行辅导，适当给学生减压、督促其复习。

课程目标2的达成度为0.85，高于预期值0.70。从目标达成度上看，学生对该课程目标掌握程度优秀，其中有22人目标达成度高于0.9，非常优秀地完成了预期目标。但还有6名同学未达到预期效果（图4），可能是由于课程目标2的内容较为抽象，比如SNP理论、基因表达、基因敲除和基因芯片技术。还有些内容虽然强调多次，但需要充分理解才能搞清楚机理，比如真核生物基因表达调控方式。针对上述问题后期持续改进，通过合理设计教学环节，例如加入课堂随练和期中测验，随时了解学生对知识点理解掌握情况；同时改进教学方法，例如适当增加讨论在课堂中的比重，调动学生的主动性。另外，从横向来看，其中5名同学其他课程目标完成度也较低，在后续持续改进的同时，也会和班主任沟通，对这5名同学进行持续地督促和跟踪，增强其自主学习能力。

如图5所示，课程目标3的达成度为0.78，高于预期值0.70，但较其他课程目标低，说明学生对课程目标3掌握程度一般，分析原因主要是：该课程目标的内容较抽象，考核方式较新颖，考核题目为英文题目，对分子生物学领域的专业英语有认知、阅读和理解的要求。针对上述问题后期持续改进，加强课内外专业英文词汇的出现和使用频率，增加多样化题型的平日训练；同时要加强学生查找文献、获取前沿信息的锻炼，从而掌握人类疾病及基因治疗最新进展。

4 教学反思

在本研究教学模式下，学生学习情况整体得到了提升，但仍有个别同学未完成课程目标，很有可能是对该种教学模式的不适应造成的，说明该教学模式还不够完善。针对此问题的解决方案，总结以下几点体会：

（1）合理设计教学内容：精简与其他学科（例如细胞生物学、遗传学）交叉、重叠的内容，避免重复，节约教学时间；适当拓展前沿技术的内容，提高学生创新意识，培养学生科研能力[6]。

（2）完善线上课程：教师自身要不断学习借鉴先进方法来完善该门课程的线上部分，例如课程内容的选择、拓展资料和题库的更新等，累积优质教学资源。

（3）融入课程思政：课中可以通过讲授或自主探究学习各种基本原理和技术，有机融入科学探究和创新精神，以培养学生的创新思维和剖析能力；通过绪论和前沿知识的拓展，激发学生爱国强国情感，从而激起其学习的动力[7]。

（4）关注学生评价：OBE理念强调学生主体，可以采用调查问卷的形式，了解学生对于授课形式和方法是否适应，考虑学生的个体差异、根据学生的反馈持续改进教学设计。

以课程目标为导向，合理设计“分子生物学”的线上线下混合教学模式，能够调动学生学习的主动性，提高学生的知识和能力水平；过程性考核内容的丰富和课程目标达成度评价有助于课程的持续改进和教学质量的提升。说明基于OBE理念的教学设计基本可以满足培养应用型人才的需求。学无止境，未来要紧跟教育“潮流”，通过不断学习将线上平台和教室多媒体更好地融入教学，充分发挥学生的主体地位，使学生得到更好、更全面地发展。同时，通过实践检验做到课程的持续改进。

［参 考 文 献］

［1］

朱玉贤，李毅，郑晓峰，等.现代分子生物学（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2019：15-16.

[2] 胡序明，陈世豪.畜牧学专业《现代分子生物学》课程教学探讨[J].畜牧兽医科技信息，2022（11）：22-24.

[3] 张曈，刘晓燕，周玉珍，等.基于OBE理念的分子生物学与基因工程课程教学改革[J].科教导刊（中旬刊），2018（20）：113-114.

[4] 申天恩，斯蒂文·洛克.论成果导向的教育理念[J].高校教育管理，2016，10（5）： 47-51.

[5] 王勃，于天英.高等学校“分子生物学”教学改革初探[J].现代盐化工，2022，49（1）：110-112.

[6] 迟彦，季长清.《分子生物学》教学改革初探[J].中国科技信息，2009（17）： 207-208.

[7] 胡剑，谭豫之.实施全方位思政育人的途径与实践——以专业核心课程“分子生物学”为例[J].高等农业教育，2022（4）：83-88.

责任编辑：陈星宇