生物化學(xué)混合式教學(xué)探索與實(shí)踐

許存賓 田興國 馬小彥 鄧斌 于志海

摘 ?要：混合式教學(xué)（Blended-Learning）是傳統(tǒng)面對(duì)面教學(xué)（Face to Face）與在線教學(xué)（E-Learning）的融合，結(jié)合了傳統(tǒng)課堂教學(xué)和在線教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。將混合式教學(xué)理念引入生物化學(xué)課程教學(xué)中，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行教學(xué)改革探索，包括知識(shí)體系重構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)課堂建設(shè)、智慧課堂建設(shè)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)、創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練等多維度探索實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué);混合式教學(xué);智慧課堂;翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）03-0118-03

Abstract： Blended Learning is the combination of traditional Face-to-Face teaching and Electronic Learning， have the advantages of both teaching methods. The Blended-Learning was introduced into the biochemistry course.The teaching reform was explored in the teaching content，method and evaluation of the courses， including the knowledge systems reconstruction， network classroom construction， wisdom classroom construction， flipped classroom teaching， comprehensive experimental teaching， innovative project training and other multi-dimensional exploration and practice.

Keywords： Biochemistry; Blended-Learning; Wisdom Classroom; Flipped Classroom

隨著教育技術(shù)的發(fā)展，各種新的教學(xué)理念、教學(xué)手段層出不窮，傳統(tǒng)的講授、念PPT逐漸無法適應(yīng)現(xiàn)代課程教學(xué)?；旌辖虒W(xué)融合了傳統(tǒng)面對(duì)面教學(xué)與在線教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，核心是各種教學(xué)媒介、教學(xué)方法、教學(xué)服務(wù)平臺(tái)與學(xué)習(xí)環(huán)境的有機(jī)融合，其應(yīng)用可以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的混合[1]。生物化學(xué)作為生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的主干課程，是研究生命物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，以及這些物質(zhì)在體內(nèi)發(fā)生新陳代謝的過程和代謝變化與復(fù)雜生命現(xiàn)象之間關(guān)系的一門學(xué)科，是學(xué)生進(jìn)行后續(xù)課程學(xué)習(xí)及深造必不可少的重要基礎(chǔ)課程[2]。在教學(xué)課時(shí)不斷被壓縮的趨勢(shì)下，如何結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段進(jìn)行生物化學(xué)教學(xué)成為探索的方向。目前，生物化學(xué)教學(xué)開展了例如MOOC[3]教學(xué)、移動(dòng)教學(xué)[4]、翻轉(zhuǎn)課堂[5]等相關(guān)探索。本文將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和評(píng)價(jià)體系等方面介紹教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展的生物化學(xué)課程混合式教學(xué)的相關(guān)探索和實(shí)踐。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

生物化學(xué)課程特點(diǎn)是需要掌握的知識(shí)點(diǎn)多、概念抽象、代謝途徑多且雜，知識(shí)間又相互聯(lián)系、相互影響，因此，一直被師生看作是最重要也是最難學(xué)的科目之一[4]。教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)課程特性，對(duì)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了梳理和重構(gòu)，將理論教學(xué)分為基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)兩個(gè)模塊，將實(shí)踐教學(xué)分為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新訓(xùn)練兩個(gè)模塊。

（一）基礎(chǔ)知識(shí)模塊

教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)生物化學(xué)的知識(shí)架構(gòu)，將基礎(chǔ)理論知識(shí)按知識(shí)點(diǎn)打散后重構(gòu)，歸納為三個(gè)大類、十四章和160個(gè)知識(shí)點(diǎn)（圖1）。三大類即靜態(tài)生物化學(xué)、動(dòng)態(tài)生物化學(xué)和遺傳信息傳遞，三大類下又分為蛋白質(zhì)的化學(xué)、核酸的化學(xué)、酶等十四章內(nèi)容[6]，根據(jù)我院專業(yè)和學(xué)時(shí)特點(diǎn)，又分為十個(gè)必修章節(jié)和四個(gè)選修章節(jié)。課程進(jìn)一步對(duì)各章的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了梳理，確定了160個(gè)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的具體要求進(jìn)行分析，明確教學(xué)目標(biāo)。

（二）專業(yè)知識(shí)模塊

生物化學(xué)課程往往是生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)科平臺(tái)基礎(chǔ)課程，生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、食品科學(xué)、農(nóng)學(xué)等專業(yè)都將學(xué)習(xí)該門課程，不同專業(yè)在課程教學(xué)上往往既有共同點(diǎn)又要體現(xiàn)專業(yè)特色，因此在基礎(chǔ)知識(shí)模塊上增加專業(yè)知識(shí)模塊，講授生物化學(xué)在不同專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用情況，例如我院有制藥工程、生物制藥和釀酒工程三個(gè)專業(yè)，藥學(xué)類專業(yè)進(jìn)一步增加了“藥學(xué)生物化學(xué)”，食品類專業(yè)增加了“食品生物化學(xué)”等內(nèi)容。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

生物化學(xué)是一門理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程，作為一門在低年級(jí)開設(shè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作和研究思維十分重要。課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上用兩個(gè)驗(yàn)證性的小實(shí)驗(yàn)教會(huì)學(xué)生使用基本的實(shí)驗(yàn)室器具，例如移液器、離心機(jī)、水浴鍋等，再用一個(gè)綜合性的大實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生的整體實(shí)驗(yàn)思維。本課程設(shè)計(jì)了蛋白質(zhì)的性質(zhì)、酶性質(zhì)這兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)，綜合實(shí)驗(yàn)為某一特定基因的擴(kuò)增，從核酸提取、電泳、PCR操作等三個(gè)方面訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手和科研思維。

（四）創(chuàng)新訓(xùn)練

生物化學(xué)是現(xiàn)代生物學(xué)研究的基礎(chǔ)，在藥品、食品、化妝品等研發(fā)過程中發(fā)揮重要作用，通過加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是本課程建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前，高校鼓勵(lì)開展“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”訓(xùn)練，本課程在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上，通過立項(xiàng)和開放實(shí)驗(yàn)室的方式，開展大學(xué)生創(chuàng)新研究，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

二、教學(xué)方式改革

傳統(tǒng)教學(xué)方式往往是教師講、學(xué)生聽，特別是推行多媒體教學(xué)以來，有些課程變成了速覽PPT，學(xué)生看過聽過就忘，期末靠著復(fù)習(xí)資料考試，走出考場(chǎng)忘得一干二凈。因此，我們希望改變這種教學(xué)現(xiàn)象，把學(xué)生的學(xué)習(xí)放在教學(xué)的主體地位，課程教學(xué)方式的改革主要集中在網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)、智慧課堂、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等方面。

（一）網(wǎng)絡(luò)課堂建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)課堂已經(jīng)成為現(xiàn)代課堂教學(xué)的一個(gè)重要部分。目前，在線教學(xué)平臺(tái)繁多，例如學(xué)堂在線、智慧樹、中國MOOC大學(xué)、網(wǎng)易云課堂等在線教學(xué)平臺(tái)，本課程利用校園現(xiàn)有的清華在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)（支持手機(jī)APP-優(yōu)慕課）構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程，按照MOOCs課程教學(xué)模式結(jié)合學(xué)校課時(shí)安排，對(duì)教學(xué)材料、進(jìn)度安排、課程通知、學(xué)習(xí)測(cè)試、拓展資料等進(jìn)行了建設(shè)。

課程加強(qiáng)了課程教學(xué)材料的建設(shè)，在過去的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)由自己老師錄制的視頻受到學(xué)生的歡迎，點(diǎn)擊率和推薦率都是最高的，而網(wǎng)絡(luò)上的名師視頻因?yàn)椴粔蛴H切或錄制質(zhì)量不高，學(xué)生興趣不大。本課程改革按照知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行課程視頻錄制，結(jié)合網(wǎng)上現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)動(dòng)畫資源，建設(shè)內(nèi)容豐富的在線課程。網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)不僅僅服務(wù)于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的課程預(yù)習(xí)，還可以服務(wù)于課后復(fù)習(xí)，甚至是高年級(jí)考研學(xué)生的復(fù)習(xí)，是貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)周期的重要教學(xué)資源。

（二）智慧課堂

課堂教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生接受系統(tǒng)教育最重要的一環(huán)，是掌握好教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)水平的關(guān)鍵。在現(xiàn)行的教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的簽到環(huán)節(jié)、疑問確認(rèn)環(huán)節(jié)、提問互動(dòng)環(huán)節(jié)、課堂小測(cè)試環(huán)節(jié)存在諸多不便。本改革充分利用“課堂派”這一免費(fèi)的課堂管理工具，基本實(shí)現(xiàn)了在線授課、在線考勤、互動(dòng)答題、在線測(cè)試、在線作業(yè)布置和批改、作業(yè)查重、分組討論等教學(xué)環(huán)節(jié)。課堂派基于網(wǎng)頁版對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，教師可以通過網(wǎng)頁和手機(jī)微信進(jìn)行授課，學(xué)生通過手機(jī)微信進(jìn)行互動(dòng)，基于現(xiàn)有的多媒體教室教學(xué)設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)智慧課堂教學(xué)。通過課堂派的“課件互動(dòng)”環(huán)節(jié)，授課過程中設(shè)計(jì)答題反饋、彈幕答題、點(diǎn)名答題等，把學(xué)生的注意力都拉回課堂中;“試題互動(dòng)環(huán)節(jié)”可以進(jìn)行學(xué)生預(yù)習(xí)檢驗(yàn)、課間檢驗(yàn)、課后檢驗(yàn)，及時(shí)了解學(xué)生的掌握情況。另外，課堂派的“課程通知”可以直接將課程信息發(fā)送到學(xué)生微信、“課程資料”可以手機(jī)在線學(xué)習(xí)視頻、pdf、word等多種格式的資源、“作業(yè)布置”的作業(yè)可以進(jìn)行查重等人性化的功能及良好的操作界面，彌補(bǔ)了清華教育在線平臺(tái)在課堂管理方面的不足，大大高了課堂管理效率、學(xué)生參與度，真正將課堂還給學(xué)生。

（三）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

生物化學(xué)雖然自成體系，但是在內(nèi)容上與有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、藥理學(xué)等課程相互關(guān)聯(lián)，在課堂授課過程中會(huì)進(jìn)行不必要的重復(fù)，但又是學(xué)生不得去不了解的知識(shí)，而采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，學(xué)生在課下進(jìn)行了前期的知識(shí)學(xué)習(xí)和查詢，建立了相應(yīng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，課堂上老師對(duì)知識(shí)進(jìn)行引導(dǎo)和深入討論，從實(shí)質(zhì)上提升授課質(zhì)量，教師和學(xué)生不再是關(guān)注基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)而是基于掌握知識(shí)上的關(guān)于最新研究進(jìn)展的討論。在課堂教學(xué)中，有機(jī)結(jié)合情境教學(xué)法[7]和討論式教學(xué)法[8]，主動(dòng)設(shè)計(jì)問題情境、語言情境、交流情境、比較情境和新聞情境等情境，圍繞情境提出的問題、事件、案例等進(jìn)行小組式討論。生化模型制作、思維導(dǎo)圖繪制、flash動(dòng)畫制作等環(huán)節(jié)應(yīng)用與課堂教學(xué)中，將死板的講授課堂變得活躍起來。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，積極采用混合式教學(xué)模式，利用翻轉(zhuǎn)課堂的形式在實(shí)驗(yàn)前查閱大量的網(wǎng)絡(luò)資源，并輔助實(shí)驗(yàn)多媒體教學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范進(jìn)行講解，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的現(xiàn)象進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)。在“翻轉(zhuǎn)課堂”上，經(jīng)過教師的引導(dǎo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行充分的討論，并通過文獻(xiàn)解讀分析的方式，真正了解理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能在科學(xué)研究和實(shí)際生產(chǎn)中的用途，利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練是更高的利用。

三、考核體系改革

基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-Based Education，縮寫為OBE）已經(jīng)成為改變傳統(tǒng)的考核方式的重要指導(dǎo)思想[9]，以布盧姆學(xué)習(xí)目標(biāo)分類法（BILOom's Taxonomy）[10]為基礎(chǔ)描述學(xué)生在學(xué)完本課程后應(yīng)具有的能力，要求程度欄內(nèi)以L1（認(rèn)知）、L2（理解）、L3（應(yīng)用）、L4（分析）、L5（評(píng)價(jià)）、L6（創(chuàng)造）來表示對(duì)此級(jí)能力要求達(dá)到的程度[10]，細(xì)化考核目標(biāo)（表1），將課程考核、平時(shí)成績(jī)、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作、創(chuàng)新項(xiàng)目等內(nèi)容進(jìn)行綜合考核。

（一）理論課成績(jī)

生物化學(xué)理論課程成績(jī)?cè)u(píng)定更注重形成成績(jī)，成績(jī)組成和比例如下：運(yùn)用清華在線平臺(tái)有課前預(yù)習(xí)成績(jī)10%，課后作業(yè)的成績(jī)20%，課堂分組討論成績(jī)20%，期末考試成績(jī)50%。過去的考核中，平時(shí)成績(jī)的評(píng)定存在較大的主觀影響，且成績(jī)公布滯后，往往學(xué)生并不清楚自己平時(shí)成績(jī)的構(gòu)成和得分情況。采用清華在線教學(xué)平臺(tái)，可以實(shí)時(shí)公布作業(yè)成績(jī)，課堂表現(xiàn)成績(jī)，幫助學(xué)生及時(shí)的調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)。

（二）實(shí)驗(yàn)課成績(jī)

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的操作情況及實(shí)驗(yàn)過程中的行為表現(xiàn)（60%）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（40%）進(jìn)行考核，要求學(xué)生勤于動(dòng)手、敏銳觀察、細(xì)致操作、勤于提問、深入分析，準(zhǔn)確記錄原始數(shù)據(jù)，注重現(xiàn)象的分析與討論。

四、結(jié)束語

傳統(tǒng)的課程教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師更注重課程教什么內(nèi)容，往往忽視怎么教和學(xué)生怎么學(xué)?；旌鲜浇虒W(xué)改革既要回答教什么內(nèi)容，還要將學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，要考慮學(xué)生怎么學(xué)，并評(píng)價(jià)學(xué)生的掌握程度。課程改革建立“在線課程教學(xué)、智慧課堂教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新訓(xùn)練”四維立體的教學(xué)模式，利用在線教學(xué)平臺(tái)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí);探索智慧課堂、翻轉(zhuǎn)課堂豐富教學(xué)內(nèi)容;基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)訓(xùn)練學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象加深對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí);創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)。生物化學(xué)課程的教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是學(xué)科教育的基礎(chǔ)，我們?cè)谡n程教學(xué)中不斷探索將新的教學(xué)理念、教學(xué)工具應(yīng)用與課程教學(xué)中，不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鞏固教學(xué)效果，同時(shí)也提高教師特別是青年教師的教學(xué)水平。這種改革探索仍有很大的提升空間，是不斷積累和豐富教學(xué)材料和教學(xué)認(rèn)識(shí)的過程，教學(xué)團(tuán)隊(duì)將持續(xù)的改進(jìn)和完善。

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