結(jié)果導(dǎo)向教育理念指導(dǎo)下微生物遺傳學(xué)BOPPPS教學(xué)模式的實踐探索

王 亮，梁世倩，趙俊龍，胡昳旸，王 濤，鄭敏化，秦鴻雁

(空軍軍醫(yī)大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 醫(yī)學(xué)遺傳與發(fā)育生物學(xué)教研室,陜西 西安 710032)

微生物遺傳學(xué)(microbial genetics)是在經(jīng)典遺傳學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，研究微生物遺傳和變異的一門學(xué)科。由于以微生物作為研究材料具有動植物難以比擬的優(yōu)勢，在1930年以后的短短半個世紀(jì)，微生物遺傳學(xué)實現(xiàn)了高速地發(fā)展，并且為生物化學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、分子診斷學(xué)、以及臨床醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。近年來，以微生物為研究對象的高水平論著和成果層出不窮，愈發(fā)彰顯微生物遺傳學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域的重要地位[1]。

值得關(guān)注的是，以教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)教學(xué)模式缺少有效互動和反饋，因而學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率普遍較低[2]。通過不同的教學(xué)模式改革，越來越多的高校希望盡快突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛。OBE(outcome-based education，結(jié)果導(dǎo)向教育)是以學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)理念，關(guān)注學(xué)生能力的提高，重點圍繞學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出并以學(xué)生為中心合理安排教學(xué)活動[3]。在微生物遺傳學(xué)教學(xué)改革實踐中，針對傳統(tǒng)教學(xué)模式所帶來的問題，本課程將采用OBE教學(xué)理念，聯(lián)合BOPPPS(bridge-in，objective，pre-assessment，participatory learning，post-assessment，summary；導(dǎo)學(xué)互動的加式教育)教學(xué)法[4]進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計，開展以學(xué)為主體、教為主導(dǎo)的高等教育發(fā)展理念，堅持以學(xué)生為主導(dǎo)，充分調(diào)動學(xué)生探究知識的積極性，培養(yǎng)深入思考、分析解決問題的實踐應(yīng)用能力，以期達(dá)到良好的教學(xué)效果。

1 BOPPPS教學(xué)法的要素

BOPPPS是教學(xué)設(shè)計中常見的一種教學(xué)法，此教學(xué)法是基于認(rèn)知過程和層次對教學(xué)過程劃分為6個要素，分別為導(dǎo)入(bridge-in,B)、學(xué)習(xí)目標(biāo)(objectives outcome,O)、前測(pre-assessment,P)、參與式學(xué)習(xí)(participatory learning,P)、后測(post-assessment,P)、小結(jié)(summary,S)[5]。

2 OBE教育理念指導(dǎo)下微生物遺傳學(xué)BOPPPS教學(xué)法的具體實踐

微生物遺傳學(xué)是本校生物技術(shù)專業(yè)的重要主干課程，是一門理論和應(yīng)用相結(jié)合的課程。通過比較和綜合不同類型微生物的遺傳和進(jìn)化方式，有助于學(xué)生們了解不同微生物在遺傳學(xué)上的共性和特性，并且更好地把握和理解微生物遺傳學(xué)本質(zhì)。本教學(xué)團(tuán)隊在OBE教育理念的指導(dǎo)下運用BOPPPS教學(xué)方法，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生更積極地參與到教學(xué)過程中，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式“填鴨式”灌輸知識的狀況，以下是本次課程改革具體實施的步驟及其產(chǎn)生的效果。

2.1 導(dǎo)入(B)

導(dǎo)入作為課堂講授知識的開端，通過導(dǎo)入案例引出課堂內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在該環(huán)節(jié)，教師通過講授與課程內(nèi)容關(guān)系密切的熱點新聞或案例等來引導(dǎo)學(xué)生快速進(jìn)入教學(xué)的核心內(nèi)容，也可通過復(fù)習(xí)之前的課程內(nèi)容的方式來引入新的課程內(nèi)容，進(jìn)而將學(xué)生已學(xué)習(xí)的知識和即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系起來。如在病毒遺傳分析這一章，通過引入爆發(fā)甲型流感疫情的事件，引出科學(xué)問題：如何有效地鑒別流感病毒的亞型及其變異情況。通過提出科學(xué)問題的導(dǎo)入式教學(xué)，極大地激發(fā)學(xué)生們對病毒遺傳分析相關(guān)知識的濃厚興趣，通過帶著問題去學(xué)習(xí)，學(xué)生們課堂認(rèn)真聽講的程度有大幅度提高，與教師的互動交流更加積極。同時，采用案例引入的方式也進(jìn)一步向?qū)W生們傳遞了本門課程的重要性和實用性。

2.2 學(xué)習(xí)目標(biāo)(O)

BOPPPS教學(xué)法的使用貫穿于微生物遺傳學(xué)課程的全部章節(jié)，BOPPPS教學(xué)法下的教學(xué)目標(biāo)要滿足Smart原則，即明確的(specific)、可衡量的(measurable)、可實現(xiàn)的(achievable)、符合實際的(realistic)、有時限的(timed)五大原則。教師要明確地告訴學(xué)生通過本次課堂需要學(xué)到什么或掌握什么，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)的方向和重點。

以反轉(zhuǎn)錄病毒遺傳分析這一節(jié)的內(nèi)容為例，主要內(nèi)容如下：理解反轉(zhuǎn)錄病毒的結(jié)構(gòu)，反轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳特征和反轉(zhuǎn)錄病毒的變異及遺傳分析是重點內(nèi)容，反轉(zhuǎn)錄病毒的基因表達(dá)調(diào)控為難點內(nèi)容?？梢钥闯鼋虒W(xué)內(nèi)容的重點和難點突出，需要理解的內(nèi)容也明確說明，使學(xué)生們能夠高效率地理解和掌握課程的整體內(nèi)容，提高課堂學(xué)習(xí)的效果。

2.3 前測(P)

在學(xué)習(xí)課程主要內(nèi)容之前，通過設(shè)置不同難度的問題對學(xué)生進(jìn)行提問，促使教師了解學(xué)生的知識基礎(chǔ)和課前準(zhǔn)備情況，有利于教師對課堂講授內(nèi)容的深度和進(jìn)度進(jìn)行合理安排，這是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要前提。以病毒的遺傳分析這一章節(jié)的內(nèi)容為例，提出3個問題供學(xué)生們在課前進(jìn)行思考和回答：1) 什么是病毒(簡單難度)；2) 病毒的結(jié)構(gòu)(中等難度)；3) 病毒是如何自我復(fù)制的(較高難度)。通過提出科學(xué)問題可以更好引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)ニ伎疾a(chǎn)生困惑，有利于將現(xiàn)有的知識有效地運用和重塑，并且提高了學(xué)生們對本課程的興趣和參與程度。此外，通過課前測試，教師可以根據(jù)學(xué)生對問題的回答和反饋，及時地對授課內(nèi)容進(jìn)行靈活適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充和調(diào)整，讓每一個知識點能夠生動地展示在學(xué)生面前，有助于提高學(xué)生對課程的理解和掌握程度。

2.4 參與式學(xué)習(xí)(P)

參與式學(xué)習(xí)是BOPPPS教學(xué)法的核心環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)活動。該階段主要是教師調(diào)動各種教學(xué)媒體和資源，靈活使用多種教學(xué)方法，營造一個輕松活躍的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵學(xué)生主動參與到教學(xué)過程中，有助于獲得新的知識掌握新的技能，實現(xiàn)既定的課堂教學(xué)目標(biāo)。在課程進(jìn)行一半的時候，本教學(xué)組啟動“專題文獻(xiàn)研討會”的教學(xué)環(huán)節(jié)，即選取與微生物遺傳學(xué)密切相關(guān)的文獻(xiàn)讓學(xué)生們以學(xué)習(xí)小組的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)并在課堂上完成文獻(xiàn)學(xué)習(xí)匯報(表1)。

眾所周知 CRISPR/Cas9 系統(tǒng)最初在研究古細(xì)菌時發(fā)現(xiàn)的，是古細(xì)菌進(jìn)化出的一種抵抗噬菌體感染的免疫防御應(yīng)答系統(tǒng)[6]。由于近些年該系統(tǒng)快速地被應(yīng)用到不同物種的基因編輯中，并已成為科學(xué)研究中廣泛應(yīng)用的“明星”技術(shù)[7]。因此，在本環(huán)節(jié)，本教學(xué)組選擇 CRISPR/Cas9 基因編輯系統(tǒng)為專題的核心內(nèi)容，希望學(xué)生們在進(jìn)行微生物遺傳學(xué)學(xué)習(xí)的同時，能緊跟專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的前沿技術(shù)，為日后的科研學(xué)習(xí)階段打下堅實基礎(chǔ)。采用小班教學(xué)，共計20名學(xué)生，將學(xué)生每兩人分為一組，讓學(xué)生們自由選擇 CRISPR/Cas9 相關(guān)的專題文獻(xiàn)并在課后查閱文獻(xiàn)和專業(yè)資料，安排專業(yè)的教師進(jìn)行輔導(dǎo)，最后將學(xué)習(xí)結(jié)果以文獻(xiàn)匯報的形式展示，并鼓勵其他教師和學(xué)生提出不同的觀點進(jìn)行質(zhì)疑和討論，形成集體學(xué)習(xí)的氛圍，最終由負(fù)責(zé)指導(dǎo)的教師進(jìn)行總結(jié)。令教師們欣喜的是，學(xué)生們對研討會的內(nèi)容充滿興趣并且積極參與提問和討論。而且，提問和討論的過程不僅能培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、勇于質(zhì)疑的能力，同時也培養(yǎng)學(xué)生挖掘課本以外的知識和解決問題的能力。在文獻(xiàn)研討會中，兩人一組進(jìn)行匯報的方式，充分強(qiáng)調(diào)了“同伴學(xué)習(xí)、合作攻關(guān)”的重要性，在相互促進(jìn)相互監(jiān)督的學(xué)習(xí)氛圍中，培養(yǎng)學(xué)生對講授知識的高效呈現(xiàn)以及自主探索的學(xué)習(xí)能力。

2.5 后測(P)

通過后測的教學(xué)環(huán)節(jié)對教學(xué)效果進(jìn)行評價，掌握學(xué)生對課堂知識的理解程度和應(yīng)用能力。在課堂結(jié)束時，可以采用隨機(jī)提問、課堂測試或者學(xué)生交流分享學(xué)習(xí)成果等形式，檢測學(xué)生對課堂知識的掌握程度，是否對重點內(nèi)容已經(jīng)學(xué)習(xí)內(nèi)化，對難點內(nèi)容有所突破，達(dá)到有效檢測學(xué)生學(xué)習(xí)效果的目標(biāo)。以病毒的遺傳分析這一章節(jié)的內(nèi)容為例，本課程課堂預(yù)留5 min的時間將授課內(nèi)容的重點知識整理成5道選擇題和問答題，隨機(jī)抽選5名學(xué)生進(jìn)行回答。通過本環(huán)節(jié)有助于教師了解學(xué)生們對本堂課知識點的掌握情況，并且鞏固了學(xué)生們對重點知識點的理解和記憶，有效地檢驗了課堂講授的質(zhì)量和學(xué)生們學(xué)習(xí)的效果。

表1 微生物遺傳學(xué)文獻(xiàn)研討會安排表Table 1 Schedule of microbial genetics-related literature seminar

2.6 總結(jié)(S)

小結(jié)是課堂教學(xué)的最后環(huán)節(jié)，教師采用簡練的語句對本次課堂的主要知識點和重難點內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，可以幫助學(xué)生再次鞏固課堂所學(xué)知識。同時，總結(jié)內(nèi)容既包括教師會對學(xué)生分組完成的匯報展示結(jié)果給予評價，學(xué)生也可以在此環(huán)節(jié)對教學(xué)效果及時反饋。對于學(xué)生們掌握薄弱的內(nèi)容和知識點，教師可以有的放矢地安排課后的復(fù)習(xí)和練習(xí)題。

課程結(jié)束時進(jìn)行本課程的滿意度調(diào)查，本教學(xué)組發(fā)現(xiàn)學(xué)生對課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量和知識點掌握程度的滿意度高達(dá)95%，同時學(xué)生對課堂參與程度、培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)意識、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣以及培養(yǎng)提出和解決問題能力的滿意度在95%～100%之間(表2)。這些結(jié)果表明學(xué)生對OBE理念指導(dǎo)下運用 BOPPPS 教學(xué)模式進(jìn)行微生物遺傳學(xué)教學(xué)實踐的認(rèn)可和支持，該教學(xué)實踐對于知識的傳授和能力的培養(yǎng)大有益處，深受學(xué)生們歡迎。

3 結(jié)語

實踐探索表明，基于 OBE 教育理念的指導(dǎo)，在微生物遺傳學(xué)課程講授中采用 BOPPPS 教學(xué)法對授課內(nèi)容科學(xué)合理地布局和講解，突破以教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，能有效地調(diào)動學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性；同時，提供學(xué)生親身參與教學(xué)活動的平臺，可強(qiáng)有力地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動性，實現(xiàn)增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的教學(xué)目標(biāo)。通過學(xué)習(xí)微生物遺傳學(xué)這門課程幫助學(xué)生達(dá)到“三維”教學(xué)目標(biāo)，這就要求教師在實施教學(xué)的過程中，不僅要協(xié)助學(xué)生掌握基本知識和技能，同時也要幫助學(xué)生建立自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的基本學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)習(xí)過程的體驗和參與，促進(jìn)科學(xué)研究意識養(yǎng)成，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的實踐能力和知識綜合應(yīng)用的能力。另外，BOPPPS教學(xué)法也便于教師更好把握學(xué)生掌握知識內(nèi)容的情況，建立師生之間溝通反饋的橋梁，教師可以在此過程中靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容講授形式和節(jié)奏。因此，BOPPPS教學(xué)法的實施既有利于學(xué)生掌握知識技能，培養(yǎng)素質(zhì)能力，也有利于教師提升課堂效果，調(diào)動課堂氛圍。在教學(xué)改革實踐中，BOPPPS教學(xué)法是促進(jìn)教學(xué)的有益嘗試，會在今后的教學(xué)實施過程中積極推進(jìn)。

表2 微生物遺傳學(xué)教學(xué)滿意度調(diào)查Table 2 Teaching satisfaction survey of microbial genetics