中國生物化學(xué)課程教學(xué)改革的歷程(1985～2021)與成績
——基于NVivo 11 Plus軟件的系統(tǒng)分析

陳 云， 華 夏

(揚(yáng)州大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，江蘇 揚(yáng)州 225009)

生物化學(xué)是生命科學(xué)中最重要的核心課程之一，通過對生物分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及功能的闡釋，為其他生命科學(xué)學(xué)科提供重要的理論基礎(chǔ)。生物化學(xué)課程本身具有知識點(diǎn)繁多、生物分子結(jié)構(gòu)抽象、代謝反應(yīng)過程復(fù)雜等教學(xué)難點(diǎn)。因此，提高課程教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的生化素養(yǎng)是生物化學(xué)教學(xué)的內(nèi)涵和目標(biāo)。

國家政策的頒布實(shí)施、數(shù)字化信息和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與技術(shù)革新，推動了我國教育教學(xué)事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。生物化學(xué)課程教學(xué)從傳統(tǒng)的授課方式到借助新技術(shù)與新理念的教學(xué)模式，從專注于傳授課本知識到擴(kuò)展至詮釋日常生命現(xiàn)象和立德樹人思政教育，在內(nèi)容與形式上不斷豐富和提高?？偨Y(jié)我國生物化學(xué)教學(xué)改革的探索歷程，有利于把握其發(fā)展的現(xiàn)狀和動向，對促進(jìn)生物化學(xué)教學(xué)的發(fā)展具有積極的意義。

目前，還未見對生物化學(xué)教學(xué)從改革發(fā)展變化角度進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)與細(xì)致分析的報道。本研究包括以下4個方面：(1)全面收集和梳理，從知網(wǎng)可搜集到的1985年至2021年5月31日的生物化學(xué)教學(xué)研究文獻(xiàn)；(2)通過質(zhì)性分析軟件NVivo 11 Plus，對收集的5 871篇與生物化學(xué)教學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)的標(biāo)題和關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，將生物化學(xué)教學(xué)相關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為定量數(shù)據(jù)，以揭示生物化學(xué)教學(xué)改革的趨勢；(3)凝練順應(yīng)國家教育發(fā)展策略的生物化學(xué)教學(xué)研究發(fā)展歷程；(4)總結(jié)“以學(xué)生為中心”的生物化學(xué)教學(xué)改革研究內(nèi)涵及成效。以期為我國從事生物化學(xué)課程教學(xué)工作同行們提供參考，促進(jìn)生物化學(xué)教學(xué)及學(xué)生的發(fā)展。

1 數(shù)據(jù)來源及其分析方法

以“生物化學(xué)”為檢索關(guān)鍵詞，通過中國知網(wǎng) (https://www.cnki.net)檢索1985年以來發(fā)表的生物化學(xué)教學(xué)研究文獻(xiàn)，共計(jì)5 871篇(檢索截至2021年5月31日。其中，2021年1月1日前共計(jì)5 756篇，2021年1月1日至5月31日共計(jì)115篇)。用知網(wǎng)研學(xué)5.2軟件導(dǎo)出題錄和網(wǎng)頁內(nèi)容，在Microsoft Excel中使用“%T”和“%K”篩選題錄文本中標(biāo)題和關(guān)鍵詞信息。將篩選到的信息導(dǎo)入質(zhì)性分析軟件NVivo 11 Plus，按詞頻高低選擇關(guān)鍵詞匯，進(jìn)而依據(jù)扎根理論進(jìn)行3階段編碼分析[1-2]。第1階段是開放式編碼，一次查找文本的結(jié)果保存為1個自由節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用“編碼帶”功能進(jìn)行排查，將遺漏的詞添加至自由節(jié)點(diǎn)。第2階段是軸心編碼，即按照自由節(jié)點(diǎn)之間的共同點(diǎn)和相似條件，劃分整理出適當(dāng)范疇，對自由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼。第3階段是選擇編碼，在所有編碼中選擇一個核心編碼，能夠整合其他編碼的中心概念。

使用NVivo 11 Plus分別進(jìn)行單詞(文本)和編碼的聚類分析，并依據(jù)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)出層次圖表；使用R語言中g(shù)gplot程序包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。

2 適應(yīng)于教育政策的生物化學(xué)教學(xué)研究的發(fā)展動態(tài)及變遷

將檢索收集到的文獻(xiàn)按年份分類。由Fig. 1可見，自1985至2010年，生物化學(xué)教學(xué)研究論文逐年遞增。2010年至今，文獻(xiàn)量呈波動中上升趨勢。這些文獻(xiàn)提供了觀察生物化學(xué)教學(xué)研究發(fā)展的窗口。在梳理這些文獻(xiàn)時，并未發(fā)現(xiàn)任何全面總結(jié)和梳理生物化學(xué)教學(xué)改革研究與實(shí)踐的相關(guān)文獻(xiàn)。因此，本文系統(tǒng)總結(jié)和分析了在適應(yīng)于國家教育政策導(dǎo)向下，生物化學(xué)教學(xué)研究的內(nèi)涵及發(fā)展方向。

1998年，朱镕基總理提出：“科教興國是本屆政府最大的任務(wù)”。為落實(shí)該科教興國戰(zhàn)略，1999年教育部制定了《面向21世紀(jì)教育振興行動計(jì)劃》。在一系列指導(dǎo)性政策的引導(dǎo)下，生物化學(xué)教學(xué)研究文獻(xiàn)量擴(kuò)張顯著，從1999年的28篇，迅速增長至2006年的148篇(見Fig. 1)。

自2006年起，國家高等教育政策的主要導(dǎo)向從“規(guī)模擴(kuò)張”轉(zhuǎn)向“質(zhì)量提升”。與之相應(yīng)的是高等教育發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。2006年5月，國務(wù)院明確提出：“高等教育的發(fā)展要全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，切實(shí)把重點(diǎn)放在提高質(zhì)量上”。2007年，教育部發(fā)布了《關(guān)于實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的意見》和《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》。表明2007年～2012年我國高等教育發(fā)展的重心和首要任務(wù)是提高高等教育質(zhì)量。與之相應(yīng)，生物化學(xué)教學(xué)改革研究出現(xiàn)第2次快速增長，2012年的文獻(xiàn)量達(dá)到317篇(見Fig. 1)。

圖1 生物化學(xué)教學(xué)改革研究文獻(xiàn)的數(shù)量(1985～2020) 階段Ⅰ: 1985年至2006年；階段Ⅱ: 2006年至2012年；階段Ⅲ: 2013年至2016年；階段Ⅳ: 2017年至2020年Fig.1 The number of literatures on biochemistry teaching research from 1985 to 2020 StageⅠ: 1985 to 2006; Stage Ⅱ: 2006 to 2012; Stage Ⅲ: 2013 to 2016; Stage Ⅳ: 2017 to 2020

2012 年，黨的十八大報告明確提出，要推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展。教育部印發(fā)《國家教育事業(yè)發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》，提出高等教育要堅(jiān)持穩(wěn)定規(guī)模、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化特色，走以質(zhì)量提升為核心的內(nèi)涵式發(fā)展道路。為貫徹落實(shí)國家教育政策導(dǎo)向，生物化學(xué)教學(xué)研究規(guī)模波動式穩(wěn)步增長(見Fig.1)，研究著重提升教育質(zhì)量、教師素養(yǎng)及學(xué)生能力。

2016年，習(xí)近平總書記指明了高校各類課程和思想政治理論課必須同向同行、協(xié)同建設(shè)的根本方向。2017年，黨的十九大報告提出，要實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展。從十八大報告的“推動”，到十九大報告的“實(shí)現(xiàn)”，高等教育實(shí)現(xiàn)了發(fā)展方式與目的相統(tǒng)一，內(nèi)涵式發(fā)展更深入和全面地延伸[3]。

3 生物化學(xué)教學(xué)研究發(fā)展的內(nèi)涵分析

按主要教育方針政策和策略文件，將生物化學(xué)研究文獻(xiàn)按年份劃分為1985～2006、2007～2012、2013～2016和2017～2021共4個階段(Fig. 1)。通過NVivo 11 Plus對各階段生物化學(xué)教學(xué)研究相關(guān)文獻(xiàn)題錄和關(guān)鍵詞進(jìn)行相似性分析(Table 1)。按單詞(文本)相似性分析的結(jié)果顯示，各時間段之間的Pearson相關(guān)系數(shù)均大于0.9，彼此之間呈現(xiàn)極強(qiáng)的正相關(guān)。對文本進(jìn)行編碼分析后，按編碼相似性分析發(fā)現(xiàn)，2017年之前相鄰2個時間段之間的Pearson相關(guān)系數(shù)均介于0.4與0.6之間，彼此之間呈中等強(qiáng)度相關(guān)；2017～2021和2013～2016兩組之間的Pearson系數(shù)為0.278，呈弱相關(guān)；當(dāng)2個時間段間隔時間越長，兩者間的Pearson相關(guān)系數(shù)越低；相隔1個時間段以上的2組材料之間的Pearson相關(guān)系數(shù)均低于0.2，彼此之間呈極弱相關(guān)。這說明，生物化學(xué)課程教學(xué)研究的發(fā)展具有鮮明的時代特征。

表1 不同時期生物化學(xué)教學(xué)研究相關(guān)文獻(xiàn)之間的Pearson相關(guān)系數(shù)

分別按單詞和編碼的相似性聚類分析的結(jié)果也顯示，相鄰兩組時期文獻(xiàn)題錄間的相關(guān)性高于與其他時期之間的相關(guān)性，2017年～2021年與1985年～2006年之間的相似性最低(Fig.2)。

圖2 生物化學(xué)教學(xué)研究文獻(xiàn)的相似性聚類分析 (A) 按單詞相似性聚類分析；(B) 按編碼相似性聚類分析 分別使用Excel和NVivo 11 Plus獲得單詞和編碼信息。相同聚類中的兩組時間段之間的相似度最大Fig.2 Similarity clustering analysis of the literatures on biochemistry teaching research (A) Similarity clustering analysis based on the words; (B) Similarity clustering analysis based on the nodes. The words were obtained using the function of T% and K% in Excel and the nodes were analyzed using the function of text search and results were created as new node in NVivo 11 Plus. The greatest similarity was observed between two groups of stages in the same cluster

圖3 生物化學(xué)教學(xué)研究文獻(xiàn)的編碼層次結(jié)構(gòu) 使用NVivo 11 Plus獲得編碼信息，圖示的嵌套結(jié)構(gòu)表示各編碼節(jié)點(diǎn)的從屬關(guān)系，圖中各區(qū)域面積的大小表明節(jié)點(diǎn)數(shù)量的多少 Fig.3 Hierarchical structure of the nodes on the biochemistry teaching research literatures The nodes were obtained using NVivo 11 Plus. The nested structure indicated the affiliation among different nodes and the size of the areas indicated the number of the nodes

按照自由節(jié)點(diǎn)之間的共同點(diǎn)和相似條件，對自由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行主軸式編碼，使用概括和抽象的詞語進(jìn)行命名。重復(fù)這一步驟直到所有范疇無法再被整合。結(jié)合關(guān)于“大學(xué)教學(xué)研究的科學(xué)化、學(xué)科化與專業(yè)化”的教學(xué)理論[4]，形成“教學(xué)策略”、“教學(xué)評價”、“教學(xué)方向”、“教學(xué)對象”等4個范疇，最終構(gòu)建了1985年至2021年生物化學(xué)教學(xué)研究的編碼層次結(jié)構(gòu)(Fig.3)。

以“教學(xué)策略”為例(Table 2)，在1985年至2006年期間，該節(jié)點(diǎn)只有1個二級子節(jié)點(diǎn)“教學(xué)方法”。1985～2006年的教學(xué)研究中，詞頻最高的是“多媒體”。早期階段課堂是教學(xué)的主戰(zhàn)場。多媒體技術(shù)的引入，使得很多空間結(jié)構(gòu)和抽象概念的教學(xué)更形象化、可視化、學(xué)生也更容易理解。例如蛋白質(zhì)和DNA的高級結(jié)構(gòu)、生物膜的流動鑲嵌模型、代謝之間的相互聯(lián)系等知識點(diǎn)。2007至2012年期間，衍生出“教學(xué)技術(shù)”二級子節(jié)點(diǎn)。2006年以后，生物化學(xué)教學(xué)工作者們從多方位研究了以問題為導(dǎo)向的教學(xué)法(problem-based learning, PBL)、比較法、基于案例的教學(xué)法(case-based learning, CBL)法等多種教學(xué)方法，對雙語和全英文教學(xué)相關(guān)研究也明顯增加。依托于網(wǎng)絡(luò)的生物化學(xué)精品課程建設(shè)也逐步完善。此階段對在線課程的研究主要集中于PPT課件制作，試卷試題庫、部分知識點(diǎn)視頻錄制等。

1985至2020年間，各二級子節(jié)點(diǎn)之下相對應(yīng)的子節(jié)點(diǎn)也隨著時間的推進(jìn)，層次內(nèi)容愈加豐富。以“線上線下教學(xué)”二級子節(jié)點(diǎn)為例(Table 2)，1985至2006年期間，該節(jié)點(diǎn)無子節(jié)點(diǎn)；2007至2012年期間，“線上線下教學(xué)”衍生出“平臺”和“虛擬”；2013至2016年期間，增加了“微課(micro-lecture)”、“互聯(lián)網(wǎng)”、“信息化”等；2017至2020年間，新增了“混合教學(xué)(blended learning)”、“金課(golden course)”等三級子節(jié)點(diǎn)?；仡櫜煌甏膰医逃?，2010年發(fā)布《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》，指出到2020年要基本實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化，基本形成學(xué)習(xí)型社會[5]。2012年起，國家高等教育政策導(dǎo)向由“質(zhì)量提升”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皟?nèi)涵式發(fā)展”，課程建設(shè)也得到了大力推進(jìn)，顯著的特征是各類新型課程的開發(fā)，例如慕課 (massive open online course, MOOC)、微課等。目前，在中國大學(xué)慕課網(wǎng) (https://www.icourse163.org)上可搜索到的生物化學(xué)在線開放課程有47門，其中國家精品在線開放課程有6門。

表2 各時間段教學(xué)策略的主要節(jié)點(diǎn)

綜上所述，隨著國家一系列政策的出臺以及由科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶動的社會發(fā)展，生物化學(xué)課程教學(xué)的“教學(xué)策略”、“教學(xué)評價”、“教學(xué)方向”、“教學(xué)對象”等4個范疇得到了廣度和深度的發(fā)展。表明為了適應(yīng)社會的發(fā)展進(jìn)步，生物化學(xué)教學(xué)的方向逐步精細(xì)化和專業(yè)化，教學(xué)方法逐漸多元化，以滿足不同層次學(xué)生的需求以及社會對專業(yè)化人才的需求。

然而，有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)前大學(xué)課程改革普遍缺少清晰的思想和思路，轟轟烈烈的課程建設(shè)后，教學(xué)質(zhì)量難見提高已經(jīng)成為常態(tài)[6]。本文縱觀30多年來的生物化學(xué)教學(xué)研究文獻(xiàn)，總結(jié)并凝練了教育同行們在“以學(xué)生為中心”的生物化學(xué)教學(xué)改革道路上的探索與成效。強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生發(fā)展為中心、以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、以學(xué)習(xí)效果為中心”，從促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)，關(guān)注學(xué)習(xí)效果3個角度去完善生物化學(xué)教學(xué)。

4 “以學(xué)生為中心”的生物化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)涵

4.1 以學(xué)生為中心的生物化學(xué)教學(xué)技術(shù)

在教育部建設(shè)“金課”[7]，豐富課程教學(xué)內(nèi)涵的理念下，教師們嘗試將多媒體，虛擬仿真和互聯(lián)網(wǎng)平臺等多種技術(shù)與生物化學(xué)課堂教學(xué)相融合。

4.1.1 多媒體技術(shù) 因其直觀和形象，打破時間和空間限制的特點(diǎn)，多媒體技術(shù)已經(jīng)被生物化學(xué)教學(xué)工作者普遍使用。許多實(shí)驗(yàn)技術(shù)例如凝膠過濾、聚丙烯酰胺凝膠電泳等可用多媒體動畫呈現(xiàn)原理及實(shí)驗(yàn)過程。93.75%的學(xué)生對多媒體課件表示滿意，認(rèn)為多媒體教學(xué)效果比傳統(tǒng)板書教學(xué)效果好[8]。但同時，教學(xué)素材缺乏一致性與連貫性，動態(tài)素材匱乏，技術(shù)發(fā)展滯后等因素都阻礙了多媒體技術(shù)在生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與推廣[9]。

4.1.2 虛擬仿真技術(shù) 2013年，教育部印發(fā)《關(guān)于開展國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》，虛擬仿真技術(shù)逐漸成為教學(xué)改革的熱點(diǎn)。開發(fā)常用的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，例如細(xì)胞核的分離純化、DNA的提取和電泳等。將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，可以達(dá)到提升學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力(94.34%)，提高實(shí)驗(yàn)安全性(99.74%)、促進(jìn)同學(xué)間交流學(xué)習(xí)(89.32%)等效果[10]。生物化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心的構(gòu)建，打破了傳統(tǒng)生物化學(xué)教學(xué)的桎梏，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，并節(jié)約了教學(xué)資源[11]。

4.1.3 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2015年國務(wù)院印發(fā)《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》標(biāo)志著教育事業(yè)進(jìn)入了“互聯(lián)網(wǎng)+”時代。在教育信息化2.0的背景下，各種大型線上教學(xué)平臺、公眾號、小程序等使得90%以上的學(xué)生能夠利用碎片化時間進(jìn)行學(xué)習(xí)[12]。微實(shí)驗(yàn)、生化動畫、生化歌曲、生化生活和生化微籍等各種資源，使生物化學(xué)教學(xué)變得生動化，廣大學(xué)生不再感到“生化危機(jī)”[13]。97%學(xué)生認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)平臺與傳統(tǒng)生物化學(xué)教學(xué)的結(jié)合能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性[14]。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與生物化學(xué)教學(xué)的融合，促進(jìn)了生物化學(xué)教學(xué)模式由線下向線上的轉(zhuǎn)變。特別是在新冠疫情期間，各學(xué)校充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺，拓展教學(xué)資源、創(chuàng)新教學(xué)模式，用實(shí)際行動確?！巴Ｕn不停學(xué)和學(xué)習(xí)不延期”[15-16]。但也有學(xué)生對課堂筆記、主觀題作業(yè)的提交有畏難和逃避的心理[17]。

通過多年來生物化學(xué)教學(xué)同行們的不斷探究發(fā)現(xiàn)，新的教學(xué)技術(shù)手段不斷融入以學(xué)生為中心的教學(xué)中。新技術(shù)的使用可以促進(jìn)學(xué)生對課堂上理論的理解，問題的思考，注意力的集中，幫助學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動手操作之前熟悉操作過程等。生物化學(xué)課堂的教學(xué)逐漸擺脫時間和空間的限制，學(xué)生可以利用現(xiàn)有資源，在任何時間和地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

4.2 以學(xué)生為中心的生物化學(xué)教學(xué)方法

在當(dāng)今教學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的大環(huán)境下，生物化學(xué)教育者積極探索新的教學(xué)方法以適應(yīng)新時代教育大環(huán)境的改變?！敖獭辈皇恰皩W(xué)”，教和學(xué)是兩件事，要把教學(xué)的重心從教師的“教”轉(zhuǎn)到學(xué)生的“學(xué)”。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，分別設(shè)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動和教師的教學(xué)活動，以突出學(xué)習(xí)活動的核心作用，提高學(xué)生在課堂中的參與度[18]。

4.2.1 結(jié)合結(jié)構(gòu)性思維的教學(xué)模式 運(yùn)用思維導(dǎo)圖、SmartArt等為載體整理歸納知識點(diǎn)，將知識框架直觀地呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生進(jìn)行知識點(diǎn)的歸納，有助于學(xué)生在復(fù)習(xí)的時候?qū)ο嚓P(guān)聯(lián)知識的銜接[19]。趙晶[16]提出，讓學(xué)生繪制“代謝整合與調(diào)節(jié)”相關(guān)內(nèi)容的思維導(dǎo)圖，完成自主建構(gòu)和伙伴共建知識體系的學(xué)習(xí)目標(biāo)，從“細(xì)胞代謝之網(wǎng)”和“器官代謝之網(wǎng)”不同截面看待代謝的整體性。

4.2.2 以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)模式(PBL) 教師在備課時，根據(jù)大綱要求選擇合適的案例設(shè)計(jì)問題，在課堂上不斷引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考[20]。學(xué)生在尋找問題答案的過程中，促進(jìn)了對核心內(nèi)容和知識點(diǎn)的理解[21]。例如設(shè)計(jì)關(guān)于代謝整體水平調(diào)節(jié)的討論題“描繪馬拉松全程的機(jī)體能源供求變化”，可促使學(xué)生將抽象的知識具體化，將零散的知識點(diǎn)組裝整合，形成鮮活和整體的認(rèn)識[16]。PBL模式下學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和滿意度提高，成績提高了19.5%[22]。

4.2.3 基于團(tuán)隊(duì)合作的教學(xué)法(TBL) 著重于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性[23]。通過對學(xué)生分組并讓學(xué)生進(jìn)行課前準(zhǔn)備，課上小組匯報的方式，提高學(xué)生的自學(xué)能力和分析推理能力[24]。李子博等[25]在對醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的教學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，在TBL教學(xué)模式下，學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣(88.5%)、增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(82.7%)、培養(yǎng)了自學(xué)能力(80.8%)、學(xué)生成績明顯提高25.7%。實(shí)驗(yàn)課程的TBL教學(xué)為學(xué)生提供了更多自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會[26]。近年來，楊榮武[18]發(fā)起了學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)創(chuàng)作生物化學(xué)歌曲的形式，圍繞糖酵解，三羧酸循環(huán)和酶等重要知識點(diǎn)，原創(chuàng)了一批優(yōu)秀的生物化學(xué)歌曲，用歌聲展現(xiàn)了生物化學(xué)的魅力。94.5%的調(diào)查學(xué)生認(rèn)為，在教學(xué)過程中引入生物化學(xué)歌曲能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[27]。

4.2.4 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法 要求學(xué)生利用現(xiàn)有信息技術(shù)完成自主學(xué)習(xí)，教師在課堂中互動和交流，課前傳遞知識，課中內(nèi)化知識[28]。當(dāng)傳統(tǒng)的“學(xué)習(xí)部分”要在課堂之外完成時，學(xué)生需要根據(jù)自身情況進(jìn)行時間的分配以掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。教師在這一過程中適當(dāng)引導(dǎo)，既可以活躍課堂氣氛，又可以鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力[29]。于豪冰等[30]在“物質(zhì)代謝的整合與調(diào)節(jié)”的教學(xué)中實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)后，學(xué)生的平均成績比未實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂模式的學(xué)生成績提高了11.6分。將團(tuán)隊(duì)合作的科研案例(例如苯丙酮尿癥)和翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合，學(xué)生能夠圍繞“科研實(shí)例”實(shí)現(xiàn)知識重構(gòu)[31]。

4.2.5 線上線下混合教學(xué) 在現(xiàn)代信息技術(shù)手段的支持下，學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)教師在線上平臺提供的學(xué)習(xí)資源，通過線上互動解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的共性問題。線下授課幫助學(xué)生突破重點(diǎn)難點(diǎn)。線上線下相輔相成，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力[32]。例如將綜合性實(shí)驗(yàn)“蔗糖酶的提取、分離純化及動力學(xué)”線下教學(xué)結(jié)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)“SDS-PAGE”線上教學(xué)，學(xué)生對線上線下混合教學(xué)的滿意度達(dá)98.2%[33]?！熬€上線下混合教學(xué)”可以便于學(xué)生：(1)進(jìn)行學(xué)生之間的互動與交流；(2)培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和合作能力；(3)適應(yīng)時代培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力；(4)培養(yǎng)學(xué)生交流溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；(5)滿足隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)的需要；(6)有利于知識的內(nèi)化吸收[34-35]。

2018年，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計(jì)劃》。在金課建設(shè)理念[7]倡導(dǎo)下，生物化學(xué)教學(xué)方法呈現(xiàn)出繁榮的發(fā)展態(tài)勢。大型線上教學(xué)平臺(例如愛課程、超星爾雅) 和微信公眾號 (例如我愛生化、TCA白蘭鴿)的建設(shè)和應(yīng)用成為教育信息化2.0的主旋律[13]。經(jīng)過多年的積累實(shí)踐，教師們綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，升級重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容。從知識內(nèi)化、能力訓(xùn)練、價值塑造等方面充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教育理念，全方位強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和素養(yǎng)[16]。

4.3 以學(xué)生為中心的生物化學(xué)立德樹人教育

2016 年 12 月，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上發(fā)表的重要講話，指出“各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。2017 年 12 月，教育部發(fā)布《高校思政工作質(zhì)量提升實(shí)施綱要》，提出“大力推動以課程思政為目標(biāo)”的課堂教學(xué)改革……梳理各門專業(yè)課程所蘊(yùn)含的思想政治教育元素和所承載的思想政治教育功能，融入課堂教學(xué)各環(huán)節(jié)”。生物化學(xué)同行們積極地將知識點(diǎn)同優(yōu)秀價值觀相融合進(jìn)行課程思政研究。從知識性與價值性統(tǒng)一的角度出發(fā)，以學(xué)生發(fā)展為中心，在傳授生物化學(xué)專業(yè)知識的同時，兼顧提升學(xué)生的思想政治素養(yǎng)，使“教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖逃保瑥亩⒌聵淙薣36-44]。生物化學(xué)思政文獻(xiàn)自2018年的1篇增長至2020年的30篇(Fig.4)。

圖4 生物化學(xué)課程思政文獻(xiàn)的數(shù)量Fig.4 The number of literatures on biochemistry curriculum ideology and politics

總結(jié)生物化學(xué)課程思政元素，歸納出如下幾個觸點(diǎn)：(1)科學(xué)精神和民族自信。講述生化發(fā)展歷史與重大發(fā)現(xiàn)，特別是同我國科學(xué)家所獲得的成就相結(jié)合，彰顯制度優(yōu)越性，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和民族自豪感。在緒論章節(jié)，介紹我國獲得重大成就的杰出科學(xué)家，包括研究青蒿素挽救數(shù)百萬人生命的屠呦呦，首次提出蛋白質(zhì)變性理論的吳憲等[36-37]。講解核酸的結(jié)構(gòu)與功能時，引入我國作為唯一的發(fā)展中國家為人類基因組計(jì)劃所做出的貢獻(xiàn)[37]。(2)理論聯(lián)系實(shí)際。講解釀酒、發(fā)酵和反式脂肪酸等生產(chǎn)過程的原理，闡述各代謝途徑的基本過程及相互之間的聯(lián)系、調(diào)節(jié)與膳食健康的關(guān)系[38]。引起學(xué)生對健康的關(guān)注。(3)培養(yǎng)科學(xué)研究素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的科研倫理道德意識。例如基因編輯嬰兒事件[37, 39-40]。(4)樹立社會主義核心價值觀。關(guān)注社會熱點(diǎn)話題，提醒學(xué)生要注意職業(yè)操守與道德規(guī)范，樹立以人為本的發(fā)展意識。例如“三聚氰胺事件”、“疫苗事件”[41-42]。(5)辯證思維和哲學(xué)內(nèi)涵。例如蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)與三級結(jié)構(gòu)的關(guān)系同個體與整體的關(guān)系相統(tǒng)一[43]；生物分子之間的相互轉(zhuǎn)化及生物與環(huán)境條件對立統(tǒng)一的辯證關(guān)系[39, 42]；將米-曼氏方程進(jìn)行簡單變化得到林-貝氏方程，就可以直接推算出Km和Vmax值，培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力[44]。

諸如此類的思政元素不斷被融合進(jìn)生物化學(xué)的課堂教學(xué)之中，且在實(shí)踐中成功證明了生物化學(xué)課程思政教學(xué)取得了豐厚的效果[42]。如何將這些元素融入課堂，使它們不是單純的政治說教，而是基于生物化學(xué)自身理論支撐，將微觀理論與宏觀實(shí)際相連接[43]，真正做到對理論知識的“教”與對個人素養(yǎng)的“育”[45]，是今后生物化學(xué)教育同行們需要思考和探索的問題。

4.4 以學(xué)生為中心的評價體系

1981年，Schwartz等[46]首先提出教學(xué)評價改革理論，闡述評價對教師和學(xué)生的雙重影響。生物化學(xué)的教學(xué)評價體系，從最初“一考定音”的終結(jié)性評價模式逐漸向多元化的過程性評價改革發(fā)展[18,47]。即以學(xué)習(xí)效果為中心，評軟不評硬，評動不評靜。評價體系應(yīng)該包括知識、技能、德育和智育等多個方面[44]。倪菊華等[47]嘗試將學(xué)生編寫試題并附以答案作為考核評價的一項(xiàng)內(nèi)容，可以讓學(xué)生從被動接受評價轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c者，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。對于實(shí)驗(yàn)考核的改革，涵蓋了學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、出勤、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析等多個方面。通過過程與目標(biāo)評價相結(jié)合，理論與實(shí)踐操作相結(jié)合等多種評價方式，真實(shí)反應(yīng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，均取得了良好的效果[48-49]。

5 結(jié)論與啟示

本研究首次梳理了自1985年以來生物化學(xué)教育研究改革的文獻(xiàn)?；贜Vivo 11 Plus質(zhì)性分析軟件，凝練了“教學(xué)策略”、“教學(xué)評價”、“教學(xué)方向”、“教學(xué)對象”等4個教學(xué)研究方向。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了教育同行們在“以學(xué)生為中心”的生物化學(xué)教學(xué)改革道路上的探索與成效。以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，整合結(jié)構(gòu)性思維、問題導(dǎo)向、團(tuán)隊(duì)合作、翻轉(zhuǎn)課堂和線上線下混合多種教學(xué)方法；以學(xué)習(xí)效果為中心，融合包括多媒體、虛擬仿真和互聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)教學(xué)技術(shù)；以學(xué)生發(fā)展為中心，發(fā)掘思政元素，并將思政教育貫穿到生物化學(xué)教學(xué)的全過程。本文總結(jié)了現(xiàn)有文獻(xiàn)未形成的生物化學(xué)課堂教學(xué)改革的體系，指引了生物化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)方法等實(shí)踐問題，為生物化學(xué)課程教學(xué)工作者實(shí)施教學(xué)及促進(jìn)教學(xué)改革提供參考。

2018 年，教育部在全國發(fā)起了全面振興本科教育攻堅(jiān)戰(zhàn)。重點(diǎn)是改革本科課程教學(xué)，以打造“金課”、杜絕“水課”為標(biāo)準(zhǔn)。提出課程是體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為中心”理念的“最后一公里”[7, 50]。要求教育從業(yè)者利用好現(xiàn)有資源，吸收先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)與教學(xué)方法，不斷提高課堂質(zhì)量，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。生物化學(xué)教學(xué)的理念、內(nèi)容和方式都在發(fā)生著變化。教師除了要對所教授的內(nèi)容有著清晰的認(rèn)識和理論聯(lián)系實(shí)際的能力以外，必須不斷學(xué)習(xí)最新的生物化學(xué)教育教學(xué)理論和現(xiàn)代教育技術(shù)，才能使這門課程不斷成長。對生物化學(xué)教育人員來說，必須加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，與教育政策制定者同頻共振，善于對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)、整理分析，從中挖掘出更多有價值的信息，努力實(shí)現(xiàn)教育科研與教育政策的良性互動，共同促進(jìn)中國生物化學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展。