基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“生物化學(xué)與分子生物學(xué)”混合式教學(xué)探索與實踐

王懷穎，張 悅，靳 祎

（河北大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 河北 保定 071000）

2021 年12 月2 日，在第十二屆新華網(wǎng)教育論壇上，時任教育部高等教育司司長吳巖表示，混合式教學(xué)要成為今后高等教育教學(xué)的新常態(tài)。這意味著混合式教學(xué)將成為未來教學(xué)的主流方式，每位教師或多或少都要將線上資源與傳統(tǒng)課堂結(jié)合，進(jìn)行混合式教學(xué)。高等醫(yī)學(xué)教育強(qiáng)調(diào)將學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決實際問題能力的培養(yǎng)作為重要目標(biāo)，這也是大家關(guān)注的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。本文以醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課“生物化學(xué)與分子生物學(xué)”為例，從培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力出發(fā)，利用中國大學(xué)慕課平臺的精品課資源，依托超星學(xué)習(xí)通平臺，從課程資源、教學(xué)設(shè)計、考核方式等方面進(jìn)行混合式教學(xué)的探索與實踐。

1 混合式教學(xué)的概念

混合式教學(xué)（Blended Learning）是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，將線下面授課堂教學(xué)和在線交互輔助教學(xué)進(jìn)行融合而形成的教學(xué)模式，具有學(xué)習(xí)資源豐富、支持個性化學(xué)習(xí)、教學(xué)效率高等特點(diǎn)[2]?；旌鲜浇虒W(xué)使課堂教學(xué)從“以教師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”，從“以知識為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙阅芰橹行摹薄＝處煆闹R的講授者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)過程組織者和引導(dǎo)者，而學(xué)生可靈活選擇學(xué)習(xí)方式，不受時間、地點(diǎn)約束，學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度得到提升[3]。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，混合式教學(xué)真正體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的積極性、主動性和創(chuàng)造性，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[4]。

2 目前課程教學(xué)中存在的問題

2.1 課程內(nèi)容抽象，學(xué)生不易理解

“生物化學(xué)與分子生物學(xué)”主要講解生物分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)制，內(nèi)容抽象，知識點(diǎn)多，是醫(yī)學(xué)生公認(rèn)的一門難課。不少同學(xué)有畏難情緒，造成學(xué)習(xí)動力不足，自主學(xué)習(xí)積極性不高?，F(xiàn)行教學(xué)改革造成課程學(xué)時減少，導(dǎo)致教師很難有更多時間對知識點(diǎn)進(jìn)行深入探討和拓展，忽視對學(xué)生分析問題和解決問題等創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，影響課程的廣度與深度。

2.2 教學(xué)以課堂講授為主，學(xué)生參與度較低

傳統(tǒng)的課程教學(xué)以教師課堂講授為主，學(xué)生被動接受知識，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師主要通過放映幻燈片完成課堂教學(xué)，板書減少，課堂講授內(nèi)容增多。課堂教學(xué)容量的增加使得部分學(xué)生一旦不能跟上教師的講課節(jié)奏，就會放棄聽課，轉(zhuǎn)而去玩手機(jī)，導(dǎo)致教學(xué)效果大打折扣。因此，滿堂灌的教學(xué)方式不能適應(yīng)現(xiàn)有教學(xué)，滿堂灌的結(jié)果使教、學(xué)雙方都很累，事倍功半，不能達(dá)到理想的教學(xué)效果。

2.3 課程考核注重知識技能，忽視學(xué)生全面發(fā)展

教學(xué)評價是檢驗教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。傳統(tǒng)的課程考核方式注重期末試卷，忽視過程性評價，不能考查學(xué)生的綜合素質(zhì)。如果期末試題過難或過易，沒有區(qū)分度，會使平時認(rèn)真學(xué)習(xí)的同學(xué)學(xué)習(xí)積極性受挫。

為解決以上問題，教師在臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)教學(xué)過程中進(jìn)行了混合式教學(xué)。混合式教學(xué)的實施中利用了中國大學(xué)慕課平臺MOOC 和超星學(xué)習(xí)通平臺。

3 混合式教學(xué)的設(shè)計與實施

3.1 線上教學(xué)資源的選擇與開發(fā)

3.1.1 精心選擇線上教學(xué)資源

線上教學(xué)資源選擇MOOC 的國家級精品課程“生物化學(xué)與分子生物學(xué)”。該課程由華中科技大學(xué)錄制，與我們的課程教材、講授內(nèi)容一致。慕課提供豐富多樣的線上教學(xué)資源，包括130 多個視頻、課件等，涵蓋課程重難點(diǎn)，彌補(bǔ)教材單一的缺陷，滿足不同學(xué)生線上學(xué)習(xí)的需求。但是慕課提供的測試相對較少，我們又補(bǔ)充了每章的測試題，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)、檢測學(xué)習(xí)質(zhì)量。

3.1.2 自主開發(fā)微課視頻

在MOOC 資源基礎(chǔ)上增加自建資源，使線上教學(xué)資源更貼近學(xué)校具體的教學(xué)要求。教研室以《人體疾病與生物化學(xué)》為主題，錄制了20 多個微課視頻，上傳到學(xué)習(xí)通平臺，補(bǔ)充線上教學(xué)資源。這些視頻涉及鐮狀細(xì)胞貧血、蠶豆病、糖尿病等疾病，從疾病發(fā)生機(jī)制入手，講解相關(guān)的生化知識，幫助學(xué)生深化對知識點(diǎn)的理解，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 混合式教學(xué)設(shè)計

3.2.1 課前教學(xué)設(shè)計

課前自主學(xué)習(xí)內(nèi)容以簡單、直接記憶的知識點(diǎn)為主，節(jié)約有限的課堂時間，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。課前在MOOC平臺發(fā)布學(xué)習(xí)公告，推送學(xué)習(xí)目標(biāo)、課件、視頻等資料，讓學(xué)生利用碎片化時間自主學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)公告安排學(xué)習(xí)計劃，隨時隨地進(jìn)行在線課程學(xué)習(xí)，最后在學(xué)習(xí)通完成預(yù)習(xí)檢測。兩個平臺的統(tǒng)計數(shù)據(jù)便于教師了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，靈活設(shè)計線下課堂教學(xué)，突出重點(diǎn)，答疑解惑。學(xué)有余力的同學(xué)可利用教師提供的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行深層次學(xué)習(xí)，拓寬知識視野。

教師通過學(xué)習(xí)通發(fā)布與授課內(nèi)容相關(guān)的話題，讓學(xué)生查閱資料，在討論區(qū)回答。由于討論區(qū)內(nèi)容可見，因此每位同學(xué)都能在課堂發(fā)聲，表達(dá)自己的想法，提升課堂參與度。

3.2.2 課中教學(xué)設(shè)計

課中學(xué)習(xí)階段的主要任務(wù)是完成知識內(nèi)化與綜合應(yīng)用的深度學(xué)習(xí)。由于部分教學(xué)內(nèi)容已在課前完成，教師在線下課堂有充足的時間講解重點(diǎn)、難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。教師可綜合運(yùn)用多種教學(xué)手段，建立“以學(xué)生為中心”的課堂教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

①翻轉(zhuǎn)課堂。翻轉(zhuǎn)教學(xué)是教育工作者普遍認(rèn)可的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的教學(xué)手段[5]。教師選擇相對較容易的知識點(diǎn)如競爭性抑制、糖異生等，讓不同學(xué)習(xí)小組講解，檢查課前學(xué)習(xí)情況，鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。比如講解“蛋白質(zhì)的變性”時，一位同學(xué)利用物理、化學(xué)知識分析蛋白質(zhì)變性后的各種變化，同時進(jìn)行知識拓展，比較DNA 變性與蛋白質(zhì)變性的差異。在生生評價中，這位同學(xué)的講解得到大家的認(rèn)可，多數(shù)同學(xué)反映收獲頗豐。在學(xué)生講解過程中，教師發(fā)揮組織者的角色，觀察學(xué)生是否真正領(lǐng)會教學(xué)內(nèi)容，對某些共性問題在課堂上及時解決，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。教師的引領(lǐng)作用會讓學(xué)生在教學(xué)活動中有所收獲，而不是看熱鬧，進(jìn)一步提升學(xué)生參與教學(xué)活動的積極性。

②案例分析。案例教學(xué)（Case-Based Learning）是以病例為先導(dǎo)，以問題為基礎(chǔ)，通過案例進(jìn)行教與學(xué)，通過課堂互動、學(xué)生討論的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力[6]。講解芳香族氨基酸代謝前，教師為學(xué)生提供一個苯丙酮尿癥的病例，讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)并布置思考題，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)。教師在課上完成教學(xué)內(nèi)容后，帶領(lǐng)學(xué)生分析該病例的癥狀，請同學(xué)利用所學(xué)知識解釋患者出現(xiàn)這些癥狀的原因，并且讓學(xué)生查閱資料，探討如何進(jìn)行疾病治療。最后教師歸納總結(jié)，強(qiáng)化重點(diǎn)內(nèi)容。案例分析能夠讓學(xué)生利用生物化學(xué)知識解決臨床問題，使學(xué)生認(rèn)識到生物化學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)，與臨床醫(yī)學(xué)密不可分，從而重視醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)；另一方面也使復(fù)雜、枯燥的物質(zhì)代謝途徑貼近臨床，學(xué)以致用，激發(fā)醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)臨床思維[7]。

③思維導(dǎo)圖。思維導(dǎo)圖是一種可視化的組織性思維工具，利用特定符號和線條體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，將分散的知識點(diǎn)融合成一體，構(gòu)建知識體系，形象地突出教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)，達(dá)到知識的融會貫通[8]。生物化學(xué)知識點(diǎn)多，而且知識點(diǎn)之間相互聯(lián)系，這點(diǎn)在物質(zhì)代謝部分尤為明顯。糖、脂、氨基酸的代謝途徑相互交叉，化學(xué)反應(yīng)多，因此掌握三種營養(yǎng)物質(zhì)之間的聯(lián)系與轉(zhuǎn)變對學(xué)好生物化學(xué)至關(guān)重要。繪制思維導(dǎo)圖有助于學(xué)生理清知識脈絡(luò)，構(gòu)建具有系統(tǒng)性、邏輯性、條理性的知識體系。完成每章學(xué)習(xí)后，以學(xué)習(xí)小組為單位完成思維導(dǎo)圖制作，并請一位同學(xué)講解，帶領(lǐng)全班同學(xué)復(fù)習(xí)。通過制作思維導(dǎo)圖，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、資料信息提取和處理能力。

④課堂討論。課上師生一起分享同學(xué)們在評論區(qū)的回答，教師引領(lǐng)大家進(jìn)行歸納總結(jié)。比如讓學(xué)生查閱資料了解“三聚氰胺事件”，該事件與生物化學(xué)的哪個知識點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，并談?wù)勛约旱目捶?。很多同學(xué)批評不法分子投機(jī)取巧的做法，而且還意識到所學(xué)課程與生活聯(lián)系緊密，一定要學(xué)好這門課。因此課堂討論是實施課程思政的一個有效方法，可以真正做到潤物無聲。也可利用討論區(qū)讓學(xué)生搜索諾貝爾獲獎科學(xué)家的故事，體會科學(xué)精神。例如，教師在討論區(qū)介紹加拿大醫(yī)生班廷發(fā)現(xiàn)胰島素的故事，讓學(xué)生體會什么是創(chuàng)新。創(chuàng)新并不是從無到有，而是一種傳承，是在前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

⑤小組學(xué)習(xí)。將學(xué)生以宿舍為單位分為若干學(xué)習(xí)小組，每組設(shè)一名學(xué)習(xí)組長，監(jiān)督大家線上學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。小組合作完成預(yù)習(xí)和討論、知識點(diǎn)講解、思維導(dǎo)圖講解等學(xué)習(xí)任務(wù)，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力及表達(dá)能力，實現(xiàn)綜合能力的提升。

在混合式教學(xué)實施過程中，教師靈活運(yùn)用各種教學(xué)手段，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，有效拓展課程廣度和深度，有利于培養(yǎng)學(xué)生主動思考、解決問題的創(chuàng)新能力。

3.2.3 課后教學(xué)設(shè)計

教師課后發(fā)布作業(yè)和章節(jié)檢測，檢查學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況。鑒于預(yù)習(xí)測試客觀題比例較高，教師在學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布的作業(yè)以主觀題、病例分析為主，鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。章節(jié)考試通過MOOC 平臺進(jìn)行。

4 課程考核

“生物化學(xué)與分子生物學(xué)”課程的考核由期末考試和過程性評價組成，其中期末考試成績占60%，過程性綜合評價占40%。期末考試是對學(xué)生課程學(xué)習(xí)情況的總體評價，試題中增加主觀題、開放試題比重，減少死記硬背的內(nèi)容，突出考查學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

過程性評價由線上和線下學(xué)習(xí)組成，包括視頻觀看、預(yù)習(xí)小測、章節(jié)測驗、作業(yè)、實驗、討論、小組學(xué)習(xí)等內(nèi)容。在日常學(xué)習(xí)中，教師通過學(xué)習(xí)通群聊，將統(tǒng)計數(shù)據(jù)及時反饋給學(xué)生，督促學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提高教學(xué)效果。教學(xué)工作完成后，教師可制作調(diào)查問卷了解學(xué)生的反饋情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時改正與調(diào)整。

建設(shè)線上、線下混合教學(xué)課堂，能夠更好地踐行以學(xué)生為主體的教育思想，提高高等醫(yī)學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)時代要求的創(chuàng)新型人才。教師在教學(xué)實踐過程中，還需不斷提高自身素質(zhì)，繼續(xù)探索新的教學(xué)方式方法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，從而有效提高“生物化學(xué)與分子生物學(xué)”課程的教學(xué)效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。