基于网络教学平台生物化学翻转课堂教学成效初探

余志坚， 陈传红

(东华理工大学 化学生物与材料科学学院，江西 南昌 330013)

生物化学已是当今生物学中知识发展最快的一门前沿学科。但由于生物化学涉及的知识内容涵盖且贯穿于整个生物本科专业课，加之其知识点零散、概念抽象复杂，给教师尤其是青年教师的课程教学带来了较大的挑战。如何激发和提高学生学习的兴趣，最大程度地提高课堂教学质量一直是生物化学教学过程中面临的重大问题。21世纪是以信息化为主要特征的知识经济时代，传统的教育教学模式也在“互联网+”的推动下进行着改革与发展。“翻转课堂”理念起源于19世纪，美国高校率先进行了探索[1]。2000年美国迈阿密大学在第11届大学教学国际会议上首次提出了翻转课堂这一概念[2]。2007 年，翻转课堂教学模式逐渐在全世界得到应用[3，4]。2011年，重庆市在国内首先对翻转课堂教学模式进行了系统研究和实际应用。国内外的教学实践表明，基于网络教学平台的翻转课堂教学模式可以大大地激发和提高学生学习的兴趣，有效地提高课堂教学质量。因此本研究在以前的生物化学相关教学成果基础上，探讨通过“网络教学平台”生物化学翻转课堂具体的教学模式，并对其教学效果进行KAB调查、评价与分析，进而再优化并改进了该翻转课堂的教学模式。

1 基于 “网络教学平台”生物化学翻转课堂的教学模式研究

网络教学平台是指依托在学校的OA(Office Automation，办公自动化)系统的基础之上，对课程介绍、教学大纲、教学日历、教师信息、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、个人资源(电子课件、教案、讲稿、教学视频、教学素材等)、研究型教学、试题试卷库、在线测试、课程管理等项目进行整体课程管理。利用该平台，教师和学生通过网络，登录后可进行电子课件的制作与发布、教学组织、教学交互、学习支持和教学评价等教学的组织管理[5]。

翻转课堂，与传统的课堂相比，将课堂内外的时间重新调整，由教师占主导的学习转变成学生占主导。在生物化学翻转课堂教学模式中，学生能在有限的课堂时间内更加主动地去学习，最大程度地激发学生的兴趣，调动学生学习的积极性，尤其是与学生密切关注的现实问题，例如生态环境变化带来的一些挑战[6]。学生在翻转课堂教学之前，可以通过网路教学平台看教学视频、听专业讲座、在电子图书馆查阅相关信息，而且还能通过网络软件与教师、其他同学进行讨论，这样就可以得到丰富详尽的背景知识。而且每个学生的学习能力与兴趣点也有差异，针对这些差异，教师能更加有效地与每个学生进行更深层次的个人交流，可以促成学生的个性化学习。

基于“网络教学平台”生物化学翻转课堂的具体教学模式的实现，具有以下优点：(1)网络化的“翻转课堂”有利于个性学习和分层教学，不同专业的学生可以根据自己的基础及特点安排学习时间，提高学习效率。(2)学生成为课堂学习的主要参与者，教师转变为教学的辅助者，提高了学生的自主学习性，活跃了课堂学习的氛围。(3)“翻转课堂”有利于培养学生之间的交流、思考、提出问题和解决问题的能力，而不是传统教学过程中的教师“填鸭式”教学模式。(4)不再局限于传统课堂学习的时间和空间，可为学生提供多轮复习和练习，可明显改善学生的自主学习能力及学习兴趣。

在本教学案例中，基于 “网络教学平台”生物化学的翻转课堂教学模式具体的五步做法如下：(1)完善健全生物化学网络教学平台。在以前的教研成果《生物化学双语教学网络平台的构建与应用研究》基础上，在一些章节的知识点教学中增加“翻转课堂”的教学原则及教学目标[7]。例如在“光合作用”这章中的光合磷酸化知识点的教学中，将两种不同的光激活系统和光合磷酸化途径的有关图片、视频及文献资料在课前通过“网络教学平台”预先派发给学生，让学生在课前预习，进而提高教学效果。(2)设计“翻转课堂”具体教学实施方案。先在生物技术专业的生物化学教学中试点，具体的方案为结合传统教学，采用“课前、课中和课后”三位一体的关联教学。做到将掌握生物化学基本原理、知识的理论教学和动手操作实验技术的实践教学结合，实现网络教学平台与生物化学教学进行深度结合，促进师生互动、生生互动，从而提高教学效率及质量。(3)制定具体的“翻转课堂”教学实施方案。课前由教师完成所有的教学设计，主要包括教学分析、教学内容制作(主要包括多媒体课件、教学视频、练习题和测试题等)、教学活动设计等。课前学生在线观看教学课件、检索相关资料、完成自测练习、进行必要的网络讨论。在课堂中通过教师的引导，学生之间或师生之间通过问题研讨、答疑解惑等形式，对教学内容进行巩固，以汇报、检验测试、小组互评等方式对学习过程和学习结果进行交流和评价。(4)实施后完善“翻转课堂”教学实施方案。任课教师在课后根据学生的反馈进行教学反思，通过归纳、类比等研究方法，进行教学效果评价并进行整改。(5)对“翻转课堂”教学模式及效果进行教学总结。积极听取各方面的意见，设计合理的教学效果方案来检验教学效果，注重教师培训，优化教学方案，进行教学总结。

2 基于“网络教学平台”生物化学翻转课堂具体的教学效果KAB调查与分析

为了解学生对生物化学知识要点的掌握程度，及对基于“网络教学平台”生物化学翻转课堂的教学模式的态度，并了解实际的教学效果，本项目采用了对实施了该教学模式的化生材学院应化专业、生物技术专业两个专业，水资源与环境学院环境技术专业、环境工程专业两个专业共四个专业300多名在校本科生进行在线课程问卷调查。采用KAB调查方式，即对知识、态度以及行为进行调查。该调查结果应该能够较客观地反映在校本科生对生物化学知识的掌握情况及有关生物化学翻转课程的教学效果情况，并以此为依据，再优化基于“网络教学平台”在生物化学翻转课堂的教学模式与教学目标。

2.1 调查对象和方法

研究对象为生物技术专业、应化专业、环境技术专业、环境工程专业在校本科生，总数为308人。其中生物技术专业63人(男生33人，女生30人)，实施翻转课堂编为1号，未实施编为2号；应化专业120人(男生98人，女生22人)，实施翻转课堂编为3号，未实施编为4号；环境技术专业71人(男生55人，女生16人)，实施翻转课堂编为5号，未实施编为6号；环境工程专业54人(男生46人，女生9人)，实施翻转课堂编为7号，未实施编为8号。调查的学生均为大二，年龄为17-20岁，整体素质比较接近。通过查找相关文献资料，根据生物化学教学大纲及教学计划等，问卷调查采用KAB调查，题目设计为选择题，在网络教学平台填写，独立完成，调查问卷有效率达96.9%，采用SARS9.4统计软件进行统计分析。

2.2 结果分析

学生期末考试成绩平均分：1号为82.5±3.9，2号为80.7±2.1；3号为81.4±1.6，4号分79.6±2.8；5号为80.3±1.5，6号为79.2±2.3；7号为80.5±1.3，8号为79.3±2.1(P<0.05)。统计结果表明，通过翻转课堂学生的生物化学基本知识、自主学习能力及学习的积极性都有较大的提高。而且越来越多的学生学会了利用学校的网络教学平台，主动在互联网上查找与生物化学知识相关的背景与信息。

3 结语

总之，生物化学翻转课堂能调动学生的学习积极性和提高学生学习生物化学知识的兴趣，但也给我们提出了新的问题和挑战，例如有些学生存在自主学习能力不强，不善于提问和沟通协调等问题，影响了生物化学翻转课堂的教学效果。任课教师应该充分利用网络教学平台的资源对翻转课堂的课前、课中和课后教学进行有效管理。网络教学平台的课程资源很多，然而，对于一些自主学习能力不强的学生来说，网络学习是一个极大的挑战，本想查资料看课件，结果忍不住玩手机、玩游戏、聊天等，导致本该是学习的时间换成了娱乐的时间。对于不善于提问和沟通的同学，可以运用定时提醒、定时提示等引导手段，让学生参与其中。有时可以在线创设一些与现实生活有密切联系的问题，让学生通过互联网平台去查找、创设新的问题，这样就可以引导、调动学生自主、主动地学习，进而提高生物化学的教学效果。

[1] 宋艳玲,孟昭鹏,闫雅娟. 从认知负荷视角探究翻转课堂——兼及翻转课堂的典型模式分析[J]. 远程教育杂志，2014(1):105-112.

[2] 钟晓流,宋述强,焦丽珍. 信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J]. 开放教育研究, 2013(1)：58-64.

[3] 张金磊,王颖,张宝辉. 翻转课堂教学模式研究[J]. 远程教育杂志, 2012(4):46-51.

[4] Lage M, Glenn JP, Michael TM. Inverting the classroom: a gateway to creating an inclusive learning environment [J].Journal of Economic Education, 2000(1)：30-43.

[5] 余巍巍,许俐俐,周亚平. 精品课程与网络教学平台的无缝链接[J]. 东华理工大学学报：社会科学版,2011, 30(4):372-375.

[6] 黄德娟,黄德超.论在生物化学实验教学中对学生创新能力的培养[J]. 东华理工大学学报：社会科学版,2006, 25(1):89-92.

[7] 黄德娟,金卫根,梁华正. 生物化学课程立体化实践教学的研究与探索[J]. 中国科教创新导刊, 2008 (12):17-19.