MOOC和翻转课堂相结合教学模式在生物化学教学中的应用探索

耿广琴，谢晓蓉，刘雪松，李雪燕，张小平，陈雪娟

（甘肃中医药大学基础医学院，甘肃 兰州 730000）

生物化学是高等医学院校医学专业的一门必修基础课程，是从分子水平阐明生命现象及本质的学科[1]，主要内容包括生物大分子的结构和功能、物质的代谢及其调控、遗传信息表达和调控3个篇章。学生通过生物化学课程学习，能为后续生理学、病理学及临床医学课程学习奠定基础。但生物化学理论性强，内容枯燥，晦涩难懂，因此学生学习存在一定的难度，尤其对于生物学、有机化学基础薄弱的中西医临床医学专业学生来说，更是一个很大的挑战。如何改进生物化学教学模式，提高教学质量，促进学科发展，是每一位生物化学教师深思的问题。

MOOC（Massive Open Online Course，大规模开放式在线课堂）是开放性课件与开放教育资源的产物，是一种可以通过网络免费学习相关课程的新型在线学习方式[2]。MOOC从出现到目前迅速发展，对高校传统课堂教学方法、手段造成了极大的冲击。

翻转课堂又称为颠倒课堂，颠倒传统教学中“学生听、教师讲”的教学模式，变为“学生讲、教师听”的教学模式，使教师由传统授课者变为学生学习的引导者[3]。

为有效提升学生学习积极性，挖掘学生学习生物化学课程的兴趣，提高生物化学教学质量，我们于2017—2018学年第二学期尝试将MOOC和翻转课堂相结合教学模式应用于生物化学教学中。

1 对象与方法

1.1 对象

以甘肃中医药大学2017级五年制中西医临床医学专业A、B两个平行班级学生作为研究对象，其中A班60人，男生9人，女生51人，平均年龄（20.21±0.17）岁，为实验组；B班60人，男生7人，女生53人，平均年龄（20.02±0.19）岁，为对照组。两组入校时随机分班，学生年龄、性别、高考成绩等方面不存在显著性差异（P＞0.05）。

1.2 教材和授课内容

选用周春燕、药立波主编的《生物化学与分子生物学》（国家卫生健康委员会“十三五”规划教材，全国高等学校教材，人民卫生出版社出版，9版）作为授课教材。根据生物化学章节特点、知识体系、学生实际理解能力和学时分配，分别在生物大分子的结构和功能、物质的代谢及其调控、遗传信息表达和调控3个篇章选出3个知识点，作为MOOC和翻转课堂相结合教学内容。其中生物大分子的结构与功能篇章选择“RNA的结构与功能”，物质的代谢及其调控篇章选择“氨基酸的一般代谢”，遗传信息表达和调控篇章选择“原核生物RNA的生物合成”，前两个知识点各4学时，最后一个知识点6学时，共14学时。选取的3个知识点具有一定的代表性：“RNA的结构与功能”内容不太多，学生经过蛋白质的结构与功能、DNA的结构与功能相关知识学习后，容易理解，难度系数偏小；“氨基酸的一般代谢”内容条理性强，代谢途径多但不繁杂，并且与临床联系紧密，学生已经学习了糖、脂代谢的相关代谢途径，对物质代谢内容有了一定的知识储备，难度系数中等；“原核生物RNA的生物合成”知识抽象、技术性强，考虑到学生经过DNA的生物合成学习，对分子生物学内容有了一定的了解，将这一知识点也列入教学，但难度系数较大，对学生来说具有一定的挑战性（见表1）。

1.3 MOOC的选择

当前国内MOOC平台有几十个，比较知名的有学堂在线、中国大学MOOC、人卫慕课、edx等。根据平台的知名度、成熟性、系统运行的可靠性、稳定性以及课程运行流畅度，我们选择了中国大学MOOC平台。该平台是由网易与高等教育出版社携手推出的在线教育平台，于2014年上线，承接教育部国家精品开放课程建设任务，提供国内39所985高校的MOOC，是一个课程类别涵盖面较广的综合平台。经过教师试听，同时考虑到我校中西医临床医学专业培养目标侧重西医课程以及生物化学教学大纲要求，我们向学生推荐兰州大学林利主讲的医学生物化学和分子生物学MOOC进行在线学习，该课程侧重于西医版本教材，知识点较全，但难度略大。针对部分学生生物学、有机化学基础薄弱现状，我们推荐河南中医药大学郑晓珂主讲的生物化学MOOC，该课程侧重于中医版本教材，内容相对简单。

1.4 教学方法

实验组采用MOOC和翻转课堂相结合教学模式，分为课前、课上、课后3个阶段。

课前：于开课前一周向学生发布翻转课堂教学内容，要求学生在中国大学MOOC平台在线学习。创建班级微信群，授课教师将教学要求、教学课件推送至微信群。根据教学目的，设置一些问题供学生思考（见表1），学生通过在线学习寻找答案。实验组随机分为6个讨论小组，每组设立组长1名，负责小组讨论，协调组员制作PPT进行知识讲解。汇报内容为教学内容的某一个知识点（每组选一个，无重复）。

表1 教学内容和问题设置以及知识点难易度评价（%）

课上：课堂教学采用PPT汇报和课堂讨论方式。学生按照分组对所选知识点进行PPT汇报，同时展示小组讨论成果，对其他学生提出的问题进行解答，教师侧重于引导和补充。最后，教师对学生讲解的遗漏之处进行补充和完善，对重点、难点进行梳理，并对学生在汇报过程中的优点和不足进行点评。

表2 两组生物化学期末测试成绩及分布

课后：将学生交流成果及教学内容的难点、重点总结推送至微信群，供学生巩固学习。

对照组采用“教师讲课、学生听课”的传统多媒体教学模式。两组授课时间安排在同一教学周的不同天。

1.5 教学效果分析评价

1.5.1 理论测试 闭卷考试比较两种教学模式之间的差异，由非本班级任课教师设计试卷，知识点分布合理，难易度适中。试卷题型分为客观题和主观题，其中客观题70分，包括单项选择题（50题50分）、多项选择题（5题10分）、判断改错题（8题8分）；主观题30分，包括简答题（2题10分）、论述题（1题10分）、临床案例分析题（1题10分）。试卷分值100分，“RNA的结构与功能”卷面分值6分，“氨基酸的一般代谢”卷面分值6分，“原核生物RNA的生物合成”卷面分值11分。

1.5.2 问卷调查 在课程结束时对实验组学生进行问卷调查，收集学生对MOOC和翻转课堂相结合教学模式的意见和建议。

1.6 统计学方法

利用SPSS 13.0统计软件对结果进行分析，计量资料采用（±s）表示，组间比较采用t检验，P＜0.05为差异具有显著性。

2 结果

2.1 两组期末测试成绩比较

实验组生物化学期末测试平均成绩为（73.46±5.32）分，对照组为（67.65±5.04）分，两组比较差异不显著（P>0.05），客观题和主观题平均成绩比较也无显著性差异（P＞0.05）。但从及格率来看，实验组明显高于对照组，成绩在65～75分的学生比率明显较高（见表2）。

2.2 实验组对MOOC和翻转课堂相结合教学模式的评价

实验组78.9%的学生赞成在生物化学教学中使用MOOC和翻转课堂相结合教学模式，多数学生认为该模式能够激发自己对生物化学的学习兴趣，提高考试成绩和团队协作能力，有助于培养语言表达能力和与他人沟通能力，促进师生互动（见表3）。就教学内容的选择来看，81.7%的学生认为“RNA的结构与功能”选取合适；71.7%的学生认为“氨基酸的一般代谢”选取合适；仅有23.3%的学生赞同选取“原核生物RNA的生物合成”，认为该知识点难度过大，需要反复观看视频，不如课堂讲授直观，且占用过多时间，学习效果不明显。

3 讨论

随着现代信息化教学技术的快速发展，网络共享教学资源对高等院校传统教学模式带来了极大冲击，如何将在线教学资源与课堂教学有机结合，是目前高等院校教育教学改革研究的重点。

表3 实验组学生对MOOC和翻转课堂相结合教学模式的评价（%）

3.1 MOOC和翻转课堂相结合教学模式可以弥补传统教学模式的不足

本研究表明，MOOC和翻转课堂相结合教学模式能够显著提高考试成绩为65～75分学生比率，降低挂科率，可以在一定程度上弥补传统教学模式的不足，激发学生学习生物化学课程的兴趣。在生物化学教学中恰当采用MOOC和翻转课堂相结合教学模式，有助于改善生物化学教学效果，值得进一步探索。

3.2 MOOC和翻转课堂有机结合尚需不断摸索

在具体教学过程中，MOOC和翻转课堂相结合教学模式也存在一些问题。在教学内容选取上，要考虑到学生理解能力和知识点难易程度。对于简单的、难度适中的教学内容，可以采取MOOC和翻转课堂相结合教学模式；而对于难度较大的分子生物学相关内容，则不宜采取MOOC和翻转课堂相结合教学模式。分子生物学章节涉及的新知识、新技术偏多，学生不易理解，采用MOOC和翻转课堂相结合教学模式不但不能达到预期教学目标，反而因占用学生太多的业余时间而加重其学业负担。另外，部分自主学习能力较差和生物学、有机化学基础薄弱的学生反映，在MOOC学习过程中有些知识点不如课堂讲授时那么容易理解，存在知识点琐碎、无法构建完整知识体系、重点难点不突出、听课时注意力不集中、学过的知识很快遗忘等问题。生物化学有完整的知识体系，MOOC和翻转课堂相结合教学模式只适用于个别章节教学，并不能完全取代传统课堂教学模式。另外，在课程设计、教师对课堂讨论的引导和控制、MOOC和课堂教学的有机结合等方面，都需要教师在实际操作过程中不断摸索。