结果导向教育理念指导下微生物遗传学BOPPPS教学模式的实践探索

王 亮，梁世倩，赵俊龙，胡昳旸，王 涛，郑敏化，秦鸿雁

(空军军医大学 基础医学院 医学遗传与发育生物学教研室,陕西 西安 710032)

微生物遗传学(microbial genetics)是在经典遗传学基础上发展起来的，研究微生物遗传和变异的一门学科。由于以微生物作为研究材料具有动植物难以比拟的优势，在1930年以后的短短半个世纪，微生物遗传学实现了高速地发展，并且为生物化学、结构生物学、分子遗传学、分子诊断学、以及临床医学等相关学科的发展奠定了基础。近年来，以微生物为研究对象的高水平论著和成果层出不穷，愈发彰显微生物遗传学在生命科学领域的重要地位[1]。

值得关注的是，以教师为主导的传统教学模式缺少有效互动和反馈，因而学生的课堂学习效率普遍较低[2]。通过不同的教学模式改革，越来越多的高校希望尽快突破传统教学模式的束缚。OBE(outcome-based education，结果导向教育)是以学习成果产出为导向的教学理念，关注学生能力的提高，重点围绕学习成果产出并以学生为中心合理安排教学活动[3]。在微生物遗传学教学改革实践中，针对传统教学模式所带来的问题，本课程将采用OBE教学理念，联合BOPPPS(bridge-in，objective，pre-assessment，participatory learning，post-assessment，summary；导学互动的加式教育)教学法[4]进行课堂教学设计，开展以学为主体、教为主导的高等教育发展理念，坚持以学生为主导，充分调动学生探究知识的积极性，培养深入思考、分析解决问题的实践应用能力，以期达到良好的教学效果。

1 BOPPPS教学法的要素

BOPPPS是教学设计中常见的一种教学法，此教学法是基于认知过程和层次对教学过程划分为6个要素，分别为导入(bridge-in,B)、学习目标(objectives outcome,O)、前测(pre-assessment,P)、参与式学习(participatory learning,P)、后测(post-assessment,P)、小结(summary,S)[5]。

2 OBE教育理念指导下微生物遗传学BOPPPS教学法的具体实践

微生物遗传学是本校生物技术专业的重要主干课程，是一门理论和应用相结合的课程。通过比较和综合不同类型微生物的遗传和进化方式，有助于学生们了解不同微生物在遗传学上的共性和特性，并且更好地把握和理解微生物遗传学本质。本教学团队在OBE教育理念的指导下运用BOPPPS教学方法，以学生为中心，让学生更积极地参与到教学过程中，改变传统教学模式“填鸭式”灌输知识的状况，以下是本次课程改革具体实施的步骤及其产生的效果。

2.1 导入(B)

导入作为课堂讲授知识的开端，通过导入案例引出课堂内容，激发学生学习兴趣。在该环节，教师通过讲授与课程内容关系密切的热点新闻或案例等来引导学生快速进入教学的核心内容，也可通过复习之前的课程内容的方式来引入新的课程内容，进而将学生已学习的知识和即将学习的内容有机联系起来。如在病毒遗传分析这一章，通过引入爆发甲型流感疫情的事件，引出科学问题：如何有效地鉴别流感病毒的亚型及其变异情况。通过提出科学问题的导入式教学，极大地激发学生们对病毒遗传分析相关知识的浓厚兴趣，通过带着问题去学习，学生们课堂认真听讲的程度有大幅度提高，与教师的互动交流更加积极。同时，采用案例引入的方式也进一步向学生们传递了本门课程的重要性和实用性。

2.2 学习目标(O)

BOPPPS教学法的使用贯穿于微生物遗传学课程的全部章节，BOPPPS教学法下的教学目标要满足Smart原则，即明确的(specific)、可衡量的(measurable)、可实现的(achievable)、符合实际的(realistic)、有时限的(timed)五大原则。教师要明确地告诉学生通过本次课堂需要学到什么或掌握什么，使学生明确学习的方向和重点。

以反转录病毒遗传分析这一节的内容为例，主要内容如下：理解反转录病毒的结构，反转录病毒的遗传特征和反转录病毒的变异及遗传分析是重点内容，反转录病毒的基因表达调控为难点内容。可以看出教学内容的重点和难点突出，需要理解的内容也明确说明，使学生们能够高效率地理解和掌握课程的整体内容，提高课堂学习的效果。

2.3 前测(P)

在学习课程主要内容之前，通过设置不同难度的问题对学生进行提问，促使教师了解学生的知识基础和课前准备情况，有利于教师对课堂讲授内容的深度和进度进行合理安排，这是实现教学目标的重要前提。以病毒的遗传分析这一章节的内容为例，提出3个问题供学生们在课前进行思考和回答：1) 什么是病毒(简单难度)；2) 病毒的结构(中等难度)；3) 病毒是如何自我复制的(较高难度)。通过提出科学问题可以更好引导学生们去思考并产生困惑，有利于将现有的知识有效地运用和重塑，并且提高了学生们对本课程的兴趣和参与程度。此外，通过课前测试，教师可以根据学生对问题的回答和反馈，及时地对授课内容进行灵活适当地补充和调整，让每一个知识点能够生动地展示在学生面前，有助于提高学生对课程的理解和掌握程度。

2.4 参与式学习(P)

参与式学习是BOPPPS教学法的核心环节，教师引导学生参与教学活动。该阶段主要是教师调动各种教学媒体和资源，灵活使用多种教学方法，营造一个轻松活跃的学习氛围，鼓励学生主动参与到教学过程中，有助于获得新的知识掌握新的技能，实现既定的课堂教学目标。在课程进行一半的时候，本教学组启动“专题文献研讨会”的教学环节，即选取与微生物遗传学密切相关的文献让学生们以学习小组的形式进行学习并在课堂上完成文献学习汇报(表1)。

众所周知 CRISPR/Cas9 系统最初在研究古细菌时发现的，是古细菌进化出的一种抵抗噬菌体感染的免疫防御应答系统[6]。由于近些年该系统快速地被应用到不同物种的基因编辑中，并已成为科学研究中广泛应用的“明星”技术[7]。因此，在本环节，本教学组选择 CRISPR/Cas9 基因编辑系统为专题的核心内容，希望学生们在进行微生物遗传学学习的同时，能紧跟专业领域内的前沿技术，为日后的科研学习阶段打下坚实基础。采用小班教学，共计20名学生，将学生每两人分为一组，让学生们自由选择 CRISPR/Cas9 相关的专题文献并在课后查阅文献和专业资料，安排专业的教师进行辅导，最后将学习结果以文献汇报的形式展示，并鼓励其他教师和学生提出不同的观点进行质疑和讨论，形成集体学习的氛围，最终由负责指导的教师进行总结。令教师们欣喜的是，学生们对研讨会的内容充满兴趣并且积极参与提问和讨论。而且，提问和讨论的过程不仅能培养学生独立思考、勇于质疑的能力，同时也培养学生挖掘课本以外的知识和解决问题的能力。在文献研讨会中，两人一组进行汇报的方式，充分强调了“同伴学习、合作攻关”的重要性，在相互促进相互监督的学习氛围中，培养学生对讲授知识的高效呈现以及自主探索的学习能力。

2.5 后测(P)

通过后测的教学环节对教学效果进行评价，掌握学生对课堂知识的理解程度和应用能力。在课堂结束时，可以采用随机提问、课堂测试或者学生交流分享学习成果等形式，检测学生对课堂知识的掌握程度，是否对重点内容已经学习内化，对难点内容有所突破，达到有效检测学生学习效果的目标。以病毒的遗传分析这一章节的内容为例，本课程课堂预留5 min的时间将授课内容的重点知识整理成5道选择题和问答题，随机抽选5名学生进行回答。通过本环节有助于教师了解学生们对本堂课知识点的掌握情况，并且巩固了学生们对重点知识点的理解和记忆，有效地检验了课堂讲授的质量和学生们学习的效果。

表1 微生物遗传学文献研讨会安排表Table 1 Schedule of microbial genetics-related literature seminar

2.6 总结(S)

小结是课堂教学的最后环节，教师采用简练的语句对本次课堂的主要知识点和重难点内容进行总结，可以帮助学生再次巩固课堂所学知识。同时，总结内容既包括教师会对学生分组完成的汇报展示结果给予评价，学生也可以在此环节对教学效果及时反馈。对于学生们掌握薄弱的内容和知识点，教师可以有的放矢地安排课后的复习和练习题。

课程结束时进行本课程的满意度调查，本教学组发现学生对课堂学习质量和知识点掌握程度的满意度高达95%，同时学生对课堂参与程度、培养合作学习意识、激发学习兴趣以及培养提出和解决问题能力的满意度在95%～100%之间(表2)。这些结果表明学生对OBE理念指导下运用 BOPPPS 教学模式进行微生物遗传学教学实践的认可和支持，该教学实践对于知识的传授和能力的培养大有益处，深受学生们欢迎。

3 结语

实践探索表明，基于 OBE 教育理念的指导，在微生物遗传学课程讲授中采用 BOPPPS 教学法对授课内容科学合理地布局和讲解，突破以教师为主导的传统教学模式，能有效地调动学生课堂学习的积极性；同时，提供学生亲身参与教学活动的平台，可强有力地提高学生的学习兴趣、学习主动性，实现增强学习效果的教学目标。通过学习微生物遗传学这门课程帮助学生达到“三维”教学目标，这就要求教师在实施教学的过程中，不仅要协助学生掌握基本知识和技能，同时也要帮助学生建立自主学习、合作学习和探究学习的基本学习方式，引导学生关注学习过程的体验和参与，促进科学研究意识养成，培养学生解决问题的实践能力和知识综合应用的能力。另外，BOPPPS教学法也便于教师更好把握学生掌握知识内容的情况，建立师生之间沟通反馈的桥梁，教师可以在此过程中灵活调整教学内容讲授形式和节奏。因此，BOPPPS教学法的实施既有利于学生掌握知识技能，培养素质能力，也有利于教师提升课堂效果，调动课堂氛围。在教学改革实践中，BOPPPS教学法是促进教学的有益尝试，会在今后的教学实施过程中积极推进。

表2 微生物遗传学教学满意度调查Table 2 Teaching satisfaction survey of microbial genetics