“以学生为中心” 的生物类专业课程在线教学设计与实践

郜 原, 张岁玲, 武小椿, 杨德龙, 司怀军

(1. 甘肃农业大学 生命科学技术学院， 兰州 730070; 2. 甘肃农业大学 教师发展中心， 兰州 730070; 3. 甘肃农业大学 动物医学院，兰州 730070)

2020年，为应对疫情风险，我国开启了全国范围的在线教育模式[1-2]。在网络教学实践中，老师和学生都发现了大量的问题，包括：1)大规模网上授课导致各大专业在线教学平台大面积卡顿、崩溃甚至瘫痪，师生不得不选用其他视频会议软件，例如钉钉、腾讯、ZOOM等，导致软件平台分散。2)直播上课过程中，师生缺乏感情交流，互动困难。教师难以监督学生，无法根据学生反应调整讲课状态，无法即时获得学生反馈，甚至无法判断学生是否在听课；学生失去老师监管和课堂氛围后听课效率降低，听课抓不住重点。3)共享课平台开放的MOOC资源，由于教材、专业侧重点、学时安排、学生基础等的差异，大多数教师难以找到一个适合自己教学的MOOC资源，即便有完全适合的MOOC，过往的教学经验表明，仅靠在线慕课教学也很难达到理想的教学效果。

网络直播模式固有的特征，容易成为典型的“教师讲，学生听”模式，单纯依靠直播教学很难达到预期的教学效果。对于大量开放的MOOC资源，如何利用这些教学资源，也成为摆在每个教师面前的问题。教育部针对疫情期间的在线教学提出了“教学标准不降低，教学效果不打折”的要求，针对在线教学过程中出现的这些问题，为了保障学生能够顺利完成疫情过渡期间的学习任务，进行“以学生为中心”的在线教学设计和实践，取得了良好的效果。

1 “以学生为中心”的在线教学设计与实践

“以学生为中心”教育理念由美国心理学家卡尔·罗杰斯于1952年提出[3]，该理念认为教育活动中应重点关注学习者的主体性与潜能发挥，在教育过程中教学中心要由“教师教”向“学生学”转变，以促进学生学习、发展和提升学生学习成果为目标，推动学生学习参与、评价参与，服务学生学习过程。“以学生为中心”的教学不再只关注学生对固有知识的掌握，更注重学生学习知识获取和应用能力的提高，即“授人以渔”[4-5]，并落脚于激发学生的学习兴趣，提高自主性和参与意识。“以学生为中心”已成为新时代教育教学改革的核心。

针对疫情期间网络在线教学中出现的种种问题，为了保障和提高教学效果，采用“网络课程学习为主+网络直播教学为辅+翻转式教学为提升”相结合的混合教学模式，将“以学生为中心”理念贯穿于整个教学活动中，不断摸索和优化在线直播教学过程、构建和完善系统的网络课程学习社区、探索和创新翻转式在线教学，通过督促引导和考核导向，使学生能够顺利完成学习任务，达到教学目的，并培养学生的自学能力和创新能力。

1.1 摸索和优化在线直播教学过程

“以学生为中心”的直播教学必须关注学生的感受和参与性，避免单纯的“教师讲，学生听”模式。首先，要选择一个流畅的直播客户端，保障直播过程的良好体验，例如钉钉、腾讯课堂等；其次，合理增加直播中的互动环节，摸索“以学生为中心”的参与方式，适当增加对学生的监管，努力提高学生参与度，实践过程中采用以下几种优化方式，并取得了良好的效果。

1)优化直播教学内容。在线直播氛围完全不同于课堂教学，学生由于不需要露脸，缺乏直接约束，难以持续集中注意力。基于这些问题，直播过程要调整教学方案，以讲授重点内容为主，适当压缩每个知识点讲授时间，减少无关拓展，同时，适当增加案例和趣味知识，努力提高学生的听课兴趣和注意力。

2)穿插互动环节。根据“听课注意力曲线”变化规律[6]，学生在听课10～15 min以后，注意力会显著降低，为此，在直播过程中，每隔10～15 min抛出一个简单的互动问题，例如回顾性选择题、判断题或填空题等，利用教学平台进行随机提问或集体作答，既能实时获得教学效果反馈，也能促进学生保持注意力。

3)设置专门的提问和答疑环节。在直播教学中，仅靠听课和互动，学生的实质参与度仍然较低，无法达到“以学生为中心”的效果。在实践中，可以设置专门的课堂提问和答疑环节，由于直播教学以讲重点和难点为主，压缩出来的讲课时间可以用于讨论和答疑，积极调动学生参与度。而且，每2周左右设置1次专门的答疑讨论课，围绕相应章节知识点或给定话题，让学生去思考和提问，采用“学生问老师答、学生问学生答、老师问学生答”等方式进行，以过程性考核加分为引导，开展参与式教学，促进学生有效参与，激活学生的思考力。

4)教师循循善诱。教师是开展有效教学的关键纽带，对学生具有直接的影响。“以学生为中心”的教学设计，要调动学生的自主性，成为教学过程的主角，教师则成为设计者、引导者和榜样，因此，教师可以研究者的身份面对教学，与学生同视角，在教学过程中发现问题、实践尝试、分析结果，与学生一起执行教学过程。同时，将教学设计理念、有效教学方法、教学研究过程、正确的价值观等对学生解释说明，带领学生完成教学过程的同时，提高学生学习和研究的方法，充分激励学生的主观能动性。

1.2 构建和完善网络课程建设

“以学生为中心”的教学设计，要求实现教学主体由“教师教”向“学生学”的转变，单纯依靠直播或课堂教学是不够的，还需要为学生打造一个可以完成自主学习的网上平台——一个符合学习规律、贴合教学进程、能够达到教学目的的网络教学社区，既要能满足学生课前预习、知识学习和互动、课后讨论的学习需要，又能满足教师及时监测学生学情，并据此调整教学策略。以甘肃农业大学的生物化学课程为例，该课程是生物类学科专业基础课，理论性强、知识面宽、拓展性广，很难通过单纯的直播或课堂教学达到既定教学目标，基于网络课程的混合式教学有助于学生达到良好的学习效果[7]。该课程构建了基于THEOL平台的网络课程社区，主要包括如下六大板块：

1)课程引导区。放置网络课程使用说明，添加课程简介、教学大纲、教学日历、教师介绍等信息，此外还可以添加师生公约，课程文化如课程口号、课歌等，增加学习的氛围。

2)章节知识学习。这是知识学习的核心板块，设计每章预习导学、上传讲课课件、视频播课、演示动画、每章习题供学生学习，提供章节知识相关的讨论话题、筛选和整合MOOC、微课等资源，用于拓展学习。此外，设置限时在线测试、思维导图作业、学习调查、课后反思等栏目用于学生测试和反馈，便于教师及时获得学生学情。

3)社会交叉点。放置与课程相关的社会热点事件，用于锻炼学生发现问题分析问题的能力，提高学生思考能力和判断能力，培养学生的专业敏感性。

4)科学前沿。跟踪本学科的实时研究动态，收集最新科学研究文献报道，引导学生看新发现、读科研文献，拓展学生视野，培养学生科研思辨能力。

5)历史名人堂。收集学科发展史中的名人轶事，通过名人榜样的力量激励学生进行模仿学习。

6)学生创意区。用于展示学生再创作的成果和优秀作品，培养学生创新能力，同时，让学生去影响学生，营造“比、学、赶、超”的氛围和效果。

网络课程社区可以形成一个完整的学习链，打破时空限制供学生完成学习回路，并能随时与教师进行沟通交流，教师则可以实时监测学生学情，据此调整教学策略乃至制定针对具体学生的个性化教学方案。社会交叉点、科学前沿、历史名人堂以讨论贴为主，以过程性考核的方式督促学生参与，拓展学生的视野，提高学生的分析能力和应用能力。同时，网课建设可以采用“师生共建，边建边用，积累完善”的方式，促进学生参与，增加师生互动。这本身也是有效教学的一种方式。

实践表明，网络课程发挥了良好的教学支撑作用，拓展了教学时空，弥补了“面对面教学”的缺陷，理论知识学习之外，学生们能接触更多的前沿、趣味性和应用性知识，延伸了学习的外沿。网课参与能激发学生之间的模仿和竞争，促进学习效果的提升。此外，网课平台有助于教学成果的积累和再现，不断提高教学质量。

1.3 探索和创新在线翻转教学

“以学生为中心”的教学设计，注重激活学生的深度参与，开发学生的潜力和创新力，培养学生研究思维和创新精神，翻转式教学则是教育工作者普遍认可的能够培养学生创新能力和实践能力的教学手段[8-9]。疫情虽然为当下教学带来了不便，但疫情本身也是很好的教学素材，抗疫过程为生物类专业理论应用于实践提供了宝贵的机会。利用疫情素材开展翻转式教学，有助于学生联系实践能力的培养以及达到课程思政的效果。

以甘肃农业大学的生物制品学课程为例，生物制品学是一门交叉性学科，涉及的知识面广、内容多、应用性强的课程，单靠理论知识学习很难达到预期的专业培养目标，该课程就是教授生物类制剂在疾病预防、治疗和诊断中的应用和开发，因此，结合本次疫情开展线上专题式教学，利用网络软件的会议模式进行专题汇报，设计和实践过程如下：

1)专题设置。选择疫情素材和近几年的生物热点事件，例如新冠疫情中诊断试剂和疫苗开发、《我不是药神》电影中慢粒神药、2019年我国科学家首创的1型糖尿病治疗性DNA疫苗、2019年4月全球首个疟疾疫苗，以及2017年我国问题疫苗事件等，供学生选择作专题分析。

2)引导标准。设置专题制作切入点和专题评分标准，引导学生目标明确地制作专题，例如新冠疫情中5条疫苗研究方案分别是什么，设计原理、开发流程、生产工艺具体如何实施等。评分标准包括专题完整性、逻辑条理性、课程知识点结合性、分析深入性、参考资料丰富性、成员分工明确性等，引导学生有的放矢地深度参与。

3)过程执行和监督。为了督促学生参与，专题教学采用学习小组“开题报告→中期进展→结题汇报”模式，疫情期间进行在线直播汇报，小组间进行互评和打分，充分调动学生间的竞争性，激发学生的自主性、思考力、创新性，达到学以致用的教学效果。

4)结果评定。采用教师评价和学生互评相结合的方式，力求客观公平。

实践表明，专题式教学取得了非常好的效果，小组成员通过3次汇报，以及自我完善和相互学习，在专题完整性、深入性、PPT美观性和汇报条理性等方面都取得了显著进步。此外，线上汇报可以实时录像，视频资料可以后续加工处理，用于展示和交流等，培养了学生综合素质。

2 在线教学实践效果

为了客观评估在线教学设计和实践的效果，获得学生反馈和评断，邀请本校教师发展中心老师进行问卷调查。结果(表1)表明，学生们对教学模式认可度非常高，满意度接近90%，普遍认同优化的教学模式有助于理论知识的学习、自学能力的提升。同时，学生们也非常认可专题式教学的价值，有助于专业使命感和责任感的培养。尽管混合式教学会增加学习任务，但70%学生认为是完全可以完成的。可见，相较于单纯的直播/课堂授课/MOOC模式，混合式教学效果更好，不仅能提高理论知识的掌握(知识目标)，培养创新能力和科研素养，增强专业敏感性(技能目标)，还能提升学习兴趣和动力，增强学生的专业使命感和责任感(情感目标)。

表1 在线教学的调查问卷设计与调查结果

3 思考与展望

进入21世纪以来，信息和网络技术的飞速发展为教育改革和创新带来了新契机[10]。随着“00后”大学生成为大学校园的主力，“教育+信息技术”的变革已经深入人心，基于互联网技术的混合式教学模式正深刻改变着传统教学理念，其落脚点无疑在于促进学生自主能力、创新能力的培养，达到“立德树人”的目标。而如何结合网络信息技术，“以学生为中心”进行教学设计也成为当下教育教学改革和研究的核心。

本研究采用的“网络课程学习为主+网络直播教学为辅+翻转式教学为提升”相结合的教学模式取得了良好的实践效果，很好地解决了线上教学中出现的各种问题，同时，该教学模式可以适用于线上和线下教学，也为课堂教学提供借鉴。