网络教学在分子生物学教学中的实践研究

付旭锋 杜星 姚青 李建宁

[摘 要]2020春节后的疫情特殊时期，很多高校的本科生并未返校，而是通过网络完成学业。钉钉平台具有强大的后台服务系统成为这段时期的主力军并被广大中小学生及大学生所认可，但钉钉直播缺乏课后及学习自主性活动，因此我们利用“钉钉直播+在线学习平台”的双重模式完成了分子生物学教学任务，包括课前预习、上课讲授、课后作业、期中考试、实验课程和期末考试等所有内容，大大提高了学生在家上课的学习效率。文章基于“钉钉直播+在线学习平台”实施的一学年度分子生物学的在线教学过程实践，为其他高校的分子生物学教学及同类型课程的在线教学提供参考。

[关键词]分子生物学;教学改革;网络教学;在线学习平台

[基金项目]2020年宁夏医科大学线上教育教学改革专项研究项目“以‘视频讲授+测试为核心的留学生生化课程线上教学模式探索”（NYJY2080）

[作者简介]付旭锋（1988—），男，甘肃平川人，博士，宁夏医科大学基础医学院副教授，主要从事分子生物学研究;李建宁（1976—），男，宁夏银川人，博士，宁夏医科大学基础医学院副教授（通信作者），主要从事生物化学教学与研究。

[中图分类号] R-4;G434[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）47-0-03[收稿日期] 2020-09-24

一、引言

在当今移动互联网时代背景下，在线教学是“教育现代化”目标的重要实现途径之一，加之特殊时期的影响推动了网络直播教学的应用步伐。直播教学主要指教师利用网络直播平台及相关直播辅助程序开展教学活动，从而实现知识共享与创造的新型教学模式[1]。与录播教学模式相比，网络直播教学模式具有明显的优势与特征，主要表现在互动性强和制作门槛低两方面。录播教学以教师为中心，学生无法很好融入课堂的问题，而直播教学突破了时空界限，学生若有问题可在教师规定的时间内通过文本形式或“连麦”形式提问，有利于教师和学生之间的互动。录播教学通常存在视频拍摄和剪辑等技术问题，相比较而言，网络直播教学技术的门槛低且操作简便，帮助教师节省更多精力回归到教学内容本身。与传统课堂教学模式相比较，网络直播教学模式也具有重复观看性和问题导向性强的优点。在传统的课堂教学中，所有知识点只在课堂上讲解一次并无法重复。对于直播教学而言，直播平台的直播课程的回放可使学生在课后时间重复观看直播课程视频并进行查漏补缺，做好知识点的巩固[1-2]。

分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能及其相互作用关系，以及基因表达调控机理的学科，是一门现代生物技术的基础学科，在医学本科教学中具有重要地位。在近年的分子生物教学过程中发现，学生普遍反映该课程的内容庞杂、知识抽象，而且分子生物学发展迅速，有很多新的知识点导致记忆较为困难[3-4]。因此极易造成课堂沉闷，教学内容枯燥的后果，导致学生在抽象、复杂的理论知识面前，丧失了学习兴趣，给教学质量带来了严重的不良影响，尤其是在特殊时期使用直播教学的过程中，发现很多学生在网课播放时随意走开或睡觉的情况时有发生，十分影响教学效果并缺乏课后及学习自主性活动。因此，我们利用钉钉直播的连麦功能和同屏互动回答课堂问题等措施督促学生专心听讲，利用宁夏医科大学的在线学习平台完成学生对分子生物学的课前预习、课堂签到、慕课视频、课后作业、期中考试、实验课程和期末考试等“翻转课堂”模式的所有内容，以“钉钉直播+在线学习平台”的联合模式提高学生对分子生物学的在线学习效率。

二、钉钉直播教学的应用

钉钉平台的强大后台服务系统使特殊时期网课教学的主力军并被广大中小学生及大学生所认可，而且钉钉具有网络稳定性、直播和回放永久存儲以及单位内成员建群的便捷性等特点被各个高校所使用。在本学期的在线教学发现，与传统课堂相比，学生更善于通过线上的文字形式表达出自己的疑问所在，教师可当堂通过直播教学的即时互动快速并及时解答学生的问题，而且学生可通过钉钉私信模式直接和教师沟通完成问题解答。

（一）直播教学

钉钉软件的安装需要在确保单位管理员搭建好单位组织框架的情况下完成。下载钉钉软件并利用手机号注册激活，建立钉钉在线教学群群并添加授课班级的所有成员。在教学群的工具栏中点击“发起直播”按钮，输入直播主题并选择直播模式为屏幕分享模式，开启直播保存回放和支持连麦功能，点击创建直播后点击“露脸”可开启直播摄像头，点击“开始直播”后便共享教师屏幕开始直播教学。在直播教学过程中，学生们可以直接在评论区通过文字的形式询问问题，教师看到后可以通过语音模式进行解答，也可通过连麦功能直接和教师进行互动交流，教师能够随堂对学生的问题进行答疑，而且这种方式的答疑明显高于往年传统教学的频次。

（二）考勤签到

教学直播结束后，直播的基本数据包括观看直播的人数、每位人员的观看时长和观看回放时长等数据都可通过文件形式导出。以此作为每位学生的课堂出勤情况，同时也可作为学生平时成绩的依据。

三、在线学习平台的混合式教学应用

混合式教学是充分将传统课堂教学和网络教学方式的优点结合起来，充分发挥教师对学生的引导和启发以及监控教学过程中的主导作用，从而尽量调动学生的学习积极性和创造性的一种教学方式。学生可以通过PC端登录或“混合式教学平台”App在手机上完成代课教师发布的所有课程活动的学习任务。该混合式在线教学平台在教学活动中的作用与学校办学指导思想保持一致，确保提升学校信息化水平，为学校战略发展提供支撑和保障。

（一）课前预习

在线学习平台中所设课程界面，进入翻转课堂界面并建立资料推送活动，将所讲述课程的相关资料包括课件、相关内容概述及相关课程的动画视频，提前推送至平台以保证同学们有充分的时间预习。此外，也可设置随堂测试习题的时间段以测试学生对课程的预习效果。

（二）课后作业

在课程界面下、翻转课堂栏目下创建作业或随堂测试的教学活动，通过添加测试题目布置课后作业，可设置作业的完成时间段来督促学生。客观题可从管理员提前导入的试题库中进行搜索，这类题目学生答完后可自动批阅并直接给出成绩。主观题包括一些简答题或论述题没有固定的答案，则需要教师批阅，这类题目可让学生写在纸上拍照上传。作业批阅后可自动得出每次作业的成绩，期末可作为学生的学习成绩。

（三）期中考试

期中考试的主要目的在于测试学生的阶段性学习情况，同时也是了解学生在线学习的效果，因此期中考试设置了50道选择题且考试时间为60分钟。在教师个人中心界面，新建分子生物学期中考试课程，进入后在翻转课堂栏目下建立随堂测试，通过题库或添加方式导入试题。学生答题结束后通过点击提交按钮即可得到最终成绩，未按时提交的系统会在时间结束后自动提交并发放成绩。

四、钉钉和在线学习平台的联合实施

在分子生物学的在线教学过程中，主要是通过钉钉直播和在线学习平台的联合完成教学任务。除了应用钉钉的直播功能，钉钉的“DING”功能可以即时发送消息通知至学生本人，有未读消息的同学和再次发送增强提醒消息。如布置课后作业时，教师通过发送“DING”消息通知学生在规定时间段内完成相关作业及任务。钉钉直播和在线学习平台的联合应用在随堂练习、期末考试和分子生物学的实验教学中发挥了重要的作用。

（一）随堂练习

在教学直播过程中，通过教师口头通知学生立即转至在线学习平台并在规定的时间段内回答随堂练习的作业，这种方式不仅随堂强化知识点的理解，而且可及时提醒和督促学生认真听课。在線学习平台可直接统计得到参与学生的情况并且计入学生的平时成绩。

（二）实验课程教学

本学期的所有课程都是通过在线完成，所以实验课的教学也是通过钉钉直播和在线学习平台的联合完成在线讲解和观摩实验视频。分子生物实验课程的主要内容包括：（1）质粒提取、酶切及鉴定;（2）聚合酶链式反应及基因诱导表达;（3）SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。通过钉钉直播模式讲解实验内容、实验原理、操作步骤和注意事项等，随后让学生在在线学习平台观看上传的实验操作的视频，最后在在线学习平台完成相关实验的练习题。

（三）期末考试

为快速有效了解学生对分子生物学的学习情况，期末考试设置了100道选择题在120分钟内完成作答，由两位教师配合完成监考。在确定期末考试时间的至少前一周通过钉钉群和“DING”消息通知学生考试时间及注意事项。本次期末考试是通过在线模式进行，即通过手机在线监考和在线作答的模型。首先在在线学习平台建立“分子生物期末考试”的课堂，然后通过管理员将考试试题导入至在线学习平台，同时将所有参加考试学生的名单导入至该课堂并设置考试时间，到考试时间后即可自动发放试题至学生客户端便可开始作答，答题完毕后学生可通过手动交卷或到时自动收卷。随后建立每个班级的分子生物学考试的钉钉群，在考试前一天通过发起钉钉群会议完成网络和监考机位的摆放规则等测试工作。

在开始考试前一小时，通过钉钉直播宣读考试要求及注意事项，通过钉钉直播记录观看直播时长的功能统计参与考试人数，将作为期末考试考前签到的依据。随后通过发起钉钉会议模式连接每位学生的监考机位，通过手机摄像头检查每位同学的学生证或身份证。考试开始后全员静音，监考教师可看到每一位考生的答题状态，如有网络延时原因导致考生的视频连续超过5分钟以上黑屏，可通过钉钉语音电话通知考生重新进入钉钉会议后即可恢复。最后，通过按比例汇总期中考试成绩、平时成绩和期末考试成绩即可得到最终的考试成绩。

五、教学质量评估

为了评估在线教学和传统课堂教学的教学质量，我们对比了2018、2019和2020年分子生物学课程的期末考试卷面成绩，结果显示2020年90—94分的人数占比为19.61%，高于2018年的16.28%和2019年的0.92%，并且2020年80—89分的人数占比为51.96%，明显高于2018年的32.56%和2019年的19.27%，此外，2020年的未及格人数占比为0.98%，明显低于2018年的3.49%和2019年的6.42%。对比发现，2020年的80分以上的占比达到72.55%，而2018年的为51.17%和2019年的为20.19%。因此，2020年分子生物学期末卷面成绩要比2018年和2019年的更优秀。进一步对比了2018、2019和2020年分子生物学课程的期末卷面成绩，显示2020年的平均成绩±标准误差为83.21±0.7842（N=102），2019年的平均成绩±标准误差为72.46±0.9069（N=109），2018年的平均成绩±标准误差为79.70±1.057（N=86）。因此，2020年的分子生物学期末成绩优于2018年（p<0.05）和2019年（p<0.0001）的。

2020年的分子生物学课程教学主要是通过钉钉直播联合宁夏医科大学在线学习平台完成，而且期末成绩明显优于2018年和2019年的传统课堂教学成绩，分析其原因是：（1）课前发布在在线平台的预习内容促进了同学在课堂的理解;（2）同学通过钉钉和老师沟通较多也帮助了同学对知识点的理解;（3）在线平台的随堂练习和课后作业能够督促学生在一定时间段内完成作业，抄作业的现象较往年传统课堂减少，从而增加了学生对知识点的记忆。

六、结语

2020年春疫情特殊时期，高校本科生秉承对他人和自己负责的原则，积极响应国家“停课不停学”的号召，宁夏医科大学提出了在线教学的要求方案。这是师生教法创新和学法改革的一次严峻考验，同时也是今后教学改革的机遇和挑战。在此期间，生物化学与分子生物学系的所有教师齐心协力，尝试和探索多个授课软件和教学平台，最终采用钉钉直播和宁夏医科大学在线学习平台的联合实施开展教学，持续一学期的教学实践证明，从开学的第一堂课到期末考试，所有的内容都如期在线完成。本文以分子生物学的教学实践为出发点，描述了分子生物学教学过程中各个环节的教学方式，明确了在线教学的效果及质量。实践证明，分子生物学的在线教学有一定的优越性，如学生通过在线问题的频次及比例明显高于以往传统课堂，而且学生的考试成绩明显优于往年传统课堂的成绩。

随着信息时代的快速发展，在线教学的重要性已逐渐凸显，教师更应该抓住机遇，迎接挑战，重视信息化培养，不断创新，提高在线教学能力。虽然本学期分子生物学的教学任务圆满完成并取得良好的教学质量，但一些问题仍需改进：（1）网络速度导致的直播延时;（2）在线学习平台服务器承载能力较弱。今后我们将会改进在线教学问题，总结优点并结合到以后的线下教学环节，最大化保证学生的学习效率。

参考文献

[1]李正昕.基于SMART原则的网络直播教学模式应用研究—以“钉钉直播+雨课堂”为例[J].现代商贸工业，2020， 41（17）：213-214.

[2]陈俊锋.基于钉钉直播+云班课互动式教学模式实践研究[J].山海经：教育前沿，2020（6）：1-2.

[3]牛蓓，刘冰花，何柳兴，等.翻转课堂模式在生物化学与分子生物学教学中的应用[J].教育教学论坛，2019（44）：126-127.

[4]于豪冰，张建鹏，胡波，等.翻轉课堂在生物化学与分子生物学教学中的实证研究[J].基础医学教育，2019，21（2）：104-106.

Abstract： In the special period of epidemic after the Spring Festival in 2020， many college students did not return to school， but completed their studies through the Internet. Dingding platform has a powerful back-end service system that has become the main force in this period and is recognized by the majority of primary and secondary school students and college students. Because Dingding Live lacks after-school and learning autonomous activities， we use the "Dingding Live + online learning platform" dual mode to complete the Molecular Biology teaching tasks， including pre-class preparation， lectures， after-class homework， mid-term exams， laboratory courses and final exams， etc.， which greatly improving the learning efficiency of students at home.  This paper is based on the online teaching practice of Molecular Biology in one academic year implemented by "Dingding Live + online learning platform"， providing reference for the teaching of Molecular Biology in other universities and online teaching of similar courses.

Key words： Molecular Biology; teaching reform; online teaching; online learning platform