SPOC线上线下混合式教学法在“分子生物学”中的应用

黄欣媛，范红波

(1.湖北工程学院 生命科学技术学院，湖北 孝感 432000；2.湖北职业技术学院 医学基础部，湖北 孝感 432000)

“分子生物学”课程是高校生命科学相关专业学生必须掌握的一门专业基础课。它的前沿性很强，和生物化学、遗传学、细胞生物学等学科交叉渗透越来越紧密，使得该课程的知识面又宽又深，教学内容繁多，信息量大。而普遍的学时安排只有30～40个，因此，在应用传统课堂教学时出现了学生在有限的课堂学时中难以消化理解知识点，而课后又缺乏主动梳理重点、探究疑点的问题，导致教学效果不佳。近年来，教育界为顺应信息化时代需求而兴起基于小规模限制性在线课程(small private online course，SPOC)线上线下混合式教学模式的风潮，利用丰富多彩的优质网络教学资源进行线上教学，极大地突破了学习的时空限制，成为线下教学的有力补充[1]。SPOC对学员资格进行了限定，和线下实体课堂教学相匹配，融入师生互动，保证了教学的针对性，也兼顾了在线学习的个性化需求，能够有效促进学生对知识的内化[2]。基于SPOC的这些优点，分子生物学的教学改革应当借力SPOC。我们在湖北工程学院2019级和2020级生物工程、药学专业的“分子生物学”教学中实施了基于SPOC的线上线下混合式教学，将线上线下环节中教学模式、教学手段和教学内容进行有机融合，达到了提升课程教学质量的目的。

1 混合式教学的设计与实施

主要对线上课程、线下课程和学习评价体系三个方面进行教学设计。SPOC混合式教学倡导的理念是“先学后教，以学定教”[3]，因此，先由学生进行课前的线上自学，完成大部分基础知识的传递；然后教师根据学生自学情况，针对自学过程中的问题制定线下面授的内容和重点，开展课堂教学和互动讨论等，促进知识的内化。在课后的考核评价体系中增加过程性评价比重，突出线上自学参与度在结果考评中的重要意义，调动学生学习的主动性。方案设计的难点在于合理确定线上和线下教学的学时分配和教学内容的组织，两者不能各自为政，而要有机融合，使线上学习成为线下教学的基础和依托，线下教学成为线上学习的巩固和延伸[4]。

1.1 线上课程的设置与实施

线上课程依托中国大学MOOC平台(https://www.icourse163.org/)开展，该平台具有规模大、开放性和共享性等特点，与全国795所高校合作，提供大量国家精品MOOC资源。首先在平台上建立起“分子生物学”的SPOC课程，学员限定为湖北工程学院生物工程和药学专业的学生。主资源为平台提供的“分子生物学(武汉大学)”国家精品在线课，同时整合本校分子生物学教研组制作的部分校级精品课视频，以及丁香园、小木虫等专业网络论坛上有关基因编辑、基因治疗、RNA-seq技术等分子生物学研究前沿的资料。教学资料形式丰富，内容既立足基础，又扩展视野。将学生的视频观看、章节练习、课后讨论等在线学习情况计入期末总考评，充分体现自学过程中主动性和持续性的价值。

具体实施方法为：经过与授课教师讨论，修订了授课大纲，将线上教学折算为16学时，安排线下教学16学时，保持原培养方案中总学时32不变。线上课程由学生自行利用闲暇时间完成，线下课程每两周一次。每周根据进度在MOOC平台上释放分子生物学精品课资源，以及有关知识点的最新研究进展资料，包括视频、课件、章节习题等。线上教学内容涵盖全部10个章节，其中“分子生物学研究方法”和“基因组与比较基因组学”这两章内容多为实验技术及其应用，在MOOC平台上能进行精细的原理讲解和直观的动画演示，辅以教师发布的最新技术应用范例，更加便于学生理解。而“疾病与人类健康”这章涉及多种疾病的分子机制，属于视野拓宽类型的知识，因此将以上三章作为线上课程内容的侧重点。而“遗传信息的传递”以及“基因表达调控”等基础性很强的章节则作为线下课堂的重点。每期线上课程开始前，教师通过QQ群布置预习任务，学生需在时间节点前完成章节内容的自学，提交习题作业，并可在讨论区或QQ群中和教师交流。教师根据MOOC平台反馈的学习数据和师生交流情况，规划好当期线下课程的教学方案，重点解决学生的疑点和难点问题。

1.2 线下课程的设置与实施

由于线上学习资料的形式多为时长不超过15 min的主题为单个知识点的微课视频，学生学习时缺乏对整体章节内容的系统和连贯的认识，对于重难点不容易深入理解和长久记忆。因此，线下课程的主要目的就是通过教师面对面的讲解和总结，帮助学生更好梳理知识点，形成知识框架。特别是学生对教学重难点的掌握情况，直观面授的效果明显优于线上自学。所以，线下教学的内容忽略线上自学就能掌握的部分，而把侧重点放在重要知识点，如“DNA复制、RNA转录和翻译过程”的讲解上。对于“原核和真核生物基因表达调控”这部分抽象知识点，采用多种可视化教学素材来帮助学生更好地理解。

线下课堂具有线上课堂缺乏的参与感和氛围感，在进行SPOC混合式教学时应该充分发挥这一优势，通过设置答疑时间和学生一起探讨解决线上学习中遇到的问题，以及学生授课、课堂提问等方式，提升学生的专注力和参与度。具体实施方法为：在线下课堂上课前一周，通过QQ群公布上课知识点，提出一个主题，请一组学生自行查阅资料，制作PPT，上课时向其他同学进行10 min的授课。授课结束后，其他同学提问，教师点评。这种体验式授课让师生角色互换，学生不再是被动的听众，而是需要对知识点进行深入分析和理解，用自己的方式表述出来，这无疑强化了记忆，促进了知识的内化。此外，每次的课堂提问，教师针对讲解的知识点设计两三个选择题，不再是点名请同学回答，而是改成所有同学用“学习通”APP进行现场答题，教师手机端即刻就可以显示全班答题详情，根据结果，教师请不同答案的学生分别说明理由，并展开讨论。这样做充分利用了学生手机不离身的特点，“迫使”懒于思考的学生参与答题，检验了学习效果，且活跃了课堂气氛。

1.3 考核评价体系

混合式教学的实施过程中突出了学生的主导地位，有利于培养学生的自学能力，因此考核评价体系中也应加强对学生参与度和自学能力的评价，即增加形成性评价的比重[5]。在课程一开始就将考核和评分标准公布出来，让学生参照着规范自己的学习行为和习惯。本课程考核是全程性的，最终成绩包括平时成绩和期末考试成绩。平时成绩由线上课堂的视频观看(5%)、章节测试(20%)、线下课堂的出勤(5%)、学生授课(15%)和课堂作业(5%)等组成。学校组织的期末笔试考试成绩占50%。

2 实施效果

课程结束后，通过访谈和问卷调查收集学生对SPOC混合式教学法的感受和评价、建议。结果显示：近8成学生赞成混合式教学改革，认为这种教学方式增强了自己的主动学习意识和自学能力，7成学生认为课程的趣味性增强了，在做课堂任务的过程中分工合作能力也加强了。对于最终的学习效果，我们以完全线下教学的两个班级作为对照，分析了SPOC混合式教学班级的期末笔试考核成绩，发现后者的平均成绩比前者高3～6分，说明混合式教学有利于提升学习效果。但是后者的90分以上高分和70分以下低分同学的占比稍大，成绩分布更加分散。原因是混合式教学对学生自学能力的考核加码了，基础和自学能力较好的学生能够更加适应这种学习方式，从而好上加好，而基础或自学能力较差的学生就会容易显露短板。

3 问题与反思

对“分子生物学”课程进行SPOC模式混合式教学的实践，能够激发学生学习的主动性，提升教学效果，但还存在一些不足之处，需要改进和完善。首先，为了实施混合式教学，教师需要花费传统线下教学两倍以上的时间来进行备课，重新规划线上和线下的教学内容并准备相关的教学资料，两者不能重复过多，也不能脱节，因此教师需要对教学大纲有全面且深入的理解和把握，也需要有足够的精力和耐心来整理和编排线上学习资料[6]。当前是信息时代，慕课、微课、短视频等材料非常丰富，但水平参差不齐，教师需要预先对其进行筛选，择优选用。其次，线下课堂中要对线上教学的难点和疑点进行总结和解惑，还要提出启发性的问题引导学生思考和讨论，因此教师需要及时跟进学生的学习进度，收集分析各期线上学习中的问题。再次，对于自控能力差的学生，还要多次督促其完成线上学习任务。以上这些都要占用教师大量的时间和精力，若是没有充分准备，就达不到教学改革的预期目标。

4 结语

将SPOC线上线下混合式教学法应用于湖北工程学院的“分子生物学”课程教学改革中，开展了教学模式的探索与实践。根据知识结构合理安排线上线下教学内容，根据学情反馈布置相应的课堂任务，着力于激发学生学习的主动性，形成了一套贯彻“以学为主”思路的混合式教学方案。将其应用于“分子生物学”教学实践，达到了“以学定教，以教促学”的教学目标，提升了教学效果。然而，教学改革是一项长期的系统工程，需要教师精心投入，不断探索，进一步优化教学资料和教学手段的组合，完善学习的监督机制，使线上和线下教学的优势更加有机互补。