“分子生物学”网络课程建设的实践和思考

乔 枫

（青海师范大学 青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室，青海西宁 100081）

0 引言

高校教学课程是本科生人才培养的核心内容和重要元素，教学课程的内容和方式决定人才培养质量的程度。教育部明确指出一流本科课程的建设必须深入教学改革，具体落实到教学课程建设中，强化教师师资质量，让教学课程优化起来，具有一定的艺术魅力，能够吸引学生，给学生以极大的专注力和浓烈的感染力[1]。充分带动学生的学习意愿和兴趣，学生就会主动忙起来，学习效率明显提高。通过教学课程的建设，形成省级、国家级的一流本科课程体系，组建更高层次的人才培养体系，形成具有中国特色的一流学科。张士庚等人[2]以计算机网络课程来阐述线上线下混合式教学课程，有效掌握学生的学习进程和学习效果，体现教学模式改革的先进性。

在2020 年上半年新冠病毒肺炎疫情的影响下，全国教学以线上为主，疫情过后开展了线上线下融合、实践智慧与案例、理论与实践结合等教学模式改革，迎接新的挑战，改革教学模式从长远的目光和视野推动未来教育的发展。青海师范大学为了保障教学工作的正常运行，从2020 年2 月25 日开始进行线上教学，运用腾讯会议、雨课堂、微信等多种在线工具讲授教学内容，有序完成教学任务，实现新冠病毒疫情期间的“停学不停课”。结合生物技术、生物科学专业“分子生物学”课程的特点，通过线上线下混合的教学翻转模式，在2018 生物技术、2019 生物技术班开展和探索翻转课堂模式，以学生自主学习为中心，提升学生的综合自学能力，推动学科教育的改革举措。

1 “分子生物学”课程

“分子生物学”课程是生物学专业的必修课程之一，主要从核酸、蛋白质生物大分子水平上研究生物体的结构和功能，以及阐述生命遗传中心法则的规律和机制，解释生命遗传现象和生命本质。学生从生物化学中主要学习糖类、蛋白质、脂类、核苷酸等物质代谢，从生理学角度学习相关生理代谢和过程。但是，有关物质代谢和生理代谢的分子机制必须从“分子生物学”课程中获得，所以“分子生物学”课程是解释生命学科现象的本质。并且结合现实具体事例力求反映分子生物学的最新研究动态和发展趋势。该课程理论课时54 个，内容包括核酸的结构和功能、基因和基因组、DNA 复制等共11 章。该课程已在青海师范大学教学Blackboard 平台上提供了完备的“分子生物学”课程的课件、电子教案、视频资料、单元习题、期中试题、期末试题、单位测试题等。

2020 年1 月爆发了新冠病毒肺炎疫情，该病毒传染性极强、变异性极快、致病性极毒。新冠疫情是生物界的重大具体案例，由现实病情状况和分子生物学的理论知识紧密结合，引领学生意识到“分子生物学”课程的重要现实意义。带来学生主动思考新冠病毒的遗传基础是什么、新冠病毒在宿主体内是如何复制和表达、如何治疗新冠肺炎等一系列问题，激发学生自主提出问题、解决问题的学习动力，鼓励学生从分子生物学的理论知识和生物技术等相关知识来解释问题和寻找答案，从中领悟到“分子生物学”课程的巨大潜力和作用，使学生深刻认识和体验到“分子生物学”课程的重要性。

2 “分子生物学”网络课程的教学目标和任务

“分子生物学”网络课程的教学目标是以学生为主，注重培养学生的自主学习和个性化发展[3-4]，最终目的是提高教学质量和学生自主学习效率。首先，明确“分子生物学”网络课程的总体目标和任务，要求学生掌握和理解分子生物学中遗传中心法则的规律，从分子水平上探究生物的遗传现象和生命规律。其次，明确“分子生物学”的教学内容，明确所有章中的教学目标和教学任务，合理安排每章中的教学结构和具体内容。该课程采取线上线下混合教学方式，要求学生明确混合教学的教学目标，着重培养学生的自主学习能力，促进学生更好地吸收知识，培养学生创新思维[5]。“分子生物学”的主要教学目标是要求学生掌握分子生物学的基本理论知识和生命遗传中心法则，深入理解相关概念和知识点，能够应用相关理论知识分析具体案例和现象；要求学生主动学习和阅读“分子生物学”方面的相关文献和最新研究进展，能够总结出结论；面对疫情激发学生对分子生物学和现代生物技术等其他生物学科的学习兴趣，激发学生探究分子生物学的奥秘。例如，2019 年到现在，新冠病毒引起全球疫情爆发，学生可以从分子生物学角度主动查阅相关的最新研究，去学习和掌握新冠病毒的遗传物质，新冠病毒是如何侵染人体宿主、如何引起人体肺炎、进一步探究如何治疗新冠病毒、如何制备新冠疫苗等一系列的问题。这就是现实生活中的具体事例，直接引导学生主动学习“分子生物学”的理论知识，促进学生探究“分子生物学”理论知识和实践临床、疫苗制备等的相关具体实践应用。充分体现出线上理论知识和线下具体事例的混合教学方式，引导学生的学习方向，激发学生的创新科技的兴趣。

3 “分子生物学”网络课程建设过程

彭确昆等人[6]将“分子与细胞生物学”课程实施翻转课堂，经过3 年的实施，提高了学生的教学满意度和学生成绩，表明该课程在临床医学专业具有积极意义。青海师范大学2015 年获批“分子生物学”课程校级精品课程，2016 年获批“分子生物学”实践课程建设，因当时教学设施和设备不能提供网络教学资源，在学校网络课程建设的推动下，2017 年开展网络课程的建设。2018 年获批了“分子生物学”网络课程的建设项目。

首先，“分子生物学”网络课程栏目里构建了7 个主要内容，包括课程简介、教学大纲、教学计划进度表、教师信息、教学视频、教学资源、网络教学活动。在这7 个主要模块，提供和共享相关教学资源。学生就可以到网络课程里查看和下载教学资源，明确学习内容和学习资源。

其次，建立课程教学资源体系。“分子生物学”网络教学资源包括电子教案、教学课件、各章习题、试卷库、网络资源、参考文献、特色资源。分子生物学课程有11 章，共54 课时，构建10 套试卷。以课程教学章节为中心，录制了40 个知识要点视频，同时配套要点教学板书。每章课程结束后配套习题，习题类型有名词解释、填空题、选择题、判断题、简答题和问答题等。同时，在特色资源里分享了相关教学动画视频资料，主要针对分子生物学中遗传中心发展的规律，如DNA 复制、RNA 转录、蛋白质翻译等机理比较抽象难懂，学生仅靠理论知识和文字表述难以理解，补充了这些内容的动画教学视频，有助于学生的理解和掌握。另外，还提供了分子生物学的最新研究前沿内容，拓展学生的知识视野，激发学生探索分子生物学的兴趣和科研思路。

最后，开展线上线下相结合的教学。开展网络教学活动，包括课程通知、作业发布、辅导答疑、学习讨论和课程测试。课程通知提前告知学生预习相关内容、复习相关章节和完成章测试试题。开展“雨课堂”的智慧教学，教师可以通过微信“雨课堂”课前推送课件到学生手机，课堂上可以推送动画视频，吸引学生的学习和专注力，对难理解的机制一边引导一边讲解，有效提高学生的理解能力。同时，课堂上还可以发送练习题，了解学生对主要知识点的掌握程度。和学生互动，及时解决学生的疑难问题，把课堂时间有效地利用起来，通过让学生动起来、思考问题、反馈问题、解决问题、小结等一系列环节。课后推送相关作业和思考题。将课前-课堂上-课后有机地结合起来，形成一个有效地良性循坏，提高教与学的质量，推动网络课程的教学改革与发展。

4 “分子生物学”网络课程建设效果与评价

“分子生物学”网络课程建设以学科需求为核心，以专业需求为导向，坚持以教学内容和教学大纲为指导，借助于“雨课堂”智慧教学工具，进行课上课下混合式教学，开发教学资源，逐渐向更深层次应用和挖掘。共享课程的视频资源，如果学生在课堂上没有理解透彻，还可以在课下下载视频随时学习和理解。方便了学生学习的随机性和重复性，提高了学习的频率和效率，同时提高了教学质量[7]。

经过2 年的统计，对不同年级不同班级的学生问卷调查结果显示，84%的学生认为基于小组的讨论式教学对学习有帮助，通过与小组成员讨论更直接意识到学习中不足点，可以查漏补缺，直接掌握学习要点，提高学习效果。特别是通过观看分子生物学的机制，所提供的动画视频都是英语讲解，英文字母。有利于提高学生的英语听力，掌握分子生物学有关的专业词汇。78%的学生认为在课堂上可以听懂和掌握教师讲解内容的70%，在课下通过听讲视频课件，就掌握了90%以上的教学内容。另外86%的学生比较喜欢案例式学习法，选用具体案例进行相关知识要点的学习，将课本上的理论知识融于案例中，总结知识和归纳要点，有助于理论知识的应用与理解。

5 “分子生物学”网络课程建设的思考

“分子生物学”网络课程建设过程中取得了一些成效，也发现了一些问题，有待于进一步改正和完善。

5.1 加强“分子生物学”的实践课程教学

想要很好地掌握分子生物学的理论知识，必须紧密结合“分子生物学”实验课程教学，同时还需要给学生讲解分子生物学有关的现代生物技术，但是由于理论课时较少，没有更多的时间去讲解现代生物技术。需要对学生进行知识综合应用方面的事件加强。因为现代生物技术是基于分子生物学的理论知识开发和拓展，所以通过现代生物技术的实践能有效地提高对分子生物学理论知识的理解和掌握。

5.2 缺乏“分子生物学”虚拟仿真实验的建设

目前，“分子生物学”的实验课程课时非常少，仅有18 课时，最多安排5～6 个实验，根本无法满足学生对理论知识的应用和实践，也无法满足学生探索科学研究的训练和实践。限于课时、实验条件、师资等各方面因素的制约，迫切需要构建“分子生物学”虚拟仿真实验项目的建设。虚拟仿真实验可以将具体的实验过程以立体、直观、生动的形式演示出来，特别是对于难懂抽象的“分子生物学”实验通过动画形式展示出来，实现了过程的具体化和直观化。目前，“分子生物学”实验课程仿真虚拟模仿实验的开发和设计为空白，实验课程授课教学程度比较简单和浅显，水平层次较低，而且数量也很低。因此，非常有必要开展“分子生物学”虚拟仿真实验，在质量和数量上都可以提升，将“分子生物学”的理论知识和实践知识有机结合，加强学生对知识的理解能力和应用能力。

综上所述，通过“分子生物学”网络课程的建设，认识到不仅对教师的教学能力提出了新教学方式的改革和挑战，也是对学生的学习方式、实践能力、创新能力提出了更高的要求。教师应对课程、设计教学内容，按照21 世纪的教学改革模式，有目的、有计划地对教学课程做出挑战和规划，最终提高教学质量，激励学生自主地学习和创新。