慕课与PBL混合式教学方法在生物化学教学中的应用

王 静

（武汉生物工程学院生命科学与技术学院，湖北 武汉 430415）

随着信息技术的发展，移动终端技术逐渐进步，“互联网+”在教育活动中的应用越来越丰富。教师需要根据本校实际情况，结合现代信息技术，更新教学理念，改变已有的教师为主体的教学模式，创造以学生为主体的教学模式。线上线下混合式教学是信息技术与传统教学相融合的一种新型教学模式[1]。具体方式为教师先通过线上教学网络平台发布视频、PPT、动画等课程资源，要求学生在上课前观看并完成相应的作业及讨论，线下课堂中教师则可根据学生的学习情况有针对性的引导学生解决问题，理解课程知识点，从而完成教学目标。而PBL（problem-based learning）是一种以问题为导向的教学方法，要求通过学生的自主思考和探究讨论来解决问题，从而理解问题背后的相关理论知识，培养学生用理论知识解决实际问题的能力[2]。将这两种方法相融合，比纯“线上”学习增加了课堂中的师生互动环节，又比传统课堂更加符合学生为主体的教学模式[3]。因此混合式教学模式逐渐成为高等教学改革的主要趋势。

生物化学是一门研究生物体内分子的组成、结构以及其在生命活动中变化过程的一门学科[4]。生物化学是从事生物行业相关研究及生产技术人员的专业基础课，是本校多个专业大一年级春季学期的专业基础课。由于生物化学课程内容涵盖知识点繁多，内容较为抽象，原理较为复杂，理论性极强，因此学生面对这样的课程内容极易产生焦虑以及厌烦的情绪，直接影响学生的学习兴趣以及学习效果。此外由于教学时长的限制，在课堂的有限时间里，很难在保证教学效果基础上完成教学大纲的内容。因此，如何优化教学内容，提升学生学习兴趣，加强课堂教学效果，是每一位生物化学教学工作者必须面对并不断探索的课题。基于此种情况，我们根据武汉生物工程学院的实际师生情况，对生物化学课程进行“线上线下”混合式教学模式的摸索。

1 线上教学平台的选择

随着信息技术的发展，针对教育开发的线上教学平台有很多，比如微助教、超星学习通、智慧树以及大学生慕课等。根据学校对于资源的引入情况，我们选择超星学习通作为线上教学平台。超星学习通是北京世纪超星信息技术发展有限责任公司基于微服务架构打造的课程学习，知识传播与管理分享平台[5]。教师可以在该平台上创建课程，并且可以在课程中建立不同的班级，方便对于课程中的不同班级进行分批管理。除了具有强大的储存功能外，超星学习通还具有多平台操作的优势。既可以通过网页进行内容的编辑，还可以通过手机APP进行操作，在具有网络连接的教室中还可以进行投屏操作。使用学习通作为线上教学平台最大的优势就是可以将线上和线下的平台进行有机的结合。在线上布置相应知识点的学习任务，通过大数据统计分析学生对相应知识点的掌握情况，方便教师对线下教学内容进行调整。在线下授课过程中，可以通过投屏进行课程讲解，以及组织课堂活动（签到、投票、随堂练习、提问等），线下课程结束后，还能生成课堂报告，帮助教师对于教学效果的分析。学期结束时，还可以根据教师的设置生成学生成绩表。

2 教学设计与具体实施

2.1 教学内容的重构

本学期的改革对象是生物技术以及生物工程的学生，理论课总学时数是64学时，所以我们设计了线上32学时和线下32学时的教学进度表，保证每周一次课可以帮助学生对于本周自学内容进行总结和进一步理解。根据教学大纲，对原有生物化学的教学内容进行重构，将知识点进行碎片化处理，将知识点进行高度概括，分布在每个章节的每个小节内，学习资源有动画、简短的文字描述以及图片等，方便学生进行自主学习。例如蛋白质章节我们根据实际学时以及特点进行了教学内容的调整，并制作相应的教学资源，见表1。

表1 “蛋白质”章节的教学内容及碎片化资源

2.2 教学设计的实施

在课前，我们通过学习通的通知方式，布置本周学习任务（标注本周需要掌握的知识点，并通过提问让学生带着问题进行学习），此外我们还在学习任务中设计了相应的习题，帮助学生进行自测，了解自己的知识点掌握情况。教师可以在教师端口观察学生学习进度，对于学习进度不达标的同学进行提醒和督促。学生在学习过程中遇到任何问题都可以通过学习通的聊天工具与教师进行沟通，或者在讨论区发表讨论。

在课堂中，教师根据每周学生习题的完成情况对课堂内容进行调整，简化学生能够自己掌握的内容，加强重难点的讲解。在讲解完基础理论知识后，设计一个讨论主题，让学生利用已掌握的理论知识进行讨论分析，比如蛋白质的分离提取，可以通过案例分析、实验设计等方式，帮助学生将自学的理论知识与实践相联系。还可以利用学习通的课堂内容进行随堂测试、课堂提问以及投票等方式丰富课堂内容，实现以学生为中心的课堂讲授。

对于课后的知识总结，首先在每节课下课之前以课堂测试的方式，了解学生对于本节课知识点的掌握情况。此外要求学生在课后通过互评的方式批阅其他同学的预习作业，在互评的过程中也是对于知识点的重新巩固。在每章学习结束，以章节测试的形式，帮助学生复习已经学习的知识。此外根据课程学习内容布置一些小组课外练习，比如阅读一些生物化学相关的科研论文，进行论文的分析等，提高学生的学习兴趣，培养学生的科学素养。课程结束后，通过线上期末考试考查学生对于全部知识点的掌握情况，并进行有针对性的辅导，保证学生能够将知识点掌握牢固。

3 教学评价与考核

生物化学作为一门重要的专业基础课，最后还是需要以期末卷面考试的方式检测学生对于课程的掌握程度。但是线上线下混合式教学的总体评价方式需要有别于传统教学模式。基于以过程为核心的评价体系，我们将考核分为线上学习考核、课堂学习评价以及期末考核三个模块，以4:2:4的比例确定本课程的最终成绩。线上学习考核主要包括学生的视频观看时长以及完成度、课前习题的完成情况以及线上的期末考核情况；课堂学习评价包括学生的到课率、课堂测试以及章节测试完成情况；期末考试为一张100分为满分的试卷考试，包括主观题以及客观题。通过这样的评价方式，可以更加全面的考查学生对于生物化学的整体掌握情况。

4 效果与反思

通过线上线下混合式教学，增强了学生的自主学习意识。因为有了课前的学习过程，所以在课堂上对于知识难点也可以比较快速掌握。大部分学生在自学过程中会进行问题的整理，然后通过课堂上教师的讲解，加深了知识点的理解。在课堂中由于学生需要经常使用手机进行课堂互动，因此也杜绝课堂玩手机的现象。通过本次改革，学生的期末考试及格率有了极大的提升，较以往的及格率提高了5%以上，优秀率也提高了接近3%。

当然作为一个全新的教学模式，还是具有以下4个方面的问题：

（1）学生自主学习能力的培养。现在的学生已经习惯了以往的教师为主体的授课模式，自主学习能力以及意识较差，因此需要通过考核等多种方式督促学生进行自主学习。生物化学课程知识点较难理解，学生如果仅跟着视频进行学习很容易造成厌学的心态，所以在布置学习任务的时候需要以更加具体的方式帮助学生了解知识点的要点。

（2）平衡学生之间的差异性。学生在自主学习能力、学习积极性以及理解能力上具有很大的差异，因此对于那些线上学习任务完成较差的学生需要重点关注。通过交流、额外补习等方式进行有针对性的帮助，避免这些学生因为没有完成线上任务，无法融入课堂而放弃这门课，导致学习成绩的无法挽回。

（3）线上资源的优化。线上资源的合理性是这项改革能否成果的决定性因素，因此需要根据每年的学生情况以及教学任务进行适当的修改以及优化，保证混合式教学模式能够有效实施。武汉生物工程学院学习生物化学的专业主要有48学时的医学检验专业的学生以及64学时的生物技术和生物工程专业的学生，对于这两个专业所选择的教材以及学习重点各不相同，因此需要针对各自的学科特点进行有选择的发布线上内容。

（4）增强师生交流。线上线下混合式教学需要师生之间进行有效的沟通，才能保证教学的正常进行。在课前，教师需要督促学生按时完成线上学习任务，全方位了解学生对于本次课程的掌握情况，有针对性的优化课堂内容。在课堂上，教师需要增加课堂的互动环节，有效的帮助学生补充线上学习的知识漏洞。在课下，教师需要保持与学生的积极沟通，了解学生对于学习方法以及学习内容的意见，通过学生反馈的意见对于整个课程内容进行调节。

综上所述，线上线下混合式教学方式既能有效提高学生的学习积极性，又能保证学生对于知识点的掌握，极大地提升了生物化学的教学质量，是一项可以持续实施的教学模式。