基于创新能力培养的“生物化学与分子生物学”混合式教学探索与实践

王怀颖，张 悦，靳 祎

（河北大学基础医学院 河北 保定 071000）

2021 年12 月2 日，在第十二届新华网教育论坛上，时任教育部高等教育司司长吴岩表示，混合式教学要成为今后高等教育教学的新常态。这意味着混合式教学将成为未来教学的主流方式，每位教师或多或少都要将线上资源与传统课堂结合，进行混合式教学。高等医学教育强调将学生自主学习和解决实际问题能力的培养作为重要目标，这也是大家关注的创新能力的培养[1]。本文以医学基础课“生物化学与分子生物学”为例，从培养学生的创新能力出发，利用中国大学慕课平台的精品课资源，依托超星学习通平台，从课程资源、教学设计、考核方式等方面进行混合式教学的探索与实践。

1 混合式教学的概念

混合式教学（Blended Learning）是根据教学目标，将线下面授课堂教学和在线交互辅助教学进行融合而形成的教学模式，具有学习资源丰富、支持个性化学习、教学效率高等特点[2]。混合式教学使课堂教学从“以教师为中心”转变为“以学生为中心”，从“以知识为中心”转变为“以能力为中心”。教师从知识的讲授者转变为教学过程组织者和引导者，而学生可灵活选择学习方式，不受时间、地点约束，学生的学习参与度得到提升[3]。与传统教学相比，混合式教学真正体现了学生作为学习过程主体的积极性、主动性和创造性，侧重于培养学生的创新能力[4]。

2 目前课程教学中存在的问题

2.1 课程内容抽象，学生不易理解

“生物化学与分子生物学”主要讲解生物分子结构和反应机制，内容抽象，知识点多，是医学生公认的一门难课。不少同学有畏难情绪，造成学习动力不足，自主学习积极性不高。现行教学改革造成课程学时减少，导致教师很难有更多时间对知识点进行深入探讨和拓展，忽视对学生分析问题和解决问题等创新能力的培养，影响课程的广度与深度。

2.2 教学以课堂讲授为主，学生参与度较低

传统的课程教学以教师课堂讲授为主，学生被动接受知识，难以激发学生的学习兴趣。教师主要通过放映幻灯片完成课堂教学，板书减少，课堂讲授内容增多。课堂教学容量的增加使得部分学生一旦不能跟上教师的讲课节奏，就会放弃听课，转而去玩手机，导致教学效果大打折扣。因此，满堂灌的教学方式不能适应现有教学，满堂灌的结果使教、学双方都很累，事倍功半，不能达到理想的教学效果。

2.3 课程考核注重知识技能，忽视学生全面发展

教学评价是检验教学质量的重要途径。传统的课程考核方式注重期末试卷，忽视过程性评价，不能考查学生的综合素质。如果期末试题过难或过易，没有区分度，会使平时认真学习的同学学习积极性受挫。

为解决以上问题，教师在临床医学专业教学过程中进行了混合式教学。混合式教学的实施中利用了中国大学慕课平台MOOC 和超星学习通平台。

3 混合式教学的设计与实施

3.1 线上教学资源的选择与开发

3.1.1 精心选择线上教学资源

线上教学资源选择MOOC 的国家级精品课程“生物化学与分子生物学”。该课程由华中科技大学录制，与我们的课程教材、讲授内容一致。慕课提供丰富多样的线上教学资源，包括130 多个视频、课件等，涵盖课程重难点，弥补教材单一的缺陷，满足不同学生线上学习的需求。但是慕课提供的测试相对较少，我们又补充了每章的测试题，方便学生课后复习、检测学习质量。

3.1.2 自主开发微课视频

在MOOC 资源基础上增加自建资源，使线上教学资源更贴近学校具体的教学要求。教研室以《人体疾病与生物化学》为主题，录制了20 多个微课视频，上传到学习通平台，补充线上教学资源。这些视频涉及镰状细胞贫血、蚕豆病、糖尿病等疾病，从疾病发生机制入手，讲解相关的生化知识，帮助学生深化对知识点的理解，提升学生的学习兴趣。

3.2 混合式教学设计

3.2.1 课前教学设计

课前自主学习内容以简单、直接记忆的知识点为主，节约有限的课堂时间，锻炼学生自主学习的能力。课前在MOOC平台发布学习公告，推送学习目标、课件、视频等资料，让学生利用碎片化时间自主学习。学生根据学习公告安排学习计划，随时随地进行在线课程学习，最后在学习通完成预习检测。两个平台的统计数据便于教师了解学生的预习情况，灵活设计线下课堂教学，突出重点，答疑解惑。学有余力的同学可利用教师提供的网络资源进行深层次学习，拓宽知识视野。

教师通过学习通发布与授课内容相关的话题，让学生查阅资料，在讨论区回答。由于讨论区内容可见，因此每位同学都能在课堂发声，表达自己的想法，提升课堂参与度。

3.2.2 课中教学设计

课中学习阶段的主要任务是完成知识内化与综合应用的深度学习。由于部分教学内容已在课前完成，教师在线下课堂有充足的时间讲解重点、难点，培养学生灵活运用所学知识分析问题、解决问题的能力。教师可综合运用多种教学手段，建立“以学生为中心”的课堂教学，提高教学质量。

①翻转课堂。翻转教学是教育工作者普遍认可的培养学生创新能力和实践能力的教学手段[5]。教师选择相对较容易的知识点如竞争性抑制、糖异生等，让不同学习小组讲解，检查课前学习情况，锻炼学生的表达能力和团队协作能力。比如讲解“蛋白质的变性”时，一位同学利用物理、化学知识分析蛋白质变性后的各种变化，同时进行知识拓展，比较DNA 变性与蛋白质变性的差异。在生生评价中，这位同学的讲解得到大家的认可，多数同学反映收获颇丰。在学生讲解过程中，教师发挥组织者的角色，观察学生是否真正领会教学内容，对某些共性问题在课堂上及时解决，提高学习质量。教师的引领作用会让学生在教学活动中有所收获，而不是看热闹，进一步提升学生参与教学活动的积极性。

②案例分析。案例教学（Case-Based Learning）是以病例为先导，以问题为基础，通过案例进行教与学，通过课堂互动、学生讨论的方式进行学习，调动学生的学习主动性，培养其发现问题、解决问题的能力[6]。讲解芳香族氨基酸代谢前，教师为学生提供一个苯丙酮尿症的病例，让学生课前预习并布置思考题，让学生明确学习重点。教师在课上完成教学内容后，带领学生分析该病例的症状，请同学利用所学知识解释患者出现这些症状的原因，并且让学生查阅资料，探讨如何进行疾病治疗。最后教师归纳总结，强化重点内容。案例分析能够让学生利用生物化学知识解决临床问题，使学生认识到生物化学是临床医学的基础，与临床医学密不可分，从而重视医学基础课的学习；另一方面也使复杂、枯燥的物质代谢途径贴近临床，学以致用，激发医学生的学习兴趣，培养临床思维[7]。

③思维导图。思维导图是一种可视化的组织性思维工具，利用特定符号和线条体现教学内容之间的内在逻辑联系，将分散的知识点融合成一体，构建知识体系，形象地突出教学难点和重点，达到知识的融会贯通[8]。生物化学知识点多，而且知识点之间相互联系，这点在物质代谢部分尤为明显。糖、脂、氨基酸的代谢途径相互交叉，化学反应多，因此掌握三种营养物质之间的联系与转变对学好生物化学至关重要。绘制思维导图有助于学生理清知识脉络，构建具有系统性、逻辑性、条理性的知识体系。完成每章学习后，以学习小组为单位完成思维导图制作，并请一位同学讲解，带领全班同学复习。通过制作思维导图，培养学生的自学能力、资料信息提取和处理能力。

④课堂讨论。课上师生一起分享同学们在评论区的回答，教师引领大家进行归纳总结。比如让学生查阅资料了解“三聚氰胺事件”，该事件与生物化学的哪个知识点相关联，并谈谈自己的看法。很多同学批评不法分子投机取巧的做法，而且还意识到所学课程与生活联系紧密，一定要学好这门课。因此课堂讨论是实施课程思政的一个有效方法，可以真正做到润物无声。也可利用讨论区让学生搜索诺贝尔获奖科学家的故事，体会科学精神。例如，教师在讨论区介绍加拿大医生班廷发现胰岛素的故事，让学生体会什么是创新。创新并不是从无到有，而是一种传承，是在前人研究的基础上发现问题，解决问题。

⑤小组学习。将学生以宿舍为单位分为若干学习小组，每组设一名学习组长，监督大家线上学习，提高学习质量。小组合作完成预习和讨论、知识点讲解、思维导图讲解等学习任务，锻炼学生的团队协作能力及表达能力，实现综合能力的提升。

在混合式教学实施过程中，教师灵活运用各种教学手段，提升学生的学习积极性，满足不同层次学生的学习需求，有效拓展课程广度和深度，有利于培养学生主动思考、解决问题的创新能力。

3.2.3 课后教学设计

教师课后发布作业和章节检测，检查学生的课堂学习情况。鉴于预习测试客观题比例较高，教师在学习通平台发布的作业以主观题、病例分析为主，锻炼学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。章节考试通过MOOC 平台进行。

4 课程考核

“生物化学与分子生物学”课程的考核由期末考试和过程性评价组成，其中期末考试成绩占60%，过程性综合评价占40%。期末考试是对学生课程学习情况的总体评价，试题中增加主观题、开放试题比重，减少死记硬背的内容，突出考查学生利用所学知识解决实际问题的能力。

过程性评价由线上和线下学习组成，包括视频观看、预习小测、章节测验、作业、实验、讨论、小组学习等内容。在日常学习中，教师通过学习通群聊，将统计数据及时反馈给学生，督促学生完成学习任务，提高教学效果。教学工作完成后，教师可制作调查问卷了解学生的反馈情况，发现问题，及时改正与调整。

建设线上、线下混合教学课堂，能够更好地践行以学生为主体的教育思想，提高高等医学教育教学质量，培养适应时代要求的创新型人才。教师在教学实践过程中，还需不断提高自身素质，继续探索新的教学方式方法，调动学生学习兴趣，提高学生的自主学习能力，从而有效提高“生物化学与分子生物学”课程的教学效果，提高人才培养质量。