遗传学线上线下混合式智慧教学改革实践

石晓卫 朱婷 张靖 孙强 张婷 卢龙斗

［摘 要］遗传学课程是生物类专业的核心课程之一，理论性强、涉及面广、学习难度大，智慧教学能够弥补传统教学的不足，满足学生的泛在学习和个性化学习需求，提高教学效率和质量。新乡医学院三全学院遗传学课程教学团队通过明确课程目标定位和教学理念、丰富课程教学资源、深化课程思政建设、优化课程教学设计、完善教学评价体系，开展了线上线下混合式智慧教学改革实践，取得了良好效果，可为遗传学课程智慧教学改革提供参考和借鉴。

［关键词］遗传学；智慧教学；混合式教学

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）09-0033-04

遗传学是研究生物遗传与变异的学科，是生命科学中一门体系完整、发展迅速的理论学科，也是一门紧密联系实际的基础应用学科，在探索生命本质、推动生命科学发展方面发挥了重要作用[1]。遗传学课程是生物类专业的核心课程之一。智慧教学是在新科技革命深刻影响人类生产生活的背景下，信息技术与教育教学的深度融合，祝智庭认为其真谛是通过构建技术融合的学习环境，使教师能够施展高成效的教學方法，让学习者能够获得适宜的个性化学习服务和美好的发展体验，培养具有良好价值取向、较强行动能力、较好思维品质、较深创造潜能的人才[2]。因此，智慧教学以学生为中心，利用大数据、人工智能、区块链、5G等新技术，开展更为便捷、高效、精准的学情分析、资源推送、课堂教学、学习过程记录和多元评价等教学活动[3]，弥补了传统课堂教学的不足[4]，满足了学生的泛在学习和个性化需求，可以有效提高教学效率和教学质量。国家智慧教育平台的上线运行和中国大学慕课、雨课堂等线上教学平台、工具的应用，为智慧教学提供了强有力的保障。遗传学课程具有理论性强、逻辑严密、内容抽象、涉及面广、信息量大等特点，授课对象一般为生物类专业大学三年级学生。以新乡医学院三全学院（以下简称我院）为例，学生此时已掌握生物学基础知识和技能且思维活跃，但自主学习能力相对较弱。据此，我院遗传学课程教学团队自2017年开始实施线上线下混合式教学改革，取得了良好的效果。

一、明确课程目标定位和教学理念

课程目标定位指引着课程的方向，决定着教学内容的取舍、教学过程的侧重、教学评价的依据。我院是一所民办医学本科院校，定位于应用型人才培养，高素质应用型生物医药工程技术人才是我院生物类本科专业（生物技术、生物工程和生物制药）的人才培养目标，据此确定遗传学课程总体目标定位为聚焦生物医药行业需求，突出生物医药特色，培养学生抽象思维能力、创新实践能力和科学素养。根据布鲁姆认知目标分类体系和教学目标分类理论以及成果导向教育理念，课程教学团队将课程目标分为知识目标、能力目标和素养目标（见图1），在此基础上，明确遗传学课程教学理念是“以学生为中心，能力产出导向，持续改进教学，突出立德树人”。

二、丰富课程教学资源

课程资源是开展教学的基础和保障，而线上线下混合式教学对课程资源的数量和质量都提出了更高要求[5]。经过5年的建设，我院遗传学课程基本建立了线上线下“五位一体”的课程教学资源。线上资源以教学团队在学校THEOL网络教学综合平台（清华优慕课）上建设的遗传学课程为主，分为基本资源和拓展资源两部分，基本资源包括教学课件、理论和实验教学视频、各章节重难点、答疑讨论、思考题、在线测试、作业等，拓展资源包括专家讲座、各章节前沿知识和研究进展、名词术语、视频动画等，辅以中国大学慕课上我院的省级一流课程、精品资源共享课——医学遗传学，以及在教学中使用雨课堂智慧教学工具积累的教学课件、授课视频、随堂测试、讨论案例等。线下资源包括由卢龙斗主编、课程教学团队成员参编的《普通遗传学》（第二版）、《遗传学实验》、《遗传学教学辅导一本通》、《遗传学考研精解》（第二版）等优秀教材、参考书和《遗传》《遗传学报》《生物学杂志》等权威期刊，以及遗传学立体化资源库。该资源库包括10个分库：（1）思政库，包括各类案例621个；（2）教材库，包括国外原版教材6部、国内版本教材17部，习题集8本；（3）课件库，包括校内外课件8套、106个；（4）动画库，包括课程组成员原创及修改的国内外动画73个；（5）视频库，包括教学视频68个，涵盖课程各章节；（6）微课库，包括课程组成员录制的知识点微课94个；（7）图片库，包括课程组成员原创及修改的彩图208张；（8）试题库，包括每个章节的名词解释、填空、判断、选择、计算、简答、综合分析等7类，共1200道题；（9）试卷库，包括校内外期末考试卷、其他高校考研试卷等，共65套；（10）教改库，包括课程教学团队成员和我院其他教师发表的课程相关教研论文151篇，校外专家、教师的论文173篇。遗传学立体化资源库极大丰富了“五位一体”的课程教学资源，其运用极大方便了师生的教和学，提高了教学效率，为开展线上线下混合式教学奠定了坚实基础。

三、深化课程思政建设

“立德树人”成效是检验高校一切工作的根本标准，课程思政是落实“立德树人”根本任务的关键环节和重要途径[6]，是实现学生全面发展的重要保障。从发展历史、学科特点和教学体系等方面来看，遗传学课程具有丰富的课程思政元素[7]。2018年，课程组基于多年教学研究，出版了《遗传学教学辅导一本通》，从核心人物、核心事件、核心概念、核心知识、核心习题5个方面，系统分析总结了遗传学课程各章节的知识内容和思政元素。同时，课程组开展了课程思政和教学内容深化方面的建设，从“政治认同、家国情怀、科学精神、文化自信、法治意识、公民品格、生态文明、全球视野”8个维度，建立了包含核心人物、核心事件、核心视频、核心讲座、核心习题5个方面内容的课程思政资源库，其中包括国内外核心人物306个、核心事件98个、核心视频34个、核心讲座15个、核心习题168道，特别是收集整理了222名诺贝尔生理学或医学奖获得者的生平、事迹和成果介绍等，并对思政资源库中的案例进行语言及插入点设计，使其有机融入教学过程中，既保证了课程具有完整的知识体系，又维护了课程学科价值体系。

四、优化课程教学设计

教学设计是为教学活动制订蓝图，科学、合理、有效利用教学资源，提高教学效率和质量的重要保障。总体上，我院遗传学课程设置理论课54学时、实验课32学时，其中理论课线下学时占2/3、线上学时占1/3，实验课线下学时占3/4、线上学时占1/4。针对课程各个层次的教学目标，教学过程可分为“课前、课中、课后”三个阶段和“线上、线下”两个层次，使用“课前自主探究、师生互动、线上测试”“课中小组讨论、自主探究、在线评价”“课后自主探究”等不同的教学方法，采用“线下教师讲授、案例分析、开放性问题讨论、轮值发言”“线上任务预习、做题检测、反馈提问”等教学形式。

在教学过程中，按照成果导向教育理念，利用线上教学平台和雨课堂智慧教学工具，课前充分分析学情及前导课程设置，据此设计教学目标、教学内容和教学方法，并从教学评价入手，对教学各环节是否实现预设学习目标进行实时追踪，确保满足学生学习需求；课中结合课程实际，合理选择教学知识和技能内容，设计多样化教学方法，充分发挥学生学习的主观能动性，并随时检验预设学习成果的融入；课后依据课程目标和教学过程评价预设学习成果的实现程度，结合“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、创新创业项目立项和生命科学竞赛等活动，设计合理的课后实践任务，开展研究型教学，引领学生实践应用所学理论知识和技能，提升教学成效，拓展教学范围，同时设计和完善多元化评价体系，全面考核教学结果，并以此为依据，重构教学目标，以在下一轮预设学习成果、设计教学目标和教学过程等环节实现优化和进步。教学中的师生活动见表1。

五、完善教学评价体系

教学评价是依据教学目标对教学质量的测量、分析和评定，具有诊断、激励和调节教学等重要作用[8-9]，包括对学生、教师和课程的评价。对学生的评价采用形成性评价与终结性评价相结合、线上与线下相结合的方式，即线下期末考核+线上学习（包括单元作业、单元测试、讨论、结课在线考试）（见图2）。

对教师和课程的评价采用日常评价与阶段性评价相结合、线上与线下相结合的方式，即线上日常评价（包括依托麦可思教学质量评价系统开展的同行评教、学生评教、督导评教和依托THEOL网络教学综合平台开展的学生评教）+线下阶段性评价（包括期中和期末的教学检查中的领导评教、同行评教、学生评教、督导评教）（见图3）。

六、改革成效

通过线上线下混合式教学改革，我院遗传学课程教学质量明显提高，学生成绩稳步提升。从近年的学生成绩统计来看，学生平均分逐步提高、不及格比例逐步下降，成绩90分及以上的优秀学生比例明显增加（见图4）。学生对课程的评价和对教师评价的好评率均在95%以上。从156名参与混合式教学的学生的课程满意度测评（见图5）和10名学生的访谈记录来看，认为课程对学生学习、能力提升、创新思维培养具有促进作用的积极评价率达到90%以上。课程建设成效得到专家的一致认可，2021年获批“河南省首批课程思政样板课”，2019年遗传学课程教学团队获评“河南省高等学校优秀基层教学组织”。团队教师参加全国、河南省和学校的教育教学信息化大赛获奖20余项，获批河南省教育科学规划课题立项6项，指导学生获省级大学生创新创业课题立項8项，获河南省大学生生命科学竞赛一等奖3项、二等奖8项。

智慧教学没有定式，遗传学课程线上线下混合式智慧教学改革也没有终点。在现有实践探索的基础上，我院遗传学课程教学团队将继续加强课程思政、课程资源、教学团队建设，不断优化教学设计、完善评价体系，提高课程建设和教学质量。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 卢龙斗.普通遗传学[M].2版.北京：科学出版社，2016.

[2］ 祝智庭.深度解读智慧教育[J].智慧中国，2015（4）：60-62.

[3］ 邢西深，管佳.新时代的智慧教学：课堂实践、问题审思与发展对策[J].电化教育研究，2022，43（5）：109-114.

[4］ 崔晓峰，王钧伟，汪婕，等.化工原理线上线下混合式智慧教学模式探索与实践[J].安庆师范大学学报（自然科学版），2021，27（3）：112-115.

[5］ 郜原，武小椿，刘霞，等.基于THEOL平台的生物化学课程混合式教学改革实践[J].生物学杂志，2020，37（2）：123-126.

[6］ 张大良.课程思政：新时期立德树人的根本遵循[J].中国高教研究，2021（1）：5-9.

[7］ 吴根福，吴科杰.生物类课程践行课程思政的思考与探索[J].生物学杂志，2021，38（3）：116-119.

[8］ 王虹，王波，常瑾，等.遗传学实验教学考核评价体系的建立与实践[J].生物学杂志，2018，35（6）：117-119.

[9］ 谭海刚，李静.食品微生物学PBL-SPOC融合教学模式形成性评价的设计与实践[J].生物学杂志，2021，38（3）：127-130.

［责任编辑：周侯辰］