O-KEPT教学模式的构建及在生物化学课程教学中的实践

郜 原,武小椿,刘敏瑞,齐兴娥,韩江媛,司怀军

(1.甘肃农业大学 生命科学技术学院,兰州 730070; 2.甘肃农业大学 动物医学院,兰州 730070)

生物化学是生命科学类专业最重要的基础课程之一,理论性强、知识点多、逻辑联系紧密,同时学科涉及面广、生活实践联系点多、前沿研究更新快等,一直是生命科学领域最难学的课程之一。网络和信息技术的普及,大学生学习习惯的变化,“教育+信息技术”的时代变革[1],各类新型教学理念和教学方法的涌现[2],为探索更加灵活有效的教学模式奠定了基础。

教学过程要做到课程的专业性、教学过程的包容性、教学组织的有序性和教学效果的有效性,就要采取“以学生为中心”教育理念和教学方法,在教学活动过程中,着重关注学生学习的主动性与学习潜能的激活,教学中心要由“教师教”向“学生学”方向进行转变[3],即以促进学生自主学习、自我发展和提升成果为目标,推动学生深度参与教学过程和教学评价,以及服务学生的学习过程。因此,教学过程的设计不能局限于学生对固有知识的掌握,更应注重学生知识获取能力和综合运用能力的提高,即“授人以渔”[4],并落脚于激发学生学习兴趣,提高自主性和参与意识,“以学生为中心”已成为新时代教育教学改革的核心。在多轮教学实践中,我们探索形成了O-KEPT教学模式。

1 O-KEPT教学模式的内涵和教学实践

该教学模式中,O即Objective,教学目标;K即Knowledge,理论知识;E即Extension,扩展延伸;P即Participation,参与式学习;T即Thinking,创新思维。O-KEPT教学模式为制定具体明确、高阶量化、可评价的教学目标,在教学目标引导下,开展“以学生为中心”的参与式教学,以综合性评价为指导,促进学生实现“理论学习、知识拓展、参与实践、创新思维”的目标。该教学模式利用信息技术和网络平台的优势创建课程学习社区,整合学习资源、拓展线下课堂、开展创新教学、实现师生互动、统计学习情况,引导学生发挥自主能动性,实现学习、监督、考查一体的有效教学模式(图1)。本研究以生物化学课程为例,描述O-KEPT模式的教学实践方式。

图1 O-KEPT教学模式的内涵和实践方式

生物化学课程教学中采用了“课堂教学为基础 +网络学习为主轴 +研究型教学为提升”的混合教学模式。课堂教学实行微课式和案例式,以讲授重点、难点、话题点为主,设置专门的讨论互动课时,开展学生讨论、辩论和报告等活动,以考核加分作为激励,促进学生深度参与,激发学生思辨能力和应用能力。

网络学习社区是开展O-KEPT教学的基础,用于承载学习资源、连接线下课堂、沟通师生互动、展示创新成果等,目前可用于高校教学的网络教学平台非常丰富,包括智慧树、优慕课、学习通、雨课堂等,生物化学课程的线上社区基于优慕课平台建设。主要包括5大功能区:引导区、知识学习区、科学前沿区、学科历史区和第二课堂区,分别包含了当下知识点、前沿研究和学科发展史,以及学生创新成果展示平台(图1)。

引导区包括网课使用说明、课程大纲、日历、教师简介等基本信息,还拓展出师生公约、上课口号、励志动画等文化元素,都伴有讨论区。知识学习区涵盖每个章节的导学、视频课、电子课件、习题、话题讨论、章节测试、思维导图作业、调查问卷、课后答疑/反思等,构成完整的学习回路。社会交叉点栏目设置与课程相关的生产生活案例、热点事件、趣味见闻等,事件案例持续积累更新,增加学习趣味性和实践性。科学前沿区放置生物化学领域最新研究报道,设置引导性问题,引领学生进入学科前沿,拓展视野和思维。生化名人堂栏目,放置科学家们的名人轶事,引导和启发学生,在乐趣中获得专业启蒙。第二课堂区则面向学生,通过开展结构反思性、讨论式、专题式、项目式等翻转教学,引导学生主动实践和创新,通过展示学生的优秀反思报告、专题报告、项目成果等,激励学生参与竞争、思考创新和相互启发。

1.1 O-KEPT教学模式强调教学目标明确化、高阶化、可量化

教学目标是引导学生学习,达到人才培养效果的重要组成部分,目前广泛使用的是布鲁姆目标分类理论,将教育目标分为三大领域(认知领域、技能领域、情感领域)和6个层面(识记、领会、应用、分析、综合评价、创新)[5]。该分类方法对教学目标的制定具有更具体和明确的指导性,有助于实现教学目标的高阶化和可评价性,并能从更深层面促进教师对教学的思考,以及引导学生进行深入学习。O-KEPT教学模式强调为课程制定明确、量化的高阶学习目标,分为认知目标、技能目标和情感/素质目标,图2为结合我校学情为生物化学课程制定的高阶教学目标。同时,每章每节均有类似明确、量化的高阶学习目标,引导学生有的放矢地学习。章节知识学习、社会交叉点/第二课堂、科学前沿/名人堂则分别主要对应知识目标、能力目标和情感/素质目标的实现。

图2 结合学情制定的生物化学课程高阶教学目标

1.2 O-KEPT教学模式追求知识内容案例化、趣味化、实践化

学习兴趣对改善学习状态与提升学习质量有重要影响,教学过程应该成为培养兴趣的过程,兴趣既是教学的目的,也是教学的手段。以兴趣为基础的学习结果与仅仅以努力为基础的学习结果也会有质的不同[6]。O-KEPT教学模式融合线上线下教学,能创造良好的学习环境(活泼生动、互助互爱),开展新颖、生动、有趣味的教学,通过践行“以学生为中心”的主动选择与挑战性学习,以及问题引导和参与评价等方式唤起学生学习兴趣。例如:引导区有丰富的文化元素,增加课程温度;章节学习中的话题讨论、社会交叉点中渗透丰富的生活案例、生产实践、社会热点、趣闻趣事等,增加学习趣味性,研究型教学开展和成果展示则融入学生主动选择与挑战性学习,调动学生积极性。

1.3 O-KEPT教学模式注重学习方式信息化、参与化、互动化

手机、网络是生活学习的重要组成部分,因此,要善于利用网络平台建立课程学习社区,不仅为学生提供学习资源和学习空间,更重要的是为学生提供参与互动的平台。O-KEPT教学模式要求学生全过程、全方位参与,不仅是教师引导下的讨论、作业、笔记、调查问卷等,还要求学生主动发起话题、自选专题、制作报告、课外实验,以及扩展习题集、课程平台建设、互相评价等,借助信息技术手段真正实现“以学生为中心”[7]。生物化学课程社区为师生共建而来,各类话题和成果都伴有讨论区,每年不断丰富和更新话题内容,引领学生充分参与和互动。同时,线上课程社区有助于教学素材的积累、重现和共享,并打破时空限制为学生提供自主学习的资源和平台,实现师生实时交流和学情实时监测,并据此调整教学策略,针对不同学生制定个性化教学方案等。

1.4 O-KEPT教学模式鼓励教学方式灵活化、探索化、研究化

教学活动的本质是一种有目的、有计划、有组织的关于人的精神成长活动,是人的精神创造活动的奠基与成长活动。近十年来出现了大量的创新教学模式和教学探索,“以学生为中心”的理念已经深入人心,混合式教学和翻转式课堂成为创新教学探索的主要方式,也是实现高阶教学目标的重要方式[8]。O-KEPT教学模式鼓励结合网络课程资源和信息技术平台,开展具有探索性、研究性和创新性的教学尝试。我们在教学实践中开展过结构化反思教学、专题式教学和项目式教学等。结构化反思教学,即针对具体知识点,进行问题反思:我学到了哪个知识点?学之前我是怎么想的?我之前的想法怎么样?我应该怎样想才对?我怎样才能用上它?撰写反思报告和点评报告,进行师生互评。通过多轮反思,覆盖课程重点知识,实现知识体系的构建和知识点的融会贯通。专题式教学或项目式教学可以针对前沿热点事件、兴趣话题和生产实践中遇到的问题等开展,学生进行小组分工、自选专题或项目、制定规划、制作专题或项目方案,教师通过设置评分标准,例如专题/方案完整性、知识点融入性、逻辑条理性、分析深入性、分工明确性、结果的创新度、参考资料丰富性等进行引导,组织“开题报告、中期进展、结题汇报”,以师生共同评价方式,引导学生深度参与。

1.5 O-KEPT教学模式促进考核评价多元化、综合化、立体化

考核评价是教育教学活动的重要组成部分,对引导学生德智体美劳全面发展,尊重学生的差异性和多样性,构建社会创新型人才培养体系都非常重要。而网络和信息技术的飞速发展,为采集学生的过程性学习数据、学习结果数据等提供了保障[9]。课程考核作为引导学生学习的重要指挥棒,对全面提升教学质量具有重要的导向作用。

O-KEPT教学模式强调教学目标的高阶性、教学方式的丰富性以及学生的参与性,因此,要适当降低记忆性知识的考核比重,注重过程性考核,进行多样化考核,引导学生分析性、思辨性、创新性能力的培养。例如,在生物化学课程教学中,我们采用综合性评价模式,最终成绩由课堂成绩(包括问答、讨论发言、口头报告)、网课成绩(包括章节测试、在线讨论、作业、笔记、慕课学习等)、实验成绩(包括考查评价、实验报告等)、创新成绩(包括反思报告、专题报告、项目成果评价等)和期末成绩构成,分别代表参与性、过程性、实践性、竞争性和综合性评价。综合性评价有助于提升课程教学的高阶性、创新性和挑战度。

1.6 O-KEPT教学模式要求教师角色引导性、设计性、服务性

教师作为教学活动的发起者和学生学习过程的参与者,是开展有效教学的关键因素,O-KEPT教学模式要求建立“教师主导和学生主体”的辩证统一[10],即教师不再仅是知识的固守者、传授者,而要成为学生学习的陪伴者、引导者。从“以学生为中心”的角度设计教学活动和教学过程,引导学生参与,调动学生的自主性,教师与学生互为主体,与学生同视角,共同执行教学活动、分享知识、交流讨论和共同探索。同时,将教学活动中的设计理念、教学方法、实践过程、积极向上的价值观等与学生进行分享交流,带给学生有效的学习方法、实践研究方法,同时,引导学生成为主动的知识获取者和教育过程新知识、新理念的参与者和创造者。

2 O-KEPT教学模式的实践效果

O-KEPT教学实践效果见表1,相较传统的课堂教学和新兴的慕课学习,O-KEPT教学模式结合两者优势,学生认可度更高。O-KEPT教学模式有助于帮助学生实现综合性和立体性学习,学生利用研究型教学过程中产生的创意成果,参加各类创新大赛、发表论文、申报专利等,有助于培养学生的创新能力和创新意识,感受专业的魅力和价值,以及提升学生的责任感和担当意识。课后调查和访谈结果也表明,O-KEPT教学模式有助于学生能力目标、素质目标等高阶课程目标的达成。此外,O-KEPT教学模式还能促进教师不断挖掘课程内涵和外延,促进学科知识不断拓展深化,实现科研快速融入教学,实现“科研反哺教学”,促进教学素材的积累和教学效果的提升。教学过程中产生的视频、数据等成果,可用于比赛和交流,促进教学研究不断提升。

表1 O-KEPT教学效果的调查问卷设计和调查结果

3 O-KEPT教学模式的普适性

O-KEPT模式的网络课程具有共享性与可移植性。网络课程社区建设可以基于优慕课、超星学习通等通用网络平台构建,实现教师之间、课程之间、学校之间的共享,既可以直接选择使用,也可以根据学情进行优化调整,从而最优化教学效果。

O-KEPT教学模式具有广泛包容性和灵活性。O-KEPT教学模式的核心是以明确、量化、高阶的教学目标为引导,开展知识、拓展、参与和创新思考的教学过程、并进行综合性评价的教学模式。任何性质和内容的课程都可以在该模式的框架引导下进行建设。例如:理论性强的基础课,可以侧重知识学习部分,控制翻转教学次数;对应用性和交叉性强的专业课,可以突出研究型教学;对实践性强的实验课,可以丰富以课外创新为主的第二课堂活动,保障教学效果的最优化。

4 总结

O-KEPT教学模式从多个方面践行了探索和创新,包括教学理念的转变、教学目标的优化、教学方法的融合和考核评价的多元等。基于该教学模式,学生综合素质和创新能力的培养得到了有效提高,促进了青年教师教学能力的提升,并建成一门国家级一流课程和多门省级一流课程。此外,该教学模式具有良好的包容性和扩展性,能够为更深入的教学创新探索提供构架。