基于OBE理念线上线下结合在分子生物学教学中的改革及反思

刘颖 王晶妍 李珺 李雅丽 赵秀娟 裴海霞

摘要：分子生物学是生命科学的四大基础学科之一，分子生物学课程被教育部列为理工科生物学教学的重点基础课程。分子生物学作为专业基础课在生物工程、生物技术及生物信息等多个专业开设，内容具有抽象及更新速度快等特征。本着以OBE理念为导向，以学生发展为中心，以创新型人才培养为目标，内蒙古科技大学在分子生物学课程的教学过程中，将教学、教研和科研相结合，充分调动学生的学习兴趣和积极性，根据分子生物学课程的特点，将线上线下相融合的教学模式应用于分子生物学教学过程，使抽象的知识形象化、直观化，提高了分子生物学的教学效果。

关键词：OBE教学理念；线上线下结合；“分子生物学”课程；教学改革

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.11.091

1分子生物学课程的基本情况及教学现状分析

1.1分子生物学课程的基本情况

分子生物学是内蒙古科技大学生物工程、生物技术及生物信息专业的一门专业基础课，相关的前导专业课程主要有普通生物学和生物化学等课程。分子生物学是生命科学中公认的核心学科，它的诞生与发展不仅使人类对生命现象本质的认识深入到分子水平，而且其基本理论和研究方法已经渗透到生命科学的各个领域，如细胞生物学、发育生物学、遗传学、神经生物学、免疫学、病毒学、微生物学以及生理学等各个学科之中。基于此，分子生物学已成为生命科学类相关专业重要的基础理论课程，同时也是后续课程细胞工程、基因工程、发酵工程及遗传学等的必备基础课程。

本课程主要围绕分子生物学的主要环节，重点讲授核酸、蛋白质等生物大分子的形态、功能、结构特征及其重要性和规律性，包括核酸本身的复制、保存以及原核生物与真核生物基因表达的一般过程及其调控规律；使学生了解核酸分子的精细结构和原核、真核基因组结构特点；理解、表述肿瘤与癌症发生的分子生物学机理；理解、掌握分子生物学的基本实验技术原理；理解基因组学、比较基因组学与功能基因组学的主要内容；初步认识实际中典型的组学问题；培养学生运用基因表达调控的规律进行相关生物技术问题的分析能力。

我校分子生物学课程于2003年为生物工程本科专业首次开设，后陆续作为生物技术、生物信息学专业的必修课和主干课，已有20年发展历程，2012年获批内蒙古自治区精品课。教学团队以创新人才培养为目标，多年来一直围绕“优化教学内容、改善教学手段、提升教学质量”进行一系列研究。本课程教学过程中紧紧以成果导向教育理念（outcomebasededucation，以下简写为OBE）为教学核心。2017年开始进行分子生物学线上、线下“混合式”课程的教学改革。教学团队目前6名团队成员中，有2位教授。科研团队与教学团队合二为一，团队结构合理、具有较高学术水平和丰富的教学经验团队一贯重视本科教学，开展持续的教学改革。

从近几年课程结课考试总成绩分布图看出：及格率92%～94%，分数段主要集中在70～80分之间，班级总成绩基本呈现正态分布形式，平均成绩在70分左右，反映出大部分学生较好地掌握了本课程的基础理论和基本技能，具有运用理论知识解决实际问题的能力。本课程现有教学方法对于大部分学生是适合的、考核也是较为合理的。然而总结历年学生情况，整体达成度的变化区间大多徘徊在70%～75%，说明如果想显著进一步提高学生成绩，需要在教学方法、方式，学生学习兴趣等多方面综合改进。

1.2学习对象及教学设计

课程的学习对象是生物技术、生物工程及生物信息专业二年级的本科生。大学二年级的学生，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。他们思维活跃、易于激发、在教学中应积极采用形象生动、形式多样的教学方法充分调动学生的积极性。且经过前期生物化学、普通生物学等课程的学习，具有良好的专业课基础。针对本门课知识点和信息量巨大，学时较少、与生活联系紧密的特点，引导学生自主、能动学习。使学生充分利用图书馆、互联网及微信、抖音等APP的信息优势，查阅分子生物学领域的最新研究动态。在网络教学平台上提交对基因工程领域的最新研究动态的关注情况，并从学生提交的研究进展中选择部分有代表性地在网络教学平台上开展讨论。加强学生解决问题的能力，及培养学生用生物学语言归纳总结的能力。

教师在教学过程中严格把握课前、课中、课后三个环节进行教学活动，具体实施过程如图1：

图1教学设计

2线上线下结合在分子生物学教学中的改革及反思

2.1线上教学融入传统的教学模式中

由于疫情等原因，及线上教学的发展，我们将雨课堂、慕课、智慧树等线上教学引入了本学校的分子生物学教学中。在近5年教学过程中，其中在2020学年及2022学年由于疫情分子生物学教学完全采取了雨课堂线上教学及考核的方式，在2021及2023学年的教学过程中采用了线上线下结合的教学方式。例如，利用雨课堂大大提高了教学效果，雨课堂在本校分子生物学教学过程中的应用主要有：出勤及课堂参与度的调查、单元测试、课堂互动、线上提交作业，收集学生信息反馈等。

图2雨课堂在教学中的应用

2.2线上线下结合在分子生物学教学中优势

单一的线上教学模式，教师较难把控课堂秩序及时了解学生的学习状态，因此，是较为单一的输出，课堂互动性较差。传统的线下教学模式，对于网络资源利用不充分，对于学生的学习状态了解方式较少且死板。线上线下结合进行教学具有很多优势。于教师而言，在利用线上线下结合在分子生物学教学过程中，教师能够充分的利用网络资源（慕课）、相关软件（雨课堂等）能够对学生的学习状况进行实时了解，例如，可以精准地掌握有多少同学进行了学前预习；有的知识点内容较难理解，可以通过同学们点击PPT的频率进行总结反思；并且雨课堂等软件的应用极大地方便了课后与学生互动，作业批改以及随堂测试等等。于学生而言，线上线下结合的教学模式，能够更为灵活、及时与老师同学进行探讨，并及时利用线上资源进行复习、便捷的提交作业。

3分子生物学课程进一步改革的思考

本校分子生物学课程目前基于OBE理念，以线上线下结合的教学模式有条不紊地进行，取得一定的教学成效，但经过教学团队的讨论仍有以下方面需要进一步改进。

3.1通过翻转课堂、知识竞赛等手段使抽象分子生物学学习趣味化

在教学过程中，充分利用教学模具，使微观的知识点具体化，增强学生对知识点的掌握。比如讲DNA的二级结构和高级结构时应用电话线形象比喻，在讲转座子的时候将一排排学生比作序列等等，讲完前四章后，讲了DNA、RNA和蛋白质的爱情故事，通过这个形象的小故事将这几章进行形象的串联。

3.2充分利用各类软件，鼓励学生运用创新思维，使作业形式多样化

在教学过程中，充分利用各类平台和学生掌握的软件，鼓励学生运用创新思维，应用自己熟悉的方式完成作业。比如绪论学习完之后，请学生应用自己熟知的方式用思维导图对本章节进行归纳，请学生查阅文献，对分子生物学的知识点进行课前讲授，翻转课堂。这些模式也成功应用于今年新冠疫情的教学过程中，受到学生的肯定和好评。

利用生活中的模型及短视频等学生感兴趣的方式取代传统的纸质书写作业，使同学们的学习积极性更高。积极地点评讨论分享学生们新颖的作业，达到老师与学生共同学习，同学们之间相互学习的目的，大大的提高同学们的学习兴趣。

3.3加大过程考核比例，增强学生学习的积极性与主动性

本校的分子生物学课程采取多元教学评价：之前主要以考试成绩（80%）为主；过程考核成绩（考勤5%，课堂表现5%，作业10%，共计20%）来综合评价。

为增加学生学习的主动性及平时学习过程中的积极性，我们将在后续的课程中加大过程考核比例，为保障基本知识点的掌握，仍然以考试为主，考试成绩（60%-70%）为主；过程考核成绩（考勤5%，课堂表现5%，作业10%，单元测试10%，自主作业10%（制作思维导图、课程相关视频等）共计30%-40%）来综合评价。

3.4充分利用各类交流平台，答疑沟通信息便捷化

在教学过程中，教师们已经在利用雨课堂、钉钉、腾讯会议、云班、微信群，QQ群等与同学们线上线下进行交流解答，并受到学生的肯定和好评如图。进一步充分利用各类通信平台，不限时间和地点随时可以和学生进行沟通和交流。

3.5增加课程的思政元素

分子生物学作为现代生命科学领域中最活力的学科之一，是生物类专业本科生的重要专业课程。分子生物学所涉及的生物大分子结构与功能及其阐明的生命现象和生命活动规律既微观又抽象，学生普遍感到难于理解，怀有畏学心理，并且授课过程中内生性“思政元素”的缺乏，课堂知识性强，缺乏趣味性。将课程中的抽象概念、过程、实验技术结合其探索研究的科学故事，将“思政元素”以隐形的方式渗透在分子生物学课堂中，与课堂讲授知识点相关联，能够提升学生的学习兴趣、增强学生的学习热情。在该课程的学习过程中植入“思政教育”，更能激励学生树立崇高理想，弥补传统“思政教育”和大学生需求之间的空白，将时代大背景下的国家需要与个体价值实现更好对接。以具体授课内容为例来分析其相关的“思政元素”，见表1。

总之，基于目前的教学现状学生学习分子生物学课程兴趣低，难度大，综合能力弱等问题，我们将采取上述具体措施进行进一步的改进及总结与反思如图3。在今后的教学中，团队将基于“四融合”和OBE教学理念、“两性一度”课程教学要求全方位重新审视课程教学，立足办学定位和人才培养目标，开展了诸如重新梳理课程教学目标、合理组织教学内容结构、不断完善和革新教学内容、加强线上线下资源建设、强化“立德树人”教育、尝试多元化教学方式改革、鼓励科研反哺教学、发挥第二课堂和本科生全程导师作用、开设上机实验课、全面改革考核方式、探索高水平教学团队建设长效机制等系列教学改革，融学生价值塑造—知识—能力—素质培养为一体，教学水平和学生见效双提高。

参考文献

［1］郑梅竹，潘奕辰，鲁婷婷，等.RBL教学模式在分子生物学课程中的应用探索[J].长春师范大学学报，2023，42（06）：173176.

[2]徐伟，孙祝美，王晓玲，等.医学分子生物学核心价值观思政元素挖掘及渗透的教学探索[J].中医药管理杂志，2023，31（11）：811.

[3]王立科，陈全战，袁俊，等.基于OBE教学理念线上线下混合式教学的分子生物学课程教学模式改革与探索[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2021，（08）：3941.