基于OBE和BOPPPS模型的“分子生物学”课程教学过程设计

摘"要：教学过程设计是教师立足学科发展特点和专业特色，根据课程目标和学生职业需求，优化调整教学内容，整合数字化教学资源，将线上教学平台有机地融合到实际课堂教学中，以学生为中心，培养学生综合素质和自主创新探究能力的设计。围绕OBE教育理念，我们“分子生物学”课程教学团队运用BOPPPS教学模型，本文以“分子生物学”课程中“核酸分子的组成和结构”为教学设计案例精心设计教学过程，通过线上线下混合式教学模式，围绕教学内容设计教学问题，创设教学情境。在教师引领下，学生为学习主体主动学习，可以调动学生的学习积极性，提高学生自主学习的综合素质，有效地提升了“分子生物学”课程的教学效果，为今后探讨BOPPPS教学模型下混合式教学改革奠定基础。

关键词：BOPPPS教学模型；OBE；教学过程设计；“分子生物学”课程；教学效果

成果导向教育理念（简称OBE）是以学生为中心，培养学生综合能力，注重学生自主创新探究的能力，以“学生预期能力获得”为导向，关注“学生学习产出”的一种新型教学理念［12］。BOPPPS教学模型是一种将教学过程分割为多个教学单元，围绕教学目标为导向，以学生需求为中心的新型教学理念工具。BOPPPS教学模型包括了六个教学环节，分别为课程导入、学习目标、前测、参与式学习、后测和课程总结［3］。基于OBE教育理念，1969年参考文献［4］中的学者提出了问题导向教学模式（简称PBL），PBL教学模式是教师围绕教学内容设计问题，学生以小组为学习单位，引导学生通过团队沟通合作分析和解决问题，在解决问题的同时主动思考和探究，注重过程性学习，在解决问题的过程中获取理论知识。这种新型教学模式将传统的照本宣科、被动接受式学习转化为学生为主体，主动围绕问题探究解决，使学生将书本理论知识转变为综合分析解决问题的能力。

“分子生物学”课程是生命科学类、农学类、医学类专业教学计划中重要的基础拓展课程，是培养造就高层次专业人才所需基本素质的重要课程。“分子生物学”是目前自然科学中进展最迅速、最具有活力和生气的领域，属于新世纪的带头学科。我们“分子生物学”课程教学团队授课的教学内容源于由杨荣武主编的《分子生物学》教材内容，教材由南京大学出版社出版，普通高等教育“十三五”规划教材［5］。“分子生物学”课程是从分子水平研究生物大分子（主要以核酸和蛋白质为主）的结构与功能、遗传信息传递的分子调控规律，从分子水平阐明生命现象和生物学规律的科学［56］。“分子生物学”融合了生物化学、生物物理学、遗传学及信息科学等多学科知识和技术，形成独特的理论体系和研究手段，旨在阐明生命活动的规律。

本文以“分子生物学”课程中核酸模块的核酸分子的组成和结构为教学设计案例，围绕专业职业需求为导向，通过将知识目标、能力目标和情感目标有机融合，基于OBE教育理念，运用BOPPPS教学模型设计教学过程。教师围绕教学内容设计教学问题，创设教学情境，在教师引领下，学生为学习主体，主动学习，调动了学习积极性，提高了自主学习的综合素质，提升了“分子生物学”课程的教学效果。

1"基于OBE和BOPPPS模型的教学过程设计

我们课程教学团队围绕《分子生物学本科教学大纲》，以“分子生物学”课程中核酸模块的“核酸分子的组成和结构”为教学设计案例，围绕专业职业需求为导向，通过将知识目标、能力目标和情感目标有机融合，基于OBE教育理念，运用BOPPPS教学模型设计教学过程，教师围绕教学内容设计教学问题，创设教学情境，通过课堂学习与讨论，提高学生在过程性学习中的参与度与积极性。通过小组合作完成课堂任务，提升学生团队合作精神，培养学生分析和解决问题的能力。从科学钻研精神和爱国情怀等方面充分挖掘课程思政元素，让学生了解我国科学家为推动“分子生物学”科学事业的发展所做出的贡献，增强学生的民族自信和文化自信，提高学生“学农、知农、爱农”的热情，增强学生“为农、强农、兴农”责任感。

我们课程教学团队结合OBE和BOPPPS教学模型的特点（见图1）和雨课堂在线学习平台，通过线上线下混合式教学模式，以“分子生物学”课程中核酸模块的核酸分子的组成和结构为教学设计案例设计教学过程（见表1）。核酸的分子组成结构这一教学模块计划通过1个学时（45分钟）完成教学。本模块包括的教学内容：核酸的研究简史、核酸的种类和分布、核酸的化学组成、分子结构和基本功能。使用的教学资源有多媒体课件、核酸分子结构短视频、雨课堂、《分子生物学》教材、线上教学资源（慕课国家精品课程和爱课程）。使用的教学方法：讲授法、启发引导式教学法、课堂讨论法和联结变通法。教师根据教学内容提出问题，创设情景，以教师多媒体课件PPT为主，结合教学微课短视频及辅助板书设计，使抽象的核酸分子结构模型生动直观地展现，便于学生理解和牢记。教师对所讲授的重点和难点内容设计问题，课前让学生以小组为单位查找资料，小组合作回答问题；课堂教学过程中，结合学生回答的问题，启发学生思考，引导学生分析，进行小组间的交流讨论学习。鼓励学生把新知和旧知联系起来，发现其内在联系，增加师生互动，提升学生学习的参与度和积极性，培养学生思维的深刻性和灵活性，培养学生的团队合作精神，提高学生自主查找信息和学习的能力［7］。培养研究生的科学思维和创新能力是高校学生培养的重要核心，科学思维包括归纳与演绎、分析与综合、比较与分类、抽象与概括等，是大学生综合素养的根基。在课堂教学中对学生的科学思维和逻辑思辨能力进行培养和训练，让学生学会运用科学思维分析和解决问题［8］。

1.1"学情分析

大三的学生已具备大学生基本的学习方法和技能，同学们有较强的学习愿望和兴趣，好奇心强，对新事物、新观念容易接受，适应性强。课堂气氛活跃，大多数学生能在教师引导下积极参与课堂学习和讨论，但抽象思维弱，对于本章核酸模块抽象的理论学习具有一定难度。

1.2"课程导入

课前教师通过雨课堂线上学习平台发布预习内容，发布学习任务：请学生以小组为单位查阅资料核酸的研究简史。教师通过创设情境导入生活案例：镰刀形红细胞贫血的发病分子机制，提示生物体的表型和性状是由基因所控制。从而介绍本章将讲授的主要内容：主要围绕核酸如何将遗传信息通过基因表达传递给蛋白质，表现出表型特征。教师通过雨课堂线上学习平台提问，引导与学生的互动交流，引入新授课内容，激发学生学习兴趣。

1.3"学习目标

围绕《分子生物学本科教学大纲》中的要求，以学生为中心，培养学生综合能力，教师确定本节课的总体教学目标、知识目标、能力目标和情感目标，让学生明确掌握学习的方向和目标，有针对性和指向性地学习。

1.4"前测

课前，在雨课堂线上平台发布与预习内容相关的测验或问题：请同学们以核酸检测为例，举例说明核酸在实际生活中的应用。学生在雨课堂平台上完成讨论和答题，为课堂学习奠定基础。通过前测部分的提问，回顾之前章节所学内容，鼓励学生将新知和旧知联系起来，发现其内在联系，调整内容的深度与精度，学生通过前测聚焦特定目的，加强教师与学生之间的互动。教师课前在雨课堂线上学习平台上评阅学生的答题，通过雨课堂线上学生的学习反馈情况，教师初步了解学生预习情况。教师评阅后在讨论区举例核酸的实际应用，融入课程思政：用分子生物学家的品格与成就激发学生崇尚科学的精神，用榜样的力量激励学生践行兴农报国的使命。

1.5"参与式学习

根据《分子生物学教学大纲》中的课程目标及前测部分学生的学习情况，及时根据学生掌握知识的程度，调整课堂内容的深度和广度。线下课堂教学以学生为中心，围绕教学目标，教师引导学习新课，利用现代信息技术把文字、图形、图像、声音、动画、视频等运载信息的媒体综合起来运用于教学中，教学短视频的引入使抽象的分子生物学理论知识便于学生理解记忆。教师根据教学内容提出问题，创设情景，讲授重点和难点内容，启发学生思考，引导学生分析，进行小组间的交流讨论学习。学生对课前预习作业的回顾能加深对教学重点的掌握。线下课堂教学能有机融合现代网络教学平台，课堂上通过结合雨课堂现代教学平台使用可实现网络化师生互动，及时将授课课件传递给学生，学生通过投影屏幕或手机端实现个性化学习，并将学生考勤、学习参与度、学生课堂表现、学生对教师授课课件的实时学习反馈、学生对教学内容的掌握程度、师生互动情况记录下来，并推送给教师，使教师能实时掌握学生的学习情况。此外，学生课后还能通过雨课堂的课堂内容回顾板块反复翻看和复习教师教学课件，以巩固和加深所学知识点。

1.6"课堂小结

对整节课的主要内容做总结归纳，引导学生回忆总结本次课程内容，引导学生提问并答疑，便于学生对重点内容记忆和掌握。

1.7"后测和作业

课后，教师在雨课堂线上平台发布课后测验或作业，作业包括客观题和主观题，学生按要求完成答题，检验学生对本节课重点内容的掌握程度。

2"教学评价

由于大部分学生在学习过程中，往往缺乏对分子生物学深层知识的理解和实际应用。为了增强学生对该门课程的学习动力，教师在教学过程中巧妙设计一些与生活相关联的问题来激发学生的学习兴趣和积极性。为了提高“分子生物学”的教学效果并达到课程目标，我们教学团队采用了线上线下混合式教学方法与网络教学资源的拓展，形成了多元化课程评价体系。“分子生物学导论”课程的考核由过程性考核和终结性考核组成，其中过程性考核占40%，终结性考核占60%。

2.1"过程性考核和终结性考核的成绩构成

分子生物学导论课程过程性考核包括五个环节，每个环节以100分为满分，根据具体情况进行加减分。课程的过程性考核由考勤（占比10%）、课堂提问（占比5%）、课后作业（占比5%）、小组汇报（占比10%）、实验操作和实验报告（占比10%）构成。分子生物学导论课程的终结性考核方式为期末论文与课程考核汇报，满分为100分（占60%），学生结合“分子生物学导论”课程的一个主题内容，围绕运用分子生物学的理论知识和现代信息技术手段，围绕基因工程、基因组学、蛋白组学和生物信息学知识，定向改变生物的遗传性状，打破物种界限，克服远缘杂交困难，培育优良动、植物新品种方向，完成一篇与本课程相关的论文撰写。

2.2"“分子生物学”课程实际考核情况与课程目标达成度

2022—2023年上学期，我们首次将基于OBE和BOPPPS教学模型建立的“分子生物学”课程新型教学模式运用于实际“分子生物学”教学过程中，2020级本科1班学生共31人参加了“分子生物学”课程的考核，“分子生物学”课程为拓展选修课，考核方式为考查。本课程总评成绩由过程性考核成绩和终结性考核成绩构成。从图2中各个分数段学生人数分布情况统计分析可知，学生及格率100%。学生平时表现良好，课堂出勤率高，绝大部分学生能按照教师的要求完成学习任务，本次课程目标达成度为0.87，达到教学目标（图3），提高了学生对整堂课的满意程度和课堂参与度。

3"教学反思

鉴于学生日常专业学习任务繁重，对已学的知识遗忘较快，缺乏对知识深层的理解，难以将所学知识实际应用在考试的论述分析题等问题，仅凭一次期末考试成绩来评定学生学习效果是不全面的，因此，我们增加了对平时学习过程的考核指标。我们“分子生物学”课程教学团队同时也根据学生自身学习特点制定了更适合学生学习效果评价的多元化体系。我们课程的评价体系包括了学生平时过程性学习情况反馈、学生期末成绩情况反馈、学生学习总成绩目标达成度、本科教学督导督查评价、学生对课程评价和教师教学反思评价（图1、图2、图3）。新型“分子生物学”课程的评价体系优化了课程成绩目标达成值，更好地体现了学生的学习能力，能更好地反映学生的学习问题，有助于教师以学生为中心，解决学生学习困惑，优化教学内容，改革教学模式，大幅度提升教学质量。

结语

教学过程设计不仅要求教师根据课程目标、职业需求和学生个体差异性，优化调整教学内容，整合网络数字化教学资源，将线上教学平台有机地融合到实际课堂教学中，注重启发，开拓学生逻辑思维，鼓励学生把新知和旧知联系起来，发现其内在联系，增加师生互动，提升学生学习的参与度和积极性，培养学生思维的深刻性和灵活性，培养学生的团队合作精神，提高自主查找信息和学习能力。传统的教学模式忽略了学生科学思维和创新能力的培养，无法满足人才培养的需求［9］。在“分子生物学”课程教学过程中，我们转变照本宣科和学生被动式输入书本内容的方式，结合OBE和BOPPPS教学模型的特点和雨课堂在线学习平台，通过线上线下混合式教学模式，以“分子生物学”课程中核酸模块“核酸的分子组成结构”精心设计教学过程，引导学生深入思考，改变固有的思维模式，培养学生科学思维和创新能力，取得了较好的教学效果，在学生评价中获得了较高的评价，满足了学生个性化学习方式，因材施教，线上和线下教学结合模式能拓展学生学习的宽度，满足碎片化的学习模式，提高学生的自主获取知识的能力，培养学生德、智、体、美、劳综合素质的全面发展，培养满足社会需求性的人才。我们教学团队充分优化和拓展教学内容，精心设计好每一堂课，注重引领学生形成正确的价值观和培养学生的综合素养，为今后探讨新型混合式教学改革奠定基础。

参考文献：

［1］蒋琼，张宜华，迟俊梅，等.基于OBE导向的参与式教学在中职护理学基础实训教学中的应用［J］.现代职业教育，2021（48）：104105.

［2］施晓秋.遵循专业认证OBE理念的课程教学设计与实施［J］.高等工程教育研究，2018，172（5）：160166.

［3］曹丹平，印兴耀.加拿大BOPPPS教学模式及其对高等教育改革的启示［J］.实验室研究与探索，2016，35（2）：196200.

［4］BARROWS"H"S，BENNETT"K．Experimental"studies"on"the"diagnostic（problem"solving）skills"of"the"neurologist"and"their"implications"for"neurological"traning［J］.Transactions"of"the"Americannbsp;Neurological"Association，1971，96：51．

［5］杨荣武.分子生物学［M］.南京：南京大学出版社，2017.

［6］德伟，张一鸣.生物化学与分子生物学［M］.南京：东南大学出版社，2018.

［7］秦崇涛.中医院校生物化学“核苷酸代谢”说课设计［J］.学园，2014（21）：6365.

［8］吴成军.试论科学思维及其在生物学学科中的独特性［J］.生物学教学，2018（11）：79.

［9］李慧，赵玉荣，陈翠霞.基于科研素质培养的“分子生物学”课程教学改革［J］.微生物学通报，2021，48（4）：13801387.

基金项目：本研究由云南省科技计划项目云南省地方本科高校（部分）基础研究联合专项面上项目（项目编号：202101BA070001071）和昆明学院引进人才科研项目（YJL2101）共同资助

作者简介：戴利利（1989—"），女，汉族，云南昆明人，博士，讲师，主要研究方向：生化与分子生物学的教学与科研工作；保红坤（1988—"），男，汉族，云南曲靖陆良县人，博士，副研究员，主要研究方向：髓鞘脱失与再生。

*通信作者：余磊（1981—"），男，汉族，河南商丘人，博士，教授，主要研究方向：作物健康栽培及抗病育种。