基于雨課堂的《酶工程》課程線上線下混合教學設計

陳敏潔　鞏東輝　趙宏宇

摘 要

隨著教育互聯網+的推廣，線上線下混合教學模式已經是高校教學的發展方向。基于雨課堂平臺將專業課《酶工程》課程進行線上線下的混合教學模式改革。將課程內容進行精準切割，結合線上mooc資源，分布到課前預習、課堂教學與課后拓展三個方面。雨課堂為學生自主學習提供了良好的平臺，增加師生的線上交流互動，提高學生的學習積極性，從而有效提升課堂教學質量。

關鍵詞

雨課堂，混合教學，酶工程，教學改革

中圖分類號： G434;J51-4? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 10 . 38

酶工程是生物工程專業四大工程體系之一，廣泛應用于食品、醫藥、輕工、化工、環境保護等各個領域，這些領域亦是生物工程學生就業的主要方向。《酶工程》課程是內蒙古科技大學為生物工程專業本科生設立的專業課程，但是由于專業學分配制有限，只能將這門課設為專業選修課程。酶工程在課程體系上屬于酶學體系范疇，但其又與生物學領域、生物工程領域的各門課程有廣泛的交叉。這樣就面臨著教學內容多，交叉內容龐雜，課程學時少的問題。同時，作為生物工程專業的重要選修課，很多內容需要課前預習和課后的擴展學習，由于選課人數多，很難了解和把控每一位同學的預習、掌握、擴展學習情況。為了提高教學效率，讓每一個學生真正做到有所學，有所用，全面掌握學生的學習情況，課程需要采用線上線下的融合教學模式，基于雨課堂平臺打造一門新型的智慧課程。

1 雨課堂簡介

雨課堂是由清華大學研究開發的一款免費智慧型教學平臺，該平臺高效融入幾乎所有教師都依賴的PowerPoint軟件，整合mooc精品課程在線學習平臺及手機微信，從課前預習、課程教學、課后復習拓展三個方面進行將教學全過程規劃設計[1]。在教學過程中通過數據挖掘實現全教學過程的師生互動、考核、監督、反饋，可以讓教師全程了解學生的學習狀況并跟蹤學習效果。教師只需要一臺Windows系統的電腦以及手機微信，學生只需要手機微信即可完成整個教學過程，不需要額外添加程序。

2 基于雨課堂的《酶工程》課程教學設計

2.1 雨課堂模式在《酶工程》課程應用的適用性

《酶工程》課程是內蒙古科技大學為生物工程專業本科生設立的專業課程，但是由于專業學分配制有限，只能將這門課設為專業選修課程，共32學時，全專業每學年選課學生數100人左右。在教學內容方面，課程涉及內容包括酶學的基本性質、微生物發酵產酶、動植物細胞培養產酶、酶的提取與分離純化、酶分子修飾、酶、細胞、原生質體的固定化、酶非水相催化、酶定向進化、酶反應器以及酶的應用十部分內容。課程學時少，內容多，同時涉及了大量的與其他課程的交叉內容，就需要有效利用雨課堂平臺建立線上線下的混合智慧課堂，將重復內容，交叉的部分內容通過線上的課前預習與課后拓展推送給學生，即能夠保持學習內容的完整性，也能夠保證課程重點內容在課堂上進行有效、細致地講解。

在學生學習效果把控上，雨課堂對每個學生針對所推送的所有教學內容的操作都能做出統計與反饋，有利于教師清晰的掌握每個學生的學習情況。在課前預習部分與課后拓展部分，雨課堂可以統計每位學生的預習復習情況，包括是否進行了線上預習、復習，操作時間等。教師可以通過數據的統計了解學生的預習和復習情況。在課程進行中，課件的同步播放，避免了學生用手機拍課件，同時不懂的內容可以點擊“不懂”發送給教師，有利于課后教師統計與答疑，對于多數同學不懂的內容進行總結和再講解[2]。課后習題的線上布置，減免了課代表數次搬送作業的體力消耗，在線批改與數據統計更能夠實時了解學生對教學內容的掌握情況。

綜上可見，“雨課堂”教學模式的引入，將智能手機正確的引入到教學當中，一方面可以吸引學生的興趣，將學生從聽課和關注手機的矛盾中解放出來，使手機成為學習的工具; 另一方面更好地實現教師與學生的互動，拉近了由于課容量大而造成的教師與學生距離，構建了師生深入互動的橋梁。特別適用于《酶工程》這類課時少、課程內容龐雜、學生人數多的專業課程教學輔助。

2.2 雨課堂模式在《酶工程》課程應用的實施方案

將雨課堂教學模式引入《酶工程》課程實踐，首先要對課程進行整體的分析與切割。確立課程的重點章節，將有重復或交叉的內容與其他課程進行整合。例如課程中“酶的提取與分離純化”一章，所講授的蛋白質分離純化技術與另一門專業必修課《生物分離工程》講授的主要內容是重復的，因此在課程設計中，這一章節便刪除不講，作為補充內容在課后拓展部分簡單介紹。酶定向進化、酶反應器兩章，分別與《基因工程》、《生物工程設備》的部分內容有交叉，因此在課程設計中，將重復內容刪除，但要重點介紹針對酶進行的基因工程技術與產酶和酶反應的特殊設備。依照此原則，將《酶工程》進行全面的分析切割，確定好每章的預習內容、重點難點內容，與其他課程交叉拓展內容，進行課程的實踐。基于雨課堂的課程實踐主要從課前在線預習、課上講授交流及課后檢測拓展三個方面進行：

（1）課前預習階段：預習課件的設計并不是單純地將即將要講授的課程大綱進行總結發送，要依據課程內容進行有效設計。例如：在《酶工程》課程中，酶學基本性質這一內容，對于酶的結構與功能這一部分，要求學生回顧《生物化學》中蛋白質的基本結構內容，特別強調其保持活性的重要條件即是空間結構的穩定，這亦與酶的穩定性有具大關聯，是酶發生其功能的重要前提。通過預習課件，可結合mooc上《生物化學》課程中蛋白質結構的相關內容，帶領學生在線有效預習。通過對預習時間的設定和雨課堂平臺對于每位同學的預習時間反饋，及時了解學生預習情況，提醒沒有認真預習的同學，有助于在課上教學準確選擇內容跨入點，減少了課上內容回顧的時間。

（2）課上講授階段：雨課堂的平臺在課上講授開啟后，通過學生掃描二維碼，即能夠讓學生實時進入手機端，又能夠記錄學生出勤率，減免了大班點名的困擾。在授課過程中，課件實時傳送到學生的手機端，亦避免了學生手忙腳亂的抄筆記、拍課件。 最重要的是，在以往傳統教學過程中，教師給出的隨堂練習題，僅能夠隨機選取一名同學回答，無法全面了解所有學生的掌握情況。而通過雨課堂平臺發送試題，在給定時間內可以收到所有同學的答案，特別是選擇判斷題，可以即時得到全班同學的答題準確率，哪些同學答錯了，通過對答是情況的分析，可以實時了解學生的掌握情況。對于錯題比率高的知識點，可以進行再次的講解。另外，在講授過程中，對于不懂的地方，學生可以隨時點擊“不懂”，教師亦可以隨時了解學生的掌握情況，有針對性地對學生進行講解。因此，基于雨課堂平臺可以在實時教學過程中加深教師和學生的互動交流，更有利于拉近教師和學生的距離，便教師和學生不分家。

（3）課后復習拓展階段：由于《酶工程》課時有限，在課程設計時，就將一部分重復內容刪除或刪減。但是這些內容又是工程生產中必不可缺的步驟，因此可將這些內容放到課后來復習。同時對于一些內容的生產實際部分，例如“酶的生產”中固體發酵法在講授過程中，傳統教學只能將酶的固體發酵的方法一一列出，并配以圖片，而實際操作過程中，對于發酵環境要求、培養基的要求、培養機械的構成等都有著嚴格的要求，單依靠圖片學生無法構建完整的工藝過程。將生產流程以視頻的形式放在課后拓展部分，能夠帶領學生進入到生產車間內部，更會切實的了解整個發酵過程，更有利于學生對于這部分內容的了解及有效應用。另外，相較于傳統教學過程中的作業布置、收發、評判，雨課堂平臺可完全實現作業的無紙化操作，對于選擇、判斷、填空題可直接導出答題結果。對于簡答題可實現手動批改，對于開放性試題還支持語音及視頻答題。所有的設置都將傳統的作業模式顛覆，而新的模式事必更易吸引學生的目光，提高了學生作答的積極性，也方便了教師對作業的批改。

雨課堂模式在《酶工程》課程教學評價體系設計。

基于雨課堂平臺實現的線上線下混合課堂，實際上增加了學生在課程學習過程中的參與度，因此對于成績的考核就要避免唯考試論。《酶工程》課程在改革前作為專業選修課，其成績構成較單一，即平時成績占20%，期末成績占80%。基于雨課堂平臺實現線上線下混合教學后，應當將學生在平時的課前課后參與度、在線課堂測試、教學交流互動都考慮作為總成績的一部分。設計其成績構成為：出勤10%，以每節課開始前的二維碼簽到為準;平時作業情況15%，以雨課堂平臺對所有測試題的統計為準;課堂及線上學習互動15%，以雨課堂平臺大數據反饋為準;期末成績60%，以期末考試成績為準。通過以上成績構成，一方面滿足了專業課對于專業知識掌握的硬性要求，期末考試依然是占有重要的地位，另一方面將學生全程參與課程學習的活躍度考慮進來，拉動學生的學習積極性。

3 混合教學改革提出的挑戰

基于雨課堂教學平臺實現《酶工程》線上線下混合教學模式對于教師提出了更為嚴格的要求和挑戰。首先要求教師在備課時，對于課程教學內容進行全方位的了解，對其交叉內容與對應教師進行面對面的課程講授剖析，實現精準的教學內容有效切割。針對現在網絡知識的龐雜多樣，對資料內容進行梳理分析，選擇有效的課前預習資料與課后拓展內容，以達到良好的線上學習效果;對于課堂教學內容的設計，在充分考慮到知識點覆蓋的前提下，更多的利用雨課堂平臺實現教學內容的多樣化以及與學生的互動性，以便更好地調動學生的課堂學習積極性與互動意愿。最后，在完成一輪教學活動后，及時以問卷的形式向學生調查教學效果及滿意度，以期達到更為理想的教學改革目標。

參考文獻

[1]李跑，李佳儀，鄭郁，等.“雨課堂”在《食品理化分析技術實驗》教學中的應用研究[J].輕工科技， 2020， 36（1）：144-145.

[2]譚琳，高春艷.基于“雨課堂”的統計學課程混合式教學改革探索[J].教育現代化.2019，104：91-95.