“探究式-混合式”相結合的《生物化學》教學模式與實踐

林佳 曹蕾 王莉 賀寶玲 何冰

摘? 要：互聯網技術的發展和數字化時代的到來將高等教育改革推到了風口浪尖。混合式教學結合了課堂教學和網絡學習的優勢，探究式教學強調學生是知識的主動建構者。《生物化學》課程內容呈現為“難、散、新”特點，學生普遍反應學習難度較大，傳統的課堂教學無法達到預期的學習效果。因此，為了進行《生物化學》教學改革，我們探索出了混合-探究相結合的新型教學模式，真正實現了以學生為中心，以產出為目的，培養了學生創新科研精神和團隊合作能力，并達到了提高教學效果和教學質量的目的。

關鍵詞：超星;生物化學;混合式教學;探究式教學

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）16-0110-06

Abstract： The development of Internet technology and the arrival of digital era is pushing forward the reform of higher education to the forefront. Blended teaching combines the advantages of classroom teaching and network learning; while inquiry teaching emphasizes that students are the active constructors of knowledge. The course content of Biochemistry presents the characteristics of "difficult， scattered and new". The students generally say that it is difficult to learn， and the traditional classroom teaching cannot achieve the learning effect as expected. Therefore， in order to carry out the teaching reform of Biochemistry， we have explored a new teaching model of the combination of mixture and exploration， which has truly realized the goal of taking students as the center and output as the purpose， cultivated students' innovative research spirit and team cooperation ability， and achieved the goal of improving teaching effect and teaching quality.

Keywords： superstar learning platform; biochemistry; blended teaching; inquiry teaching

教育部2018年印發的《關于加快建設高水平本科教育全面提升人才培養能力的意見》指出：“推動課堂教學革命，以學生發展為中心，通過教改促進學習革命，不斷積極構建新型教學模式，科學構建課程體系，提高教學質量，提升自主學習能力。”更新教學理念，培養創新型人才，將“以學生為中心”的新教學模式挑戰“以教師為中心”傳統的教學模式，已成為當今高等教育的必然趨勢。

在生命科學技術飛速發展的今天，學科間交叉、融合和相互促進成為各學科發展的重要特征，《生物化學》作為重要的醫學公共基礎課程之一，也成為引領當今生命醫學的新潮流。此次教學改革我們將混合式教學與探究式教學相融合，應用于《生物化學》教學，對于培養具有創新精神、創新思維、創新意識及創新能力的高素質醫學人才，建設符合各醫學專業特點、特色鮮明的生物化學課程體系具有重要的理論和現實意義。

一、生物化學課程教學中的問題剖析

（一）教學內容體系

生物化學課程在體系上呈現出“難、散、新”三個特點。首先，內容難：體現出復雜性、抽象性。生物化學是在分子水平上研究和探討生命的本質，其研究范圍涉及生命過程的所有環節。生物分子種類繁多，代謝途徑多變，反應機理復雜，內容抽象，學生感覺枯燥無味;其次，體系散：體現出系統性、邏輯性。物質多種多樣，每種物質代謝均包括合成與降解，而降解與合成途徑有不同的方式，每一種方式又由多個化學反應構成，每個化學反應又由一個特定的酶催化，每種特定的酶又有不同的同工酶形式——代謝途徑交叉相容，錯綜復雜;最后，知識新：體現出前沿性、廣泛性。生物化學是生命的化學，其內容、實驗技術和研究方法迅速向各學科滲透，使生命學科的各個領域研究充滿活力，研究的深度和廣度發生了根本性改變。針對教學內容特點，如何運用“舊知識”講出“新理論”，使學生在具備扎實理論知識基礎上，具備運用前沿技術方法解決實際問題的能力就顯得尤為重要。

（二）課堂教學效果

好的課堂教學效果是保證課程教學質量的關鍵。OBE（outcome-based education， OBE）——以產出為導向教育理念的提出，更要求高校教學中以學生為中心，優化教學內容，強化教學設計，加強學習成效，注重學生綜合應用能力的培養[1]。現代大學課堂教學已經發生了從老師手寫板書到多媒體教學的大變革，但目前包括《生物化學》在內的傳統大學課堂，仍然凸顯過重的教師主導，忽略學生的核心地位。目前推行的醫學教育改革使得線下教學學時減少而實踐教學學時增加，目前我校的醫學生物化學理論教學針對不同醫學專業的學生分成了ABC三個平臺，理論授課學時分別為72、56和40學時，學生總成績由期末閉卷考試成績占比70%和平時成績占比30%構成。在講授過程中，教師為完成教學大綱的規定，大多將課本內容灌輸式授課——知識點堆砌化;面授課程時間縮短與知識點繁多冗雜的矛盾使得很多學生在學習過程中產生“破罐子破摔”的畏難情緒，失去學習動力，造成學生出勤率較低——理解表面化;學生往往為了通過考試被動接受知識，學習主動性較差——思維扁平化;不組織學生進行問題的討論和研究，課堂內幾乎沒有互動，忽視學習內容與臨床之間的聯系和學生綜合能力的培養——教師孤立化。且成績評價方法中期末一次性考試占比過高，不排除有同學通過突擊取得尚可的成績。如何適應當前高校教育改革形勢和順應當代大學生的學習習慣，因勢利導，充分發揮學生主觀能動性，是我們在教學中不斷進行探究和摸索的永恒課題。

二、“探究式與混合式”相結合的教學模式實施的必要性

（一）探究式教學

在教師引導下，探究式教學以所用教材為基本探究內容，以學生獨立自主學習與合作討論為前提，以學生知識領域、所處環境和生活實際為參照對象，為學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會，是讓學生將自己所學知識應用以及解決實際問題的一種教學形式，是在教師、學生、教材之間開展交流、對話的互動過程[2]。教師拋出問題，將學生置于問題情境中，并加以引導和啟發，學生可獨立思考或結組尋找問題與已有知識經驗之間的聯系，營造激勵探究和理解的氛圍。探究式教學遵循學生為主體，教師退為主導，充分發揮了教師的指導性和學生自主性、獨立性、積極性，不僅讓學生獲得知識和技能，而且培養了學生科學探究的精神，易于使醫學生養成良好的臨床工作習慣，有助于培養臨床思維能力，并且改變了傳統的“滿堂灌”教學模式，關注教學的過程與教學的質量。如在講解糖類代謝的糖原代謝時，拋出問題——“當我們不吃早餐時，起初不會有饑餓感而到約兩、三個小時后就會感覺餓了，為什么？”啟發學生課下思考討論。學生獨立思考后經由小組交流后以語音或視頻作業形式給出答案。課堂上再給學生解釋，剛開始不覺得餓，是因為儲備肝糖原分解成葡萄糖補充了血糖，后來餓了則是肝糖原被耗盡不能持續補充血糖，血糖降低引起饑餓感，作為課前導入可引出血糖的調節內容。我們教學團隊總結以單純的探究式教學模式進行教學，雖在一定程度上能夠提高學生學習的興趣與積極性，但仍存在困難和不足：如對學生綜合要求較高，小組的組建和搭配至關重要;教學的時間受限，占用課下時間進行活動，給學生造成額外負擔，也讓教師對新的教學模式投入相對不足，適應較慢，減緩了教學模式實施的進程。

（二）混合式教學

混合式教學（blending learning）是指在適當的時間，把適當的教學資源上傳至網絡媒體，并與傳統教學有機結合，以各種教學活動的形式促使學生主動參與教學，從而取得更好的教學效果的教學方式[3]。隨著高等教育信息化的迅速發展，在線學習的方式已被愈加重視，盡管有資源豐富、交流方便、不受環境條件限制等獨特優勢，但在線學習尚不能完全替代教師的課堂教學。在此大背景下，混合式的概念應運而生。混合式教學把傳統的學習方式的優勢和數字化或網絡化學習的優勢結合起來[4]，既要發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又要充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性和創造性。這種教學模式以教學目標為導向，在學習理論的指導下，混合了面對面教學、網絡學習和實踐三種方式來實施，根據學習者、學習內容及教師條件，將課堂教學和網絡學習進行了有效的整合，并將其綜合運用在在線學習，從而達到提高學習效率、降低學習成本的目的。我教學團隊前期對混合式教學的摸索中發現，利用學校網絡教學平臺進行混合式教學，需要學校的足夠重視及大量人力物力財力，同時也對學校的基礎建設提出了高的要求，比如教室和宿舍的無線網絡的普及，目前我校新校區已經在2015年投入使用，已建成多個互動教室，為混合式教學實踐的開展提供了有力的硬件支持。另外校園內已經實現校園網全覆蓋，同學可隨時隨地進行網絡學習。另外混合式學習模式也需要學生學習自覺性與主動性提高，同時需要投入更多的時間和精力，這就需要教師精準考量線上和線下教學的課時比例。在眾多應運而生的教學移動終端中，我們目前應用了超星學習通，并已經嘗試實踐了三到四學期，取得了一定的應用效果與經驗。它包括教師端和學生端，分別可以進行電腦端和移動端的建課和上課。教師可以通過該平臺上傳整理專業資料與學科資源，如微課、PPT資料和專業文獻等，隨時與學生在線上開展交流互動，平臺記錄線上教學過程，反饋為數字化信息，以便教師及時進行教學反思。線下課堂中平臺的簽到、選人、測驗、投票、話題討論等活動也可以將沉迷于手機娛樂的學生拉回課堂。學習活動結束后，教師可通過超星學習通平臺進行速課答疑、直播答疑以及個性化輔導，平臺還可輔助教師進行學生學習的大數據分析，以圖標或數據的形式直觀呈現。

（三）“探究式與混合式”相結合在教學中的重要意義

教育方法的改革是當今高校教育改革中的重中之重，作為教師，我們一直致力于尋找到一種教學方法，依托OBE理念，以課程設計、課程實施、效果評價達到預期的學習效果為目的，切實提升醫學教學成效。我們對教學理念和教學設計進行了六個轉變的設計，即灌輸課堂向對話課堂轉變、知識課堂向能力課堂轉變、封閉課堂向開放課堂轉變、重知輕行向知行合一轉變、重教輕學向教主于學轉變、重學輕思向學思結合轉變。

探究式教學與混合式教學相結合的新型教學模式靈活多樣，通過不斷的摸索我們在教學過程中秉承了一融入、二結合、三階段的教學流程，充分展現了生物化學課堂的生動性。一融入：將課程思政融入自主探究活動，通過小組討論融入平等、友善元素;疾病情景展示融入團結、合作元素;成員講解、組間答辯融入批判、質疑元素;組內討論、教師引導融入開拓、創新元素;組內、組間評價融入誠信、公正元素;活動總結、心得體會融入責任、擔當元素。兩結合：將線上自主學習與線下探究活動相結合，將高校大班制授課與小班互動討論相結合，提升課程挑戰度，培養學生的高階思維和創新思維。三階段：課前手機/PC建課，重在督促;課中課堂授課，重在互動;課后后臺移動管課，重在反思;形成以教師為引導、以學生為中心、以個別為帶動的教學氛圍。

目前我們已經在72學時臨床專業的生物化學A平臺進行了兩輪“探究式與混合式”相結合的教學模式，取得了一定的成果，下面我們將就此教學模式的設計與開展流程加以論述。

三、“探究式與混合式”相結合的教學模式設計

以學習通平臺進行交流，以探究式活動為核心，采取線上線下個性化“探究式與混合式相結合的教學模式”，如圖1所示：教學活動的開展主要分成三個階段：課前手機電腦端建課，重在督促（線上實施）、課中課堂講授、學生及時反饋，重在互動（線上線下實施）、課后后臺移動管課，重在反思和總結（線上實施），探究式活動穿插其中，起到畫龍點睛作用。

線上空間拓展模塊（授課視頻20個，拓展視頻55個），線上試題試卷模塊（基礎掌握、綜合應用、拓展創新試題庫721題），線上知識測試模塊（知識點測試14次），線上課后答疑模塊（速課、視頻答疑、一對一答疑），線上課后作業模塊（每日練習、考研真題、課后作業發布83次），線下小組任務模塊（小組討論、創意作業），線下探究活動模塊（小班探究8次）。

（一）課前建課（線上實施）

1. 教學資料的準備

根據課程特點，團隊教師通過查閱最新發表文獻、繪制思維導圖、匯總諾貝爾相關案例、總結不同器官代謝特點以及重要知識點視頻錄制等方式建立生物化學數字化資源庫。（1）根據大綱要求的熟悉掌握了解，分章節分知識點教師繪制思維導圖，利用這種思維可視化的工具，增強學生記憶、激發學生熱情、解決關鍵問題、提高學生的學習效率;（2）依照學生普遍反映生化代謝內

容難的問題，以肝臟、心臟、腎臟、腦和紅細胞等不同組織器官代謝特點進行代謝過程的整理，便于同學梳理代謝與器官之間的聯系，在頭腦中繪制知識點譜系;（3）將教材內容大綱思路重新整合，融入科學家的趣味故事和諾貝爾獎的大家之路;（4）基于案例教學法（case-based leaning，CBL），總結典型的生活和臨床案例與生物化學基礎理論知識的關系;（5）課題組教師針對每章節的重

點知識點進行微課視頻的錄制，便于同學進行課前預習和課后復習。豐富的課程資源給同學的學習提供了充沛的學習驅動力。

2. 線上課程的建立

教師在超星學習通APP建課，根據教學大綱進行知識點的劃分，針對知識點進行教學設計并上傳知識點PPT、微課視頻、知識點題庫和拓展內容等，方便學生課前課后進行觀看和查閱，引領學生由掌握到應用、引領教學由引導到提升，實現由抽象到形象、由督促到激勵的線上自學過程。如19-20秋季學期，對于18級臨床5-8班同學開展的探究式-混合式模式教學，設計線上學時30學時或者線下學時42學時，已建設和共享的資源：線上空間拓展模塊（授課視頻20個，拓展視頻55個），線上試題試卷模塊（基礎掌握、綜合應用、拓展創新試題庫721題），線上知識測試模塊（知識點測試14次），線上課后答疑模塊（速課、視頻答疑、一對一答疑），線上課后作業模塊（每日練習、考研真題、課后作業發布83次）。見圖2。

3. 線上課程的開展

開課前1周時間內，教師通過超星學習通APP發出學習通知和掌握要求，學生合理安排學習時間，進行在線預習。學生線上完成視頻觀看、隨堂測驗、拓展資源查閱等。對基本知識有了一定的掌握，為課堂教學活動的開展奠定知識基礎。期間學生之間及師生之間可隨時通過平臺進行交流，教師也可根據測驗結果及討論互動情況以及平臺提供的學情統計數據分析，提前了解學生的知識掌握情況，制定課堂上線下實施的教學內容側重點。在相關內容課堂教學之前，探究式活動方案同時發布，以19-20學期為例，共發布并開展探究式活動四次，該四次探究式活動內容如表1所示。

（二）課中講授（線上線下實施）

1. 課堂教學活動

在課堂上通過二維碼、手勢和拍照簽到既節約時間又可了解學生的出勤率。進行課堂前測是對學生預習效果進行簡單的檢驗。授課中利用時政新聞、爭議熱點、網絡謠言、學科發展史和自己的遭遇等引入課程，提起學生的學習興趣。穿插超星平臺投票、選人、搶答等課堂活動，并利用視頻動畫、道具模型、視頻展示等加深同學對知識的理解。重要知識點的口訣歸納、詩歌歸納、數字歸納和動態歸納，讓零散的知識形象化整體化。

2.探究式活動

建立探究式活動方案庫，根據教學安排，每學期選擇4-6個探究教學活動開展。在講述相關知識點前兩周由超星APP發布探究式活動方案，我們采用超星APP群聊自愿排序報名的方式，每20人為一大組參與單次探究，為情境角色扮演組、生化機制探討組、臨床機制探討組和疾病臨床治療組四個小組，每五名同學根據興趣組成合作小組。根據老師提供的探究式活動相關資料，老師發布活動內容，學生自愿線上報名，并成立探究式活動微信群。學生根據教師發布的探究式活動名稱，仔細閱讀并學習相關的內容，找到一種疾病作為本次活動的主要研究對象。學生根據興趣自愿結組，利用一個星期的時間來完成方案布置的分組任務。學生將整個任務完成，并制作PPT（情景角色扮演組也需要輔助以PPT）進行現場演示，PPT內容中應包括任務完成的過程中查閱資料、小組討論等的影像、照片;具體講解的內容要點及總結歸納;并對其出現的疑惑提出自己的問題，同學們可以補充回答，匯報的時間在10-15分鐘。匯報完后根據評價表進行組內生生評價及組間評價，組內評價表和組間評價表見圖3。課題組教師分別組織20名同學進行活動開展，并最后對該部分內容進行總結歸納，評選出明星個人和明星團隊給予相應獎勵。

（三）課后管課（線上實施）

教師將探究式活動中學生表現進行線上點評，把病例和生化臨床機制的關系進行總結，提出展示中出現的問題以及修改意見上傳供學生修訂學習。學生除進行組內評價組間評價不記名表格評分之外，探究式活動要求以小視頻或思維導圖形式進行總結和展示（部分學生作業見圖4），優秀的作業被放在超星APP上供學生之間互動和學習，并于學期末設置調查問卷掌握學生對課程的反饋情況（見圖5）。

四、總結和展望

將線上自主學習與線下探究活動相結合，將高校大班制授課與小班互動討論相結合，提升課程挑戰度，培養學生的高階思維和創新思維。經過幾個學期的不斷實踐，該教學模式已在383名同學中進行應用，課程組織實施通過視頻評價、學習心得、調查問卷等形式進行反饋，得到學生一致認可和好評。“探究式-混合式”教學模式的順利開展在課堂內外實現“三個三”成效即教學效果實現三大激活，激活學習態度、激活知識傳授、激活綜合能力;內容設計實現三個緊貼，緊貼基礎知識、緊貼學科前沿、緊貼知識實踐;學生學習實現三項轉變，變考生為學生、變被動為主動、變臺下為臺上。

在不斷摸索的教學過程中，我們對該種教學模式可能存在的一些問題和不足也進行了總結和思考：1. 在線課程任務點的選擇與教學的重難點相匹配，要精心設計組織教學內容，增加課程吸引力;2. 探究式活動庫需要不斷探索和完善，設計更多的臨床和生活案例與生物化學知識點相關聯相吻合，并建立不同專業不同平臺活動庫，以供不同教學需求的應用;3. 線上教學任務繁瑣緊密，整理資料、課程設計、答疑回復、批改作業等工作大大加大了教師的任務量，這就需要課題組教師通力合作才不會造成數據延遲和任務堆積。

總之，在這個飛速發展的信息化時代，我們將持續進行課程建設，逐步推進“探究式-混合式”教學的設計與實施，全面推行本課程在線開放教學，提高在線教學的受益面。

參考文獻：

[1]劉榮，萬麗麗，袁芳.OBE理論視角下高校課程學習評價研究[J].中國輕工教育（1）：15-17.

[2]張崇善.探究式：課堂教學改革之理想選擇[J].教育理論與實踐，2001（11）：39-42.

[3]陳惠瓊.基于Blending-Learning的協作型學習活動設計研究[J].職業教育研究，2012（3）：174-175.

[4]余勝泉，路秋麗，陳聲健.網絡環境下的混合式教學——一種新的教學模式[J].中國大學教學，2005（10）：50-56.

基金項目：河北省高等教育教學改革研究與實踐項目“高校大班制‘探究式-混合式教學模式與教學策略”（編號：2018GJJG211）;華北理工大學校級教學改革重點項目“醫學生物化學基于互聯網與課堂混合教學模式探索”（編號：Z1714-14）

作者簡介：林佳（1982-），女，漢族，河北唐山人，碩士，講師，研究方向：生物化學混合式教學。

通訊作者：曹蕾（1977-），女，回族，河北唐山人，碩士，副教授，研究方向：醫學生物化學混合式教學改革。