新冠肺炎疫情下《酶工程》在線教學設計與應用

張麗芳， 代冬琴

(曲靖師范學院 生物資源與食品工程學院， 云南 曲靖 655011)

酶工程(enzyme engineering)是一門理論和實踐性均很強的一門新學科，主要由酶學、微生物學與化學工程等相結合而產生，涉及細胞工程、基因工程、發酵工程、蛋白質工程、生物分離工程和化學工程等，這些學科間相互依存，相互促進[1]。目前，酶工程被廣泛應用于工業、農業、醫藥、食品、環保和生物技術等領域，并發揮著重要作用[2-3]。

自新冠肺炎爆發以來，為解決延期開學期間學生居家學習問題，響應教育部“停課不停教，停課不停學”的號召，曲靖師范學院充分利用網絡資源和在線教學平臺組織全體師生開展線上教學。作為高校一名普通教師，在線教學的實施既是挑戰也是教學改革的關鍵?！睹腹こ獭肥呛芏喔咝Ｉ锛夹g專業的主干課程之一，涵蓋知識面廣，對知識認知程度、理解深度與綜合能力運用要求較高，目前對《酶工程》教學改革的研究主要集中于線上線下混合式教學，從優化教學內容、改進教學方法、提高教學質量和效果等方面進行改革和完善[4-7]，因疫情的影響，所有學生只能居家學習，相比傳統教學模式，學生居家學習自主性差、主動思考性下降、教學氛圍欠佳。為提高學生在線學習效率，高效掌握理論知識，增加學生積極互動、激發學習熱情，筆者對在線教學內容、教學設計、授課模式和完善課后考核制度等方面進行了探索與實踐。

1 《酶工程》在線教學設計

1.1 第一堂在線教學內容設計

《酶工程》在線教學第一次課程設計內容為堅持把做好疫情防控工作放在首位，講授內容：1) 對疫情的認識，讓學生進一步了解疫情的嚴峻形勢。2) 疫情期間做什么，除做好居家隔離和自我防護外，還應認清自己在這場疫情防控中應盡的責任。3) 疫情期間怎么做，引導學生開展在線學習，接受在線學習。4) 觀看“防疫戰”中出現的先進事跡，激發學生學習報國和學習強國的熱情，讓其清楚地意識目前居家學習也是在做貢獻，好好學習，將來報效祖國。

1.2 在線教學內容設計原則

1.2.1 教學內容具有實踐性 《酶工程》是一門實用性很強的學科，根據學科特點，在線課程內容設計時應遵循以下幾點：1) 課前以任務的形式引導學生查閱與知識點相關的資料，課中學生與大家分享查閱的內容。2) 線上實現課程內容的實踐性，課程設計中教師可注意收集學生熟悉的生活案例，采用任務驅動法，以問題形式導入課程，引導學生共同查閱、探討和分析本案例，從而使學生快速構建課程內容。3) 引導學生進行課程反思，從知識點和案例回顧、個人感悟和知識點的應用實踐，使學生充分體會到知識取之于生活、用之于生活的樂趣[8]。

1.2.2 教學內容具有層級性 設計教學內容時，教師應該考慮到每個學生的知識基礎、學習條件和學習態度等不同，為保證每一層次的學生學有所思、學有所獲、學有所得、學有所樂，根據教學任務，每次課前教師都應為學生制定由低到高的遞進式學習任務，采取靈活多變的授課方式滿足學生個性化需求，課中采用不同的“任務驅動模式”，教師進一步引導學生互評和互討相結合，以提高不同學生的學習效率。另外，設課后輔導答疑和心理輔導幫助部分學生解決學習困難和心理障礙，尤其在疫情期間，心理疏導能幫助學生在內心戴上“口罩”，保護自己的心理不受外界干擾，安心居家學習。

1.2.3 教學內容具有可生成性 目前，一些在線教學平臺是“一次性”學習平臺，在課程內容設計中，教師應該充分考慮到不同層次學生的學習情況，選擇可回放，可保存的教學痕跡，方便建立電子學習檔案，課后方便學生查缺補漏，互評互學，不斷積累教學內容，學生能瀏覽和下載，形成隱性課程資源。

1.3 在線教學網絡資源選擇

根據《酶工程》課程教學特點及學生實際情況，在線學習平臺的選用應遵循以下原則：1) 容易操作，盡量使用學生熟悉的在線平臺，不用單獨安裝第三方軟件，不需要學生注冊和遷移，不占用手機或電腦等學習工具的大量內存和大量流量，不需要提前培訓。2) 功能強大，多元化交互，既支持手機也支持電腦直播教學。3) 學生能清晰看到教師的課件，一鍵打卡，作業容易提交和統計，能舉手回答問題，容易互動，有回放等。4) 教師還應準備應急備案，提前把電子教材、教學大綱、講義、PPT及學習相關材料做成電子學習檔案，方便學生提前學習。

1.4 在線教學設計思路

疫情期間為了避免“滿堂灌”和“填鴨式”教學，針對《酶工程》課程教學大綱、教學目的和學生情況等結合一些教學名師的線上教學設計，整理出適合該課程線上學習的設計方案(表1)。

表1 《酶工程》課程線上混合式教學設計

2 《酶工程》課程教學現狀

《酶工程》是以應用為基礎的學科，在校期間面對面授課中，大多數教師采用“滿堂灌”的教學方式，學生僅作為一個傾聽者，互動少，缺乏積極主動性，學習熱情不高，在一定程度上制約了學生自主思考和解決問題的能力。一些學校的《酶工程》教學大綱設計中含有理論學習和實踐應用，但受實驗條件限制，對該課程未設置實驗課，教學僅注重理論教學，從而弱化了學生的實驗設計能力和理論用于實踐能力的培養，學生只能死記硬背書中知識，應付考試，對內容片面化理解，不能把知識與實際生活很好結合，導致學生產生厭學心理和學習效率下降[6]。疫情期間，單一的線上教學進一步增加了教學難度，為了提高學生的學習效率，必須對《酶工程》在線教學進行精心設計。

3 《酶工程》在線教學實施

3.1 導向型教學

在《酶工程》教學中秉承“以學生為中心”的教學模式，教師是學生的幫助者和引導者，通過網絡資源平臺和PPT直播相結合的教學模式，引導學生充分應用網絡視頻、文獻、動畫、圖形、圖像和文本等相關學習材料，通過作業或小論文考核方式，增加學生對相關知識的關注度。這樣不僅有利于學生將知識點由抽象化轉為具體化和模塊化，還有利于學生建立知識點間的脈絡關系，有效促進學生學習[9-10]。

3.2 交互式教學

交互式教學最早于1982年由 Palincsar提出，隨后得到不斷發展，是在支架式教學理論的基礎上發展起來的一種教學模式。交互式教學是在宏觀教學情景下，在多點自由切入的教學平臺上，通過教師的教與學生的學，同時圍繞某一個問題或課題進行平等交流和自主互動的一種教學方法。在《酶工程》教學中，主要使用QQ群課堂和雨課堂平臺實現教師與學生間的交互式教學，針對某個知識點，教師在QQ群課堂先用PPT講解(PPT已通過雨課堂同步到學生手機上)，講解后教師將涉及知識點的客觀題或主觀題在雨課堂中釋放出來，讓學生搶答或在規定時間內完成，教師在雨課堂平臺上生成做題情況統計表后展示給學生。若大多數學生對知識點理解存在困難，根據學生喜歡聊天的特點，教師引導學生在群里討論和交流，還可通過找已經掌握知識點的學生開麥講解分享等多種途徑，促使學生盡快理解知識點。

3.3 應用型教學

《酶工程》是一門應用性和綜合性很強的學科，因疫情期間學生不能到實驗室實踐，教師只能重新設計課程知識點，讓知識點取之于生活用之于生活，教師用知識點引導學生結合新型冠狀病毒的特點思考以下問題：1) 病毒屬于微生物嗎。2) 提取病毒基因時用到了什么酶，為什么用這種酶。3) 病毒在人體內復制的方式。4) 病毒為什么傳染力極強。5) 舉例生活中與酶相關的應用。6) 提出預防病毒感染的措施。學生可通過寫論文，課后查閱文獻等方式幫助拓展更多關于酶工程的知識點，進一步增強其自學能力和口頭表達能力。

4 《酶工程》在線教學存在問題與建議

4.1 存在問題

目前，《酶工程》在線教學存在以下問題：1) 學生學習環境的變化。由學校學習轉變為居家學習，導致學生學習氛圍下降。2) 師生互動方式變化。由面對面的互動變為隔屏互動，從而增加了師生的互動難度。3) 教學組織結構的變化。由同場地集中式組織變為不同場地分散式組織，因學生所在地網絡通暢度不同，導致學生學習效率下降。4) 信息技術地位變化。由教學輔助資源變為主要資源，在線教學成為主要上課方式，網絡的卡頓、異常等容易轉移學生注意力。

4.2 建議

在《酶工程》在線教學中，為了提高學生的學習效率，解決以上問題，特提出以下建議：1) 教師講授內容要確?！爸v的少，講的慢，講得精”。2) 教師在講課過程中注意多使用引導式教學，同時多采用提問、搶答、彈幕、做題等互動模式，確保學生處于較好的學習狀態。3) 若因上課高峰期出現卡頓、無聲、網絡異常、學生家中停電等情況，可以快速啟用電子學習檔案，以免在修復過程中耽誤時間長，轉移學生注意力，耽誤學生學習。為保質保量完成在線教學工作，教師要嚴格督促學生按時打卡、做好課程筆記和課程反思、按時完成課后作業。4) 因學習環境變化，家長應扮演好“學管者”角色，為學生創造良好的學習環境，預防學生在學習中做與學習無關的事。

5 小結

教學有法，教無定法。疫情期間，線上教學成為主流，相比傳統教學各有利弊，傳統教學中師生能夠通過現場面對面交流互動，教師對學生學習狀態一目了然；而線上教學能夠突破時空限制，但要依賴于網絡資源(設備、網絡、軟件)，對教師的課程設計要求高，對學生主動學習意識和自控能力要求高。因此，要保證在線學習的效果好，除設備保障外，一定要引導學生提高學習行為、情感和認知，同時，師生互相總結線上教學實踐經驗，不斷做教學反思，提升教學效果，共同進步。