MOOC和翻轉課堂相結合教學模式在生物化學教學中的應用探索

耿廣琴，謝曉蓉，劉雪松，李雪燕，張小平，陳雪娟

（甘肅中醫藥大學基礎醫學院，甘肅 蘭州 730000）

生物化學是高等醫學院校醫學專業的一門必修基礎課程，是從分子水平闡明生命現象及本質的學科[1]，主要內容包括生物大分子的結構和功能、物質的代謝及其調控、遺傳信息表達和調控3個篇章。學生通過生物化學課程學習，能為后續生理學、病理學及臨床醫學課程學習奠定基礎。但生物化學理論性強，內容枯燥，晦澀難懂，因此學生學習存在一定的難度，尤其對于生物學、有機化學基礎薄弱的中西醫臨床醫學專業學生來說，更是一個很大的挑戰。如何改進生物化學教學模式，提高教學質量，促進學科發展，是每一位生物化學教師深思的問題。

MOOC（Massive Open Online Course，大規模開放式在線課堂）是開放性課件與開放教育資源的產物，是一種可以通過網絡免費學習相關課程的新型在線學習方式[2]。MOOC從出現到目前迅速發展，對高校傳統課堂教學方法、手段造成了極大的沖擊。

翻轉課堂又稱為顛倒課堂，顛倒傳統教學中“學生聽、教師講”的教學模式，變為“學生講、教師聽”的教學模式，使教師由傳統授課者變為學生學習的引導者[3]。

為有效提升學生學習積極性，挖掘學生學習生物化學課程的興趣，提高生物化學教學質量，我們于2017—2018學年第二學期嘗試將MOOC和翻轉課堂相結合教學模式應用于生物化學教學中。

1 對象與方法

1.1 對象

以甘肅中醫藥大學2017級五年制中西醫臨床醫學專業A、B兩個平行班級學生作為研究對象，其中A班60人，男生9人，女生51人，平均年齡（20.21±0.17）歲，為實驗組；B班60人，男生7人，女生53人，平均年齡（20.02±0.19）歲，為對照組。兩組入校時隨機分班，學生年齡、性別、高考成績等方面不存在顯著性差異（P＞0.05）。

1.2 教材和授課內容

選用周春燕、藥立波主編的《生物化學與分子生物學》（國家衛生健康委員會“十三五”規劃教材，全國高等學校教材，人民衛生出版社出版，9版）作為授課教材。根據生物化學章節特點、知識體系、學生實際理解能力和學時分配，分別在生物大分子的結構和功能、物質的代謝及其調控、遺傳信息表達和調控3個篇章選出3個知識點，作為MOOC和翻轉課堂相結合教學內容。其中生物大分子的結構與功能篇章選擇“RNA的結構與功能”，物質的代謝及其調控篇章選擇“氨基酸的一般代謝”，遺傳信息表達和調控篇章選擇“原核生物RNA的生物合成”，前兩個知識點各4學時，最后一個知識點6學時，共14學時。選取的3個知識點具有一定的代表性：“RNA的結構與功能”內容不太多，學生經過蛋白質的結構與功能、DNA的結構與功能相關知識學習后，容易理解，難度系數偏小；“氨基酸的一般代謝”內容條理性強，代謝途徑多但不繁雜，并且與臨床聯系緊密，學生已經學習了糖、脂代謝的相關代謝途徑，對物質代謝內容有了一定的知識儲備，難度系數中等；“原核生物RNA的生物合成”知識抽象、技術性強，考慮到學生經過DNA的生物合成學習，對分子生物學內容有了一定的了解，將這一知識點也列入教學，但難度系數較大，對學生來說具有一定的挑戰性（見表1）。

1.3 MOOC的選擇

當前國內MOOC平臺有幾十個，比較知名的有學堂在線、中國大學MOOC、人衛慕課、edx等。根據平臺的知名度、成熟性、系統運行的可靠性、穩定性以及課程運行流暢度，我們選擇了中國大學MOOC平臺。該平臺是由網易與高等教育出版社攜手推出的在線教育平臺，于2014年上線，承接教育部國家精品開放課程建設任務，提供國內39所985高校的MOOC，是一個課程類別涵蓋面較廣的綜合平臺。經過教師試聽，同時考慮到我校中西醫臨床醫學專業培養目標側重西醫課程以及生物化學教學大綱要求，我們向學生推薦蘭州大學林利主講的醫學生物化學和分子生物學MOOC進行在線學習，該課程側重于西醫版本教材，知識點較全，但難度略大。針對部分學生生物學、有機化學基礎薄弱現狀，我們推薦河南中醫藥大學鄭曉珂主講的生物化學MOOC，該課程側重于中醫版本教材，內容相對簡單。

1.4 教學方法

實驗組采用MOOC和翻轉課堂相結合教學模式，分為課前、課上、課后3個階段。

課前：于開課前一周向學生發布翻轉課堂教學內容，要求學生在中國大學MOOC平臺在線學習。創建班級微信群，授課教師將教學要求、教學課件推送至微信群。根據教學目的，設置一些問題供學生思考（見表1），學生通過在線學習尋找答案。實驗組隨機分為6個討論小組，每組設立組長1名，負責小組討論，協調組員制作PPT進行知識講解。匯報內容為教學內容的某一個知識點（每組選一個，無重復）。

表1 教學內容和問題設置以及知識點難易度評價（%）

課上：課堂教學采用PPT匯報和課堂討論方式。學生按照分組對所選知識點進行PPT匯報，同時展示小組討論成果，對其他學生提出的問題進行解答，教師側重于引導和補充。最后，教師對學生講解的遺漏之處進行補充和完善，對重點、難點進行梳理，并對學生在匯報過程中的優點和不足進行點評。

表2 兩組生物化學期末測試成績及分布

課后：將學生交流成果及教學內容的難點、重點總結推送至微信群，供學生鞏固學習。

對照組采用“教師講課、學生聽課”的傳統多媒體教學模式。兩組授課時間安排在同一教學周的不同天。

1.5 教學效果分析評價

1.5.1 理論測試 閉卷考試比較兩種教學模式之間的差異，由非本班級任課教師設計試卷，知識點分布合理，難易度適中。試卷題型分為客觀題和主觀題，其中客觀題70分，包括單項選擇題（50題50分）、多項選擇題（5題10分）、判斷改錯題（8題8分）；主觀題30分，包括簡答題（2題10分）、論述題（1題10分）、臨床案例分析題（1題10分）。試卷分值100分，“RNA的結構與功能”卷面分值6分，“氨基酸的一般代謝”卷面分值6分，“原核生物RNA的生物合成”卷面分值11分。

1.5.2 問卷調查 在課程結束時對實驗組學生進行問卷調查，收集學生對MOOC和翻轉課堂相結合教學模式的意見和建議。

1.6 統計學方法

利用SPSS 13.0統計軟件對結果進行分析，計量資料采用（±s）表示，組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異具有顯著性。

2 結果

2.1 兩組期末測試成績比較

實驗組生物化學期末測試平均成績為（73.46±5.32）分，對照組為（67.65±5.04）分，兩組比較差異不顯著（P>0.05），客觀題和主觀題平均成績比較也無顯著性差異（P＞0.05）。但從及格率來看，實驗組明顯高于對照組，成績在65～75分的學生比率明顯較高（見表2）。

2.2 實驗組對MOOC和翻轉課堂相結合教學模式的評價

實驗組78.9%的學生贊成在生物化學教學中使用MOOC和翻轉課堂相結合教學模式，多數學生認為該模式能夠激發自己對生物化學的學習興趣，提高考試成績和團隊協作能力，有助于培養語言表達能力和與他人溝通能力，促進師生互動（見表3）。就教學內容的選擇來看，81.7%的學生認為“RNA的結構與功能”選取合適；71.7%的學生認為“氨基酸的一般代謝”選取合適；僅有23.3%的學生贊同選取“原核生物RNA的生物合成”，認為該知識點難度過大，需要反復觀看視頻，不如課堂講授直觀，且占用過多時間，學習效果不明顯。

3 討論

隨著現代信息化教學技術的快速發展，網絡共享教學資源對高等院校傳統教學模式帶來了極大沖擊，如何將在線教學資源與課堂教學有機結合，是目前高等院校教育教學改革研究的重點。

表3 實驗組學生對MOOC和翻轉課堂相結合教學模式的評價（%）

3.1 MOOC和翻轉課堂相結合教學模式可以彌補傳統教學模式的不足

本研究表明，MOOC和翻轉課堂相結合教學模式能夠顯著提高考試成績為65～75分學生比率，降低掛科率，可以在一定程度上彌補傳統教學模式的不足，激發學生學習生物化學課程的興趣。在生物化學教學中恰當采用MOOC和翻轉課堂相結合教學模式，有助于改善生物化學教學效果，值得進一步探索。

3.2 MOOC和翻轉課堂有機結合尚需不斷摸索

在具體教學過程中，MOOC和翻轉課堂相結合教學模式也存在一些問題。在教學內容選取上，要考慮到學生理解能力和知識點難易程度。對于簡單的、難度適中的教學內容，可以采取MOOC和翻轉課堂相結合教學模式；而對于難度較大的分子生物學相關內容，則不宜采取MOOC和翻轉課堂相結合教學模式。分子生物學章節涉及的新知識、新技術偏多，學生不易理解，采用MOOC和翻轉課堂相結合教學模式不但不能達到預期教學目標，反而因占用學生太多的業余時間而加重其學業負擔。另外，部分自主學習能力較差和生物學、有機化學基礎薄弱的學生反映，在MOOC學習過程中有些知識點不如課堂講授時那么容易理解，存在知識點瑣碎、無法構建完整知識體系、重點難點不突出、聽課時注意力不集中、學過的知識很快遺忘等問題。生物化學有完整的知識體系，MOOC和翻轉課堂相結合教學模式只適用于個別章節教學，并不能完全取代傳統課堂教學模式。另外，在課程設計、教師對課堂討論的引導和控制、MOOC和課堂教學的有機結合等方面，都需要教師在實際操作過程中不斷摸索。