基于超星學(xué)習(xí)通“生物化學(xué)”線上線下混合式教學(xué)的探索

鄒 磊，王 靜，苗利軍，張 穎，王 華

（河北環(huán)境工程學(xué)院，河北 秦皇島 066102）

“生物化學(xué)”是生命科學(xué)研究的專業(yè)基礎(chǔ)課程，國內(nèi)各大院校都開設(shè)了這一課程[1]，涉及生物、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、食品、環(huán)境等學(xué)科。河北環(huán)境工程學(xué)院每年有140余人參與“生物化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)，主要受眾是食品專業(yè)的學(xué)生。“生物化學(xué)”是運用化學(xué)理論和方法研究生命物質(zhì)的邊緣學(xué)科，主要任務(wù)是讓學(xué)生了解生物的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及生命過程中各種化學(xué)變化，所學(xué)內(nèi)容與之后的食品相關(guān)專業(yè)實踐應(yīng)用對接[2]。為解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、自主學(xué)習(xí)意識差等問題，本研究構(gòu)建了基于超星學(xué)習(xí)通的線上線下混合教學(xué)模式，并應(yīng)用于“生物化學(xué)”課程，緊扣專業(yè)要求，符合學(xué)生學(xué)習(xí)心理。在教學(xué)互動中，教師引導(dǎo)學(xué)生形成完整的知識體系，開展問題導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力。課程結(jié)束后，教師通過線上調(diào)查問卷收集學(xué)生對混合式教學(xué)方式的評價，深入分析基于超星學(xué)習(xí)通的混合式教學(xué)行為，最后提出線上線下混合式課程教學(xué)建設(shè)的建議。

1 “生物化學(xué)”線上線下混合式教學(xué)的必要性

1.1 可彌補課時不足、生物化學(xué)知識煩冗的缺點

近年來，本科教育實施了學(xué)分制改革，河北環(huán)境工程學(xué)院對畢業(yè)學(xué)分的要求從170學(xué)分降到160學(xué)分，在一定程度上減輕了學(xué)生的負擔(dān)。但是作為基礎(chǔ)課，“生物化學(xué)”不可或缺，內(nèi)容多、課時少、難度大是“生物化學(xué)”課程的主要特征。在傳統(tǒng)理論教學(xué)模式下，比如在講授“輔酶”內(nèi)容時，教師要在45 min內(nèi)講解10余種輔酶，展示60余張PPT，給學(xué)生的思考時間很少。另外，課程知識點之間的連貫性較強，例如“糖的分解代謝”，從糖酵解到三羧酸循環(huán)，再到相關(guān)支路代謝途徑，是一個整體系統(tǒng)，學(xué)生必須集中精力才能跟上教師的授課節(jié)奏，學(xué)習(xí)壓力較大，部分學(xué)生甚至在努力上完幾節(jié)課后就有了放棄的想法。線上線下混合式教學(xué)提供了一種新的方式，將繁重的課程任務(wù)拆解，分課前、課中、課后3個階段完成，學(xué)生可以自由支配時間、多次復(fù)習(xí)，增強了自信心[3]。

1.2 滿足不同層次學(xué)生的需求

根據(jù)學(xué)情分析，60%的學(xué)生有考研的打算，而“生物化學(xué)”是考研科目，各研究生院對其深度和廣度有不同要求。線上平臺的搭建可以提供更多的可能，知識體系將更完善。比如“核苷酸的代謝”對食品專業(yè)學(xué)生而言難以理解且實際用處不大，但是對需要學(xué)習(xí)微生物、制藥等生命科學(xué)領(lǐng)域知識的學(xué)生而言至關(guān)重要。在高考政策改革、生源兼收歷史類和物理類的背景下，學(xué)生的基礎(chǔ)水平和接受能力差別較大，開展混合式教學(xué)可以通過增補網(wǎng)絡(luò)資源提高學(xué)生的基礎(chǔ)水平，課前預(yù)習(xí)又可以讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，減輕歷史類生源學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)壓力，線上豐富的知識拓展可以讓學(xué)有余力的學(xué)生進一步提升自我，讓不同層次的學(xué)生“不掉隊”“吃得飽”。

2 基于學(xué)習(xí)通的線上線下混合式課程構(gòu)建方案

本研究以河北環(huán)境工程學(xué)院2020級食品質(zhì)量與安全專業(yè)本科生（69名）為研究對象，開展基于超星學(xué)習(xí)通的線上線下混合式教學(xué)。

2.1 整體框架

劉俊紅等[4]的研究指出：75%的學(xué)生認為線上線下混合式教學(xué)應(yīng)該有主有次、主次分明。目前，河北環(huán)境工程學(xué)院“生物化學(xué)”課程的傳統(tǒng)教學(xué)方式是線下面對面授課，理論課時48學(xué)時，實驗課時16學(xué)時，無線上課時。本次教學(xué)改革嘗試增加線上課時12學(xué)時，線下理論課時48學(xué)時不變，搭建超星學(xué)習(xí)通線上網(wǎng)絡(luò)課程平臺，重新設(shè)計教學(xué)過程。

2.2 課程建設(shè)思路及內(nèi)容

“生物化學(xué)”課程建設(shè)分線上和線下兩部分，按學(xué)習(xí)過程時間軸分為課前、課中、課后3個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)之間有效銜接、互為補充。

前期教學(xué)資源的準備及收集：混合式教學(xué)對教學(xué)資源要求較高，課題組提前準備教學(xué)文檔及教學(xué)課件、錄制教學(xué)視頻及實驗視頻、收集國內(nèi)外精品課程視頻、建立習(xí)題及試題庫等混合式教學(xué)資源。

目前，自制課件PPT有15個，自制和采編國內(nèi)知名院校慕課視頻有25個，時長250 min，試題庫試題總數(shù)800多道，覆蓋簡、中、難3個層次，方便課中提問、自由選題、課前預(yù)習(xí)小測及課后作業(yè)。教師在學(xué)習(xí)通平臺上設(shè)置資料庫、作業(yè)庫，完成討論、答疑等教學(xué)模塊，內(nèi)容編排如表1所示。

表1 “生物化學(xué)”混合式教學(xué)線上資源（以第三章“核酸化學(xué)”和第九章“糖代謝”為例）

課前，教師發(fā)布相關(guān)教學(xué)資源，通過學(xué)習(xí)通全員提醒，設(shè)置單元導(dǎo)向提示和學(xué)習(xí)任務(wù)單，明確各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)及要求，使學(xué)生更有代入感，避免傳統(tǒng)線下教學(xué)“學(xué)生只帶書本不思考”的尷尬局面。通過后臺數(shù)據(jù)，教師可隨時查看每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，督促未完成任務(wù)的學(xué)生，使學(xué)生有緊迫感。學(xué)習(xí)平臺還提供大量衍生閱讀和其他學(xué)術(shù)前沿等內(nèi)容，皆來自國內(nèi)外各大學(xué)術(shù)期刊的實時資訊，可以拓寬學(xué)生的知識面及專業(yè)視野，讓學(xué)生感受“生物化學(xué)”對人們生活的影響，感受科技的力量。

課中，教師講解重點問題，學(xué)生分析討論。通過學(xué)習(xí)通平臺，教師總結(jié)學(xué)生答錯或者不能理解的問題。課上，教師針對共性問題答疑解惑，結(jié)合章節(jié)內(nèi)容要求，引出重點、難點供學(xué)生分析討論；針對較為枯燥難理解的知識點，找出相應(yīng)的案例，激發(fā)學(xué)生的興趣；鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗和常識，提出與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的話題；開展頭腦風(fēng)暴。因為學(xué)生提出的問題與生活相關(guān)，教師要引導(dǎo)學(xué)生找到所學(xué)知識與實際生活的聯(lián)系點，運用所學(xué)知識進行綜合分析，營造討論氛圍，調(diào)動學(xué)生的積極性。

課后，教師檢查學(xué)習(xí)效果并答疑。教師通過超星學(xué)習(xí)通App推送作業(yè)或小組任務(wù)，頻率大概為每4學(xué)時一次，對重點章節(jié)進行章節(jié)小測。另外，建立QQ班級群，學(xué)生可以隨時提問，教師利用碎片化時間在線答疑，提升學(xué)習(xí)效果。

隨著電腦、手機的普及，師生可以高效快捷實時溝通，學(xué)生可以就課程內(nèi)容、教學(xué)方法等方面隨時反饋，課程組教師隨時開展教學(xué)診斷，根據(jù)學(xué)生需求調(diào)整教學(xué)速度和深度，改進教學(xué)手段，提升教學(xué)效果。

3 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

“生物化學(xué)”的教學(xué)單元有7個：蛋白質(zhì)、核酸、糖類、酶與輔酶、新陳代謝、生物氧化、三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝（糖代謝、脂肪代謝、蛋白質(zhì)的降解和氨基酸代謝）。每個教學(xué)單元下設(shè)若干子單元，每個子單元分設(shè)3～5個知識點，清晰明了的知識點有利于學(xué)生整體把握學(xué)習(xí)進程。每個教學(xué)單元設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)單，課前發(fā)給學(xué)生，學(xué)生依據(jù)任務(wù)單安排好自己的課前、課中及課后的學(xué)習(xí)行為。

以第二章“蛋白質(zhì)”中第二節(jié)“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)”為例說明教學(xué)過程，制作任務(wù)書（見表2），將教學(xué)目標轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生課前根據(jù)學(xué)習(xí)教材和超星學(xué)習(xí)通上的教學(xué)資源完成任務(wù)。

表2 第二章“蛋白質(zhì)”子單元“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)”課前課后學(xué)習(xí)任務(wù)書

4 實施“生物化學(xué)”課程混合式教學(xué)效果分析

4.1 學(xué)生期末成績與線上學(xué)習(xí)情況的關(guān)系分析

食品質(zhì)量與安全專業(yè)2020級本科生班經(jīng)過一輪線上線下學(xué)習(xí)，所有學(xué)生均參與線上資源的學(xué)習(xí)，圖1顯示了學(xué)習(xí)次數(shù)與期末成績的相關(guān)性。在學(xué)習(xí)次數(shù)方面，學(xué)生之間有顯著差異，大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)次數(shù)在100～150次，學(xué)習(xí)次數(shù)與成績的相關(guān)性為0.144 4，說明線上學(xué)習(xí)無論是課前預(yù)習(xí)還是課后復(fù)習(xí)，都提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，混合式教學(xué)改革發(fā)揮了作用。圖2顯示了視頻觀看時間與期末成績的相關(guān)性，學(xué)生觀看視頻的時間大多在100 min以內(nèi)，且視頻觀看時間與期末成績的相關(guān)性不強，筆者認為視頻學(xué)習(xí)的真實效果存疑，不排除學(xué)生刷視頻的可能。

圖1 學(xué)習(xí)次數(shù)與期末成績的相關(guān)性

圖2 視頻觀看時間與期末成績的相關(guān)性

4.2 學(xué)生滿意度問卷調(diào)查

課程結(jié)課后，教研組及時發(fā)放線上調(diào)查問卷，收集學(xué)生對混合教學(xué)的評價和滿意度。從結(jié)果來看，43%的學(xué)生表示“非常滿意”，47%的學(xué)生表示“滿意”，9%的學(xué)生表示“一般”，“不滿意”和“非常不滿意”的占比僅為1%。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，在學(xué)生課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣形成方面，82%的學(xué)生會主動預(yù)習(xí)，且這種習(xí)慣會延伸至其他課程，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到鍛煉和提高。

5 結(jié)語

基于超星學(xué)習(xí)通互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺，再塑了“生物化學(xué)”線上線下混合式課程，較為系統(tǒng)地研究了混合式教學(xué)的構(gòu)建流程、內(nèi)容編排、學(xué)生評價及反思。為進一步提升教學(xué)效果，提出以下建議：細化各單元學(xué)習(xí)過程的評分標準，消除學(xué)生的僥幸心理和惰性；加強微課建設(shè)，微課時間不超過5 min；完善線上題庫；考慮食品專業(yè)對“生物化學(xué)”知識內(nèi)容的需求，可以從發(fā)酵技術(shù)切入，將糖、蛋白、脂肪的特性和代謝串聯(lián)起來，豐富線上教學(xué)資源。希望本次探索可以為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供借鑒，為今后打造線上線下混合式精品課程或金課奠定理論和實踐基礎(chǔ)。