SPOC線上線下混合式教學法在“分子生物學”中的應用

黃欣媛，范紅波

(1.湖北工程學院 生命科學技術學院，湖北 孝感 432000；2.湖北職業技術學院 醫學基礎部，湖北 孝感 432000)

“分子生物學”課程是高校生命科學相關專業學生必須掌握的一門專業基礎課。它的前沿性很強，和生物化學、遺傳學、細胞生物學等學科交叉滲透越來越緊密，使得該課程的知識面又寬又深，教學內容繁多，信息量大。而普遍的學時安排只有30～40個，因此，在應用傳統課堂教學時出現了學生在有限的課堂學時中難以消化理解知識點，而課后又缺乏主動梳理重點、探究疑點的問題，導致教學效果不佳。近年來，教育界為順應信息化時代需求而興起基于小規模限制性在線課程(small private online course，SPOC)線上線下混合式教學模式的風潮，利用豐富多彩的優質網絡教學資源進行線上教學，極大地突破了學習的時空限制，成為線下教學的有力補充[1]。SPOC對學員資格進行了限定，和線下實體課堂教學相匹配，融入師生互動，保證了教學的針對性，也兼顧了在線學習的個性化需求，能夠有效促進學生對知識的內化[2]。基于SPOC的這些優點，分子生物學的教學改革應當借力SPOC。我們在湖北工程學院2019級和2020級生物工程、藥學專業的“分子生物學”教學中實施了基于SPOC的線上線下混合式教學，將線上線下環節中教學模式、教學手段和教學內容進行有機融合，達到了提升課程教學質量的目的。

1 混合式教學的設計與實施

主要對線上課程、線下課程和學習評價體系三個方面進行教學設計。SPOC混合式教學倡導的理念是“先學后教，以學定教”[3]，因此，先由學生進行課前的線上自學，完成大部分基礎知識的傳遞；然后教師根據學生自學情況，針對自學過程中的問題制定線下面授的內容和重點，開展課堂教學和互動討論等，促進知識的內化。在課后的考核評價體系中增加過程性評價比重，突出線上自學參與度在結果考評中的重要意義，調動學生學習的主動性。方案設計的難點在于合理確定線上和線下教學的學時分配和教學內容的組織，兩者不能各自為政，而要有機融合，使線上學習成為線下教學的基礎和依托，線下教學成為線上學習的鞏固和延伸[4]。

1.1 線上課程的設置與實施

線上課程依托中國大學MOOC平臺(https://www.icourse163.org/)開展，該平臺具有規模大、開放性和共享性等特點，與全國795所高校合作，提供大量國家精品MOOC資源。首先在平臺上建立起“分子生物學”的SPOC課程，學員限定為湖北工程學院生物工程和藥學專業的學生。主資源為平臺提供的“分子生物學(武漢大學)”國家精品在線課，同時整合本校分子生物學教研組制作的部分校級精品課視頻，以及丁香園、小木蟲等專業網絡論壇上有關基因編輯、基因治療、RNA-seq技術等分子生物學研究前沿的資料。教學資料形式豐富，內容既立足基礎，又擴展視野。將學生的視頻觀看、章節練習、課后討論等在線學習情況計入期末總考評，充分體現自學過程中主動性和持續性的價值。

具體實施方法為：經過與授課教師討論，修訂了授課大綱，將線上教學折算為16學時，安排線下教學16學時，保持原培養方案中總學時32不變。線上課程由學生自行利用閑暇時間完成，線下課程每兩周一次。每周根據進度在MOOC平臺上釋放分子生物學精品課資源，以及有關知識點的最新研究進展資料，包括視頻、課件、章節習題等。線上教學內容涵蓋全部10個章節，其中“分子生物學研究方法”和“基因組與比較基因組學”這兩章內容多為實驗技術及其應用，在MOOC平臺上能進行精細的原理講解和直觀的動畫演示，輔以教師發布的最新技術應用范例，更加便于學生理解。而“疾病與人類健康”這章涉及多種疾病的分子機制，屬于視野拓寬類型的知識，因此將以上三章作為線上課程內容的側重點。而“遺傳信息的傳遞”以及“基因表達調控”等基礎性很強的章節則作為線下課堂的重點。每期線上課程開始前，教師通過QQ群布置預習任務，學生需在時間節點前完成章節內容的自學，提交習題作業，并可在討論區或QQ群中和教師交流。教師根據MOOC平臺反饋的學習數據和師生交流情況，規劃好當期線下課程的教學方案，重點解決學生的疑點和難點問題。

1.2 線下課程的設置與實施

由于線上學習資料的形式多為時長不超過15 min的主題為單個知識點的微課視頻，學生學習時缺乏對整體章節內容的系統和連貫的認識，對于重難點不容易深入理解和長久記憶。因此，線下課程的主要目的就是通過教師面對面的講解和總結，幫助學生更好梳理知識點，形成知識框架。特別是學生對教學重難點的掌握情況，直觀面授的效果明顯優于線上自學。所以，線下教學的內容忽略線上自學就能掌握的部分，而把側重點放在重要知識點，如“DNA復制、RNA轉錄和翻譯過程”的講解上。對于“原核和真核生物基因表達調控”這部分抽象知識點，采用多種可視化教學素材來幫助學生更好地理解。

線下課堂具有線上課堂缺乏的參與感和氛圍感，在進行SPOC混合式教學時應該充分發揮這一優勢，通過設置答疑時間和學生一起探討解決線上學習中遇到的問題，以及學生授課、課堂提問等方式，提升學生的專注力和參與度。具體實施方法為：在線下課堂上課前一周，通過QQ群公布上課知識點，提出一個主題，請一組學生自行查閱資料，制作PPT，上課時向其他同學進行10 min的授課。授課結束后，其他同學提問，教師點評。這種體驗式授課讓師生角色互換，學生不再是被動的聽眾，而是需要對知識點進行深入分析和理解，用自己的方式表述出來，這無疑強化了記憶，促進了知識的內化。此外，每次的課堂提問，教師針對講解的知識點設計兩三個選擇題，不再是點名請同學回答，而是改成所有同學用“學習通”APP進行現場答題，教師手機端即刻就可以顯示全班答題詳情，根據結果，教師請不同答案的學生分別說明理由，并展開討論。這樣做充分利用了學生手機不離身的特點，“迫使”懶于思考的學生參與答題，檢驗了學習效果，且活躍了課堂氣氛。

1.3 考核評價體系

混合式教學的實施過程中突出了學生的主導地位，有利于培養學生的自學能力，因此考核評價體系中也應加強對學生參與度和自學能力的評價，即增加形成性評價的比重[5]。在課程一開始就將考核和評分標準公布出來，讓學生參照著規范自己的學習行為和習慣。本課程考核是全程性的，最終成績包括平時成績和期末考試成績。平時成績由線上課堂的視頻觀看(5%)、章節測試(20%)、線下課堂的出勤(5%)、學生授課(15%)和課堂作業(5%)等組成。學校組織的期末筆試考試成績占50%。

2 實施效果

課程結束后，通過訪談和問卷調查收集學生對SPOC混合式教學法的感受和評價、建議。結果顯示：近8成學生贊成混合式教學改革，認為這種教學方式增強了自己的主動學習意識和自學能力，7成學生認為課程的趣味性增強了，在做課堂任務的過程中分工合作能力也加強了。對于最終的學習效果，我們以完全線下教學的兩個班級作為對照，分析了SPOC混合式教學班級的期末筆試考核成績，發現后者的平均成績比前者高3～6分，說明混合式教學有利于提升學習效果。但是后者的90分以上高分和70分以下低分同學的占比稍大，成績分布更加分散。原因是混合式教學對學生自學能力的考核加碼了，基礎和自學能力較好的學生能夠更加適應這種學習方式，從而好上加好，而基礎或自學能力較差的學生就會容易顯露短板。

3 問題與反思

對“分子生物學”課程進行SPOC模式混合式教學的實踐，能夠激發學生學習的主動性，提升教學效果，但還存在一些不足之處，需要改進和完善。首先，為了實施混合式教學，教師需要花費傳統線下教學兩倍以上的時間來進行備課，重新規劃線上和線下的教學內容并準備相關的教學資料，兩者不能重復過多，也不能脫節，因此教師需要對教學大綱有全面且深入的理解和把握，也需要有足夠的精力和耐心來整理和編排線上學習資料[6]。當前是信息時代，慕課、微課、短視頻等材料非常豐富，但水平參差不齊，教師需要預先對其進行篩選，擇優選用。其次，線下課堂中要對線上教學的難點和疑點進行總結和解惑，還要提出啟發性的問題引導學生思考和討論，因此教師需要及時跟進學生的學習進度，收集分析各期線上學習中的問題。再次，對于自控能力差的學生，還要多次督促其完成線上學習任務。以上這些都要占用教師大量的時間和精力，若是沒有充分準備，就達不到教學改革的預期目標。

4 結語

將SPOC線上線下混合式教學法應用于湖北工程學院的“分子生物學”課程教學改革中，開展了教學模式的探索與實踐。根據知識結構合理安排線上線下教學內容，根據學情反饋布置相應的課堂任務，著力于激發學生學習的主動性，形成了一套貫徹“以學為主”思路的混合式教學方案。將其應用于“分子生物學”教學實踐，達到了“以學定教，以教促學”的教學目標，提升了教學效果。然而，教學改革是一項長期的系統工程，需要教師精心投入，不斷探索，進一步優化教學資料和教學手段的組合，完善學習的監督機制，使線上和線下教學的優勢更加有機互補。