基于雨課堂平臺的BOPPPS教學模式在醫學細胞生物學混合式教學中的應用

于文靜 高志芹 王玉冰 成敏

1濰坊醫學院教務處，濰坊 261053；2濰坊醫學院生命科學與技術學院細胞生物學教研室，濰坊 261053

現代教育技術的發展推動了線上課程學習和線下教學組織混合式教學模式的開展。以雨課堂和BOPPPS為例，雨課堂是清華大學和學堂在線共同推出的新型智慧教學解決方案，將教學工具巧妙融入PowerPoint與微信，可以為教學過程提供數據化、智能化的信息支持[1]。

BOPPPS是源于加拿大的教師技能培訓，由導言(bridge-in)、學習目標(objective/outcome)、前測(pre-assessment)、參與式學習(participatory learning)、后測(post-assessment)和總結(summary)6個教學環節構成[2]。經過多學科教學實踐，已經成為教師進行教學設計和課堂組織教學的一種有效模式。

醫學細胞生物學是在顯微、亞顯微和分子水平3個層次上，研究細胞的結構、功能和生命規律的一門學科，是醫學院校臨床醫學類專業的基礎課程之一，具有前沿進展快、實用性強等特點。課程的線上優質資源豐富，四川大學、廈門大學建設的細胞生物學線上課程均為國家精品課程，地方醫學院校如何有效使用免費的精品線上課程資源或是自建線上課程，通過混合式教學提升課程的高階性和挑戰性，讓學生通過本門課程的學習，能夠以批判和辯證的思維解釋人體生命活動規律，從細胞學基礎解釋人體的生理生化和病理現象，為臨床疾病及其分子細胞機制的學習打下良好的基礎，服務于學校培養高素質應用型醫學專門人才的辦學定位。

本研究在醫學細胞生物學混合式教學設計方案中結合了雨課堂和BOPPPS教學模式，探索現代教育技術和教學方法在混合式教學中應用的效果，推動線上課程學習和線下教學組織的有效結合，實現線上和線下教學的優勢互補，并解決線上線下學習行為數據全程采集的問題。

1 醫學細胞生物學混合式教學實施方案

1.1 授課對象與學情分析

醫學細胞生物學課程的授課對象是一年級新生。從知識儲備方面來看，學生已經對細胞結構與功能有了初步的認知，需要建立的是生活常識、生化反應和細胞之間的關聯。學生對學習軟件和平臺的接受能力很強，能夠迅速適應線上教學的學習要求。課程要求學生在高中生物學的基礎上，全面、立體地掌握真核細胞的結構與功能；以聯系的、動態的和整體的觀點認知和理解人體生命活動，并具有用細胞生物學研究的基本方法解讀學科前沿進展的能力。

1.2 雨課堂和BOPPPS教學模式的應用

線上教學部分使用的課程資源是教學團隊錄制的細胞生物學課程視頻，目前在山東省高等學校課程聯盟已經上線運行3年。線上教學資源在課程中分類使用，重點內容部分線上視頻的學習有明確的學習目標，其學習情況計入考核成績，同時會在線下組織翻轉課堂教學和課堂討論。其他教學視頻亦作為線上自主學習教學資源，以線上測驗和線上討論的方式組織教學活動。

線下教學以雨課堂為教學載體，以BOPPPS教學模式的6要素開展線上、線下教學的綜合設計，形成教學實施方案，并在實際應用中科學分析線上課堂教學組織的有效性。利用線上教學對學習行為記錄和交互便利的優勢，提升pre-assessment，participatory teaching和post-assessment 3個環節的效率，并為評價方式的改革提供數據基礎。

1.3 課程考核方案

在醫學細胞生物學課程考核方式上，必須堅持過程性考核與終結性考核相結合。課程成績具體構成為：過程學習(20%)+實驗(20%)+課堂互動(10%)+期末考試(50%)。在線課程將通過課程運行質量報告對學習者進行數據采集、統計分析，挖掘基礎數據，從橫向與縱向、靜態與動態等方面對教師的教學質量、學生的學習狀況進行統計分析，實現及時有效的監控、診斷和反饋。

2 以“線粒體”為例的醫學細胞生物學課程混合式教學案例

2.1 案例能力目標

2.1.1 認知能力 學生能夠對線粒體的超微結構、起源、存在的合理性和重要性形成科學的認知，并能夠進行個人的思考。

2.1.2 分析能力 解讀線粒體相關的研究進展，具有發現問題、分析問題、解決問題的能力。

2.2 案例設計思路

以醫學細胞生物學課程中線粒體為教學內容，以在山東省高等學校課程聯盟上線運行的自制課程資源《線粒體的半自主性》為線上學習重點，以雨課堂為線下主體教學平臺，以BOPPPS教學模式的6要素開展綜合設計，形成教學實施方案。在授課過程中，突出基礎知識引導、重點難點詳解、前沿熱點拓展的課程特色，發揮線上課程與線下課程相結合、課內學習與課外拓展相結合的優勢。案例教學的能力目標及其實現策略如下所示。

2.2.1 重點知識解決策略 以重點知識“線粒體的半自主性”為例，圍繞線上課程資源開展的教學設計，從主題詞“半”“自主性”和核編碼線粒體轉運的過程設計問題情境，啟發學生思考，更加注重學生思維能力的培養，逐步提高學生分析問題、解決問題的能力。

2.2.2 難點知識解決策略 針對一年級學生沒有生物化學基礎，難以理解線粒體功能的學情，以氧化磷酸化相關的實驗研究開展參與式教學，引導學生學會分析實驗條件，總結實驗結果，并藉此建立氧化磷酸化和電子傳遞鏈發生的位置及其相互關系，培養科研分析的能力。

2.2.3 拓展知識解決策略 針對線粒體起源，設置英文故事背景，活躍課堂氣氛，引導學生為自己支持的學說尋找證據，并將證據形象化分類，幫助學生理解假說；利用不同假說的優缺點將學生再次置于思索的情景，補充介紹非共生假說，啟發其對細胞器起源的思考。以簡單易懂的英文小故事導入，適當滲透專業英語，增強學生對專業英語學習和應用的興趣。

2.3 考核評價與總結

教學團隊在教學設計方案中預先建立學習質量綜合評價模型，統籌學習行為向量和學習成績向量，通過提前制定的在線教學質量的評估數據指標，在山東省高校課程聯盟和雨課堂動態監測教學實施狀況。

基于BOPPPS教學模型的教學設計，有效地調動了學生學習的興趣，提升了課前、課中、課后3個環節的互動積極性和關注度，線下雨課堂數據顯示學生通過彈幕和投稿等形式參與教學互動活躍，每學時人均超過3次。課后環節，通過學生后測、學習反饋和學生獨立繪制的思維導圖等形式，對學生的學習開展綜合評價。

3 醫學細胞生物學課程混合式教學改革的思考與展望

將BOPPPS教學模式系統引入線上線下混合式教學實踐，將線上課程資源的學習便利與雨課堂作為教學載體的即時互動等優勢功能相結合，共同加強了BOPPPS教學模式對課程內容的前測、參與式教學和后測環節的實施，提升了課堂教學組織的有效性。但是，在教學實踐過程中，混合式教學改革依然面臨著無法回避的教學組織和教學設計等多個方面的難題[3]。

3.1 線上學習效果的差異化較大

學生線上學習的主動性差異化，以及主要由其導致的線上學習效果差異化較大，一直是線上教學的痛點問題。BOPPPS教學模式的解決方案的優勢在于，“outcome”環節在線上學習開展之前發布線上學習的目標，以思考性問題的形式布置學習任務；“pre-assessment”環節設計更有針對性的前測問題并納入評價；通過任務驅動和前測考核提升自律性相對不足的學生線上學習的效果。

3.2 線下課堂組織的靈活性不夠

線下課堂的翻轉力度和靈活性不夠，學生提出的思考性問題數量不多，尤其是高質量的有深度的問題較少，選題翻轉的過程中學生表現出在PPT制作和現場講解的方面存在基礎性問題。線下課堂全部教學環節的組織可以通過雨課堂快捷的課上測驗(可以一鍵發送融入PPT的習題，可以控制答題時間，可以即時可視化顯示答題結果并針對性講解)、創新的師生互動(彈幕、投稿、課堂紅包、隨機點名)、完善的作業題型(主客觀題、投票題，附件作答、拍照上傳、語音回復等，滿足不同作業需求)加以強化。

針對線下翻轉課堂組織中存在的部分學生惰性較強、參與度不夠的問題，采用改良后的“金魚缸”討論課堂加以改善。第一次分組討論是每組討論不同的問題；第二次分組討論是交叉分組匯報；第三次是金魚缸討論，討論問題升級，以規則設置“金魚缸”，以“缸內”學生為主完成問題的討論解決，“缸外”學生旁聽學習的同時，可以發表不同的看法參與討論。該組織形式的優勢在于：第一次分組討論A問題的每一位學生會被分在不同組中匯報討論結果，每一位學生在第二次分組討論中都有發言任務，這樣可以避免部分學生在討論環節的懈怠。具體情況詳見圖1。

圖1 濰坊醫學院醫學細胞生物學課程混合式教學“金魚缸”討論組織示意

3.3 教學評價開展的綜合性不強

現行混合式教學的評價多是在調整原有的終結性評價比例的基礎上，加入線上學習和測試的數據。線下教學組織部分的過程性評價缺乏數據采集的途徑。教學評價沒有實現對學生完整學習過程的觀察和評測，缺乏對學生思維、能力、情感和素質的綜合評價，不能實現教學目標-教學過程-教學評價的一致性，也不利于教學評價對“教與學”的反饋提升作用的發揮。

在結合了雨課堂和BOPPPS教學模式的混合式教學中，BOPPPS教學模式明確了前測、中測和后測3個要素，可以納入過程性評價數據采集；雨課堂對課前測驗、課中互動和課后作業的數據實現全面采集，為建立過程性評價與終結性評價相結合的綜合評價體系提供了便利，可以指導教師和教育管理工作者在教學實踐過程中開展教學有效性的分析。

綜上所述，現階段包括醫學細胞生物學教學在內的課程教學都面臨著混合式教學模式探索的實際問題[4]，大規模線上教學以不同樣態在多個不同的教學平臺開展，雨課堂等智慧教學方案為高校教師的教學開展提供了更多選擇。好的混合式教學應該讓學生擁有更大的自主權，能夠激發更強的自主學習的內在動力，也更加考驗高校教師的教學理念和能力。在混合式教學模式的探索中，我們還需要完善線上細胞生物學教學平臺，加強與現代智慧教學技術的深度融合，系統開發BOPPPS教學方案，合理運用教學評價模型，探索更加科學客觀的教學效果評價方法，促進教學質量的不斷提高。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明于文靜：研究設計和論文撰寫；高志芹和王玉冰：研究的課堂組織；成敏：研究規劃設計