基于OBE理念的細胞工程課程混合式教學模式研究

游 牧，何 梅，劉海濤

(淮南師范學院生物工程學院，安徽淮南 232038)

OBE(outcome-based education)是基于學習結果的教育模式，強調反向設計，其核心理念為學生中心、產出導向、持續改進，以學習成效評價教學設計和教學目標[1]。以“學”為中心，以學生為主體，從當今社會對人才的需求出發，要求學校和教師先明確學習成果，配合多元、彈性的個性化學習要求，讓學生通過學習過程完成自我實現，再用成果反饋來改進原有的課程教學。目前OBE理念已得到教育界的普遍認可，也是未來高校課程改革的必然趨勢。

細胞工程是生物師范類專業的一門專業必修課，它是以各種細胞為研究對象，應用生命科學理論知識，借助工程學原理與技術，在亞細胞、細胞和組織水平上進行改造，獲得特定的生物工程產品的綜合性學科[2]。細胞工程課程內容與生物技術產業化密切相關，該學科是該領域中最直接應用于生產實踐并取得顯著效益的一門應用科學[3]。近年來，初高中課程改革越來越重視“提高生物科學素養、倡導探究性學習”。該課程涵蓋初高中多個知識、情感和價值目標，是生物類專業的一門重要專業課程。隨著互聯網技術的應用，在疫情防控常態化的背景下，“互聯網+教育”的混合式教學模式將成為未來教學改革的方向。筆者基于OBE理念，對細胞工程課程進行混合式教學模式改革探索，以期為其他課程教學改革提供借鑒。

1 細胞工程課程混合式教學現狀和發展趨勢

2016年《教育部關于中央部門所屬高校深化教育教學改革的指導意見》明確提出：著力推進信息技術與教育教學深度融合，創新在線課程共享與應用模式，推動線上線下混合式教學改革[4]。很多課程逐漸延展線上內容，發展混合式教學模式，但在實際教學過程中仍存在諸多問題。首先，教學目標模糊，教學理念落后。繼續施行“以教師為中心、以教材為中心、以課堂為中心”的教學思想，忽視授課對象，沒有遵循大學生知識、能力和素質的發展規律，教師在前面“跑著教”，學生在后面“拖著學”，師生互動較少，學生被動地接受知識。其次，教學方式單一，教學內容陳舊。教學內容未及時更新，所謂的“科技前沿”都是5年前的研究成果，教學設計、專題討論和作業習題等多年未變。課堂思政內容單薄，無法引起學生共鳴，學生缺乏學習興趣。雖然已經開展了混合式教學，但是授課主要采用“滿堂灌”式線下教學，線上教學內容很少，這嚴重制約了學生的學習主動性和創新性。最后，對學生的考核方式單一，課程教學目標達成度低。對學生的考核方式以考試為主，缺少對學生團隊合作、查閱文獻、解決實際問題等綜合能力的全方位過程性考核。對教師教學效果的考核也比較片面，不能全面反映課程教學目標的達成情況，不利于課程教學的持續改進[5]。

當代大學生在其成長過程中伴隨著互聯網的發展，傳統的教學方式既不能滿足學生的需要，也不能適應時代發展的要求。在疫情防控常態化背景下，利用網絡信息技術將線上教學和線下教學有機結合起來。通過采用混合式教學模式來提高教學效果，將成為未來教學發展的必然趨勢。

2 線上線下混合式教學模式的構建

2.1 制定基于OBE理念的教學目標按照辦學定位和具備專業創新創業能力及解決復雜工程問題能力的畢業要求，立足于用人單位對人才知識體系和實踐能力等方面的要求，借鑒同類地方師范院校相同課程培養目標和師生建議，制定教學目標。要求該課程支撐“學科素養、教學能力、學會反思”3個方面的畢業要求，在課程結束之后學生應具備掌握學科專業知識、學科教學知識、終身學習意識，并在教學大綱中進一步明確具體教學內容、教學要求、教學學時、達成途徑等，體現對課程目標的支撐[6]，提升課程的高階性和挑戰性(表1)。

表1 課程目標與畢業要求的關系

2.2 優化教學內容細胞工程課程內容豐富，實踐性強，研究前沿更新快，同時涉及初高中生物教學的多個重要知識點。優化教學內容，可以促進教學目標的達成，激發學生的學習興趣。課程教學應秉持“一條主線，兩個重點”原則。“一條主線”，是指保留細胞工程經典內容，組成植物細胞工程和動物細胞工程兩大模塊，形成主線。“兩個重點”：一是以提高學生的科研能力為重點，提高學生的實踐動手能力。細胞工程課程研究前沿更新快，與實踐結合密切，通常雖然教師已將理論知識講授清楚，但學生也難以理解和運用[7-8]。借助團隊和專業教師的科研課題，以學生小組的方式開展科學研究，引導學生查閱相關文獻，參與教師課題的子課題部分，后期在此基礎上形成自己的科研思路，參加全國大學生生命科學競賽和安徽省大學生創新創業項目。在整個過程中，學生的科研意識和科研思維得到了激發，技能得到了提升，專業思維得到了強化。二是以對接中學課標為重點，拓展師范生的專業內涵。中學生物課程作為一門科學課程，不僅要傳播科學事實和概念，而且要體現科學探究的過程。細胞工程課程作為一門實踐性較強的課程，“植物細胞培養與次級代謝產物、多倍體與單倍體育種、單克隆抗體技術、體外受精與核移植動物、多倍體與轉基因動物、干細胞與組織工程”等知識點多次在中高考試卷中被重點考查。學生對5年內的相關試卷考點進行分析評判，結合自身教師資格證考試，融入線上內容。然后，再利用師范生專業見習的機會，與當地中學“連幫對”，以小組形式，在中學生物教師的指導下，輔助中學生參加全國青少年課外科學考察活動，熟悉中學生物的教學要求。

2.3 將思政元素融入教學全過程將思政元素有機融入專業課教學，是實現知識傳授和價值引領的有效結合、落實立德樹人根本任務的重要舉措。課程思政要與時俱進，緊跟學生的腳步，真正起到“潤物無聲”的效果[9]。目前的學生大多是00后，他們天生親近互聯網，喜愛二次元和影音資料，有更深的愛國情懷，也有更強的自我意識。課程思政寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中，幫助學生塑造正確的三觀，結合嗶哩嗶哩、抖音等學生喜愛的網站，將顯性教育與隱性教育相統一，形成協同效應。教師應學會關注社會熱點，比如在講授“單倍體育種”和“植物次級代謝物”章節時，可結合熱門電視劇《功勛》中“屠呦呦”和“袁隆平”等人物，讓學生剪輯視頻或制作動漫等影音資料，上傳到微信公眾號等平臺上，統計“轉評贊”數量，使學生在學習中獲得成就感。將一個個思政事例變為有血有肉的“人的故事”，直擊學生內心，讓學生與之共情，激發學生的家國情懷和使命意識，樹立學生的社會主義核心價值觀。

2.4 改革教學方式混合式教學是信息技術與高等教育深度融合的產物。要想真正利用好混合式教學模式，首先要搭建合適的教學平臺。“學習通”智慧平臺因其完善的功能被普及。在班級學情條件參差不齊、教學課時有限的條件下，傳統的線下教學無法使每個同學完成個性化的課前預習[10]。提前將該專業的人才培養方案和課程的教學大綱上傳到學習平臺，使學生了解所學內容。每次授課前以任務驅動形式發布該項細胞工程技術的原理、操作流程、前沿發展，全面介紹該技術的運行、操作及其與其他技術混合使用的情況，同學們可以通過課前測試和群組討論檢驗預習成果。在課堂上，由于教師通過線上教學已經了解學生的預習情況，可以通過翻轉課堂形式鞏固已經掌握的知識點，對有難度的知識點采用案例法+情景游戲法進行講解，同步開啟彈幕、投票、投稿、詞云等功能，講解結束后學生分組開始“頭腦風暴”。課后，線上線下任意對接，在完成資源推送的同時，學生自主開展課后檢查，可以完成教師預先布置的作業，也可以設計一個環節，上傳相關數據或者視頻等[11]。以網絡平臺為學習載體，學生自主學習不受時間和地點的限制，可隨時隨地聆聽教師講授。除了學習通APP外，學生們還喜歡靈活多樣的線上形式，例如在長假或者運動會期間進行釘釘直播，直播以后學生分組挑戰任務，成員合作完成，提高了學生參與學習的主動性和積極性。在每個模塊節點結束后，及時上傳錄播課，每節錄播課20 min左右。在保證教學內容完整性的基礎上，錄播課可以將知識點鮮明化、創新化，學生可以反復觀看錄播課視頻進行知識鞏固，強化教學效果。授課教師也有自己的知識壁壘，為了突破傳統教學的限制，可在社交平臺建立學習群，轉載中國大學慕課(MOOC)的視頻和學習資料，讓學生感受名師的教學風范。

2.5 構建評價體系，升級評價制度傳統的細胞工程課程考核方式以期末考試筆試為主，而對學習過程沒有很好的監督和反映。升級評價制度，形成多維度評價，重在過程性考核[12]。課程總成績由平時成績(30%)、實踐能力考核(30%)和期末考試(40%)組成。其中，平時成績主要由課前預習、隨堂練習題、搶答題、出勤和作業構成，將課程學習過程做量化處理；實踐能力考核由項目方案設計、實驗操作及問題解決、團隊協作、成果展示及分析構成；期末考試由理論考試和實驗考核2個部分組成。在教師評價方面，建立了由學生評教、同行評價及教學督導組成的三級評價體系，對任課教師的教學態度、教學內容、教學方法、教學效果等進行定量或描述性評價。通過全面收集所有能反映學生實際學習成果和教師教學效果的信息，制定相應的量化評分標準，并設置不同學習環節的分值權重，經過統計分析得出最后成績。

3 教改成效

遵循OBE的原則，在教學各個環節踐行以“學”為中心，構建混合式教學模式(圖1)，實現了教與學的有機結合。筆者通過對細胞工程課程的教學改革，已經基本構建完成線上+線下混合授課模式，并將其應用在實際教學中。選取2018級對照班(改革前)和實驗班(改革后)2個班(每班54人)，進行教改前后學生成績的比較，結果發現改革后學生成績不及格率由7.5%降至0，良好率由24.4%提升至32.9%，優秀率由15.3%升至21.3%，實驗班和對照班的學生成績存在顯著差異(P<0.05)，學生發現問題、分析和解決問題的能力得到提升，綜合能力也得到提升。同時，對2個班同學的滿意度進行比較，發現實驗班學生滿意率為95.4%，對照班學生滿意率為86.2%。大部分同學認為實施課程教學改革后學生的參與度大大提高，上課時專注度明顯提升，作為教學主體參與教學過程，將生物綜合運用能力有機融入該課程教學評價中，學生對復雜問題的解決能力明顯提升。

圖1 線上線下混合式教學模式示意

4 結語

OBE作為一種先進的教育理念，是高等教育改革的方向。為了提高教學質量，細胞工程課程教師應在OBE教育理念的引導下，積極推進教育教學改革，明確課程目標，以學生為中心，堅持知識傳授與價值引領的結合，融合多種教學方法，構建線上線下混合教學模式，拓展教與學的時間和空間，提升學生學習的深度，不斷提升人才培養質量。