基于現(xiàn)代信息技術(shù)的《細胞培養(yǎng)技術(shù)》混合式教學(xué)改革研究與實踐

呂慧芳 曲書昊 陳忠杰 趙麗 彭志鋒 宋幸輝 王瑞寧 董望

（河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院，河南鄭州 450046）

細胞培養(yǎng)技術(shù)是一門技術(shù)性、實驗性科學(xué)，其觸及的范疇廣闊，與生活生產(chǎn)密切相關(guān)，學(xué)科交織性強，與基因工程、細胞工程、生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科相互融合。《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 包括現(xiàn)代生物技術(shù)原理及原理的實踐應(yīng)用，操作性較強[1]。由于細胞體積微小，肉眼難以看到，學(xué)生常常感到復(fù)雜抽象難以掌握，傳統(tǒng)的教學(xué)方法以“教師為中心”，課程的學(xué)習(xí)完全由老師主導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生參與度極低，在長期的學(xué)習(xí)中，學(xué)生養(yǎng)成了“被監(jiān)督著學(xué)習(xí)” 的習(xí)慣，導(dǎo)致學(xué)生嚴重缺乏自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)教學(xué)模式多在課程結(jié)束時采用考試的形式進行評價。且考試主要以死記硬背書本知識為基礎(chǔ)，平時成績考核方式單調(diào)，這種考核方式只注重了結(jié)果，卻忽視了過程，具有片面性，無法考核到每一個人，因此，傳統(tǒng)課堂無法全面反映一個學(xué)生的綜合素質(zhì)，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)[2]。

在細胞培養(yǎng)實驗教學(xué)過程中，實驗步驟煩瑣、要求嚴格、技術(shù)要點多，由于細胞體積微小，肉眼難以看到，學(xué)生常常感到復(fù)雜抽象難以掌握，導(dǎo)致學(xué)生不能掌握全部實驗操作。且由于教學(xué)時間、空間及教學(xué)條件的限制，《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 實驗課只能講授學(xué)生一些基礎(chǔ)性的實驗知識。近年來，隨著科學(xué)水平的進步，《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 的新知識、新方法不斷增加，《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 相關(guān)的實驗日新月異，然而這些實驗項目往往不能開展，致使學(xué)生對《細胞培養(yǎng)技術(shù)》的認知失去全面性，不利于培養(yǎng)出實踐能力強的優(yōu)秀人才。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+” 時代的到來，將信息技術(shù)與《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 教學(xué)內(nèi)容深度融合將是未來教學(xué)的趨勢[3]，本研究借助“超星學(xué)習(xí)通” “云班課” 和“雨課堂” 平臺搭建了《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 教學(xué)資源庫和考核評價體系，將學(xué)生線上的自主學(xué)習(xí)和教師線下講授有機結(jié)合，構(gòu)建了“以學(xué)生為中心+現(xiàn)代信息技術(shù)” 的教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，從而促進《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 教學(xué)質(zhì)量的提升，推進教學(xué)改革發(fā)展。

1 混合式教學(xué)改革路徑

選取2018 級動物藥學(xué)專業(yè)的53 名本科生作為對照組，選取2019 級動物藥學(xué)專業(yè)的50 名本科生作為觀察組；對照組采用課前學(xué)生自主預(yù)習(xí)、課中老師以“多媒體+板書” 的方式進行講授、課后布置課后作業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)模式完成整個教學(xué)過程。觀察組借助“學(xué)習(xí)通” “云班課” “雨課堂” 多種網(wǎng)絡(luò)信息學(xué)習(xí)平臺，采用線上線下混合式教學(xué)模式，課題組經(jīng)前期調(diào)研學(xué)習(xí)，確定實施方案并開始實施，建立《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 線上線下混合式教學(xué)方法[4]。

1.1 基于“學(xué)習(xí)通” 建立《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)資源

“超星學(xué)習(xí)通” 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺立足于信息化與教學(xué)深度融合，擁有教學(xué)資料發(fā)布、小組討論、電子資源搜索下載、隨堂測試、圖書館資訊瀏覽、作業(yè)布置與批改、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計等強大的功能，融資源、學(xué)習(xí)、評測于一體[5]。本研究通過在“學(xué)習(xí)通” 平臺上傳上課課件、教學(xué)大綱、授課計劃、教案以及教師講課錄制視頻，建立章節(jié)測驗題與作業(yè)庫，建設(shè)了《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 在線課程，觀察組學(xué)生可以利用電腦，手機自助完成電子資源下載，隨時進行課程知識的學(xué)習(xí)。“學(xué)習(xí)通” 平臺還有一些其他學(xué)校的優(yōu)質(zhì)課程資源，老師會在課前選擇一些適合學(xué)生的優(yōu)質(zhì)擴展資源及《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 的前沿知識、實驗內(nèi)容，發(fā)布給學(xué)生，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，以擴寬眼界，增強對細胞培養(yǎng)實驗操作的感知，從而在《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 實驗課中更得心應(yīng)手。“學(xué)習(xí)通” 移動端操作方便、簡單，在每堂課程結(jié)束后，教師會在“學(xué)習(xí)通” 平臺中發(fā)布課后作業(yè)題或章節(jié)測驗題，學(xué)生及時在“學(xué)習(xí)通” 中完成線上作業(yè)、答疑等。學(xué)生通過章節(jié)測驗和習(xí)題練習(xí)，加深對基本概念和理論的理解，同時，教師也能及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，一方面作為平時成績的積分點，督促學(xué)生認真學(xué)習(xí)，另一方面，教師根據(jù)學(xué)生的錯題情況及時做出輔導(dǎo)和重難點的講解，進而提高學(xué)習(xí)效果，達到對知識的及時鞏固和復(fù)習(xí)，利于基礎(chǔ)扎實、技術(shù)牢靠的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

1.2 基于“雨課堂” 加強課堂教學(xué)互動

“雨課堂” 通過嵌入到微軟的PPT 軟件中，與PPT 完美融合，學(xué)生端不需要下載APP，掃碼即可使用。“雨課堂” 全方位覆蓋課前、課堂、課后的每一個環(huán)節(jié)，能進行多樣化的課前預(yù)習(xí)、隨時進行課堂測驗、多元化地布置作業(yè)，師生互動更方便，還能通過大數(shù)據(jù)掌控學(xué)習(xí)進度[6]。觀察組學(xué)生在課程開始前使用“雨課堂” 進行簽到，通過“雨課堂” 的掃碼簽到，不僅可以縮短傳統(tǒng)考勤時間，而且增加了課堂趣味性，能使學(xué)生以飽滿活躍的精神狀態(tài)進入課堂。

“雨課堂” 教學(xué)的最大特色就是互動方式多樣，學(xué)生課前通過“學(xué)習(xí)通” 中的課件進行了預(yù)習(xí)，基本了解了本節(jié)課的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。在觀察組教學(xué)中，利用“雨課堂” 進行多種課堂互動，教師通過滾動學(xué)生頭像隨機點名讓學(xué)生回答問題，學(xué)生此刻相對激動，相比于傳統(tǒng)的沉悶課堂，該互動使課堂更富于生動性，也能吸引學(xué)生的注意力。同時，觀察組學(xué)生遇到不懂的問題可以通過彈幕發(fā)送或投稿與老師互動。此外，通過在PPT 中導(dǎo)入單選題、多選題、投票題等各種題型，教師每隔10～20min 的講解中，發(fā)送一道題目及時考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生答題結(jié)束，可以通過投屏查看全班的答題情況，該方式的互動不僅能督促學(xué)生在課堂中集中注意力聽講，也能夠使教師可以隨時掌握學(xué)生對知識的理解情況，以便進行重難點知識的強調(diào)。在課堂教學(xué)中利用“雨課堂” 互動，提高了學(xué)生在課堂中的參與度，增加了課堂互動性與趣味性，極大提升了教學(xué)效率。

同時，課后還可以通過“雨課堂” 大數(shù)據(jù)進行線上互動反饋，教師根據(jù)“雨課堂” 提供的課后數(shù)據(jù)報告，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以及對學(xué)生的平時成績做出真實記錄，同時，學(xué)生使用課程回放功能進行課后復(fù)習(xí)和鞏固，以提升教學(xué)效果。

1.3 利用“云班課” 建立考核評價體系

云班課是一款智能課堂教學(xué)工具，包含討論、投票、輕直播、問卷、頭腦風(fēng)暴、分組任務(wù)、測試練習(xí)、作業(yè)、智能批改、智能語音加分等教學(xué)活動，具備完整的學(xué)習(xí)行為記錄和完善的激勵與評價體系。傳統(tǒng)考試都是以試卷筆試的形式進行，為了全面反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況，優(yōu)化考試過程和評價體系，我們利用“云班課” 建立了考試題庫以用于期末考試，在每年考試時隨機出題，并在考試過程中設(shè)置題目亂序和選項亂序，避免學(xué)生在考試過程中出現(xiàn)交頭接耳等不良考風(fēng)。另外，“云班課” 考試采用計算機改卷，也避免了人為改卷造成的失誤和判別差異，成績更精確地反映學(xué)生對知識點的掌握情況。學(xué)生也樂于接受該創(chuàng)新的考試形式。

2 效果評價

課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，由任課教師進行期末考試，期末考試利用“云班課” 進行考試，題型有選擇題和判斷題，考試內(nèi)容涵蓋基本知識和綜合應(yīng)用題。期末綜合成績有平時成績（40%）和期末考試成績（60%）組成。平時成績包括平時考勤、學(xué)習(xí)通視頻完成情況、測試、課堂互動、討論、線上作業(yè)等。期末綜合成績總分為100 分。＜60 分為不合格，60～69 分為及格，70～79 分為中等，80～89 分為良好，≥90 分為優(yōu)秀。

同時，在課程結(jié)束后，以“匿名” 方式對觀察組學(xué)生進行問卷調(diào)查，學(xué)生填寫《混合式教學(xué)效果評價調(diào)查問卷》，以反饋該混合式教學(xué)模式應(yīng)用的效果。

3 結(jié)果分析

3.1 考核成績分析

經(jīng)觀察組與對照組兩組考核成績相對比，觀察組平時成績、期末成績、綜合成績均優(yōu)于對照組，觀察組中綜合成績的優(yōu)秀率也高于對照組（見表1）。

表1 兩組學(xué)生考核成績對比

3.2 調(diào)查問卷分析

通過對50 名觀察組學(xué)生進行問卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果見表2，所有學(xué)生認為基于現(xiàn)代信息技術(shù)的混合式教學(xué)能有效提高學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的實際參與度，能夠提高學(xué)生的自學(xué)能力，同意該混合式教學(xué)優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)。絕大多數(shù)學(xué)生認為該教學(xué)模式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自律性，增強了課堂趣味性，既利于學(xué)生理論知識的掌握，又增強了學(xué)生的實驗操作技能，且利于學(xué)生綜合分析問題能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心” 的教學(xué)理念。最后，學(xué)生一致表示愿意繼續(xù)使用以“學(xué)習(xí)通” “雨課堂” 和“云班課” 為基礎(chǔ)的混合式教學(xué)模式。

表2 觀察組學(xué)生對基于“學(xué)習(xí)通” “雨課堂” 和“云班課” 混合式教學(xué)的調(diào)查問卷結(jié)果

4 討論

通過對2019 級動物藥學(xué)專業(yè)實施該混合模式的教學(xué)改革探索，本研究建立了“以學(xué)生為中心+現(xiàn)代信息技術(shù)” 融合的《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 混合式教學(xué)體系，構(gòu)建了《細胞培養(yǎng)技術(shù)》 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，構(gòu)建了“線上” 和“線下” 的過程性考核評價體系，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，絕大多數(shù)學(xué)生歡迎這種混合式教學(xué)模式。在課堂中學(xué)生非常樂于使用“雨課堂” 與老師互動、發(fā)送彈幕、參與隨機點名回答問題等。課下學(xué)生也積極主動向老師詢問問題，復(fù)習(xí)“學(xué)習(xí)通” 中的課程資源和作業(yè)題，展現(xiàn)了其學(xué)習(xí)的自主性，也培養(yǎng)了學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力，學(xué)生在期末考試綜合評價中取得了良好的成績。該教學(xué)改革實現(xiàn)了課程預(yù)期教學(xué)目標，提高了教學(xué)效果，利于高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，可以推廣至其他課程，為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才提供可借鑒的教學(xué)改革案例。