“雙一流”建設背景下生物化學混合式教學改革的研究與實踐

趙海霞 姚慧鵬 布同良 吳琦 單志

［摘 要］生物化學課程是農業院校重要的專業基礎課，文章在分析生物化學課程現狀的基礎上，提出構建以“學”為中心的“三環節+雙主體+雙提高”教學模式，通過抓好課前、課中和課后“三環節”，激活教師與學生“雙主體”的互動共振，實現教師教學能力和學生學習能力的“雙提高”，探索線上與線下結合的混合式教學改革實踐，推動傳統課堂教學模式改革創新。

［關鍵詞］生物化學；問題剖析；混合式教學模式

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）24-0029-04

生物化學是一門交叉學科，它引入數學、物理、化學學科的理論和方法研究生命現象，使人類得以在分子水平層面認識生命活動的本質，是現代生物學領域發展最快的前沿學科之一。生物化學課程是農業院校重要的專業基礎課，在農學類、生物類、食品科學類專業課程教學體系中起到承前啟后的作用，對學生專業知識體系的構建、后續課程的學習具有重要意義，在專業人才培養中發揮著重要作用。但由于生物化學課程存在知識體系龐大、概念抽象難懂、各種代謝過程復雜難記的特點，加之各專業學生在生源上存在較大差異、部分教師教學方法過于單一等問題，部分學生學習生物化學難度大、興趣不足、學習狀態不佳，學生成績兩極分化嚴重、掛科率高。因此，筆者通過對四川農業大學（以下簡稱我校）生物化學教學現狀進行系統剖析，以找出問題所在，尋求應對策略。

一、生物化學教學現狀剖析

（一）生源及專業培養目標的差異性與課程教學要求的統一性之間的矛盾

生物化學主要是從分子水平層面研究生物體的化學本質及其在生命活動過程中化學變化規律的一門科學，學習該課程需要較好的化學與生物學基礎。生物化學課程面向我校農學類（農學、林學、動醫、中藥、茶學等17個專業）、理學類（生科、生技、生工、化生等5個專業）、工學類（食工、食質等3個專業）共25個專業開設，各專業既包括來自普通高考生源的學生，也包括來自專項計劃、職教生源的學生。其中，專項計劃包括高校專項、國家專項、地方專項、少數民族預科、省屬高校幫扶專項、鄉村振興專項計劃六大類，我校每年面向貧困地區實施的專項招生計劃人數在1000人左右，約占總招生人數的10%。專項計劃主要招收的是邊遠、貧困、少數民族等區縣農村考生，其生源地教育條件相對落后，學生的生物學、化學基礎較差。比如，鄉村振興專項計劃生源的學生主要來自四川三州的貧困縣，是定向培養的鄉村振興急需的本科人才；而職教生源的學生來自職業高中、技術學校，一般來說并沒有完整、系統地學習過高中生物和化學課程。

由于職教和鄉村振興專項計劃招生人數較多，學校對其進行了單獨組班教學，設置了食品質量與工程職教班、林學專業民特班等班級進行教學與管理。而其他專項計劃生源由于招生人數相對較少，學生與普通生源學生混班教學。同時，伴隨著新高考“3+1+2”或“3+3”政策的執行，來自普通高考生源的學生中也存在部分未修讀高中化學或生物學課程的學生。四川省新高考改革方案從2022年秋季入學的高一年級學生開始實施，因此2025年是四川省第一屆新高考，而我校作為地方高校，主要招收來自四川的學生。屆時，生源差異性導致的學習基礎差異性將更加顯著，會出現同一專業部分學生學習非常困難的情況，從而對統一教學目標的實現造成一定的困難，即學生個體差異性與專業課程教學目標統一性之間的矛盾，這容易導致部分生物學、化學基礎相對較為薄弱的學生在生物化學課程的學習上相對吃力，進而影響其學習積極性和教學效果。因此，如何解決生源差異性帶來的學習問題成為課程組亟須解決的首要任務。

（二）傳統“填鴨式”課堂教學模式與新時代卓越創新人才培養要求之間的矛盾

傳統大眾教育背景下，生物化學課程基本是大班教學，教學方法和手段大多采用傳統教學模式，教師在教學過程中處于主體地位，按進度完成教學，課堂大多數時間以教師講授為主，師生交流互動時間較少、課堂氣氛沉悶、學生參與度低、學習效果差，即使安排一些課堂活動，題目也相對簡單，很少引入創新性、綜合性的問題。這樣的教學模式強調學生對知識的接受與掌握，而忽視了學生發現與探究的過程，容易導致學生長期被動學習，缺乏主動學習、獨立思考的能力，更缺乏分析解決問題和思維創新的能力。因此，課堂教學要樹立“以學生為中心”的教育理念，即在教學中將學生作為教學環節的中心、作為課堂的主體，要將學生綜合素質、分析解決問題能力及學習能力的提升作為課堂教學目標。

教學質量取決于教師的“教”與學生的“學”。教師如何發揮主導作用、解決“教什么”和“怎么教”問題，學生如何成為學習主體、變“要我學”為“我要學”，是當前本科人才培養的重要研究課題。面對成長于互聯網時代的“00后”大學生，如何與時俱進、因材施教，培養出具有創新精神的高質量人才，是當前大學面臨的重大挑戰。因此，改革傳統“填鴨式”教育模式，構建重過程、重能力培養的互動混合式教學模式勢在必行。

（三）傳統單一教學評價與學生綜合能力培養目標之間的矛盾

傳統教學評價相對單一，學生成績一般由平時成績+期末卷考成績組成，總成績主要取決于卷考成績。這種評價方法雖然能夠較為準確地評價學生對某一規定范圍內知識的掌握程度，但缺少了對學生學習表現、課堂參與度、學生自主學習能力、學生分析和解決問題能力等綜合素質的多方評價，不能科學合理地評估學生的學習效果。素質教育和創新人才的培養需要依托“以學生為中心”的主體思想，要求對學生因材施教，調動學生學習的主觀能動性。因此，有必要開展多元評價，多方面考查學生對所學知識的掌握程度、提出問題和分析解決問題的能力水平，以及對未知內容進行探究分析和總結的能力水平。

二、混合式教學模式設計與改革實踐

通過對生物化學教學現狀的剖析，可以發現提升教學效果的關鍵是要構建以“學”為中心的課堂，學生的學習感受和收獲支撐著學生綜合能力的提高和專業能力的發展。經過課程組的不斷建設，我校生物化學慕課已于2019年12月在中國大學慕課平臺上線，并于2021年被認定為省級線上一流本科課程，任課教師皆為具有多年教學經驗的教師，具備開展混合式教學的基礎。課程組通過構建“三環節+雙主體+雙提高”的混合式教學模式，驅動學生的學習動力和創新活力，科學全面地評價學生的學習效果，最終實現培養高素質創新人才的教育目的。

（一）抓好課前、課中和課后“三環節”

“三環節”是指教學的課前、課中和課后環節，環環相扣，“三環”一體。學生是貫穿三環節的教學主體，構建以“學”為中心的課堂，就是要強化課前、課中和課后學生的參與度。課前，教師提前一周通過慕課堂推送教學視頻、課件等學習資料，發布學習任務，要求學生完成課前預習，并提出若干問題，分發給各小組，使其據此準備課堂匯報；課中，教師通過慕課堂測試檢測學生預習效果，再要求學生以小組為單位匯報課前分配的問題，對于學生回答不準確或解決不了的問題，教師要進行糾正和解答，并進行適度拓展和延伸，組織課堂提問和討論，然后進行師生雙向評價，也可在慕課堂實時發布討論題目和測試，進行互動溝通與反饋；課后，通過發布作業、討論、拓展資源、單元測驗和課程小結，讓學生及時鞏固和復習總結知識點，或繪制思維導圖，實現學習的閉環管理。通過線上+線下混合式教學，在課前、課中和課后每一環節都給予學生全新的體驗，鍛煉學生的總結、歸納與表達能力，同時培養其互助和團隊協作意識，提高其學習興趣和參與度，從而弱化生源造成的學習基礎和能力的差異，拓展學生學習專業知識的廣度和深度。

（二）落實“雙主體”教學

“雙主體”是指教師和學生都是教學活動的承擔者和參與者，教師是教授的主體，學生是學習的主體，二者構成同一教學過程的兩翼。教師主體性表現在對課程和教材的深入理解和把握，教師要完成對教學內容的整合，巧妙設計課堂教學流程，把握節奏，適當引領，精心設計課前、課中、課后具體環節，做到環環相扣。學生作為課堂學習主體，要積極配合和主動參與到課堂學習活動中。在課前，參與線上+線下資料預習、小組問題提出、小組問題資料收集和討論；在課中，參與小組匯報和答疑、對其他小組的匯報進行評價和提問、進行課堂測驗與互動討論；在課后，參與知識點總結、測試等。教師要充分調動學生的主觀能動性，鼓勵其積極利用教材、習題、媒體等各種教學資源，實現自主學習與知識建構。“教”的主體與“學”的主體兩者相互依存、互動共振，把教學活動由淺層引向深度，全面提升“教”與“學”的質量。

（三）實現師生“雙提高”

“雙提高”是指教師教學能力和學生學習能力的共同提高。學生通過課前、課中、課后全程參與從信息收集、分析整理、歸納總結到匯報答疑、討論互動、測試檢驗等的自主學習探究活動，全面提升自身的綜合素質，學習能力大幅提升。作為教授的主體，教師不僅僅是參與課堂上的90分鐘，而是全程參與課前、課中和課后三環節。課前，提前對教學內容進行整合，選擇相應知識點、教學視頻與拓展資料，提前設計和組織教學過程；課中，對學生提出的問題能正確回答和適當引導學生回答；課后，開展答疑、指導等活動，幫助學生解決學習上的問題。教學過程中教師與學生形成互動與共振，教師傳授學生知識，學生也會給予教師靈感與啟示，促使教師彌補自身知識的不足，實現教學相長。對此，筆者在教學過程中深有體會。某次一名學生在進行課堂小組匯報時，提到維生素C缺乏會引起壞血病，就有另外的學生提出，肉食動物比如獅子、狼等不吃蔬菜和水果，為什么沒有出現維生素C缺乏癥？這個問題是筆者的知識盲區，督促筆者通過課下學習拓寬自己的知識面。學生在教學過程中也提升了學習能力，收獲了敢于提問、質疑的勇氣，增強了團隊合作和競爭的意識。

通過開展混合式教學，從多方面角度對學生綜合能力進行評價，重點考查學生的學習態度、努力程度和團隊協作意識，可以弱化生源不同所帶來的學生學習基礎的差異性。混合式教學改革前，生物化學課程教學評價以期末筆試成績為主要評價指標，成績由期末卷考（60%）+課堂測驗（30%）+考勤（10%）三部分組成，期末卷考對成績影響很大，過分放大了期末卷考的評價功能，存在“一張試卷定成敗”的問題，使得化學和生物學基礎較弱的學生不及格率較高，而這種單一化的考試方式也制約了學生的個性發展和綜合能力的提高。2019年12月，我校生物化學慕課在中國大學慕課平臺上線后，課程成績組成調整為期末卷考（50%）+慕課成績（45%）+考勤（5%），其中慕課成績又由單元測驗+單元作業+討論+考試四部分組成，淡化了期末卷考的評價功能，提高了線上慕課自主學習的分值占比。學生在中國大學慕課平臺觀看教學視頻進行預習和復習、參與提問和答疑互動、完成章節測驗以檢測學習效果，一定程度上提高了其課程參與度和自主學習、研究的能力。2021年3月，課程組開始推行混合式教學改革，再次將生物化學課程成績組成調整為期末卷考（35%）+線上成績（30%）+慕課堂考勤（5%）+課堂測試（10%）+課程討論（10%）+翻轉課堂學生互評（5%）+翻轉課堂教師評分（5%）七部分，線上成績又由單元測驗+單元作業+討論+考試四部分組成。從成績組成上看，課程考核的重點已經由期末卷考轉變為全程考核，考核方式更多元化和立體化，覆蓋教學的課前、課中和課后三環節，考核內容更多樣和全面，既有基本知識，又有延伸和擴展；既能考查學生的知識學習能力、運用能力、遷移能力、歸納總結能力，又能考查學生的學習態度、團隊協作能力、表達能力等。

混合式教學模式既充分利用了慕課教學資源和慕課堂管理服務教學，又充分體現了教師作為課堂教授主體的引導作用和學生高度參與學習的主體地位，既調動了學生學習的主觀能動性，又讓學生認識到知識內容的趣味性和實用性。同時，弱化生源不同所帶來的學生學習基礎的差異性，即使是學習基礎較差的學生，只要認真對待學習，都能取得理想成績。作為教學過程的雙主體，教師和學生全程參與教學過程，同頻共振，相互促進，實現知識和能力的“雙提高”。

三、討論

隨著教育改革的不斷深化和科技的進步，新的教學手段和教學模式不斷涌現，針對生物化學課程“教”與“學”的問題，混合式教學才是未來教學模式的發展方向。生物化學課程改革經過試點和后續擴展，目前已開展5輪，涉及11個教學班，覆蓋1000余名學生。通過5輪混合式教學改革發現，把學生參與教學情況與成績掛鉤后，學生學習主動性和課堂參與度大幅提高，自主學習能力也明顯提高，課堂討論氛圍熱烈，激發了學生的學習潛能。同時，在教師與學生的互動中，教師能由淺入深地引導學生，學生也能給教師很多教學上的啟發，真正做到了教學相長。另外一個比較明顯的變化是，學生的平均成績得到了一定提升，對比課程改革前的學生成績，基礎薄弱學生的不及格率明顯降低。

混合式教學模式下的學習效果評價，除了關注學生的學習績效，還要重點關注學生在教學過程中的參與度、感受和收獲，以及學習態度和行為的變化。混合式教學需要教師投入大量的精力，也是對教師知識儲備的考驗，如何調動教師參與混合式教學改革的積極性，更需要學校出臺相關政策予以支持。

四、結語

教學改革是一項系統工程，我校基礎生物化學課程混合式教學改革自2021年開始，已由點到面逐步展開，但當前仍處于探索和實踐階段。未來改革還將繼續深入，不斷調整和優化教學模式，并持續堅持以學生為中心的教學理念，不斷提高教師自身素質和能力，努力使教學工作更有成效。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責任編輯：劉鳳華］