楊貴利,譚艾娟,李祝
(貴州大學 生命科學學院,貴州貴陽 550025)
生物化學是生命科學的基礎,是細胞生物學、分子生物學、遺傳學等專業課程的先修課程。該課程是從分子層面揭示營養物質(如糖、脂、蛋白質)和遺傳物質(如核酸)等的結構、性質、功能以及這些生物物質的合成和分解代謝規律,具有復雜微觀、抽象多變的特點[1]。因此,學生通常感到晦澀難懂、乏味枯燥,難以產生學習興趣。再加上傳統教學模式以教師為中心講課,學生被動接受,教學效果不理想。然而,隨著科學研究的不斷深入和發展,作為基礎的生物化學在生命科學領域的重要性與日俱增,學生的生物化學基礎決定了其今后的學習深度,這也就對生物化學的教學提出了更高的要求。基于目前的教學現狀,通過教學模式改革,以學生為中心,激發學生主動學習的興趣,培養其理論應用能力,迫在眉睫。
1.2.1 總體目標
生物化學作為生命科學相關專業必修課程,是通過化學與分子生物學的基本理論和方法,研究生命現象,從而闡明生命現象本質的一門學科。課程的總體目標是讓學生較為系統地掌握生物化學的基本理論知識和實驗操作技術,從而培養學生從生物化學層面認識生命現象、分析和解決問題的能力,同時讓學生了解生物化學的發展歷史和研究進展,啟發學生的科研探索和創新精神,為學生后續學習其他生物學相關課程積累知識,并為今后從事生命科學相關領域工作奠定基礎。
1.2.2 專業知識目標
(1)掌握生物體內蛋白質、核酸、糖類和脂類等分子的結構特點和功能;
(2)掌握糖類代謝,理解蛋白質、核酸和脂類代謝途徑和調節機制;
(3)理解生物大分子分析鑒定的原理及實驗關鍵步驟;
(5)理解酶的結構特點和功能、酶促反應動力學特征、輔酶維生素結構特點和功能;
(6)理解生物氧化、呼吸鏈和能量代謝的概念、氧化類型、作用機制;
(7)了解生物體內特殊生物化學過程,認識各反應的代謝規律。
1.2.3 專業能力目標
(1)通過理論課程強化學生生物化學邏輯思維能力,從生物化學角度分析和解決相關問題;
(2)通過實驗課程操作培養學生認真嚴謹的科研素質;
(3)具備基本的從事生物化學科學研究的專業素質和技能。
1.2.4 專業素養目標
生物化學課程在傳遞專業知識和提升專業能力的同時,也重點培養學生追求探索和創新的科研精神。同時,通過在知識講授過程中注重價值引領,培養學生辯證思維能力,樹立正確的“三觀”,增強學生對生命科學相關專業的認同感[2]。
OBE 教學模式聚焦學習目標的達成,突出學生的主體地位,打破了傳統的以教師為中心的教學模式。OBE 教學模式以自上而下的原則進行設計,通過創造學習情境和提供知識拓展思路,促進學習成果的實現[3]。該教學模式的創新點在于:一是教學的中心由教師轉向學生;二是以任務驅動的方式實施教學,注重課程目標與課堂目標的同步達成[4-5]。本次教學改革課前通過平臺發布預習視頻、前測知識點,并發布課上會討論的問題,引導學生明確課程學習并初步構建知識的框架;課中通過分配任務和自由探討的形式,促進學生內化并運用知識,彰顯學生的學習主體地位;課后通過線上平臺發布課后作業和拓展思路,進一步強化學生對知識的掌握和提升學生對知識的運用能力。
學生在進入大學前對生物知識的學習停留在細胞結構水平,對微觀的分子水平生物學知識還很陌生,生物化學基礎相對薄弱[6]。所以,課程的總體目標是在學生掌握基礎生物化學概念后,培養學生從生物化學層面認識生命現象本質的能力,啟發學生創新和探索精神,達到專業水平和能力素養同步提升的教學成效。
經過幾年的實踐,線上教學模式已經逐漸成為常態[7]。本次教學改革通過學校搭建的學習通平臺,引進平臺資源,同時結合實際教學情況,不斷完善和優化課程教學資源。教學團隊成員通過對海量在線課程資源甄別,挖掘出合適的教學資源,同時有機融合教研室自建的教學資源。然后結合收集的所有教學資源,制定清晰明確的任務清單,在保障知識內容系統性和完整性的前提下,重構教學設計。通過階段性發布任務清單引導學生明確學習目標,保障學習成果的實現。再結合實時的線上練習庫,及時檢測知識點學習的效果。
在傳統的生物化學教學過程中,教師往往只關注于傳授理論知識和訓練基本技能,忽視了對學生創新能力和精神的培養[8-9]。因此,教學改革的目的是讓學生能夠主動意識到自主學習的重要性,并通過自主思考形成創新和科研探索的精神[10]。本次教學改革通過理論知識聯系實際,提出學生常見熟知而又不明白其內在機制的問題,比如“為什么別嘌醇片可以治療痛風?”引發學生主動思考,培養創新思維意識。同時,在教學過程中,適時恰當地引導學生去發現問題、思考問題,充分鼓勵和肯定學生在這個過程中展現出的創造性思維,并且引導學生勇于探索和深入思考。
在課程實施過程中,利用線上平臺設置預習任務,可以培養學生自主思考能力,設置課后思考題,可以幫助學生建立良好的學習模式,培養學生自主學習的能力[11]。本次教學改革在設置任務和題目的基礎上,還引入了大量充滿趣味性的視頻資料和自錄視頻,提高了學生自主學習的積極性。從近兩年平臺統計的學生參與情況、達成度和問卷調查以及期末成績等可以看出,基于OBE 理念的生物化學教學模式,學生的學習體驗和學習成績都有明顯提高。因此,增強學生自學能力,加強有效的教學互動和制定清晰的教學目標等都有助于提升教學成果。
課程考核是評價學生學習效果的重要指標之一,傳統考核方式僅依據期末考試卷面成績進行考核,缺乏系統性和全面性,無法真實反映學生對知識的掌握程度[12]。本課程結合前期課程改革的經驗[13-14],優化考核方式,采用多時間的動態方式和多手段的靈活方式進行考核,具體包括:考勤占5%、課后作業和任務占10%、在線章節測驗占10%、課堂活動互動參與占10%、實驗操作占15%、期末筆試成績占50%。并且,每個環節都單獨設置合格分數線,教師在第一次課程就強調,只有前期其他成績達到合格水平,才能參加最終的期末考試。通過這種評價方式,學生可以全程及時了解自己的評價情況,教師也可及時掌握學生每個環節的學習情況,及時調整教學進度,顯著提升教學效果。
隨著教育模式的不斷改進和教學理念的不斷更新,傳統生物化學教學模式已經不適應新工科建設要求。本文基于OBE 理念,修訂生物化學課程目標,以滿足專業目標培養要求,詳細設計教學實施方案,制定全面系統的考核評價機制。教學實踐表明,大多數學生對生物化學的學習非常感興趣,基于OBE 理念的生物化學教學改革取得了較為顯著的成效。學生期末考試的通過率有所提升,學生課前自學、課中匯報、課后測試的積極性和質量明顯提高,各種能力和素質也得到提升。然而,由于生物化學是一門難度高又抽象的課程,目前基于OBE 理念的教學模式實施時間還較短,還需要根據實驗過程進行進一步改革和優化,更加深入全面地設計生物化學課程的教學,以更好地達成人才培養目標。