基于OBE理念線上線下結合在分子生物學教學中的改革及反思

劉穎 王晶妍 李珺 李雅麗 趙秀娟 裴海霞

摘要：分子生物學是生命科學的四大基礎學科之一，分子生物學課程被教育部列為理工科生物學教學的重點基礎課程。分子生物學作為專業基礎課在生物工程、生物技術及生物信息等多個專業開設，內容具有抽象及更新速度快等特征。本著以OBE理念為導向，以學生發展為中心，以創新型人才培養為目標，內蒙古科技大學在分子生物學課程的教學過程中，將教學、教研和科研相結合，充分調動學生的學習興趣和積極性，根據分子生物學課程的特點，將線上線下相融合的教學模式應用于分子生物學教學過程，使抽象的知識形象化、直觀化，提高了分子生物學的教學效果。

關鍵詞：OBE教學理念；線上線下結合；“分子生物學”課程；教學改革

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.11.091

1分子生物學課程的基本情況及教學現狀分析

1.1分子生物學課程的基本情況

分子生物學是內蒙古科技大學生物工程、生物技術及生物信息專業的一門專業基礎課，相關的前導專業課程主要有普通生物學和生物化學等課程。分子生物學是生命科學中公認的核心學科，它的誕生與發展不僅使人類對生命現象本質的認識深入到分子水平，而且其基本理論和研究方法已經滲透到生命科學的各個領域，如細胞生物學、發育生物學、遺傳學、神經生物學、免疫學、病毒學、微生物學以及生理學等各個學科之中。基于此，分子生物學已成為生命科學類相關專業重要的基礎理論課程，同時也是后續課程細胞工程、基因工程、發酵工程及遺傳學等的必備基礎課程。

本課程主要圍繞分子生物學的主要環節，重點講授核酸、蛋白質等生物大分子的形態、功能、結構特征及其重要性和規律性，包括核酸本身的復制、保存以及原核生物與真核生物基因表達的一般過程及其調控規律；使學生了解核酸分子的精細結構和原核、真核基因組結構特點；理解、表述腫瘤與癌癥發生的分子生物學機理；理解、掌握分子生物學的基本實驗技術原理；理解基因組學、比較基因組學與功能基因組學的主要內容；初步認識實際中典型的組學問題；培養學生運用基因表達調控的規律進行相關生物技術問題的分析能力。

我校分子生物學課程于2003年為生物工程本科專業首次開設，后陸續作為生物技術、生物信息學專業的必修課和主干課，已有20年發展歷程，2012年獲批內蒙古自治區精品課。教學團隊以創新人才培養為目標，多年來一直圍繞“優化教學內容、改善教學手段、提升教學質量”進行一系列研究。本課程教學過程中緊緊以成果導向教育理念（outcomebasededucation，以下簡寫為OBE）為教學核心。2017年開始進行分子生物學線上、線下“混合式”課程的教學改革。教學團隊目前6名團隊成員中，有2位教授。科研團隊與教學團隊合二為一，團隊結構合理、具有較高學術水平和豐富的教學經驗團隊一貫重視本科教學，開展持續的教學改革。

從近幾年課程結課考試總成績分布圖看出：及格率92%～94%，分數段主要集中在70～80分之間，班級總成績基本呈現正態分布形式，平均成績在70分左右，反映出大部分學生較好地掌握了本課程的基礎理論和基本技能，具有運用理論知識解決實際問題的能力。本課程現有教學方法對于大部分學生是適合的、考核也是較為合理的。然而總結歷年學生情況，整體達成度的變化區間大多徘徊在70%～75%，說明如果想顯著進一步提高學生成績，需要在教學方法、方式，學生學習興趣等多方面綜合改進。

1.2學習對象及教學設計

課程的學習對象是生物技術、生物工程及生物信息專業二年級的本科生。大學二年級的學生，思維的目的性、連續性和邏輯性已初步建立。他們思維活躍、易于激發、在教學中應積極采用形象生動、形式多樣的教學方法充分調動學生的積極性。且經過前期生物化學、普通生物學等課程的學習，具有良好的專業課基礎。針對本門課知識點和信息量巨大，學時較少、與生活聯系緊密的特點，引導學生自主、能動學習。使學生充分利用圖書館、互聯網及微信、抖音等APP的信息優勢，查閱分子生物學領域的最新研究動態。在網絡教學平臺上提交對基因工程領域的最新研究動態的關注情況，并從學生提交的研究進展中選擇部分有代表性地在網絡教學平臺上開展討論。加強學生解決問題的能力，及培養學生用生物學語言歸納總結的能力。

教師在教學過程中嚴格把握課前、課中、課后三個環節進行教學活動，具體實施過程如圖1：

圖1教學設計

2線上線下結合在分子生物學教學中的改革及反思

2.1線上教學融入傳統的教學模式中

由于疫情等原因，及線上教學的發展，我們將雨課堂、慕課、智慧樹等線上教學引入了本學校的分子生物學教學中。在近5年教學過程中，其中在2020學年及2022學年由于疫情分子生物學教學完全采取了雨課堂線上教學及考核的方式，在2021及2023學年的教學過程中采用了線上線下結合的教學方式。例如，利用雨課堂大大提高了教學效果，雨課堂在本校分子生物學教學過程中的應用主要有：出勤及課堂參與度的調查、單元測試、課堂互動、線上提交作業，收集學生信息反饋等。

圖2雨課堂在教學中的應用

2.2線上線下結合在分子生物學教學中優勢

單一的線上教學模式，教師較難把控課堂秩序及時了解學生的學習狀態，因此，是較為單一的輸出，課堂互動性較差。傳統的線下教學模式，對于網絡資源利用不充分，對于學生的學習狀態了解方式較少且死板。線上線下結合進行教學具有很多優勢。于教師而言，在利用線上線下結合在分子生物學教學過程中，教師能夠充分的利用網絡資源（慕課）、相關軟件（雨課堂等）能夠對學生的學習狀況進行實時了解，例如，可以精準地掌握有多少同學進行了學前預習；有的知識點內容較難理解，可以通過同學們點擊PPT的頻率進行總結反思；并且雨課堂等軟件的應用極大地方便了課后與學生互動，作業批改以及隨堂測試等等。于學生而言，線上線下結合的教學模式，能夠更為靈活、及時與老師同學進行探討，并及時利用線上資源進行復習、便捷的提交作業。

3分子生物學課程進一步改革的思考

本校分子生物學課程目前基于OBE理念，以線上線下結合的教學模式有條不紊地進行，取得一定的教學成效，但經過教學團隊的討論仍有以下方面需要進一步改進。

3.1通過翻轉課堂、知識競賽等手段使抽象分子生物學學習趣味化

在教學過程中，充分利用教學模具，使微觀的知識點具體化，增強學生對知識點的掌握。比如講DNA的二級結構和高級結構時應用電話線形象比喻，在講轉座子的時候將一排排學生比作序列等等，講完前四章后，講了DNA、RNA和蛋白質的愛情故事，通過這個形象的小故事將這幾章進行形象的串聯。

3.2充分利用各類軟件，鼓勵學生運用創新思維，使作業形式多樣化

在教學過程中，充分利用各類平臺和學生掌握的軟件，鼓勵學生運用創新思維，應用自己熟悉的方式完成作業。比如緒論學習完之后，請學生應用自己熟知的方式用思維導圖對本章節進行歸納，請學生查閱文獻，對分子生物學的知識點進行課前講授，翻轉課堂。這些模式也成功應用于今年新冠疫情的教學過程中，受到學生的肯定和好評。

利用生活中的模型及短視頻等學生感興趣的方式取代傳統的紙質書寫作業，使同學們的學習積極性更高。積極地點評討論分享學生們新穎的作業，達到老師與學生共同學習，同學們之間相互學習的目的，大大的提高同學們的學習興趣。

3.3加大過程考核比例，增強學生學習的積極性與主動性

本校的分子生物學課程采取多元教學評價：之前主要以考試成績（80%）為主；過程考核成績（考勤5%，課堂表現5%，作業10%，共計20%）來綜合評價。

為增加學生學習的主動性及平時學習過程中的積極性，我們將在后續的課程中加大過程考核比例，為保障基本知識點的掌握，仍然以考試為主，考試成績（60%-70%）為主；過程考核成績（考勤5%，課堂表現5%，作業10%，單元測試10%，自主作業10%（制作思維導圖、課程相關視頻等）共計30%-40%）來綜合評價。

3.4充分利用各類交流平臺，答疑溝通信息便捷化

在教學過程中，教師們已經在利用雨課堂、釘釘、騰訊會議、云班、微信群，QQ群等與同學們線上線下進行交流解答，并受到學生的肯定和好評如圖。進一步充分利用各類通信平臺，不限時間和地點隨時可以和學生進行溝通和交流。

3.5增加課程的思政元素

分子生物學作為現代生命科學領域中最活力的學科之一，是生物類專業本科生的重要專業課程。分子生物學所涉及的生物大分子結構與功能及其闡明的生命現象和生命活動規律既微觀又抽象，學生普遍感到難于理解，懷有畏學心理，并且授課過程中內生性“思政元素”的缺乏，課堂知識性強，缺乏趣味性。將課程中的抽象概念、過程、實驗技術結合其探索研究的科學故事，將“思政元素”以隱形的方式滲透在分子生物學課堂中，與課堂講授知識點相關聯，能夠提升學生的學習興趣、增強學生的學習熱情。在該課程的學習過程中植入“思政教育”，更能激勵學生樹立崇高理想，彌補傳統“思政教育”和大學生需求之間的空白，將時代大背景下的國家需要與個體價值實現更好對接。以具體授課內容為例來分析其相關的“思政元素”，見表1。

總之，基于目前的教學現狀學生學習分子生物學課程興趣低，難度大，綜合能力弱等問題，我們將采取上述具體措施進行進一步的改進及總結與反思如圖3。在今后的教學中，團隊將基于“四融合”和OBE教學理念、“兩性一度”課程教學要求全方位重新審視課程教學，立足辦學定位和人才培養目標，開展了諸如重新梳理課程教學目標、合理組織教學內容結構、不斷完善和革新教學內容、加強線上線下資源建設、強化“立德樹人”教育、嘗試多元化教學方式改革、鼓勵科研反哺教學、發揮第二課堂和本科生全程導師作用、開設上機實驗課、全面改革考核方式、探索高水平教學團隊建設長效機制等系列教學改革，融學生價值塑造—知識—能力—素質培養為一體，教學水平和學生見效雙提高。

參考文獻

［1］鄭梅竹，潘奕辰，魯婷婷，等.RBL教學模式在分子生物學課程中的應用探索[J].長春師范大學學報，2023，42（06）：173176.

[2]徐偉，孫祝美，王曉玲，等.醫學分子生物學核心價值觀思政元素挖掘及滲透的教學探索[J].中醫藥管理雜志，2023，31（11）：811.

[3]王立科，陳全戰，袁俊，等.基于OBE教學理念線上線下混合式教學的分子生物學課程教學模式改革與探索[J].中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2021，（08）：3941.