新農科背景下生物化學實驗線上線下混合教學模式構建

摘"要：在新農科建設背景下，課程教學創新是培養新時代高素質農業人才的有效途徑。基于強基礎、增能力、提素質的新農科教育改革思想指導，作者以云南農業大學生物化學實驗課程為例，結合課程現狀，深入分析教學面臨的困境，確立課程改革目標，開展線上線下混合教學模式的探索與實踐。研究表明，線上線下混合教學模式在提高學生自主學習能力，培養學生的創新思維和科學素養，價值引領和品格塑造等方面均有積極作用，可為其他實驗課程改革提供參考。

關鍵詞：新農科；生物化學實驗課程；混合式教學；課程改革；人才培養

中圖分類號：G642"""文獻標志碼：A"""""文章編號：2096-000X（2025）01-0033-05

Abstract：Undertheconstructionofnewagriculturalscience，curriculumteachinginnovationisaneffectivewaytocultivatehigh-qualityagriculturaltalentsinthenewera.Basedontheguidanceofthenewagriculturaleducationreformideaofstrengtheningthefoundation，enhancingtheabilityandimprovingthequality，theauthortakesBiochemistryExperimentalCourseofYunnanAgriculturalUniversityasanexample，combineswiththecurrentsituationofthecourse，analysestheteachingdilemmasindepth，setsthecurriculumreformobjectives，andexploresandpracticestheblendedteachingmodeofonlineandoffline.Thestudyshowsthattheonline-offlineblendedteachingmodehaspositiveeffectsonstudents'independentlearningability，innovativethinkingandscientificliteracy，valueleadershipandcharacterbuilding，etc.，whichcanbeusedasareferenceforthereformofotherexperimentalcourses.

Keywords：newagriculturalscience;BiochemistryExperimentalCourse;blendedteaching;curriculumreform;talentdevelopment

新農科建設是中國在新時代背景下提出的一項重要戰略舉措，旨在通過創新農業科技、培育新型農業人才、推動農業產業結構調整和優化，為鄉村振興和農業強國建設提供有力支撐[1-2]。面對新農業、新鄉村、新農民和新生態，我國高等農林教育迫切需要創新發展。2022年《新農科人才培養引導性專業指南》（以下簡稱《指南》）的印發，為加快推進新農科建設，深化農林教育供給側改革提供了新思路[3-5]。

在新農科建設發展的背景下，立足課堂教學改革，調整和優化專業設置與課程體系，是培養適應新時代農業發展需要高素質人才的有效途徑，為此，涉農高校著力推出一系列課堂教學改革方案。線上和線下混合教學模式是現代教育的一大趨勢，它結合了線上教學的廣泛性和靈活性以及線下教學的互動性和實踐性，為學生提供一個多元化的學習環境，業已為很多課程課堂教學改革所采用[6-8]。

生物化學實驗是涉農高校為農學、園藝、植保和生物技術等專業開設的一門專業基礎課，對于培養學生的基本技能、增強實踐能力、培養創新精神等方面具有重要意義。為了更好契合《指南》提出的強化基礎、增強能力、提高素質的教育改革指導思想，現就云南農業大學（以下簡稱“我校”）生物化學實驗課所面臨的教學困境、線上線下混合教學模式構建策略、路徑等方面開展了廣泛而深入的思考與實踐，以提升信息技術支持下的課堂教學質量，并為踐行有效教學、創設高效課堂、探索教學創新和打造一流課程提供參考。

一"課程基本情況

生物化學實驗是面向我校生物技術專業開設的專業基礎課程，本課程從2000年開課，現已開課25輪，授課學生人數1500余名，課程總學時為32學時。教學內容涉及生物分子的分離制備技術、層析技術、電泳技術、分光光度技術和生化分析技術等。通過本課程的學習，學生熟練掌握基本的實驗原理和實驗技能，培養基本的科研思維和科研素養，提高其實踐能力與創新能力，為后續課程學習、科研項目開展等打下良好基礎。

二"教學困境分析與課程改革目標

（一）"教學困境分析

傳統生物化學實驗教學模式是以教師為主體，學生被動接受知識。通常采取“先講后做”的方式來開展教學，即教師講解完實驗內容后，學生開始實驗操作，最后完成實驗報告。這種教學模式注重知識的傳授，雖然取得了一定的教學效果，但卻忽視了學生在課堂上的主體地位與學生個體間的差異，忽視對學生的能力培養和價值引領，具體表現如下。

1"課前預習的有效性不足

在課前，學生按照教師的要求，結合實驗指導，完成所謂的預習報告，即將指導書上的實驗目的、原理、方法等內容抄寫一遍。經分析，造成這種預習流于形式的原因，有以下幾方面：學生對閱讀文字性教學材料的積極性偏低；學生缺乏學習主動性，且沒有有效的監督機制；生化實驗知識點抽象晦澀，學生缺乏獨立思考的廣度和深度，導致對實驗原理、操作技術的理解與掌握不充分。

2"學生課堂參與度不高

由于課前預習的有效性與針對性不高，導致課堂上學生的思路無法與教師的講解同步，對教師提出的問題來不及深度思考，不能對實驗結果做出預判，更不能對實驗結果做出合理的解釋與分析，常常是在一知半解的情況下開展實驗操作，造成實驗結果不佳，甚至無法完成實驗，所以，傳統教學模式下的課堂，學生的參與度不高，常常是教師的獨角戲，這對培養學生發現問題、分析問題及解決問題的能力是極為不利的。

3"價值引領缺失

課程思政建設是落實立德樹人根本任務的關鍵環節，是全面提高人才培養質量的重要手段，對學生的價值觀塑造、思想啟迪都產生深遠影響[9-10]，但傳統模式的教學常常是重視知識傳授和技能訓練，而忽視了對學生思想的引領和價值的塑造，這對在新農科建設背景下，培養學生“大國三農”情懷、服務農業農村、建設美麗中國的使命是背道相馳的，不利于學生的全面發展。

4"課程考核方式單一

傳統教學模式下，課程成績評定由期末考試成績（30%）與平時成績（70%）兩部分組成，平時成績主要包括對考勤、實驗結果（原始數據）、實驗報告的考核。雖然過程性評價占比較高，但主要針對實驗結果和實驗報告的考核。這種偏重實驗結果的考核，會導致學生常常糾結于實驗結果的對錯，而忽視對實驗過程和實驗理論的深度思考，有些學生發現結果與其他同學不同，徑直篡改原始實驗記錄；關注對實驗報告考核，會引發不同學生的實驗報告千篇一律的情況，即使有結果分析與討論的內容，也都是眾口一詞，體現不出個性化和深入反思。因此，這一模式下的課程評價體系過于簡單，無法實現考核的科學性與客觀性。

有鑒于此，傳統教學模式不利于培養具有“厚基礎、強能力、高素質”的新農科人才，不能契合《指南》提出的教育改革指導思想，因此，亟待改進和完善。

（二）"課程改革目標

隨著互聯網、信息技術、人工智能的快速發展，線上線下混合式教學已成為教學研究和實踐的新型教學形態[11-12]。它是線上和線下兩種教育教學方式的優勢互補，在傳統的線下教學無法充分滿足學生學習需求的基礎上，線上教學能夠進一步地豐富學生的學習形式，滿足學生更高層次上的學習資源需求，因此，該模式具有激發學生學習興趣，開拓學生學習思維，拓展學生學習視野，提升學習的效率和質量的作用，已成為教育發展的必然。在新農科建設發展的背景下，為了培養適應新時代農業發展需要的高素質人才，教學團隊確定了線上線下混合式教學改革的目標與思路為：①提升學生的自主學習能力，讓學生忙碌充實；②強化學生的課堂主體地位，讓課堂活躍高效；③融合有情有義的思政元素，讓課程溫暖有力；④建立多維度課程評價體系，讓考核科學客觀。

三"構建線上線下混合式教學模式的策略與路徑

基于以上課程改革目標，教學團隊構建了生物化學實驗混合式教學模式，教學活動基本框架見表1。

（一）"搭建線上SCOP平臺，營造有溫度的自主學習空間

線上線下混合式教學的開展離不開可集成豐富教學資源的線上平臺，教學團隊制作了微課視頻、PPT課件，建有習題庫、文獻庫、熱點話題庫和操作細節圖片庫等，通過視頻、在線練習、話題討論和知識拓展鏈接等形式呈現，以下是教學團隊利用對分易線上SCOP平臺所提供教學資源的種類，及其對學生自主學習的引導策略與保障路徑。

1"微課視頻

教學團隊根據自編的生物化學實驗教程和教學大綱，利用MicrosoftPowerpoint軟件錄制了微課視頻，從實驗背景、實驗目的、實驗原理、實驗設計、操作流程和操作注意等方面做了詳細講解，在課前推送給學生觀看學習。微課視頻短小精悍（時長在5～10min），內容針對性強，便于學生利用碎片時間進行自主學習，為學生課前預習及課后復習創造條件。在視頻中，教師圍繞教學內容，凝練出若干個具有引導性和思辨性的思考題，引導學生充分思考，為學生的自主學習與獨立思考提供了支點，因此，提高了預習的有效性與針對性，也為線下開展高效的翻轉課堂提供可能。

2"自學練習測驗

通常設置課前學習環節。教師根據微課視頻的知識點以及其中蘊含的思政元素，精心設計自學檢測練習題。測驗的形式以選擇題、判斷題等客觀題為主，內容側重于知識與技能的考查，也有少部分題目是針對情感、態度和價值觀的考查。學生可在截止時間期限內（一般為1～2周時間）完成檢測，系統會自動給出成績與參考答案。這種學完即測的教學資源，既方便學生根據測驗結果及時進行查缺補漏，也為教師及時了解學生的自學效果與情況提供依據，提高了師生之間信息反饋的及時性。

3"知識鏈接

可用于學生的課前和課后自主學習，主要是分享生物科學的最新進展與前沿動態，以拓寬學生的視野，開闊學生的科研思路；分享實驗儀器操作視頻，以利于規范學生的實操，提高學生的實驗技能；分享科學家的學術造詣、科學視野及其背后的家國情懷，在學生心中厚植科學精神和科學家精神，用新時代科學家精神鑄魂育人，發揮本課程在立德樹人中的助推作用。

4"討論

適用于學生課前和課后學習。在設計討論話題時，可以從實驗相關的生活常識、原理知識、實驗技能和情感價值觀幾個層面出發，提升學生思考的深度和廣度，強化了課程的高階性和育人功能。有些話題源自生活常識，比如在“影響酶作用的因素”實驗中，討論話題為：實驗材料能不能選擇干種子或吸漲期的種子？為什么？有些是基于實驗原理，比如在“雙縮脲法測定谷物蛋白含量”實驗中，討論話題為：在實驗過程中，如果先加KOH，后加入無水乙醇，對蛋白含量的測定有何影響？有的是關于實操細節，比如在“氧量法測定CAT活性”實驗中，討論話題為：反應管口涂凡士林的意義是什么？應該如何操作？還有的話題是出于拓展閱讀文章，比如“北京協和醫學院紀念吳憲先生創建生物化學系100周年”，討論話題為：吳憲先生的生平對當代大學生有何人生啟示？話題討論通常是在課后線上進行，有時候教師可結合線下教學情況，把線上話題延伸到線下課堂，同樣可以很好地激發學生的熱烈討論，調動學生的參與熱情，對構建有情懷的高效線下課堂有推動作用。

5"在線作業

基于微課視頻中教師提出的思考題，教師組織學生以組為單位，于課前通過查資料、小組合作學習與討論等手段，積極思考、分析并設法解決視頻中的相關思考題；以組為單位制作課堂展演PPT，于課前提交到線上。教師結合學生制作的PPT作業，于線下課堂引導學生的思考、點評與答疑，進一步推進了師生間的溝通與交流。

線上SCOP平臺集成了多種形式的教學資源，在傳遞知識的同時，也發揮了立德樹人的作用，讓線上平臺成為一個有溫度、有情懷的學習空間，不但對學生的自主學習、合作學習有推進作用，還能幫助學生塑造正確的三觀，順應歷史潮流，適應新農科快速發展的需要，同時，也有助于教師督學。教師借助平臺自帶的功能，可以在線追蹤學生自主學習的時間、次數以及學習效果，還可根據學生的學習狀況和反饋，調整線上線下教學的內容和節奏，以滿足不同學生的學習需求。

（二）"開展以學生為中心的翻轉教學，構建高效互動的生態課堂

以學生為主體，關注學生的個性發展是生態課堂的核心理念[13]，但卻很容易被忽視。教學團隊利用以學生為中心的課堂展演作為課堂教學組織的重要載體，構建平等民主、自然和諧的生態課堂。課堂教學組織圍繞“思考題解析”“實驗結果預測”“實操細節強調與示范”和“學生自主開展實驗”四個層面展開，具體路徑如下。

1"解析視頻中的思考題

以微課視頻中教師預設的思考題為切入點，以學生自制的PPT為抓手，開展以學生為中心，以問題為導向的課堂展演活動。在展演過程中，允許并鼓勵其他小組的學生對思考題解析提問、質疑和討論，通過民主平等的“生生互動”，引導學生在和諧自然的氛圍中學習“思考、討論和總結”成為真正的課堂主體，而教師會結合學生的觀點，不失時機地予以引導或補充，也實現了從課堂上的“教授者”向“引導者”的身份轉變。

2"預測可能的實驗結果

學生根據預習中已經獲得的知識，對可能出現的實驗結果進行預判，并做出解釋和分析。在這個環節中，有時會出現學生持有截然相反的觀點，教師通常不要直接表態，而是鼓勵學生通過最終的實驗結果來反觀自己的預判，并做出合理的解釋。在這個過程，幫助學生建立“發現問題、分析問題及解決問題”的科學思維，從而實現教學內容的升級，體現出課程的高階性。

3"關鍵實操的強調與示范

學生基于線上資源提供的操作視頻，結合實驗操作流程，對關鍵步驟操作的注意事項分享自己的心得，并對此做出簡單解釋。同時，在學生對關鍵操作技術進行示范，其他學生觀看操作演示的過程中，對演示學生的操作，學生會發現問題，也會做出判斷。借助這個環節，引導學生關注操作細節，這是學生掌握規范實操技術、提高實驗技能的重要途徑。

4"學生自主開展實驗

在翻轉課堂教學環節之后，學生開始獨立實驗操作、記錄實驗數據；教師通過巡視，觀察學生的實驗習慣與操作行為，實時了解實驗進度。一旦發現問題，實時有針對性地引導、啟發、點撥、示范或參加學生之間的討論，在民主、平等、和諧的氛圍中，學生在體悟技術要領的同時，也將知識內化為發現問題、分析問題、解決問題的能力。

充滿活力的課堂互動在很大程度上依賴于學生課前充分、有效的預習，否則，就會出現課堂冷場現象。為了保障翻轉課堂的有效實施，教師要求學生在課前完成預習報告。預習報告的內容包括三部分：一是對視頻中思考題的解析，二是對本次實驗結果的預期，三是預判實驗中應該注意的操作事項。要完成滿足這種要求的預習報告，每名同學都要積極思考、認真準備，因此，人人都是有備而來，在開展翻轉課堂活動時，就可以很好地保障學生的參與度與覆蓋度，還能促進師生、生生之間的交流與互動，提高學生的自主學習、合作學習能力，提升學生的課堂主體地位，為構建高效、智慧、活力和互動的課堂陣地提供有力保障。

（三）"完善多元考評體系，提升評價的科學客觀性

推進農業農村現代化發展的關鍵是對新農科人才的培養，而檢驗人才培養質量的課程考核體系就顯得尤為重要。一個合理的課程考核體系是檢驗教師教學、學生學習效果的重要環節與手段[14-15]，為了更好激發學生學習的積極性和主動性，更客觀、公正、科學地反映學生獲得知識和能力的整體情況，更適用于線上線下混合教學，教學團隊嘗試構建了多維度考核體系，如圖1所示。

在多維度考核中，保留了傳統模式下平時成績（70%）與期末筆試成績（30%）的占比，其中期末筆試為終結性考評，以閉卷考試形式進行，考察學生知識目標的達成；平時成績為過程性考評，考查學生在知識目標、能力目標、情感目標的達成，具體包括以下內容的考核。

視頻瀏覽考核（占5%）。借助對分易平臺的在線時長及訪問次數統計功能，直接了解每一名學生的在線學習情況。

線上討論考核（占5%）。從知識掌握、解析問題能力、信息運用和價值塑造等方面進行考核，平臺通過對學生參加討論的次數，自動進行統計。

預習自測考核（占10%）。從知識掌握、解析問題能力、價值塑造等方面進行考核，平臺通過對學生每次自測題的完成情況，自動進行成績評定。

課堂展演考核（占15%）。從學生匯報內容的完整性、準確度、PPT制作質量、語言表達能力和小組合作精神等方面進行考核，由學生和教師共同打分。

課堂討論互動考核（占10%）。由生生互動、師生互動環節，對學生的知識儲備、思辨能力、創新能力等方面進行評價，由教師評價打分。

實驗操作考核（占10%）。對學生的實驗習慣、運籌時間能力、操作規范性和分析解決問題能力等方面進行評價，由教師評價打分。

實驗報告考核（占15%）。實驗報告由預習報告（7.5%）和總結報告（7.5%）兩部分組成，對學生實驗預習準備、知識掌握、思辨能力、總結能力和復盤迭代能力等方面進行評價，由教師評價打分。

四"線上線下混合式教學模式的效果評價

教學團隊自2021年秋季學期開始籌備教學資源、搭建對分易線上平臺，到2022年秋季學期利用對分易平臺開展生物化學實驗線上線下混合式教學以來，取得了較好的教學效果，具體表現如下。

（一）"自主學習能力加強

從學生利用線上教學資源的人數、頻率和時間明顯增加，預習報告、課堂展演質量提高、實操更規范和實驗完成度等方面，在一定程度折射出學生自主學習的主動性和積極性加強，自主學習、合作學習能力得到提高。

（二）"總結分析能力提高

參加課堂互動的學生人數、頻次顯著增加，課堂越來越有活力，彰顯了學生在課堂的主體地位，同時，學生的實驗報告的總結與反思越來越有深度，報告質量也越來越高，說明學生分析問題能力、復盤迭代能力也都有上升。

（三）"價值塑造有成效

從參與思政話題討論的人數和回帖數量與質量、閱讀有關科學家事跡、家國情懷拓展文章的人數，以及線下課堂學生表現出的環保意識、安全責任、文明禮讓、勇敢擔當和實事求是等精神品質來看，反映出學生的格局在提高，說明課程與思政協同發展、相得益彰。

（四）"多元評價提升獲得感

多維度課程評價是考核學生獲得知識和能力的整體情況，因此，在這一指揮棒的指引下，學生關注課前、課中、課后全過程，線上、線下全方位的學習體驗，提升了課程學習的獲得感，實現了對學生在知識傳授、能力培養與價值塑造層面的協同培養。

課程團隊通過對2021、2022級學生發放125份課程教學反饋問卷，回收121份，匯總分析了學生對課程教學效果的滿意情況，92%的學生表示對線上線下教學模式的教學效果非常滿意，超過76%的學生認為課程在提升自主學習能力、解決問題能力、對知識的理解與掌握和在價值觀引領等方面非常滿意，說明線上線下混合教學模式在厚基礎、強能力、高素質的新農科人才培養方面有促進和推動意義，與《指南》提出的教育改革指導思想高度契合。

五"結束語

本文通過對生物化學實驗開展線上線下混合教學實踐，拓展了生物化學實驗課程教學的廣度與深度，提高了學生的學習動力和學習能力，培養了學生的創新思維和科學素養，陶冶了學生的道德情操素養，希望能為其他院校開展生物化學實驗課和其他實驗課程混合式教學提供參考。教學改革是一項系統工程，只有持續探索和實踐，有效提升教學質量，才能培養出新農科建設、現代農業發展需要的高素質人才。

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基金項目：云南省教育廳“雙萬計劃”項目“云南省一流專業及重點支持學科建設項目”（教高廳函〔2019〕46號）；云南農業大學一流本科課程建設項目“生物化學實驗一流本科課程建設項目”（2023YLKC075）

第一作者簡介：于虹漫（1971-），女，滿族，遼寧鳳城人，博士，副教授。研究方向為野生資源保護與利用。

*通信作者：杜曉翠（1980-），女，漢族，吉林松原人，博士，講師，碩士研究生導師。研究方向為天然產物開發與功效。