基于OBE和BOPPPS模型的“分子生物學”課程教學過程設計

摘"要：教學過程設計是教師立足學科發(fā)展特點和專業(yè)特色，根據課程目標和學生職業(yè)需求，優(yōu)化調整教學內容，整合數字化教學資源，將線上教學平臺有機地融合到實際課堂教學中，以學生為中心，培養(yǎng)學生綜合素質和自主創(chuàng)新探究能力的設計。圍繞OBE教育理念，我們“分子生物學”課程教學團隊運用BOPPPS教學模型，本文以“分子生物學”課程中“核酸分子的組成和結構”為教學設計案例精心設計教學過程，通過線上線下混合式教學模式，圍繞教學內容設計教學問題，創(chuàng)設教學情境。在教師引領下，學生為學習主體主動學習，可以調動學生的學習積極性，提高學生自主學習的綜合素質，有效地提升了“分子生物學”課程的教學效果，為今后探討B(tài)OPPPS教學模型下混合式教學改革奠定基礎。

關鍵詞：BOPPPS教學模型；OBE；教學過程設計；“分子生物學”課程；教學效果

成果導向教育理念（簡稱OBE）是以學生為中心，培養(yǎng)學生綜合能力，注重學生自主創(chuàng)新探究的能力，以“學生預期能力獲得”為導向，關注“學生學習產出”的一種新型教學理念［12］。BOPPPS教學模型是一種將教學過程分割為多個教學單元，圍繞教學目標為導向，以學生需求為中心的新型教學理念工具。BOPPPS教學模型包括了六個教學環(huán)節(jié)，分別為課程導入、學習目標、前測、參與式學習、后測和課程總結［3］。基于OBE教育理念，1969年參考文獻［4］中的學者提出了問題導向教學模式（簡稱PBL），PBL教學模式是教師圍繞教學內容設計問題，學生以小組為學習單位，引導學生通過團隊溝通合作分析和解決問題，在解決問題的同時主動思考和探究，注重過程性學習，在解決問題的過程中獲取理論知識。這種新型教學模式將傳統(tǒng)的照本宣科、被動接受式學習轉化為學生為主體，主動圍繞問題探究解決，使學生將書本理論知識轉變?yōu)榫C合分析解決問題的能力。

“分子生物學”課程是生命科學類、農學類、醫(yī)學類專業(yè)教學計劃中重要的基礎拓展課程，是培養(yǎng)造就高層次專業(yè)人才所需基本素質的重要課程。“分子生物學”是目前自然科學中進展最迅速、最具有活力和生氣的領域，屬于新世紀的帶頭學科。我們“分子生物學”課程教學團隊授課的教學內容源于由楊榮武主編的《分子生物學》教材內容，教材由南京大學出版社出版，普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材［5］。“分子生物學”課程是從分子水平研究生物大分子（主要以核酸和蛋白質為主）的結構與功能、遺傳信息傳遞的分子調控規(guī)律，從分子水平闡明生命現象和生物學規(guī)律的科學［56］。“分子生物學”融合了生物化學、生物物理學、遺傳學及信息科學等多學科知識和技術，形成獨特的理論體系和研究手段，旨在闡明生命活動的規(guī)律。

本文以“分子生物學”課程中核酸模塊的核酸分子的組成和結構為教學設計案例，圍繞專業(yè)職業(yè)需求為導向，通過將知識目標、能力目標和情感目標有機融合，基于OBE教育理念，運用BOPPPS教學模型設計教學過程。教師圍繞教學內容設計教學問題，創(chuàng)設教學情境，在教師引領下，學生為學習主體，主動學習，調動了學習積極性，提高了自主學習的綜合素質，提升了“分子生物學”課程的教學效果。

1"基于OBE和BOPPPS模型的教學過程設計

我們課程教學團隊圍繞《分子生物學本科教學大綱》，以“分子生物學”課程中核酸模塊的“核酸分子的組成和結構”為教學設計案例，圍繞專業(yè)職業(yè)需求為導向，通過將知識目標、能力目標和情感目標有機融合，基于OBE教育理念，運用BOPPPS教學模型設計教學過程，教師圍繞教學內容設計教學問題，創(chuàng)設教學情境，通過課堂學習與討論，提高學生在過程性學習中的參與度與積極性。通過小組合作完成課堂任務，提升學生團隊合作精神，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。從科學鉆研精神和愛國情懷等方面充分挖掘課程思政元素，讓學生了解我國科學家為推動“分子生物學”科學事業(yè)的發(fā)展所做出的貢獻，增強學生的民族自信和文化自信，提高學生“學農、知農、愛農”的熱情，增強學生“為農、強農、興農”責任感。

我們課程教學團隊結合OBE和BOPPPS教學模型的特點（見圖1）和雨課堂在線學習平臺，通過線上線下混合式教學模式，以“分子生物學”課程中核酸模塊的核酸分子的組成和結構為教學設計案例設計教學過程（見表1）。核酸的分子組成結構這一教學模塊計劃通過1個學時（45分鐘）完成教學。本模塊包括的教學內容：核酸的研究簡史、核酸的種類和分布、核酸的化學組成、分子結構和基本功能。使用的教學資源有多媒體課件、核酸分子結構短視頻、雨課堂、《分子生物學》教材、線上教學資源（慕課國家精品課程和愛課程）。使用的教學方法：講授法、啟發(fā)引導式教學法、課堂討論法和聯(lián)結變通法。教師根據教學內容提出問題，創(chuàng)設情景，以教師多媒體課件PPT為主，結合教學微課短視頻及輔助板書設計，使抽象的核酸分子結構模型生動直觀地展現，便于學生理解和牢記。教師對所講授的重點和難點內容設計問題，課前讓學生以小組為單位查找資料，小組合作回答問題；課堂教學過程中，結合學生回答的問題，啟發(fā)學生思考，引導學生分析，進行小組間的交流討論學習。鼓勵學生把新知和舊知聯(lián)系起來，發(fā)現其內在聯(lián)系，增加師生互動，提升學生學習的參與度和積極性，培養(yǎng)學生思維的深刻性和靈活性，培養(yǎng)學生的團隊合作精神，提高學生自主查找信息和學習的能力［7］。培養(yǎng)研究生的科學思維和創(chuàng)新能力是高校學生培養(yǎng)的重要核心，科學思維包括歸納與演繹、分析與綜合、比較與分類、抽象與概括等，是大學生綜合素養(yǎng)的根基。在課堂教學中對學生的科學思維和邏輯思辨能力進行培養(yǎng)和訓練，讓學生學會運用科學思維分析和解決問題［8］。

1.1"學情分析

大三的學生已具備大學生基本的學習方法和技能，同學們有較強的學習愿望和興趣，好奇心強，對新事物、新觀念容易接受，適應性強。課堂氣氛活躍，大多數學生能在教師引導下積極參與課堂學習和討論，但抽象思維弱，對于本章核酸模塊抽象的理論學習具有一定難度。

1.2"課程導入

課前教師通過雨課堂線上學習平臺發(fā)布預習內容，發(fā)布學習任務：請學生以小組為單位查閱資料核酸的研究簡史。教師通過創(chuàng)設情境導入生活案例：鐮刀形紅細胞貧血的發(fā)病分子機制，提示生物體的表型和性狀是由基因所控制。從而介紹本章將講授的主要內容：主要圍繞核酸如何將遺傳信息通過基因表達傳遞給蛋白質，表現出表型特征。教師通過雨課堂線上學習平臺提問，引導與學生的互動交流，引入新授課內容，激發(fā)學生學習興趣。

1.3"學習目標

圍繞《分子生物學本科教學大綱》中的要求，以學生為中心，培養(yǎng)學生綜合能力，教師確定本節(jié)課的總體教學目標、知識目標、能力目標和情感目標，讓學生明確掌握學習的方向和目標，有針對性和指向性地學習。

1.4"前測

課前，在雨課堂線上平臺發(fā)布與預習內容相關的測驗或問題：請同學們以核酸檢測為例，舉例說明核酸在實際生活中的應用。學生在雨課堂平臺上完成討論和答題，為課堂學習奠定基礎。通過前測部分的提問，回顧之前章節(jié)所學內容，鼓勵學生將新知和舊知聯(lián)系起來，發(fā)現其內在聯(lián)系，調整內容的深度與精度，學生通過前測聚焦特定目的，加強教師與學生之間的互動。教師課前在雨課堂線上學習平臺上評閱學生的答題，通過雨課堂線上學生的學習反饋情況，教師初步了解學生預習情況。教師評閱后在討論區(qū)舉例核酸的實際應用，融入課程思政：用分子生物學家的品格與成就激發(fā)學生崇尚科學的精神，用榜樣的力量激勵學生踐行興農報國的使命。

1.5"參與式學習

根據《分子生物學教學大綱》中的課程目標及前測部分學生的學習情況，及時根據學生掌握知識的程度，調整課堂內容的深度和廣度。線下課堂教學以學生為中心，圍繞教學目標，教師引導學習新課，利用現代信息技術把文字、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等運載信息的媒體綜合起來運用于教學中，教學短視頻的引入使抽象的分子生物學理論知識便于學生理解記憶。教師根據教學內容提出問題，創(chuàng)設情景，講授重點和難點內容，啟發(fā)學生思考，引導學生分析，進行小組間的交流討論學習。學生對課前預習作業(yè)的回顧能加深對教學重點的掌握。線下課堂教學能有機融合現代網絡教學平臺，課堂上通過結合雨課堂現代教學平臺使用可實現網絡化師生互動，及時將授課課件傳遞給學生，學生通過投影屏幕或手機端實現個性化學習，并將學生考勤、學習參與度、學生課堂表現、學生對教師授課課件的實時學習反饋、學生對教學內容的掌握程度、師生互動情況記錄下來，并推送給教師，使教師能實時掌握學生的學習情況。此外，學生課后還能通過雨課堂的課堂內容回顧板塊反復翻看和復習教師教學課件，以鞏固和加深所學知識點。

1.6"課堂小結

對整節(jié)課的主要內容做總結歸納，引導學生回憶總結本次課程內容，引導學生提問并答疑，便于學生對重點內容記憶和掌握。

1.7"后測和作業(yè)

課后，教師在雨課堂線上平臺發(fā)布課后測驗或作業(yè)，作業(yè)包括客觀題和主觀題，學生按要求完成答題，檢驗學生對本節(jié)課重點內容的掌握程度。

2"教學評價

由于大部分學生在學習過程中，往往缺乏對分子生物學深層知識的理解和實際應用。為了增強學生對該門課程的學習動力，教師在教學過程中巧妙設計一些與生活相關聯(lián)的問題來激發(fā)學生的學習興趣和積極性。為了提高“分子生物學”的教學效果并達到課程目標，我們教學團隊采用了線上線下混合式教學方法與網絡教學資源的拓展，形成了多元化課程評價體系。“分子生物學導論”課程的考核由過程性考核和終結性考核組成，其中過程性考核占40%，終結性考核占60%。

2.1"過程性考核和終結性考核的成績構成

分子生物學導論課程過程性考核包括五個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)以100分為滿分，根據具體情況進行加減分。課程的過程性考核由考勤（占比10%）、課堂提問（占比5%）、課后作業(yè)（占比5%）、小組匯報（占比10%）、實驗操作和實驗報告（占比10%）構成。分子生物學導論課程的終結性考核方式為期末論文與課程考核匯報，滿分為100分（占60%），學生結合“分子生物學導論”課程的一個主題內容，圍繞運用分子生物學的理論知識和現代信息技術手段，圍繞基因工程、基因組學、蛋白組學和生物信息學知識，定向改變生物的遺傳性狀，打破物種界限，克服遠緣雜交困難，培育優(yōu)良動、植物新品種方向，完成一篇與本課程相關的論文撰寫。

2.2"“分子生物學”課程實際考核情況與課程目標達成度

2022—2023年上學期，我們首次將基于OBE和BOPPPS教學模型建立的“分子生物學”課程新型教學模式運用于實際“分子生物學”教學過程中，2020級本科1班學生共31人參加了“分子生物學”課程的考核，“分子生物學”課程為拓展選修課，考核方式為考查。本課程總評成績由過程性考核成績和終結性考核成績構成。從圖2中各個分數段學生人數分布情況統(tǒng)計分析可知，學生及格率100%。學生平時表現良好，課堂出勤率高，絕大部分學生能按照教師的要求完成學習任務，本次課程目標達成度為0.87，達到教學目標（圖3），提高了學生對整堂課的滿意程度和課堂參與度。

3"教學反思

鑒于學生日常專業(yè)學習任務繁重，對已學的知識遺忘較快，缺乏對知識深層的理解，難以將所學知識實際應用在考試的論述分析題等問題，僅憑一次期末考試成績來評定學生學習效果是不全面的，因此，我們增加了對平時學習過程的考核指標。我們“分子生物學”課程教學團隊同時也根據學生自身學習特點制定了更適合學生學習效果評價的多元化體系。我們課程的評價體系包括了學生平時過程性學習情況反饋、學生期末成績情況反饋、學生學習總成績目標達成度、本科教學督導督查評價、學生對課程評價和教師教學反思評價（圖1、圖2、圖3）。新型“分子生物學”課程的評價體系優(yōu)化了課程成績目標達成值，更好地體現了學生的學習能力，能更好地反映學生的學習問題，有助于教師以學生為中心，解決學生學習困惑，優(yōu)化教學內容，改革教學模式，大幅度提升教學質量。

結語

教學過程設計不僅要求教師根據課程目標、職業(yè)需求和學生個體差異性，優(yōu)化調整教學內容，整合網絡數字化教學資源，將線上教學平臺有機地融合到實際課堂教學中，注重啟發(fā)，開拓學生邏輯思維，鼓勵學生把新知和舊知聯(lián)系起來，發(fā)現其內在聯(lián)系，增加師生互動，提升學生學習的參與度和積極性，培養(yǎng)學生思維的深刻性和靈活性，培養(yǎng)學生的團隊合作精神，提高自主查找信息和學習能力。傳統(tǒng)的教學模式忽略了學生科學思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，無法滿足人才培養(yǎng)的需求［9］。在“分子生物學”課程教學過程中，我們轉變照本宣科和學生被動式輸入書本內容的方式，結合OBE和BOPPPS教學模型的特點和雨課堂在線學習平臺，通過線上線下混合式教學模式，以“分子生物學”課程中核酸模塊“核酸的分子組成結構”精心設計教學過程，引導學生深入思考，改變固有的思維模式，培養(yǎng)學生科學思維和創(chuàng)新能力，取得了較好的教學效果，在學生評價中獲得了較高的評價，滿足了學生個性化學習方式，因材施教，線上和線下教學結合模式能拓展學生學習的寬度，滿足碎片化的學習模式，提高學生的自主獲取知識的能力，培養(yǎng)學生德、智、體、美、勞綜合素質的全面發(fā)展，培養(yǎng)滿足社會需求性的人才。我們教學團隊充分優(yōu)化和拓展教學內容，精心設計好每一堂課，注重引領學生形成正確的價值觀和培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)，為今后探討新型混合式教學改革奠定基礎。

參考文獻：

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基金項目：本研究由云南省科技計劃項目云南省地方本科高校（部分）基礎研究聯(lián)合專項面上項目（項目編號：202101BA070001071）和昆明學院引進人才科研項目（YJL2101）共同資助

作者簡介：戴利利（1989—"），女，漢族，云南昆明人，博士，講師，主要研究方向：生化與分子生物學的教學與科研工作；保紅坤（1988—"），男，漢族，云南曲靖陸良縣人，博士，副研究員，主要研究方向：髓鞘脫失與再生。

*通信作者：余磊（1981—"），男，漢族，河南商丘人，博士，教授，主要研究方向：作物健康栽培及抗病育種。