以創新實踐能力培養為導向細胞生物學實驗的OBE+BOPPPS混合式教學研究與實踐

摘" 要：文章主張在細胞生物學實驗課程引入OBE+BOPPPS混合式教學模式，以實踐能力培養為導向，以微課、慕課、大學生創新課題、教師科研項目等教學形式為載體，建立細胞生物學實驗線上線下教學模式。這種教學模式能提高學生的主動參與性，提高學生的實踐能力和創新能力。

關鍵詞：創新實踐能力;細胞生物學;OBE+BOPPPS混合式教學模式

中圖分類號：G642.0""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1673-7164（2025）05-0066-04

基金項目：湖南省普通高等學校教學改革研究一般項目“以創新實踐能力培養為導向《細胞生物學實驗》OBE+BOPPPS混合式教學模式的構建與實踐”（項目編號：HNJG-20230557）。

作者簡介：林艷（1982—），女，博士，湖南中醫藥大學藥學院高級實驗師，研究方向為細胞生物學;林麗美（1979—），女，博士，湖南中醫藥大學藥學院教授，研究方向為分子生物學。

黨的二十大報告中指出，必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，開辟發展新領域新賽道，不斷塑造發展新動能新優勢。[1]創新實踐能力是創新實踐人才培養的重要部分，是國家創新發展的推動力。實驗教學在創新實踐能力培養發揮著重要作用，創新實踐人才培養可以從創新實驗教學創新方面出發，探索新的實驗教學模式。OBE+BOPPPS混合式教學模式已應用化學、計算機、醫學等不同領域的實驗教學課程中，[2-5]采用線上多媒體資料與線下文件及課件資料、課前對實驗技術的原理與操作技術的預習與了解與課上對實驗技術的原理與操作技術的掌握和內化。

細胞生物學實驗課程中引入OBE+BOPPPS混合式教學模式，教師以“科學問題”形式引入實驗項目，并以生活中熟悉的案例深入展開講述，學生通過參與性學習方式對實驗原理深入理解，對實驗操作熟練掌握，對實驗結果合理分析，最終針對“科學問題”給出滿意的答案。有研究發現，基于OBE+BOPPPS混合式教學模式的改革在一定程度上能激發學生的學習興趣和實踐創新能力。[6]

一、細胞生物學實驗OBE+BOPPPS混合式教學研究的背景

（一）創新實踐人才培養是推動國家發展最重要的動力

創新實踐人才是推動國家創新發展的必要條件，是一個國家發展最重要的動力。創新人才是具備合理的專業知識結構，有創新意識和創新能力能做出創造性成果的人才。[7]創新實踐人才培養應體現學生的個性發展和尊重學生的主體地位、將學生的知識、能力、素質等方面的培養有機融合，激發學生創新精神，培養學生創新能力。[8]大學生創新教育目標是培養創新實踐能力，特別是實踐創新能力，應注重實踐內容設計，以提升學生創新能力。

（二）實驗教學在創新實踐能力培養中的地位和作用越來越突出

高等學校圍繞創新實踐能力培養進行系列教育教學模式探索和創新，實驗教學在創新實踐能力方面發揮著重要作用。創新人才培養可以從實驗學科不同方面和實驗教學環節方面進行探討。學生通過實驗教學將所學理論知識運用于實驗實踐，提高自身動手操作能力、分析能力與解決問題的能力和創新實踐能力。實驗教學在細胞生物學理論知識的深入理解方面發揮著重要作用，也是學生對細胞生物實驗技術學習的必經之路。教師利用好細胞生物學實驗教學可以很好地引導學生將細胞生物學理論知識、實驗技術、創新思維融合，可以提高學生細胞生物學方面地專業能力和實踐創新思維能力，培養出符合新時代需求的全面性發展人才。

（三）現有的細胞實驗教學模式不能滿足創新實踐人才培養的需求

生命科學一直處于突飛猛進的發展階段，知識更新快。細胞生物學是一門以人類細胞為研究對象，從顯微、亞顯微和分子水平等不同層次研究細胞結構、功能及生命活動規律的學科。細胞生物學實驗項目以簡單的驗證性的項目為主。這些實驗項目只是參照實驗指導進行簡單的操作，不利于學生對實驗原理的深入理解;實驗結果的可預見性，不能滿足學生的好奇心，激發學生的主動思考的欲望;實驗項目之間的缺乏一定的連貫性，不利于學生系統地掌握知識。因此，傳統的細胞生物學教學模式已不能滿足細胞生物學高速發展的需要，為了改善細胞生物學實驗的教學質量，亟須進行系統改革。

（四）OBE+BOPPPS實驗教學模式能提高學生的參與性，提高創新實踐能力

基于成果導向（OBE）理念是運用逆向思維、具有先進理念的課程教學方式，能為學生營造良好的教學環境，并強調學生自主性學習和探究性學習。OBE教學理念通過引導學生進行個性化學習，獲得學習帶來成功性快樂成長，并能及時提供學習效果的評估，學習中存在問題的反饋，并給出相應的改進措施，促進學生快樂且快速地成長，提高創新實踐能力。BOPPPS教學模式是將課堂教學過程分為六個環節，即課堂引入（bridge-in）、教學目標（objective）、前測（preassessment）、參與式教學（participatory learning）、后測（post-assessment）和總結（summary）對課程教學進行模塊化分解，強調學生在課堂上的主動角色，突出學生的參與式體驗。[7-8]OBE+BOPPPS混合式教學模式作為一種新出現的教學模式，能將兩種教學模式的優點融合，更利于學生實踐創新能力的培養，幫助學生全面發展。

二、細胞生物學實驗OBE+BOPPPS混合式教學方法優化

（一）構建在混合式實驗教學模式下，實驗室和網絡多維實驗教學模式有機結合

學生通過課前的文字資料、課件資料、網絡在線資料提前進行學習，并通過線上課前檢測，對個人知識盲點進行查漏補缺。教師通過學生的課前學習情況和檢測情況，找出學生的短板，在實驗課堂上再進行詳細講解。課堂上學生已對知識初步掌握，并對有盲點和困難的地方重點關注，逐個擊破，爭取對細胞生物學實驗原理和技術能夠全面掌握，并在已有的知識上進行創新。教師應在課前掌握學生的知識盲點和實驗技術的疑惑點，課堂上才可以及時點對點進行指導，對每個學生進行現場答疑解惑，爭取使每個學生都掌握基本實驗原理和實驗技術，提升實踐創新能力。學生在完成實驗操作后，以小組為單位匯報學習情況，提出難點，教師進行總結、點評。課后學生在線上完成相應的測試，取得分數。部分實驗項目開設方式見表1。

（二）構建OBE+BOPPPS混合式教學模型，強調學生的參與性，提高教學效果

構建OBE+BOPPPS教學模式，開展混合教學設計和實施，課前、課中、課后在“細胞生物學實驗”課程中進行混合式教學嘗試。在OBE理念的指導下，根據細胞生物學實驗課程設定每一個實驗項目的目標，包括細胞生物學基本實驗專業知識方面的目標、實踐創新能力方面的目標、溝通協調和團結協作方面的目標，終身學習目標。課前將細胞生物學實驗項目在網絡平臺以視頻或話題形式引入（B）課前任務單，讓學生了解學習目標（O），并在線上以試題測試或實驗方案設計的形式完成前測（P），了解學生預習情況，對實驗方案進行初步評估。課中，線下對實驗原理及實驗操作的重點、難點進行講解、通過現場操作考核、小組討論、現場點評等形式加深學生對實驗原理及實驗方案設計的理解，啟發學生思考，引導學生參與性學習（P），提高學生創新思維能力和創新實踐能力。課后，根據學生實驗操作考核、實驗報告、實驗小論文的情況進行后測（P）和總結（S）。構建細胞生物學實驗課程的OBE+BOPPPS教學模式，提高學生的細胞生物學方面的專業技能和創新實踐能力方面的創新能力。

三、增加探索性、創新性、設計性實驗項目的比例

（一）增加綜合性、創新性實驗項目的比例

增加綜合性、創新性實驗項目的比例，有利于學生系統全面地掌握細胞生物學知識。例如設計細胞骨架系列實驗，教師可以從細胞骨架的三種結構：微管、微絲、中間顯微開展研究，引導學生查閱細胞骨架的發現歷史，哪些關鍵的實驗技術在細胞骨架的發現中發揮著重要作用、細胞骨架與細胞的有絲分裂等生理現象的關系如何、藥物作用下細胞骨架會發生怎樣的變化等。學生需要帶著這些問題，進行文獻調研，在文獻調研的過程中會接觸到中文檢索的數據庫，如中國知網、維普數據庫、萬方數據庫等，英文檢測的數據庫google、pubmed等數據庫，通過文獻檢索的過程對怎樣找到有用的文獻來源有所了解。學生研究小組一起研讀文獻，研究文獻的創新點與新的技術方法，尋找細胞生物學前沿熱點和感興趣點，進一步認識到細胞生物學實驗課程的重要性。學生以小組討論的方式，結合細胞生物學新技術與方法，做到經典技術和前沿技術相融合，制訂實驗方案，再和帶教老師進行深入討論，最終確定實驗方案。在開展實驗的時候，學生從前期試劑采購需要注意的規格、試劑配置溶劑的選擇與注意事項、實驗儀器的規范使用與注意事項，都需要獨立思考，加深學生對實驗操作進一步認識。學生在對實驗結果記錄和處理的過程中，涉及圖片的處理，則需要對常規的圖片處理軟件熟練掌握，才能得到高清規范的帶有標尺原始圖片。在數據分析的過程中涉及統計處理，因此還需要對統計軟件有所了解。學生在小論文的討論部分，需要進行文獻查閱，進一步論證本研究的創新點和獨特性。

（二）鼓勵、支持大學生主持大學生創新項目、競賽或參與教師科學研究項目

鼓勵、支持學生參與教師科學研究項目或大學生創新項目，讓學生以團隊的形式尋找創新點、設計并完成實驗。教師可以牽頭組織成立科研興趣小組等，指導學生閱讀細胞生物學前沿的文獻，探討創新性研究熱點，指導設計實驗方案，并開展實驗、分析實驗數據、撰寫小論文，鍛煉學生創新思維能力和創新實踐能力。大學生在參與科學研究的過程中，隨時關注細胞生物學科前沿研究熱點和新技術，隨時思考每一個實驗操作過程可能會影響實驗結果的因素，思考采用什么樣的分析方法才是合理的，查找文獻對實驗所得到的結論分析對比，總結本實驗項目的創新點和特別之處。大學生在參與科研項目時，會有知識盲點，需要請教同學或老師，需要具備良好的溝通能力;大學生在參與科研項目時，有些實驗操作需要和同學一起完成，必須學會團結協作，而科研項目的參與剛好可以鍛煉大學生這兩方面的能力。

四、“多元化”的實驗評價體系建立

細胞生物學實驗考核方式應對學生線上線下的學習態度、學習情況、學習效果進行全面考核。細胞生物學實驗考核平時成績總分50分，由線上資料學習的進度、線上測試的完成度、上課的態度、實驗操作的規范性、實驗結果記錄的正確性、實驗分析的合理性，實驗報告書寫規范性組成。細胞生物學實驗考核期末成績總分50分，由實驗操作考試的操作規范性、熟練度，綜合性、創新性實驗項目完成情況，參與科研項目的積極性和小論文的情況，虛擬仿真實驗的完成情況來考核。具體考核方案見表2。根據收集教學督導團、教研室教師和學生的建議評價、反饋情況，持續改進細胞生物學實驗課程教學。

五、結語

OBE+BOPPPS混合式教學模式能充分調動學生的學習積極性，使其積極主動參與細胞生物學實驗教學，提高學生專業能力、創新實踐能力，以及提出問題、分析問題、解決問題的科研能力。OBE+BOPPPS混合教學模式的順利開展對教師專業能力、實驗技術能力和科研能力提出更高的要求。因此，選擇細胞生物學專業知識扎實、實驗前沿技術熟練掌握、科研創新思維能力強的教師十分必要。OBE+BOPPPS混合教學模式的順利開展也需要學生積極主動地參與學習，讓學生充分認識到細胞生物學實驗的重要性，增加實驗課程的趣味性和吸引性，有利于學生全身心的投入。OBE+BOPPPS混合細胞生物學實驗教學模式不僅可以培養學生專業能力、實踐創新能力、團結協作能力和終身學習能力，也可以滿足新時代創新人才的需要。

參考文獻：

[1] 習近平. 高舉中國特色社會主義偉大旗幟 為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗[J]. 求是，2022（20）：1-33.

[2] 曾德斌，王建夏，王冬，等. 基于OBE+BOPPPS的線上線下混合教學模式的探索：以計算機組成原理實驗課程為例[J]. 教育信息技術，2023（Z2）：79-82.

[3] 李居一，倪英群，劉懷珍. 基于OBE理論的BOPPPS教學模式在內科學教學中的應用探討[J]. 中國繼續醫學教育，2023，15（15）：38-42.

[4] 袁曉宇，朱泉杰，顧袁，等. 基于OBE理念的BOPPPS教學模式在“急診醫學”課程教學中的改革探索[J]. 泰州職業技術學院學報，2023，23（03）：83-85.

[5] 趙鑫，劉孟婕，魏琴. 新農科建設背景下植物生理學OBE+BOPPPS教學模式課程改革探索[J]. 智慧農業導刊，2023，3（08）：133-136.

[6] 魯林方，李云霞，伍迪. 基于BOPPPS教學模型的“醫學基礎化學”課程教學設計：以沉淀溶解平衡為例[J]. 教育教學論壇， 2022（01）：115-118.

[7] 劉雪巖，張蕾，姜曉慶，等. 創新人才培養目標下儀器分析“教研賽”教學模式研究[J]. 大學化學，2024，39（01）：38-43.

[8] 何曉燕，喬磊. 教研融合的細胞生物學實驗教學改革與實踐[J]. 實驗室研究與探索，2023，42（03）：196-201+268.

（責任編輯：羅欣）