線上教學(xué)在生命科學(xué)通識(shí)課中應(yīng)用的學(xué)習(xí)體驗(yàn)調(diào)查與思考

袁惠君，馮再平，鞏慧玲，鮑婧婷，程子義

（蘭州理工大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州）

一 引言

21世紀(jì)是學(xué)科交叉大發(fā)展的時(shí)代，人類生存和發(fā)展所面臨的重大問(wèn)題都與生命科學(xué)相關(guān)， 掌握現(xiàn)代生物學(xué)知識(shí)是高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才必備的知識(shí)結(jié)構(gòu)組成之一[1-2]。隨著產(chǎn)業(yè)智能化和無(wú)人化技術(shù)推進(jìn)，就業(yè)壓力空前增加，通過(guò)創(chuàng)業(yè)帶動(dòng)就業(yè)尤為關(guān)鍵。創(chuàng)新型人才培養(yǎng)成為高等教育人才培養(yǎng)的首要戰(zhàn)略目標(biāo)之一[3-4]。生命科學(xué)與工科的交叉領(lǐng)域是目前大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的熱點(diǎn)。2020年11月18日第六屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)前20項(xiàng)中有5項(xiàng)是工程技術(shù)與生物技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物[5]。2019年底新冠病毒肺炎疫情的突然爆發(fā)，促使各高校強(qiáng)化生命教育[6]，生命科學(xué)通識(shí)課成為工科院校開(kāi)展生命教育的重要平臺(tái)。在工科院校開(kāi)設(shè)生命科學(xué)通識(shí)課成為新工科建設(shè)背景下工科教育發(fā)展的必然。

生命科學(xué)通識(shí)課歷來(lái)以傳統(tǒng)課堂教學(xué)為主。但是，隨著教育部《2018年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》中提出“推進(jìn)信息技術(shù)與高等教育教學(xué)深度融合，加快網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)教育資源建設(shè)與應(yīng)用”的要求，利用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息化技術(shù)構(gòu)建線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的教研活動(dòng)在各大院校、教育機(jī)構(gòu)迅速展開(kāi)。2019年中國(guó)在線教育市場(chǎng)規(guī)模達(dá)4041億元，在線教育用戶達(dá)2.61億人[7]。以互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式在生命科學(xué)通識(shí)課教育中也廣泛應(yīng)用[7-8]。2019年底新型冠狀病毒肺炎疫情爆發(fā)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)現(xiàn)的“停課不停學(xué)”活動(dòng)再次將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的應(yīng)用推向高潮，也成為檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果的“試金石”。但是，學(xué)生對(duì)線上教學(xué)方式完成生命科學(xué)通識(shí)課的學(xué)習(xí)感受未見(jiàn)相關(guān)評(píng)估報(bào)道，而后者是促進(jìn)生命科學(xué)通識(shí)課程教學(xué)效果必須關(guān)注的方面。

為此，本文設(shè)計(jì)了《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在工科院校生命科學(xué)通識(shí)課教學(xué)中應(yīng)用的學(xué)習(xí)體驗(yàn)調(diào)查》問(wèn)卷。問(wèn)卷針對(duì)2020年春季選修《現(xiàn)代生命科學(xué)與技術(shù)》和《生命與進(jìn)化》兩門生命科學(xué)通識(shí)課的蘭州理工大學(xué)非專業(yè)本科生展開(kāi)調(diào)查，內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容選擇、教學(xué)設(shè)計(jì)、認(rèn)可度等方面。參與本次問(wèn)卷調(diào)查的學(xué)生共371人，其中男生76.5%，女生23.5%；主要為工科專業(yè)的學(xué)生，占總?cè)藬?shù)的75.2%，其次為理科生，占20.2%，文科僅有4.6%；學(xué)齡以大一、大二和大三的學(xué)生為主，分別占總?cè)藬?shù)的35.6%、29.6%和33.7%；甘肅省內(nèi)學(xué)生占絕大多數(shù)，為68.2%；學(xué)生父母職業(yè)多為工人和農(nóng)民，分別為30.5%和62.3%，干部?jī)H占7.3%；45.8%的學(xué)生從未參加過(guò)線上學(xué)習(xí)。該調(diào)查結(jié)果將為進(jìn)一步促進(jìn)和完善線上生命科學(xué)通識(shí)課教學(xué)模式設(shè)計(jì)，提高線上教學(xué)質(zhì)量提供依據(jù)。

二 學(xué)生對(duì)工科院校開(kāi)設(shè)生命科學(xué)通識(shí)課的態(tài)度

從工科非生物類專業(yè)學(xué)生對(duì)開(kāi)設(shè)生命科學(xué)通識(shí)課的態(tài)度來(lái)看，74.1%的學(xué)生認(rèn)為有必要(圖1A),92.7%的學(xué)生希望對(duì)該學(xué)科有一定的了解(圖1B)。可見(jiàn)，工科學(xué)生對(duì)開(kāi)設(shè)生命科學(xué)通識(shí)課態(tài)度積極，這與工科學(xué)生接受的專業(yè)訓(xùn)練特點(diǎn)有關(guān)。工科學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)注重邏輯思維和實(shí)踐動(dòng)手能力培訓(xùn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)性和邏輯性強(qiáng)的學(xué)科普遍有強(qiáng)烈的好奇心與求知欲，生命科學(xué)知識(shí)兼有這兩方面的特點(diǎn)。當(dāng)今人工智能、仿生產(chǎn)品在生產(chǎn)和生活中大量涌現(xiàn)，更促使工科學(xué)生對(duì)生物技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生求知的愿望。因此，針對(duì)非生物工科專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)生命科學(xué)通識(shí)課符合學(xué)生的需求。

圖1 學(xué)生對(duì)工科院校開(kāi)設(shè)生命科學(xué)通識(shí)課的態(tài)度分析

三 學(xué)生對(duì)線上教學(xué)方式在工科院校生命科學(xué)通識(shí)課教學(xué)中應(yīng)用的態(tài)度

從學(xué)生對(duì)生命科學(xué)通識(shí)課授課形式的選擇來(lái)看，近半數(shù)的同學(xué)偏好用線上教學(xué)與課堂面授相結(jié)合的方式，僅有17%左右的學(xué)生贊成完全網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式(圖2A)。但是，90%學(xué)生對(duì)新冠病毒肺炎疫情爆發(fā)期間采用完全線上教學(xué)模式感到滿意和非常滿意。可見(jiàn)，從學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)來(lái)看，常規(guī)情況下生命科學(xué)通識(shí)課的授課形式采用線上教學(xué)與課堂面授相結(jié)合的混合教學(xué)模式是最受歡迎的，線上教學(xué)是一種重要的輔助教學(xué)方式。

多數(shù)學(xué)生認(rèn)為線上教學(xué)最大的優(yōu)點(diǎn)是能反復(fù)看回放(圖2B)，最明顯的缺點(diǎn)是強(qiáng)制性和監(jiān)督學(xué)習(xí)功能差(圖2C)，降低學(xué)習(xí)效果。采用線上教學(xué)與課堂面授相結(jié)合的混合教學(xué)模式既有線上教學(xué)反復(fù)看回放的功能，又能通過(guò)課堂教學(xué)強(qiáng)制學(xué)生在特定的時(shí)間完成基本學(xué)習(xí)任務(wù)，彌補(bǔ)了線上教學(xué)的不足。因此，混合教學(xué)模式成為多數(shù)學(xué)生心目中理想的教學(xué)方式。

圖2 學(xué)生對(duì)線上教學(xué)在工科院校生命科學(xué)通識(shí)課教學(xué)中應(yīng)用的態(tài)度

四 學(xué)生對(duì)生命科學(xué)類公選課線上教學(xué)內(nèi)容的期望分析

近70%的學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)在工科和醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用感興趣，其次是生物學(xué)知識(shí)與農(nóng)業(yè)的交叉融合。生物學(xué)知識(shí)在工科方面應(yīng)用的內(nèi)容中，仿生學(xué)與生物材料方面的內(nèi)容最受歡迎，其次是生物武器和生物能源。可見(jiàn)，與生產(chǎn)和生活相關(guān)的應(yīng)用型交叉融合領(lǐng)域?qū)W(xué)生有較強(qiáng)的吸引力。

在生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的交叉融合內(nèi)容方面，學(xué)生最感興趣的是生物技術(shù)在遺傳病和傳染病的診斷、治療方面的應(yīng)用，反而對(duì)與自己實(shí)際生活聯(lián)系最緊密的優(yōu)生優(yōu)育、生殖健康、性教育和艾滋病防治等內(nèi)容關(guān)注度較低，僅30%左右的學(xué)生勾選此項(xiàng)，說(shuō)明大多數(shù)學(xué)生在這方面的知識(shí)有缺失。目前，在校學(xué)生非婚妊娠、性病頻發(fā)等現(xiàn)象就是生殖健康教育缺失的最好證明。優(yōu)生優(yōu)育是我國(guó)的基本國(guó)策，生殖健康、性教育和艾滋病防治是保證大學(xué)生未來(lái)健康發(fā)展的基礎(chǔ)。通過(guò)生命科學(xué)類公選課平臺(tái)普及這方面知識(shí)是大學(xué)生生命健康教育最有效途徑之一。

在生物學(xué)與農(nóng)業(yè)的交叉融合內(nèi)容方面，超過(guò)半數(shù)的學(xué)生對(duì)動(dòng)、植物、微生物資源開(kāi)發(fā)的內(nèi)容感興趣，而對(duì)如生物農(nóng)藥這樣的新技術(shù)關(guān)注度不高，可能是由于對(duì)其技術(shù)核心不甚了解的緣故。

圖3 學(xué)生對(duì)生命科學(xué)類公選課線上教學(xué)內(nèi)容的期望分析

五 學(xué)生對(duì)生命科學(xué)類公選課線上教學(xué)教授方法的期望分析

線上教學(xué)教授方法方面，大多數(shù)學(xué)生希望采用微課形式完成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，即知識(shí)片段化，采用短視頻介紹知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講授時(shí)間控制在10-15分鐘；而系統(tǒng)講授，每節(jié)網(wǎng)課40-50分鐘，包括2-4個(gè)知識(shí)點(diǎn)的傳統(tǒng)網(wǎng)課模式被摒棄。從調(diào)查結(jié)果看，學(xué)生希望生命科學(xué)類公選課網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提高趣味性，其次是增強(qiáng)與日常生活的聯(lián)系及PPT的自明性和內(nèi)容的知識(shí)性。可見(jiàn)，大多數(shù)同學(xué)希望在輕松愉快的氛圍中掌握知識(shí)。因此，趣味性與知識(shí)性并重是生命科學(xué)類公選課線上教學(xué)備課的關(guān)鍵。

在網(wǎng)課錄制方面，學(xué)生對(duì)畫面是否需要教師出現(xiàn)的問(wèn)題觀點(diǎn)不一，近半數(shù)的同學(xué)認(rèn)為不需要教師出現(xiàn)，而37%的同學(xué)則認(rèn)為需要教師出現(xiàn)起提醒監(jiān)督的作用，這種選擇的差異與個(gè)人學(xué)習(xí)習(xí)慣有關(guān)。但是，近84%的學(xué)生認(rèn)為網(wǎng)課錄制的講解音頻必不可少。可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中僅僅上傳PPT是不夠的，制作成帶講解音頻的PPT更有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)。

六 結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新決勝未來(lái)，改革關(guān)乎國(guó)運(yùn)[10]。不斷探索符合時(shí)代發(fā)展要求的教學(xué)模式是教育發(fā)展的必然需求。網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)模式是信息技術(shù)與高等教育深度融合的產(chǎn)物，是未來(lái)高等教育方式中必不可少的補(bǔ)充[11]。無(wú)論哪種教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)效果是評(píng)價(jià)教學(xué)模式適宜性的最好標(biāo)準(zhǔn)，而這兩項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果又會(huì)受到如學(xué)生原生學(xué)習(xí)方式、每個(gè)學(xué)生家庭教育背景、學(xué)生日常接觸教育設(shè)備的先進(jìn)性等多種因素的影響。因此，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建立網(wǎng)上長(zhǎng)期、科學(xué)的生命科學(xué)通識(shí)課學(xué)習(xí)體驗(yàn)調(diào)查機(jī)制，積累不同知識(shí)背景、學(xué)習(xí)習(xí)慣、家庭背景下學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)調(diào)查的相關(guān)數(shù)據(jù)，在大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上制定生命科學(xué)通識(shí)課教學(xué)模式，是實(shí)現(xiàn)針對(duì)性強(qiáng)、個(gè)性化教育的必要途徑。

圖4 學(xué)生對(duì)生命科學(xué)類公選課線上教學(xué)教授方法的期望分析