基于超星學習通“生物化學”線上線下混合式教學的探索

鄒 磊，王 靜，苗利軍，張 穎，王 華

（河北環境工程學院，河北 秦皇島 066102）

“生物化學”是生命科學研究的專業基礎課程，國內各大院校都開設了這一課程[1]，涉及生物、醫學、農學、食品、環境等學科。河北環境工程學院每年有140余人參與“生物化學”課程的學習，主要受眾是食品專業的學生。“生物化學”是運用化學理論和方法研究生命物質的邊緣學科，主要任務是讓學生了解生物的化學組成、結構及生命過程中各種化學變化，所學內容與之后的食品相關專業實踐應用對接[2]。為解決學生學習興趣不高、自主學習意識差等問題，本研究構建了基于超星學習通的線上線下混合教學模式，并應用于“生物化學”課程，緊扣專業要求，符合學生學習心理。在教學互動中，教師引導學生形成完整的知識體系，開展問題導向的啟發式教學，注重培養學生分析問題、解決問題的綜合能力。課程結束后，教師通過線上調查問卷收集學生對混合式教學方式的評價，深入分析基于超星學習通的混合式教學行為，最后提出線上線下混合式課程教學建設的建議。

1 “生物化學”線上線下混合式教學的必要性

1.1 可彌補課時不足、生物化學知識煩冗的缺點

近年來，本科教育實施了學分制改革，河北環境工程學院對畢業學分的要求從170學分降到160學分，在一定程度上減輕了學生的負擔。但是作為基礎課，“生物化學”不可或缺，內容多、課時少、難度大是“生物化學”課程的主要特征。在傳統理論教學模式下，比如在講授“輔酶”內容時，教師要在45 min內講解10余種輔酶，展示60余張PPT，給學生的思考時間很少。另外，課程知識點之間的連貫性較強，例如“糖的分解代謝”，從糖酵解到三羧酸循環，再到相關支路代謝途徑，是一個整體系統，學生必須集中精力才能跟上教師的授課節奏，學習壓力較大，部分學生甚至在努力上完幾節課后就有了放棄的想法。線上線下混合式教學提供了一種新的方式，將繁重的課程任務拆解，分課前、課中、課后3個階段完成，學生可以自由支配時間、多次復習，增強了自信心[3]。

1.2 滿足不同層次學生的需求

根據學情分析，60%的學生有考研的打算，而“生物化學”是考研科目，各研究生院對其深度和廣度有不同要求。線上平臺的搭建可以提供更多的可能，知識體系將更完善。比如“核苷酸的代謝”對食品專業學生而言難以理解且實際用處不大，但是對需要學習微生物、制藥等生命科學領域知識的學生而言至關重要。在高考政策改革、生源兼收歷史類和物理類的背景下，學生的基礎水平和接受能力差別較大，開展混合式教學可以通過增補網絡資源提高學生的基礎水平，課前預習又可以讓學生提前學習課程內容，減輕歷史類生源學生的課堂學習壓力，線上豐富的知識拓展可以讓學有余力的學生進一步提升自我，讓不同層次的學生“不掉隊”“吃得飽”。

2 基于學習通的線上線下混合式課程構建方案

本研究以河北環境工程學院2020級食品質量與安全專業本科生（69名）為研究對象，開展基于超星學習通的線上線下混合式教學。

2.1 整體框架

劉俊紅等[4]的研究指出：75%的學生認為線上線下混合式教學應該有主有次、主次分明。目前，河北環境工程學院“生物化學”課程的傳統教學方式是線下面對面授課，理論課時48學時，實驗課時16學時，無線上課時。本次教學改革嘗試增加線上課時12學時，線下理論課時48學時不變，搭建超星學習通線上網絡課程平臺，重新設計教學過程。

2.2 課程建設思路及內容

“生物化學”課程建設分線上和線下兩部分，按學習過程時間軸分為課前、課中、課后3個環節，各環節之間有效銜接、互為補充。

前期教學資源的準備及收集：混合式教學對教學資源要求較高，課題組提前準備教學文檔及教學課件、錄制教學視頻及實驗視頻、收集國內外精品課程視頻、建立習題及試題庫等混合式教學資源。

目前，自制課件PPT有15個，自制和采編國內知名院校慕課視頻有25個，時長250 min，試題庫試題總數800多道，覆蓋簡、中、難3個層次，方便課中提問、自由選題、課前預習小測及課后作業。教師在學習通平臺上設置資料庫、作業庫，完成討論、答疑等教學模塊，內容編排如表1所示。

表1 “生物化學”混合式教學線上資源（以第三章“核酸化學”和第九章“糖代謝”為例）

課前，教師發布相關教學資源，通過學習通全員提醒，設置單元導向提示和學習任務單，明確各教學環節的學習任務及要求，使學生更有代入感，避免傳統線下教學“學生只帶書本不思考”的尷尬局面。通過后臺數據，教師可隨時查看每位學生的學習情況，督促未完成任務的學生，使學生有緊迫感。學習平臺還提供大量衍生閱讀和其他學術前沿等內容，皆來自國內外各大學術期刊的實時資訊，可以拓寬學生的知識面及專業視野，讓學生感受“生物化學”對人們生活的影響，感受科技的力量。

課中，教師講解重點問題，學生分析討論。通過學習通平臺，教師總結學生答錯或者不能理解的問題。課上，教師針對共性問題答疑解惑，結合章節內容要求，引出重點、難點供學生分析討論；針對較為枯燥難理解的知識點，找出相應的案例，激發學生的興趣；鼓勵學生根據自己的生活經驗和常識，提出與教學內容相關的話題；開展頭腦風暴。因為學生提出的問題與生活相關，教師要引導學生找到所學知識與實際生活的聯系點，運用所學知識進行綜合分析，營造討論氛圍，調動學生的積極性。

課后，教師檢查學習效果并答疑。教師通過超星學習通App推送作業或小組任務，頻率大概為每4學時一次，對重點章節進行章節小測。另外，建立QQ班級群，學生可以隨時提問，教師利用碎片化時間在線答疑，提升學習效果。

隨著電腦、手機的普及，師生可以高效快捷實時溝通，學生可以就課程內容、教學方法等方面隨時反饋，課程組教師隨時開展教學診斷，根據學生需求調整教學速度和深度，改進教學手段，提升教學效果。

3 教學內容設計

“生物化學”的教學單元有7個：蛋白質、核酸、糖類、酶與輔酶、新陳代謝、生物氧化、三大營養物質的代謝（糖代謝、脂肪代謝、蛋白質的降解和氨基酸代謝）。每個教學單元下設若干子單元，每個子單元分設3～5個知識點，清晰明了的知識點有利于學生整體把握學習進程。每個教學單元設計學習任務單，課前發給學生，學生依據任務單安排好自己的課前、課中及課后的學習行為。

以第二章“蛋白質”中第二節“蛋白質的結構”為例說明教學過程，制作任務書（見表2），將教學目標轉化為學習任務，學生課前根據學習教材和超星學習通上的教學資源完成任務。

表2 第二章“蛋白質”子單元“蛋白質的結構”課前課后學習任務書

4 實施“生物化學”課程混合式教學效果分析

4.1 學生期末成績與線上學習情況的關系分析

食品質量與安全專業2020級本科生班經過一輪線上線下學習，所有學生均參與線上資源的學習，圖1顯示了學習次數與期末成績的相關性。在學習次數方面，學生之間有顯著差異，大多數學生的學習次數在100～150次，學習次數與成績的相關性為0.144 4，說明線上學習無論是課前預習還是課后復習，都提升了學生的學習效果，混合式教學改革發揮了作用。圖2顯示了視頻觀看時間與期末成績的相關性，學生觀看視頻的時間大多在100 min以內，且視頻觀看時間與期末成績的相關性不強，筆者認為視頻學習的真實效果存疑，不排除學生刷視頻的可能。

圖1 學習次數與期末成績的相關性

圖2 視頻觀看時間與期末成績的相關性

4.2 學生滿意度問卷調查

課程結課后，教研組及時發放線上調查問卷，收集學生對混合教學的評價和滿意度。從結果來看，43%的學生表示“非常滿意”，47%的學生表示“滿意”，9%的學生表示“一般”，“不滿意”和“非常不滿意”的占比僅為1%。調查還發現，在學生課前預習的習慣形成方面，82%的學生會主動預習，且這種習慣會延伸至其他課程，學生的學習能力得到鍛煉和提高。

5 結語

基于超星學習通互聯網技術平臺，再塑了“生物化學”線上線下混合式課程，較為系統地研究了混合式教學的構建流程、內容編排、學生評價及反思。為進一步提升教學效果，提出以下建議：細化各單元學習過程的評分標準，消除學生的僥幸心理和惰性；加強微課建設，微課時間不超過5 min；完善線上題庫；考慮食品專業對“生物化學”知識內容的需求，可以從發酵技術切入，將糖、蛋白、脂肪的特性和代謝串聯起來，豐富線上教學資源。希望本次探索可以為網絡教學提供借鑒，為今后打造線上線下混合式精品課程或金課奠定理論和實踐基礎。