線上線下混合式教學在“分子生物學”中的研究與應用

陳茜 孫曉麗 孫明哲 徐晶宇 賈博為

摘要：隨著現代信息技術的發展，現代遠程教育已成為知識經濟時代的一種新型教育形式，是人們構建學習體系的重要途徑。而混合式教學是對網絡教學和傳統課堂教學兩種教學方式的混合，以其克服傳統教學方式的不足。該文以黑龍江八一農墾大學專業基礎課“分子生物學”為例，基于超星學習通網絡平臺開展線上線下混合式教學模式，推進“分子生物學”課堂教學改革，也為其他農業院校專業基礎課的線上線下混合式教學提供一些參考。

關鍵詞：分子生物學?超星學習通平臺?混合式教學?教學模式

中圖分類號：Q7-4;G434???文獻標識碼：A

Research?and?Application?of?Online?and?Offline?Blended?Teaching?in?"Molecular?Biology"

CHEN?Xi??SUN?Xiaoli??SUN?Mingzhe??XU?Jingyu??JIA?Bowei

（College?of?Agriculture，?Heilongjiang?Bayi?Agricultural?University，?Daqing，?Heilongjiang?Province，?163319?China）

Abstract：?With?the?development?of?modern?information?technology，?modern?distance?education?has?become?a?new?form?of?education?in?the?era?of?knowledge?economy，?and?it?is?an?important?ways?for?people?to?build?their?learning?systems.?Blended?teaching?is?a?hybrid?of?two?teaching?methods，?online?teaching?and?traditional?classroom?teaching?to?overcome?the?shortcomings?of?traditional?teaching?methods.?This?paper?takes?the?professional?basic?course?“Molecular?Biology”?of?Heilongjiang?Bayi?Agricultural?University?as?an?example，?carries?out?the?online?and?offline?blended?teaching?model?based?on?the?Chaoxing?Learning?platform，?so?as?to?promote?the?classroom?teaching?reform?of?“Molecular?Biology”，?and?also?provide?some?references?for?online?and?offline?blended?teaching?of?professional?basic?courses?in?other?agricultural?colleges.

Key?Words：?Molecular?Biology;?Chaoxing?Learning?platform;?Blended?teaching;??Teaching?model

“分子生物學”是農業院校的專業基礎課，是專業課學習前必修的專業基礎課，“分子生物學”是一門理論性、專業性較強的課程，而且課程內容繁雜瑣碎、概念微觀抽象，學科發展迅速，新知識、新理論、新技術不斷涌現等特點。該門課程涵蓋研究生物大分子的結構與功能（分子水平），通過一系列研究闡明生命現象本質的科學。同時為利用及改造生物，為我國現代化經濟建設、為農業生產和社會發展服務奠定理論基礎和提供新手段，是生命科學發展過程中誕生的一門實驗性極強的新興學科。可以說分子生物學的研究對農作物育種以及整個農業生產帶來革命性的變化。尤其在這幾年，全民抗擊疫情的狀態下，“分子生物學”開展線上線下混合式教學的教授是十分重要和必要的。隨著分子生物學技術的不斷涌現，生物學各個學科均在分子生物學新技術的推動下快速發展。國內高等院校也陸續開設該門課程。黑龍江八一農墾大學農學院于2015年正式開設該課程，該課程面向該院4個專業大三年級本科生，讓學生掌握分子生物學基礎知識和實驗技術，培養創新意識和科學素養，為將來從事相關科學研究打基礎。

1?開展線上線下混合式教學的必要性

隨著信息技術的飛速發展，將傳統的面對面教學與互聯網技術相結合是勢在必行。尤其2019?年末，新型冠狀病毒疫情的到來嚴重影響了人民原本的生活，打破了長期以來的線下教學模式，也加速了教育方式的變革[1，2]。為了貫徹習近平總書記重要指示精神，落實好中央部署和教育部、黑龍江省要求，根據2020年教育部發布的2?號文件，以政府為主導、以高校為主體、社會參與的方式，在疫情防控期間實施并保障高校的在線教學。各高校都充分利用省、校兩級優質在線課程和慕課等教學資源[3，4]，依托各級各類在線課程網絡平臺、校內網絡學習空間等，保證疫情防控期間教學進度和教學質量，成功開展世界最大規模的線上教學，實現“停課不停教、停課不停學”。根據這兩年新型冠狀病毒感染肺炎疫情的不斷反復，線上教學將會是一個長期的存在形式，線上線下混合式教學將成為今后的主要教學方式。

互聯網的快速發展不僅改變了人們的生活方式，也改變了教學方式[5]。最初是由薩爾曼·可汗為幫助遠方學習者，將教學影片投放在網絡上，創立了可汗學院。隨后，美國斯隆聯盟提出“混合式教學是面對面教學與在線教學的結合，揉合了兩種歷史上各自獨立的教學模式：傳統的面對面教學與在線學習。即在教學內容上結合了一定比例的在線教學及面對面教學”。混合式學習源于英文?Blended?Learning。麻省理工學院（MIT）?最先提出了“開放式課件”項目，并取得了顯著的成效。美國斯隆聯盟在2007年對“混合式教學”的概念進行了完善，從而進一步闡述了“混合式教學”中線上教學和面授的占比，提出只有線上教學占比在30%～79%之間，才能被稱為“混合式教學”。2008年，加拿大愛德華王子島大學的Dave提出大規模在線開放課程（Massive?Open?Online?Course，MOOC）這一術語，中文譯名為“慕課”。在2010年之后，隨著混合式教學的概念的演變，關于混合式教學目的的“強化論”或稱之為“進化論”開始出現。2013?年后，慕課帶動起了社會各界對在線教學的關注，更多的高等院校對混合式教學陸續采取開放以及積極的態度。

在國內，華東師范大學的祝智庭教授首次介紹了?Blended?Learning?的概念，同年，關于Blended?Learning?的理念何克抗教授也提出過，積極倡導將混合式教學引入課程教學中，混合式教學在研究領域開始不斷的發展起來，尤其是最近幾年，關于混合式教學的文章明顯增加，各種技術平臺也相繼出現。混合式教學的系統建設與應用也不斷發展，通過“云”智能課堂教學。現在國內已出現各種各樣的網絡平臺，我國高校也開始進行網絡課程的學習以及線上線下混合式教學[6，7]，如SPOC（小規模限制性在線課程，Small?Private?Online?Course）教學、MOOC、雨課堂、超星學習通、智慧樹等等[8]。通過各種平臺建設促使我國的線上線下混合式教學的發展。

“分子生物學”開展線上線下混合式教學的教授是十分重要和必要的。隨著分子生物學技術的不斷涌現，生物學各個學科均在分子生物學新技術的推動下快速發展。國內高等院校也陸續開設該門課程。利用網絡技術平臺建立更好的“分子生物學”線上線下混合式教學，讓學生掌握分子生物學基礎知識和實驗技術，培養創新意識和科學素養，為將來從事相關科學研究打基礎。

2?“分子生物學”線上線下混合式教學體系

本文結合線上和線下教學的優勢，以學生為主體，教師為主導，將傳統的課堂教學與慕課等網絡教學資源相結合，與超星學習通、智慧樹以及雨課堂等網絡平臺相結合，綜合課前準備預習、課上傳授知識、課后鞏固提高、在線測驗、課后討論、作業互評等師生互動、生生互動環節，調動學生自主學習的積極性、激發學生的學習興趣、增強師生間的交流。此外，通過各環節的配合可以掌握不同層次學生的學習現狀，以調整教學進度和模式來適應不同層次學生的學習需求。文章通過對高等農業院校黑龍江八一農墾大學的專業基礎課“分子生物學”課程混合式教學模式中的教學內容、教學設計及考核改革等方面的研究，將有效提高學生對理論知識的深度理解和實踐應用能力，為農業院校其他專業基礎課的教授提供新的思路。該課程的教材選擇了專門適用于大農學學科專業的《分子生物學原理與應用》（張樺、麻浩、石慶華主編）。

2.1?“分子生物學”混合式教學模式課前階段的教學

在混合式教學實施前，通過前期資料和文獻的整理與分析，課程組教師共同研討，制定出針對該門課程的混合式教學模式的方案和方法，補充教學內容、設計線上活動以及考核辦法，將制作好的自主學習任務表和以視頻為輔助的在線課程資源上傳至超星網絡平臺。各班級的任課教師組織學生下載超星學習通App。任課教師通過學校提供的數據平臺按班級導入各班學生。學生可自行進行每節課的在線預習，要求學生通過平臺推送的相關配套課程資源觀看微視頻，如經典的中國大學慕課課程作為參考，以及其他高校的優質課程，完成該課程的教學重難點學習任務。與此同時，學生可以將預習課程的過程中遇到的任何問題提交至超星平臺，方便任課教師通過網絡或在課堂教學過程中有針對性的進行解答和指導。教師也可以此掌握學生課前的自主學習的狀態，教師可以通過平臺，對沒有完成預習任務的同學進行督促與提醒。

2.2?“分子生物學”混合式教學模式課中階段的教學

利用超星學習通在每次上課前進行簽到，教師在線發布簽到活動如拍照、定位或者手勢，學生可在App上進行相應的方式簽到，可以快速了解學生上課情況或其位置動態。可以通過課前發布的預習內容及練習題，提前通過學習通平臺掌握學生預習情況，了解學生對該節課存在的疑問，教師可以此有針對性的進行教學。利用主題討論、結合生活中的相關問題，讓學生參加思考并帶著疑惑來學習本節知識內容，可以激起學生的求知欲和探索欲，從而提高學生的聽課效率。在授課的過程中，可設置一些課堂活動，如投票、選人、搶答、隨堂練習、討論等等，可以充分了解學生對這部分的內容掌握程度，也提高學生的主動參與性，可以使學生在精神上實現勞逸結合，使學生注意力始終集中在課堂上。每結束一部分知識點，教師通過線上的測驗環節，了解學生對知識點的掌握程度，并及時講解不容易理解的相關知識點。因為授課對象是農學本科生，教師可以課前布置針對某個科學前沿問題或當前的國家政策，讓學生們分組討論，將學生分成4～5人一組，組內充分地交流討論，最后通過文字提交超星學習通平臺，根據討論的結果分析各組成員對問題的理解情況。既要尊重學生個體的獨立性，讓其在自主探究的過程中建構自己的知識體系，又要保證在有限的時間內協助學生取得較大的學習效益。

2.3?“分子生物學”混合式教學模式課后階段的教學

課后，任課教師可以通過超星平臺發布該次課的課后作業，如測驗，討論等，學生需要線上完成，平臺會對客觀題自動批改，教師需要在線批改主觀題。同時學生需按時上傳課堂筆記。學生有任何疑問可以線下尋求任課教師解答或在線發布問題至超星平臺的討論區內。為了提高學生的重視程度以及知識點掌握程度，課堂筆記及課后作業批改也可采用同學之間互評、教師作為輔助的方式，這樣可以使學生之間取長補短。學生可根據教師以及其他同學的建議，完善自己的內容。此外，所有的線上活動都保存在超星網絡平臺中，不僅有助于學生進行總結和復習，同時教師也可以對教學上進行反思，調整后續的授課方式或內容，不斷改進教學設計等。

2.4?“分子生物學”混合式教學模式實驗課程的教學

混合式教學模式在實驗操作之前加入線上視頻部分，可以實現無時空限制的自由學習模式，具體操作流程如圖?1?所示。實驗課程開始之前，學生需要預習實驗講解了解實驗內容，如整個實驗的原理、目的以及實驗操作流程等，提交預實驗的實驗報告，在預實驗報告中可以提出問題，疑惑，難以理解的內容等；通過將標準化的實驗操作方法錄制成視頻形式，供學生線上觀看，直觀的了解實驗操作流程。實驗課程開始時，在視頻的輔助下，結合實驗講解開展具體實驗課程，通過實際操作獲得實驗結果，與此同時，可隨時與教師進行討論交流，規范實驗操作，完成實驗內容。在此過程中，教師主要負責指導，點評答疑以及課堂秩序的維護。實驗課程結束后，各小組同學匯總實驗數據，分析實驗結果，提交實驗報告。為保證高質量的教學效果，教師需要把握好每一個教學環節，做好環節之間的銜接，從而取得良好的成效。

2.5?“分子生物學”混合式教學模式下考核方案

“分子生物學”課程的最終考核采用多元化的考核方式，總成績由平時成績占40%和期末考試成績占60%兩部分組成。為了促進學生積極利用網絡平臺的資源以及參與性，筆者提高了平時成績的占比。所有的教學活動數據均在超星學習通平臺上保留，其中包括學生自主學習資源庫里的視頻時長、以及參與教師發布的課堂活動，如簽到、主題討論、投票、隨堂練習等，以及課后作業。教師可以設置每一項的分數占比利用平臺上提供的數據作為參考給予學生平時成績。多元化的考核方式，可以改變之前的評價方式，可以對平時成績進行細化，不再是以往的單一化方式。這種考核方式不僅可以激發學生學習的積極性，還能使教師掌握每位學生具體的學習動態，有助于教師不斷的調整教學方式及?內容。通過問卷調查，可以掌握學生對該課程教授過程中的意見和建議，以及教授的效果有利于后續教學方案的優化。

3混合式教學案例

以“分子生物學”課程中“基因及基因的結構”為例，詳細介紹其具體實施方案（見表1）。

4?線上線下混合式教學的效果

線上線下混合式教學模式是在當今的形勢以及互聯網的背景下形成的一種“以學生為主體，以激發學生研究能力為最終目標”的新型教學模式。為了掌握學生在線上線下混合式教學模式下的學習效果，筆者對農學專業2019級和2020級的學生展開了問卷調查。結果表明，混合式的教學模式在學生的學習效率與實驗動手能力，學生之間的交流及表達能力，明顯優于傳統教學模式。混合式的教學模式培養了學生的分析能力，自學能力，激發學生的學習興趣，培養發現、解決問題能力，有學生認為，混合式教學模式能更好的掌握本課程的知識，了解身邊關于分子生物學的現象，可以利用所學解釋一些問題；實驗上規范了自己的實驗操作，對實驗流程也更為清晰，而且對實驗原理等也具有更深的理解和新的想法。

4?結語

基于超星學習通“分子生物學”混合式教學體系，將網絡教學與線下傳統教學完美的相結，打破了時間和空間的局限，充分發揮了學生在學習中的主體地位，相對于傳統的課堂教學學生自主性更強，學生可從多方面對知識點進行鞏固，可以達到更好的教學效果。超星學習通平臺操作方便、可以對活動數據進行保存并量化，彌補了傳統教學的弊端，加強學生學習的自主性、積極性和創新性。教師可以將教學課件提前上傳至超星學習通云盤中，不僅備課方便，可以在相關PPT頁面中加入活動內容，如投票，搶答等，加強學生的參與感，提高學生的興趣，也可以作為學生課前預習的資料，在上課時可以直接利用手機投屏從學習通中直接點擊播放，避免無法進行多媒體授課的情況。方便學生課后復習，利用課后時間對上課時未來的及記錄的內容進行補充，完善筆記。學生還可以通過線上與教師進行溝通交流。但基于網絡的線上線下混合式教學在具體實施中也存在一些問題，更容易出現學生應付教師的現象，例如：作業從網上復制粘貼一些相關答案或是借鑒同學的電子版，完全不自主思考；視頻學習只在網上點擊播放，不觀看；課堂學習過程中更有理由做與課程無關的事情等等。因此，在今后的線上線下混合式教學中還需要不斷的改進，高校教師要不斷地提高自身的教學能力，還要提升信息技術能力，不斷學習，與時俱進，使“分子生物學”課程的線上線下混合式教學模式不斷完善和改進。

參考文獻[1] 張欣薇，王強，陳明輝，等.分子生物學理論與實驗教學的改革研究[J].教育教學論壇，2020（30）：170-172.