以學生為中心、能力為導向的生物化學與分子生物學教學改革與實踐

王小龍，徐 晶，楊 超，李 林，吳 琦，王 巖，高 涵

（齊齊哈爾醫學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

生物化學與分子生物學是一門在分子水平闡明生命現象本質的學科，是五年制本科臨床醫學、口腔醫學、精神醫學、影像學等專業的重要基礎課程，與各個學科有著廣泛的聯系。其任務是運用化學的原理和方法探討生命過程中的化學問題，又稱生命的化學，是生命科學的基礎。通過學習生物化學與分子生物學使學生理解和掌握人體的化學組成、分子結構、結構與功能的關系、物質代謝途徑及其調節規律以及遺傳信息的貯存、傳遞、表達。生物化學與分子生物學為基礎醫學和臨床醫學在分子水平探討病因、研究發病機理、明確診斷、制訂預防及治療措施等奠定基礎。

為了激發學生學習興趣，提高教學質量，拓寬師生交流渠道，獲得良好教學效果，教師需要不斷更新教學理念，積極探究新的教學方法，改進教學手段，提升教學能力，提高教學水平。隨著信息技術的發展和網絡的普及，大規模在線開放課程（massive open online course，MOOC）和小規模限制性課程（small private online course，SPOC） 等混合式課程教學理念應運而生，并逐漸成為研究者關注的熱點。

MOOC 具備完整的教學環節，即開課、上課、作業、反饋、討論、評價、考核等，適合自主學習[1]。SPOC 的學生人數一般為幾十至幾百，有學習時長、討論問答、作業測試等要求，學生完成學習任務且達標后方可獲得證書[2]。SPOC 是對MOOC 的補充和發展，可以認為：課堂+MOOC=SPOC。SPOC 既彌補了傳統課堂教學的不足，又延續了MOOC 的優點，將線下課堂教學和線上自主學習相結合[3]。

傳統教學以書本為依托，課堂講授以教師為主，學生參與度不高，師生互動有限。如何激發學生學習興趣、促進學生主動學習、培養學生臨床思維、關注學生個性發展、實施差異化教學、提高學生綜合能力，是教師面臨的巨大挑戰。為了最大限度提高教學質量，體現以學生為中心、能力為導向[4]教育理念，我們實施了“MOOC+SPOC+ 翻轉課堂”，將互聯網信息技術與傳統課堂教學深度融合[5]，使傳統課堂的填鴨式教學轉變為線下翻轉課堂與線上自主學習相結合，將傳統教學的終結性評價與線上線下混合式教學的過程性評價相結合，激發學生學習興趣，拓寬師生交流與互動渠道，進行個性化、自主化、互動式教學[6]，深入推進醫學高等院校人才培養模式改革與創新，使學生具備扎實的醫學基礎理論、基本知識和基本技能，對提高學生綜合能力[7]、實現人才培養目標具有重要意義。

1 教學設計

在“互聯網+ 教育”背景下，課程團隊依托自建MOOC 開展“MOOC+SPOC+ 翻轉課堂” 的線上線下相結合的混合式教學。精神醫學、健康管理、護理學、影像技術、口腔醫學等專業的生物化學與分子生物學課程共48 學時（理論教學32 學時，實驗教學16 學時），其中，理論教學分為基礎性教學（28 學時）和進階式教學（4 學時）兩部分，均采用以兩學時為單位的線上線下混合式教學，即課前線上自學、課中線下課堂教學、課后線上+線下鞏固。基礎性教學采取教師講、學生聽+ 課堂互動的形式，利用知到App 進行簽到、投票、隨機點名、課堂搶答等。進階式教學則是在學習物質代謝后進行一次兩學時的翻轉課堂，采取生講生評、生問生答、生講師評等方式，將理論知識與臨床實踐相結合，夯實學生基礎，兼顧創新能力培養和學科前沿介紹。

2 教學目標

開展生物化學與分子生物學精品課程建設的目的是促進教師轉變教學理念，利用互聯網信息技術引領我校教學內容和教學模式改革。結合我校辦學定位，根據學情，針對不同專業確定教學目標。精神醫學專業的教學目標是學習基本的生物化學與分子生物學知識，培養學生自主學習及思辨能力，提高理論聯系實踐、綜合運用知識、分析解決問題的能力，培養臨床思維、創新意識，側重心理咨詢、心理測試，使學生熟悉精神衛生工作的方針政策；健康管理專業的教學目標是使學生在掌握基礎理論知識的同時，掌握健康管理專業知識和技術，建立醫學知識體系，具備敬業精神和良好醫德醫風，具備社區衛生服務能力及對公眾進行健康教育的能力；護理學專業的教學目標是使學生具備扎實的基礎醫學知識及護理學知識，具有衛生保健與疾病預防知識，具備分析和解決臨床常見護理問題的能力，具有開展康復護理和康復指導的能力，具備主動護理意識與較強醫護溝通能力。

3 教學實施

3.1教學對象

我校2021 級精神醫學、健康管理、護理學專業學生，均為高考統招本科生，入校后隨機分班。學生在年齡、性別、成績分布等方面比較差異無統計學意義，輔導員、授課教師、授課內容及學時均相同，在班風、學風及教學資源等方面無明顯差異[8]。

3.2 教學內容

教學內容為物質代謝紊亂及相關疾病案例討論（2 學時），案例討論的疾病包括急性出血性胰腺炎、蠶豆病、一氧化碳中毒、佝僂病、急性心肌梗死、夜盲癥、糖尿病。現以急性出血性胰腺炎為例，介紹“MOOC+SPOC+ 翻轉課堂”的教學過程（見圖1）。

圖1 “MOOC+SPOC+翻轉課堂”的教學過程Figure 1 Teaching process of "MOOC+SPOC+Flipped classroom"

3.3 教學過程

3.3.1 課前自學 教師利用生物化學與分子生物學網絡教學平臺進行教學，引導學生在該平臺注冊、選課；上傳教學資源（教學視頻與資料、在線作業、在線測試題等），介紹課程相關信息，包括課程學時數、課程目標等；按照教學計劃，提醒學生觀看相關視頻；提前一周將案例和相關問題上傳教學平臺，提醒學生按時完成課前任務，對學生的學習情況進行反饋，并及時跟進、督促。

3.3.2 課堂教學 線下案例討論采取小班授課形式，每班50人，教師通過前期學生在平臺上的表現及測試情況，了解學生的學習態度和知識掌握情況，將學生分為A（躍進層，20%），B（發展層，40%），C（提高層，40%）3 個層次，按組內異質、組間同質原則，以1∶2∶2 的比例進行分組。通過A 推動B、帶動C，讓學生都能積極參與教學。每組選一名責任心強的學生任小組長，負責梳理課前學習任務中的重、難點問題，以便在課上進一步討論。

學生通過知到App 或微信掃描二維碼進入課堂并簽到。教師以圖片、動畫、微視頻、音頻、虛擬仿真等形式展示臨床案例、生活事件（10 分鐘）。例如，臨床案例：患者，男，36 歲，晚上聚會喝了一斤多白酒，臨睡時，左上腹部及背部疼痛不適，凌晨5 時被發現死亡。尸檢報告：血液及尿液分析未檢出毒物；腦、肺、肝、脾、腎無異常；腹腔內有淡紅色液體200 mL，胰腺暗紅色，胰體和胰尾部分組織缺失。請結合以下問題進行討論：（1）此患者最可能的臨床診斷是什么？（2）應首選哪項生化檢查來確診？為什么？（3）發病機制是什么？

學生分組討論、生講生評、辯論點評（70 分鐘）。學生通過知到App 的搶答功能爭做主持人，主持案例討論。各組結合相關問題進行討論，以搶答方式回答主持人的提問，有不同意見者可繼續搶答，其他學生點評。學生就重難點進行辯論，組間互評。教師隨機點名抽查，并適當引導、點評。

教師總結重點、整理學生反饋（10 分鐘）。教師根據學生課堂表現進行打分，學生則進行組內評分和組間互評。成績評定方法：主持人獲得小組基礎分，其他成員的最后成績則根據搶答次數及正確率評定。主講教師、助教根據答題正確率、次數和題目難度對各組打分，組內和組間評分也以此為依據打分。評價采取匿名形式，去掉一個最高分和一個最低分，計算平均分。同組學生成績會因課堂表現不同而有所不同。

3.3.3 課后鞏固 教師利用網絡教學平臺發布案例，學生在線討論；教師結合案例相關知識點設計1～3 道選擇題上傳教學平臺，學生在線答題；學生繪制該案例的思維導圖[9]。

4 課程考核

采取以線下考核為主、線上考核為輔的多元化考核[10]方式。線下考核（占60%）包括出勤、課堂搶答積極性及正確率、難點拓展及互評觀點、期末考試成績；線上考核（占40%）包括學習進度、案例討論成績、作業完成情況、發言積極性及正確率、模塊測試成績、線上考試成績。

5 教學評價

（1）問卷調查。了解學生對生物化學與分子生物學教學改革的滿意度，不斷完善教學方法及教學手段，滿足學生需求。

（2）量表評價。設計課程教學評價量表，聘請督導專家聽課，對授課形式、教學組織、信息傳遞、師生互動、課堂氣氛、興趣激發、課堂效果等方面進行評價，同時開展同行評價，不斷提高教學質量。

（3）訪談。通過QQ、微信、座談會等途徑對學生進行訪談，了解學生學習態度、學習效果、學習質量，因材施教。

6 教學成效

通過網絡教學平臺獲取學生線上自學及互動信息，教師和助教則記錄線下課堂教學活動開展情況。研究結果表明，在生物化學與分子生物學教學中實施“MOOC+SPOC+ 翻轉課堂”，激發了學生學習興趣，學生出勤率明顯提高，課上互動增加，課堂氣氛活躍，期末總成績（91.21±3.59）分，高于2020 屆學生的（85.37±4.53）分，且差異有顯著性（t=7.938，P＜0.001）。這也進一步說明“MOOC+SPOC+ 翻轉課堂”體現了以學生為中心、能力為導向教學理念，有助于提高教學質量。

向2021 級精神醫學、健康管理、護理學專業學生發放調查問卷250 份，回收有效問卷242 份。調查結果顯示，對“MOOC+SPOC+ 翻轉課堂”教學模式表示肯定的學生達90%以上（見表1）。

表1 學生對“MOOC+SPOC+翻轉課堂”教學模式的評價[n（%）]Table 1 Student's evaluation of the teaching mode of "MOOC+SPOC+Flipped classroom"[n（%）]

7 展望

我們對國內外高校在線開放課程建設現狀及采用的教學方法進行了分析研究，旨在構建地方醫學院校生物化學與分子生物學在線課程框架，實施“MOOC+SPOC+ 翻轉課堂”教學模式。基于MOOC 理念構建的課程教學模式，打破了學校間的界限，為其他院校學生和社會學習者提供了更多學習途徑；同時，也促進了學校間的教學合作，實現學生跨校選課、學校間互認學分等。這都有利于促進優質教學資源共享以及教師教學水平的提高。為了滿足我校實際教學需求，生物化學與分子生物學教學團隊利用智慧樹App 教學平臺，建立生物化學與分子生物學在線開放課程，構建齊齊哈爾醫學院的SPOC 資源體系，形成信息多媒體化、知識案例化、學習自主化的課程內容，使傳統的教師講授與生講生評相結合、在線學習與課堂教學相結合，提高了學生學習效果，將基于網絡的形成性考核和基于試卷的終結性考核相結合，實現了考核方式的改革創新。

在飛速發展的互聯網信息技術帶動下，“MOOC+SPOC+ 翻轉課堂” 教學模式有效整合了網絡資源。課前教師利用Microsoft Office 軟件的PPT 功能制作多媒體課件，利用Flash 動畫制作軟件制作動畫，利用Camtasia Studio 8.6 錄屏軟件錄制小視頻；課上利用投影儀、電腦、手機等設備，進行課堂互動，既適應當代大學生的成長特點和思維習慣，又滿足了學生對知識的需求和對新技術的好奇心。課前線上預習、完成作業及討論等環節有助于培養學生自主學習能力、思維能力、創新能力。小組討論則通過探究式學習、團隊合作，提高學生分析問題的能力。翻轉課堂的搶答、辯論、生講生評、生問生答、生辯生評等活動，鍛煉了學生語言表達能力、思辨能力以及綜合運用所學知識解決問題的能力[11]，調動了學生參與積極性，成為線上教學的補充與拓展[12]。臨床案例則激發了學生的學習興趣，學生針對案例中難度和深度逐步提高的問題，查閱資料完成案例分析，實現自我挑戰，將基礎知識應用于臨床實踐，提升了終身學習和社會適應能力。課后總結、測試及繪制思維導圖有助于提升學生歸納總結能力。多元化考核消除了傳統考核模式的弊端，更注重學生平時學習習慣的養成和對綜合能力的考查。“MOOC+SPOC+ 翻轉課堂”教學模式，體現了以學生為中心、能力為導向教育理念，優化了教學效果，提高了教學質量，提升了學生綜合能力和人文修養[13]。