翻轉(zhuǎn)課堂融合SBT在《分子細(xì)胞生物學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用

葉守東 朱雨晴 黃 蓓

分子細(xì)胞生物學(xué)是生物學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生和碩士生的一門專業(yè)課程，從顯微、亞顯微和分子等層面探究生命活動(dòng)的基本規(guī)律，與多門課程存在交叉，如生物化學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等[1]。目前，我國(guó)分子細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)大多采用以教師為中心的知識(shí)灌輸模式，但在教學(xué)中存在一些問題，如教學(xué)內(nèi)容更新不及時(shí)、教學(xué)方法單一、師生互動(dòng)較少等，學(xué)生在有限的課堂時(shí)間內(nèi)很難領(lǐng)會(huì)課本上描述的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不佳[2]。專題研討教學(xué)（Seminar-based Teaching，SBT）是指在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生對(duì)專題深入研究和討論，進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)。SBT能夠在有限的教學(xué)時(shí)間中拓展知識(shí)點(diǎn)的廣度和深度[3]，但在生物類課程中的應(yīng)用報(bào)道較少。翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）是指教師于課前發(fā)布教學(xué)資料，學(xué)生自發(fā)組織學(xué)習(xí)并在課堂上開展師生、生生互動(dòng)討論，提高了學(xué)生的參與度[4]。兩者結(jié)合時(shí)，SBT能夠增強(qiáng)翻轉(zhuǎn)課程的教學(xué)效果，使授課方式更加完善，可以有效地提高學(xué)生使用專業(yè)知識(shí)的能力。本研究初步評(píng)估兩種教學(xué)模式的融合對(duì)分子細(xì)胞生物學(xué)課程教學(xué)效果的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取安徽大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2022 級(jí)12 名生物學(xué)專業(yè)的碩士研究生作為教改組，16 名生物與醫(yī)藥專業(yè)的碩士研究生作為對(duì)照組，他們均未接受過SBT和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法。首先培訓(xùn)分子細(xì)胞的相關(guān)知識(shí)，根據(jù)學(xué)生的理論考試成績(jī)明確兩個(gè)班級(jí)學(xué)生成績(jī)無差異，然后通過開設(shè)平行班的形式進(jìn)行分組教學(xué)。以陳曄光等編寫的《分子細(xì)胞生物學(xué)（第3 版）》為教材，系統(tǒng)學(xué)習(xí)其中的3 個(gè)章節(jié)：細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞增殖與調(diào)控、干細(xì)胞與細(xì)胞分化。

1.2 方法

1.2.1 對(duì)照組 學(xué)生的教學(xué)采用傳統(tǒng)講授模式。統(tǒng)一采用幻燈片面授，教師在課堂上回答學(xué)生提出的問題，課后布置思考題。

1.2.2 教改組 采用SBT結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，具體設(shè)計(jì)如下：①教改組12 名學(xué)員根據(jù)性別和年齡分為3 小組，每組4 人，并由隊(duì)員選出一個(gè)組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)組織開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。②課前準(zhǔn)備：教師根據(jù)教學(xué)大綱，整理知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)相關(guān)科研進(jìn)展、案例和社會(huì)熱點(diǎn)問題等設(shè)置專題和作業(yè)，以視頻、PPT等形式通過微信或QQ群等發(fā)給學(xué)生，并與學(xué)生交流預(yù)習(xí)的情況，記錄典型的問題；學(xué)生通過查找資料自學(xué)，合作分析問題，制作PPT，列出碰到的難題。③教學(xué)實(shí)施：課堂上采用經(jīng)典的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施手段開展教學(xué)活動(dòng)，每組中的學(xué)生代表逐個(gè)匯報(bào)預(yù)習(xí)情況，組內(nèi)學(xué)員進(jìn)行補(bǔ)充，回答其他組人員的提問。針對(duì)學(xué)生理解有偏差的知識(shí)點(diǎn)、討論不充分或有代表性的問題，教師答疑和總結(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解，公開辯論。④課后鞏固升華：教師在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上發(fā)布課后練習(xí)題，批閱后針對(duì)學(xué)生的疑惑點(diǎn)以及課上未解決的問題及時(shí)講解，并在線解答學(xué)生在溫習(xí)過程中遇到的難題，根據(jù)學(xué)生的反饋，優(yōu)化教學(xué)方案。

1.3 教學(xué)效果評(píng)估

1.3.1 滿意度調(diào)查 試驗(yàn)結(jié)束后，利用問卷星軟件編制調(diào)查問卷發(fā)給學(xué)生，對(duì)教學(xué)效果和滿意度評(píng)分，主要包括自主學(xué)習(xí)熱情、團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通交流能力、分析問題能力、獲得知識(shí)能力、知識(shí)應(yīng)用能力以及對(duì)教師的滿意度等7 個(gè)方面。實(shí)發(fā)28 份問卷，回收28 份。

1.3.2 考核 教學(xué)完成后，一方面利用閉卷理論考試考核授課內(nèi)容（100 分）；另一方面選擇經(jīng)典案例，將教改組和對(duì)照組學(xué)生分別按照3～4 人分組，每組隨機(jī)挑選一個(gè)案例現(xiàn)場(chǎng)討論5 分鐘，由其代表在10 分鐘內(nèi)作答，考核兩組學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。得分項(xiàng)目主要是評(píng)估知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用情況，包括數(shù)目多少、相互聯(lián)系以及延伸擴(kuò)展等（100 分）。考核及格分為60 分以上。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 利用GraphPad Prism 8 軟件分析數(shù)據(jù)；計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示（±s），兩組比較用非配對(duì)t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)表示（n），組間比較用Fisher確切概率法。P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組學(xué)生分子細(xì)胞基礎(chǔ)知識(shí)的考核比較 試驗(yàn)前基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)隨堂考核，其中教改組學(xué)生的平均考核成績(jī)略低于對(duì)照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），消除了學(xué)生的分子細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)背景的差異，見表1。

表1 兩組學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)考試成績(jī)的比較（±s，分）

表1 兩組學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)考試成績(jī)的比較（±s，分）

組別n考核成績(jī)tP教改組1273.42±2.240.1195 0.9058對(duì)照組1673.75±1.74

2.2 兩組學(xué)生的考核成績(jī)比較 教學(xué)試驗(yàn)完成后隨堂考核，教改組學(xué)生的隨堂理論考試分?jǐn)?shù)、案例分析成績(jī)均高于對(duì)照組學(xué)生，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），說明教改組學(xué)生在掌握和靈活運(yùn)用知識(shí)方面的能力優(yōu)于對(duì)照組學(xué)生，見表2。

表2 理論考試和案例分析成績(jī)比較（±s，分）

表2 理論考試和案例分析成績(jī)比較（±s，分）

考核項(xiàng)目教改組對(duì)照組tP理論考試 84.58±1.91 79.69±1.47 2.0630.0493案例分析 90.83±0.56 86.88±0.63 4.5420.0001

2.3 兩組學(xué)生對(duì)教學(xué)效果滿意度的比較 教學(xué)試驗(yàn)結(jié)束，發(fā)放問卷，F(xiàn)isher確切概率法統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示：教改組學(xué)生認(rèn)為SBT結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式可以提高他們“自主學(xué)習(xí)熱情、團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通交流能力、分析問題能力、獲得知識(shí)能力和知識(shí)應(yīng)用能力”，而且教改組學(xué)生對(duì)老師的滿意度也高于對(duì)照組（P＜0.05），見表3。

表3 兩組學(xué)生對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)情況比較（例）

3 討 論

如何打造支撐學(xué)科發(fā)展的一流課程，保障人才培養(yǎng)的質(zhì)量，現(xiàn)已成為各個(gè)高校重點(diǎn)關(guān)注的教學(xué)改革研究熱點(diǎn)[5]。安徽大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院目前招收“生物學(xué)”與“生物與醫(yī)藥”專業(yè)的碩士研究生，分子細(xì)胞生物學(xué)作為兩個(gè)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)選修課程，對(duì)提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、塑造學(xué)生的品格很重要。該課程目前的教學(xué)模式主要以教師為主，采用PPT授課，輔以多媒體教學(xué)，雖然細(xì)胞的微觀結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的分子信號(hào)傳導(dǎo)可以通過圖像和視頻的方式呈現(xiàn)，以便學(xué)生理解，但是由于上課學(xué)生人數(shù)較多，教師在有限的課堂時(shí)間內(nèi)無法開展充分的互動(dòng)，學(xué)生只能被動(dòng)接收知識(shí)，幾乎沒有參與度，學(xué)習(xí)積極性不高，嚴(yán)重時(shí)可能產(chǎn)生厭學(xué)情緒[6]。因此，改革分子細(xì)胞生物學(xué)的課程教學(xué)勢(shì)在必行。

分子細(xì)胞生物學(xué)是理論性較強(qiáng)的課程之一，不僅要求學(xué)生掌握抽象的分子和細(xì)胞生物學(xué)基本原理，更重要的是要指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技術(shù)解決生活中的相關(guān)問題。SBT以設(shè)置專題研討為驅(qū)動(dòng)，一方面基于教材內(nèi)容，另一方面緊扣現(xiàn)實(shí)工作中存在的問題以及前沿科學(xué)研究，教師轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)的教學(xué)模式，拋出專題，學(xué)生通過查找資料、論證問題、歸納結(jié)論等步驟，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高他們對(duì)分子細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)的掌握，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效內(nèi)化[7]；但我們也應(yīng)認(rèn)識(shí)到對(duì)不同學(xué)生，SBT發(fā)揮的作用并不相同。翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生預(yù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，在課堂上與老師和其他學(xué)生之間充分互動(dòng)，提高課堂利用效率[4]。但剛學(xué)習(xí)分子細(xì)胞生物學(xué)新課時(shí)，涉及的原理和技術(shù)較多且比較抽象，導(dǎo)致許多學(xué)生在課下的預(yù)習(xí)無方向，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，學(xué)習(xí)效果無法保障。而SBT和翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合可以有效彌補(bǔ)彼此的缺點(diǎn)，有效提高該門課程的教學(xué)效果。首先，二者都是以學(xué)生為中心，學(xué)生通過自學(xué)將分子細(xì)胞生物學(xué)的知識(shí)內(nèi)化，進(jìn)而在實(shí)踐中靈活應(yīng)用它們，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的相互統(tǒng)一；其次，SBT教學(xué)法以專題為導(dǎo)向，不僅為學(xué)生進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的預(yù)習(xí)提供抓手，也可以增進(jìn)學(xué)生在課堂討論時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)；另外，案例分析與討論的問題融合，能延伸學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)的廣度，引導(dǎo)學(xué)生深入探討，開拓他們的視野，培養(yǎng)創(chuàng)新思維[7]。本研究的試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了這一教學(xué)效果，結(jié)果顯示教改組學(xué)生的理論考試優(yōu)于對(duì)照組，對(duì)這種教學(xué)模式也比較滿意。原因是該模式也增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作溝通和分析解決問題等能力，綜合素質(zhì)得到了明顯提高，堅(jiān)定了他們學(xué)習(xí)本專業(yè)的信心。

綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂融合SBT教學(xué)法迎合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求，有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新能力，已在多門高校課程中成功實(shí)施[3，8]，師生反響熱烈，符合專業(yè)建設(shè)的要求。但是為了保證SBT翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果，教師提出的專題需具備創(chuàng)新性和適用性，這就要求教師緊盯科技前沿，不斷地增加知識(shí)儲(chǔ)備，同時(shí)要根據(jù)教學(xué)過程中暴露的缺點(diǎn)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案。此外，學(xué)生們學(xué)習(xí)的自覺性和能力差異較大，有些學(xué)生僅機(jī)械性地完成教師布置的作業(yè)，與他人互動(dòng)交流較少，教師需要特別關(guān)注這個(gè)群體，減少教學(xué)效果的差異化[9]。本研究也存在不足之處，首先，參與本試驗(yàn)的學(xué)生數(shù)量不夠多，未來研究應(yīng)該納入更多學(xué)生，設(shè)置更合理的教學(xué)環(huán)節(jié)；其次，本研究選擇的3 個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容之間緊密相聯(lián)，如何將整個(gè)分子細(xì)胞生物學(xué)課堂的教學(xué)環(huán)節(jié)緊密相扣？未來需要不斷地充實(shí)、更新經(jīng)典問題和案例。