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摘要:文章以生物化学课程为例,首先从教学现状及改革思路、教学改革准备和实施、教学改革结果三个方 面对线上线下混合式教学模式进行了探索,然后对线上线下混合式教学模式改革进行了讨论。
关键词:生物化学课程,线上线下混合式教学,教学效果,教学评价
酿酒工程专业是工程类专业之一,该专业立足区 域社会经济发展,聚焦行业需求,以培养具备扎实基 础、较强实践能力和创新精神的应用型技术人才为目 标 。生物化学课程是酿酒工程专业的核心主干课程, 它的基本理论和实验技能是其他专业课,如白酒工艺 学、微生物学、白酒风味化学等课程的重要基础[1] 。在 传统教学模式下,教师是知识的讲授者,而学生通常 仅需要被动地接受知识。这种教学模式在帮助学生掌 握基础知识上能取得一定的效果, 但也存在诸多问 题,一是学生学习的被动性导致教学效果难以达到要 求, 二是学生缺乏提高学习能力及沟通能力的途径, 这不利于学生创新意识、科研意识的培养,在一定程 度上削弱了学生自主学习的积极性,且对其学科素养 的养成不利。随着近年来国内高校教学软硬件条件的 不断改善, 在传统教学中引入互联网教学成为可能。 为此,笔者尝试进行生物化学课程混合式教学方法的 改革。
《教育部关于实施卓越教师培养计划 2.0 的意见》 指出,推广翻转课堂、混合式教学等新型教学模式,形 成线上教学与线下教学有机结合、深度融通的自主 、 合作、探究学习模式。所谓混合式教学,是指通过信息 化技术重新规划课程的教学安排,将传统的教师线下 课堂授课与学生线上自主学习相结合,实现课堂教学 和网络资源学习的有机结合[2-5] 。2021 年,笔者面向 2020 级酿酒工程专业的 84 名学生,针对生物化学课 程的内容,利用混合式教学模式进行了一次教学改革 的尝试,并以 2019 级酿酒工程专业 85 名学生对该课 程的学习情况作为对照,从最终的教学效果来看,达 到了预期的目的,取得了一些积极的成果,现将这次 教学改革的情况总结如下。
一、教学现状及改革思路
生物化学课程的授课对象是酿酒工程专业二年级 本科生,该课程是引导学生从基础知识构建转向专业 学习的关键性承接课程。根据该专业的实际需要,教学 大纲规定的教学内容分为 8 个单元, 共 56 个学时,主 要包括糖化学、脂质化学、蛋白质化学、核酸化学、酶化 学、维生素化学、糖代谢、脂代谢,内容繁多且复杂 。通 过对该课程教学情况的总结及学生的反馈可以发现, 传统教学模式存在一定的局限性, 主要体现在该课程 需要学生有较好的高中阶段基础知识储备, 即为了达 到较好的学习效果, 教师需占用一定的学时进行相应 知识和课程内容的衔接, 但对一些学有余力的学生来 说,会认为这部分内容相对简单且重复,同时也不利于 学生自主学习能力的开发。基于现状,笔者尝试采用线 上线下混合式教学模式对该课程进行改革, 主要的思 路如下:依托学习通软件,把课程分为线上和线下两个 部分,其中线上 20 学时,线下 36 学时,并把大量的衔 接性、基础性知识纳入线上学习部分,把教学中最核心 的内容放在线下环节, 同时把一些教学延伸性的内容 也纳入线上自学的部分。
二、教学改革准备和实施
线上线下混合式教学模式改革对传统教学的改 变主要体现在教学程序和教学评价两部分 。在教学程 序方面,主要把原有的课堂教学变为线上教学、课堂 教学和课后加强三个环节 。线上教学主要基于网络教 学资源,学生以自学的方式学习教师预先准备的内容; 课堂教学则采用传统模式,主要对一些教学中的重难 点进行讲授,同时结合课堂讨论让学生充分理解;课 后加强则采用课后作业、章节测试等帮助学生形成知 识体系的完整架构 。在教学评价方面,将原有的注重知识获得的评价转变为关注“知识+能力”的综合评价, 并使教学评价贯穿教学各个阶段,尤其注重过程性评 价。一方面,通过学习通软件的记录功能,对学生参与 线上学习和考核的实际情况进行具体掌握,进而做出 客观评价;另一方面,通过课程作业、问题导向学习 (PBL) 等了解学生综合掌握和应用知识的能力[6-7] 。生 物化学课程线上线下混合式教学模式的实施由课前准 备、课堂讲授、课后延伸和教学评价四个部分构成。
第一,课前准备部分主要包括教师备课、学生自学 及线上互动三部分。首先在教师备课阶段,需要把原有 的知识教学结构进行重构,围绕知识点进行教学设计。 比如,在“核酸化学”一章中核酸的结构部分,对于像碱 基的结构及类别、核苷和核苷酸的结构和组成等内容, 教师可通过制作线上课件、短视频及网上相关资源的 共享等方式将这些内容发送给学生。学生则通过学习 清单进行自学, 并以在线形式与其他学生及教师进行 交流,查漏补缺,从而完成对知识点的充分理解 。教师 要通过学生自学的反馈情况合理调整教学内容。这样 既可以锻炼学生自主学习、发现问题的能力,又可以使 教师在后续教学中做到有的放矢,实现高效教学。
第二,课堂讲授部分主要包括面授教学、互动交 流两个部分 。在这一环节,教师需要先通过小测验或 提问的方式了解学生预习情况,接着解决学生普遍存 在的问题,之后向学生讲解当节课的重难点 。在讲解 重难点时,教师可以引导学生以小组为单位进行合作 探究学习, 使学生在互动交流中实现思维的碰撞,进 而深化对知识的认识和对技能的掌握。尤其是互动交 流时,学生可依次发表自己的见解,与同组成员交换 意见。期间,教师也可进行点拨指导。以核酸的结构为 例,教师可在学生对核酸的基本组成有相当了解的基 础上, 重点讲述核酸一级结构和二级结构的部分,在 完成相关知识的讲授后, 可根据教学内容提出问题, 如“核酸结构的生物学意义”,通过互动交流引导学生 思考,使其形成对此部分知识的认识。
第三,课后延伸部分主要包括拓展知识学习、综 合作业、章节测试 。教师可基于当节课内容制作拓展 知识型的电子文档,并上传至公共学习平台供学生下 载学习;布置不同层次的作业,让学生自选完成并上 交 。此外,教师还可以运用线上测试功能对学生的知 识掌握情况进行了解,以帮助学生查漏补缺、复习巩 固 。 比如,教师可把核酸的高级结构这部分学习内容 放到线上,让学生通过材料进行阅读,这有助于学生 对拓展内容进行系统性学习;然后布置相关的综合性作业,让学生自行查阅资料,并撰写一篇与核酸前沿 技术相关的文献综述,如此在巩固学生学习效果的同 时,可锻炼学生的综合能力。另外,还可通过线上的章 节测试来巩固学生学习效果。
第四,教学评价部分主要通过对教学全过程的考 核评价来实现,既包括学生线上自学有效性的评价, 也包括每一次线上测试、互动讨论、综合作业的评价, 而期末测试的成绩所占比例大幅度降低。混合式教学 模式下生物化学课程的考核组成如表 1 所示。在传统 的生物化学考核体系中,注重期末测试,学生也往往 把精力集中在期末测试的准备上,只追求课程考核的 通过,但这实际上无法确定学生对知识的掌握和应用 能力 。在教学改革中,教学团队加强了过程性环节的 评价考核,其在组成比例中占 50%,整个过程性评价 由章节测验等七个方面构成,以线上考核评价为主。 当然单纯通过线上统计而获得评价考核结果也会存 在一些问题,如难以判断学生对知识的接收度和难 以对学习过程进行监督,因此为了更真实全面地了 解学生学习状况,督促他们实现课程学习目标,教学 团队还设计了针对线下的课程作业,同时记录学生 在课堂的综合表现,这样通过线上和线下相结合的 方式,就能更有效地对学生的学习状况和效果进行 综合评价 。另外,对于期末考试教学改革也并没有完 全据弃,一方面是因为期末考试可以督促学生系统 性地对课程教学内容进行归纳、梳理和总结,构建更 完整的知识体系,另 一方面也需要通过这种考核方 式来反映混合式教学的效果,进而反过来帮助教师 完善这种教学模式的具体实施,进而实现教学改革 的最终目标。
三、教学改革结果
通过一学期混合式教学的实施,笔者统计了作为 实验组的2020 级 84 名学生和作为对照组的2019 级 85 名学生的平时成绩、期末考试成绩、总评成绩,并采 用独立样本 t 检验进行分析比较,结果如图 1、图 2、图 3 及表 2 所示。
从图 1 和表 2 可以看出,实验组学生的平时成绩 显著低于对照组学生的平时成绩(P<0.05),主要原因 是对照组的过程考核相对简单,学生均能轻松地取得 较好的成绩 。 由表 2 可知,实验组大幅度增加了过程 性考核环节的比重,学生需花费大量的时间和精力才 能取得相应成绩,所以相对成绩较低 。从图 2、图 3 和 表 2 可以看出,实验组学生的期末考试成绩和总评成 绩是显著高于对照组学生的期末考试成绩和总评成 绩(P<0.05),这反映了学生对知识的掌握和实际运用 能力确实是有提高的,这也符合教学改革的预期。
同时,笔者对实验组学生进行了问卷调查[8],共发 放问卷 84 份,回收 84 份,均为有效问卷。调查问卷结 果如表 3 所示。
从表 3 可以看出,有 71.43%的学生喜欢混合式教 学这种教学方式;在对能力提高的作用方面,有76.19% 的学生认为对提高自主学习能力有帮助,有 77.38%的 学生认为对提高文献查阅能力有帮助,还有接近三分 之二的学生认为这种教学模式对课程的理解和提高 知识应用能力有帮助 。此外,问卷还统计了学生认为 该教学模式的不足之处,主要的负面意见是投入精力 大、学习效果改善有限、线上学习方式有所欠缺等,其 中有 52.38%的学生认为采取了该教学模式后需要投 入大量的时间进行学习,导致其完成相关学习内容存 在一定的压力,这与表 3 中有 33.33%的学生认为混合 式教学的学习效率比较低是对应的 。以上结果反映了 与只要求简单掌握课程知识内容的教学模式相比,强 化自主学习能力的教学模式确实需要更多时间和精 力的投入,但在此过程中学生学习能力的提高是明显 的,同时这些能力也是大学学习过程中教师希望学生 能够获得的能力。
四、讨论
(一)对学生的影响
1.有利于学生对课程的认知和理解 。生物化学是 介于生物和化学之间的一 门基础学科,学生需要在高 中生物学和大学化学的基础上构建生物化学的知识 体系 。在混合式教学过程中,学生首先通过线上学习 重温组织自己以往的基础知识,再通过线下教学形成 知识轮廓,然后通过课后的学习、作业、教学互动使之 得以延伸和丰满, 最后通过过程性考核及期末测试 形成并巩固自 己的知识体系[9] 。调查结果显示,实验 组 64.29%的学生认为,相比传统课堂来说,线上线下 混合式教学有助于自己对课程内容的认知和理解。
2.有利于学生养成自主学习的习惯 。传统的生物
化学课程教学模式中,往往以教师讲授、学生被动记 忆为主,学生更倾向于关注教师讲授的内容,形成一种 “讲授内容→学习核心→通过测试”的学习模式,而在 改变教学形式后,学生能通过主动学习、主动思考提出 并解决问题,通过这个自主学习过程,能形成更清晰的 知识脉络[10] 。调查结果显示,76.19%的学生认为混合式 教学模式最大的好处是能促进自身自主学习、独立思 考能力的养成, 这种学习习惯的养成会使学生在后续 专业课程学习中受益匪浅。
3.有利于学生综合能力的提高 。线上线下混合式 教学模式能提供更多学生及教师间教学互动的机会, 鼓励学生表达个人观点,同时要求学生查阅文献解决 实际问题,可促进学生知识应用能力的提高,并使学 生的组织能力、思维能力、参与科研的能力都得到有 效锻炼[11] 。调查结果显示,77.38%的学生认为其查阅、 组织文献的能力得到提高,而 66.67%的学生认为线上 线下混合式教学有利于知识应用能力的培养。这种学 习模式真正体现了教书育人的思想,通过对专业课程 的学习,学生的综合能力得到了锻炼和提高。
(二)对教师提出更高要求
线上线下混合式教学改变了传统教学模式,学生 在教学活动中的自主能动性得到加强,教师并不是单 纯的教学监督者和授课者,更多的是一个引导者 。学 生可把线上学习、查阅相关文献时产出的问题在线下 与教师交流,完成答疑解惑。课堂上,教师需适时引导 学习方向及深度,形成良好的互动氛围,促进学生知 识的内化,调动学生积极性。这就对教师提出了更高的 要求。①线上线下混合式教学模式在教师实时督导、有 效引导作用下才能更好地达到教学目标,只强调互动 式学习模式、引导式学习方法,可能会让教师在教学活 动中随时面临一些开放式的问题,且单纯对课程和教 材进行理解无法满足学生的探索需求,这就要求教师 具有完整的知识体系及较好的学术水平。②线上线下 混合式教学模式存在大量的过程性学习环节,教师需 要完成的课程准备及课后处理的工作量会大大增加, 这些都要求教师在教学活动中投入更多的时间和精 力。③线上线下混合式教学模式需借助诸多的线上教 学手段,丰富的教学表达手段和高效的考核统计功能 能够使该教学模式在“教”与“学”两端都发挥明显的 作用,但信息技术发展日新月异,这也就要求教师具 备应用现代教学软件、工具并适时更新的能力。
(三)教学中的反思与不足
生物化学作为一门专业基础课,具有章节系统性、逻辑性较强的特点,这为开展混合式教学提供了实施 基础。然而在具体实施过程中仍存在许多困难和实际 问题,具体如下 。①改革教学模式后,对参与态度积 极、自学及自律能力较强的学生来说,促进作用更为 明显,而自律性较差的学生由于缺乏外界有效的督促 机制反而更为懒散,故如何调动这一部分学生的学习
积极性需进一步探讨。②学生普遍存在以通过考试为 目的的心理,而线上线下混合式教学实施过程中的线 上学习部分如想达到效果,需花费大量时间和精力, 故习惯传统教学方式的学生往往倍感压力,这在本研 究关于学习效率的调查结果中也有所表现,因此在评 价机制方面需要进一步进行探讨和完善,以有效提高 学生的参与积极性。③学生普遍反映混合式教学压力 大于传统课堂,主要是平时需完成大量的过程性考 核,同时又必须保证占总成绩 50%的期末考试的效 果,故如何不增加学生负担又能保证教学效果还需进 一步研究。
综上所述,混合式教学是一种全新并且有益的教 学方式,通过激发学生自主学习的能动性,可为学生 提供更多主动思考和参与学习的机会,进而发展其综 合能力。而如何进一步规范和系统性地开展线上线下 混合式教学,以及如何完善其评价体系是后续需要进 一步探讨的问题。
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