新形勢(shì)下細(xì)胞生物學(xué)在線教育中課程內(nèi)容改革探索與實(shí)踐

陳丹 徐欣怡 曾鋆

摘 要 新形勢(shì)下，各大高校全面開展線上教學(xué)，但校園內(nèi)課堂教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)與技巧，并不能直接照搬進(jìn)線上課堂。那么如何適應(yīng)新環(huán)境，新形式，保障教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)進(jìn)度，切實(shí)提升教學(xué)水平，是需要廣大教師認(rèn)真思考，切實(shí)解決的重要問題。本文以“細(xì)胞生物學(xué)”課程為例，介紹開展線上教學(xué)課程內(nèi)容改革的實(shí)際案例，分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，希望更好地促進(jìn)細(xì)胞生物學(xué)課程的在線教學(xué)，為提升中國(guó)的高等教育系統(tǒng)貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞 細(xì)胞生物學(xué) 線上教學(xué) 課程內(nèi)容改革

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.09.023

Abstract Under the new situation， colleges and universities carry out online teaching in an all-round way， but the experience and skills of classroom teaching on campus can not be directly incorporated into the online classroom. So how to adapt to the new environment， new forms， ensure the quality and progress of teaching， and effectively improve the level of teaching， is an important problem that teachers need to seriously consider and solve. Taking cell biology as an example， this paper introduces the practical cases of online teaching content reform， and shares the practical experience， hoping to better promote the online teaching of cell biology and contribute to the improvement of China's higher education system.

Keywords cell biology; online teaching; curriculum content reform

我們國(guó)家對(duì)在線教育發(fā)展給予了眾多關(guān)注，在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中指出要“加快終端設(shè)施普及，推進(jìn)數(shù)字化校園建設(shè)，實(shí)現(xiàn)多種方式接入互聯(lián)網(wǎng)”。2019年3月，國(guó)務(wù)院《政府工作報(bào)告》又明確提出發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源共享的中國(guó)教育信息化政策，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息化技術(shù)正在給教育領(lǐng)域帶來巨大變革。正因?yàn)橹袊?guó)教育原本就正處于線下往線上過渡的階段，正在構(gòu)建數(shù)字教育平臺(tái)，借此機(jī)會(huì)，高校教育工作者也可以更好地主動(dòng)加強(qiáng)線上教學(xué)實(shí)踐與分析研究，加強(qiáng)自我學(xué)習(xí)，提升教學(xué)質(zhì)量。本文將開展細(xì)胞生物學(xué)線上教學(xué)課程內(nèi)容建設(shè)作為教育改革的首要目標(biāo)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，在細(xì)胞生物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容建設(shè)方面進(jìn)行實(shí)踐和探索，希望為加快推進(jìn)信息化教學(xué)變革，提高線上教學(xué)質(zhì)量提供助力。

以我校細(xì)胞生物學(xué)課程為例，教材選用的是翟中和主編的第4版《細(xì)胞生物學(xué)》，全書共有17章，49小結(jié)，課堂教學(xué)安排為56學(xué)時(shí)。原本的線下教學(xué)時(shí)，會(huì)根據(jù)各章節(jié)難易程度、知識(shí)點(diǎn)多少以及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的具體情況來安排課時(shí)和教學(xué)進(jìn)度。在全面線上教學(xué)模式下，首先需要根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，將原本大約45分鐘的教學(xué)過程分割成大約20分鐘左右的一個(gè)個(gè)小的教學(xué)單元模塊。有大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，25分鐘是人的專注力保持得最好的一段時(shí)間，在變得太累之前，利用一次短時(shí)間的休息或切換學(xué)習(xí)狀態(tài)，可以幫助更好地投入下一個(gè)時(shí)間段的高效學(xué)習(xí)。線上教學(xué)，需要學(xué)生和老師長(zhǎng)時(shí)間專注于屏幕，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整教學(xué)內(nèi)容，縮短每個(gè)單元的學(xué)習(xí)時(shí)間，保持良好的學(xué)習(xí)節(jié)奏，可以更有效地保證教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到學(xué)習(xí)效果。其次，線上教學(xué)，更需要保護(hù)好學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更有效地進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí)，合理設(shè)計(jì)隨堂測(cè)驗(yàn)問題，并及時(shí)給予學(xué)生正向反饋評(píng)價(jià)，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，保證學(xué)生投入到教學(xué)過程中，所以需要更精心地、科學(xué)地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮智慧教學(xué)工具的優(yōu)勢(shì)。第三，線上教學(xué)因?yàn)槭芟抻诰W(wǎng)絡(luò)狀況、學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境、使用學(xué)習(xí)設(shè)備等客觀因素，每個(gè)學(xué)習(xí)單元安排的教學(xué)內(nèi)容必須少于實(shí)際線下相同學(xué)習(xí)時(shí)間的教學(xué)內(nèi)容，這樣才能保證在20分鐘左右完成一個(gè)學(xué)習(xí)單元，在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容安排和教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)也要充分考慮到這一點(diǎn)。基于以上幾點(diǎn)，雖然有同樣多的課程學(xué)時(shí)，但線上課程完全無法象線下教學(xué)那樣安排課程進(jìn)度和教學(xué)內(nèi)容，勢(shì)必要將一部分知識(shí)點(diǎn)放在課堂之外，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)能力，讓學(xué)生通過錄播、網(wǎng)絡(luò)慕課資源、獨(dú)立發(fā)布的學(xué)習(xí)資料、線上測(cè)驗(yàn)等等形式，在其他時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。線上直播教學(xué)時(shí)間段用來更有效地抓住重難點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)行研討交流或者互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生更好地參與課堂，更有效地掌握知識(shí)點(diǎn)，提升學(xué)習(xí)能力。

以細(xì)胞生物學(xué)第五章第一節(jié)“膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”為例。這一節(jié)有三個(gè)知識(shí)目標(biāo)：（1）不同物質(zhì)通過脂雙層的能力;（2）膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的分類和特點(diǎn);（3）小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)念愋?。四個(gè)能力目標(biāo)，分別為：（1）通過提前發(fā)布課前預(yù)習(xí)要點(diǎn)和預(yù)習(xí)題，以及課堂上的現(xiàn)場(chǎng)提問，督促學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力;（2）通過課堂上的積極引導(dǎo)，圖片、教學(xué)視頻的合理使用，培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較、分析和總結(jié)能力;（3）通過情景問題、推理類和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類問題的設(shè)置，讓學(xué)生不得不主動(dòng)學(xué)習(xí)、歸納、總結(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行再創(chuàng)造，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力和良好的科學(xué)素養(yǎng);（4）通過小組合作學(xué)習(xí)的方式，培養(yǎng)學(xué)生溝通、交流、總結(jié)和探究能力。課堂上需要幫助學(xué)生建立的情感態(tài)度與價(jià)值觀主要包括四個(gè)方面：（1）通過學(xué)習(xí)并建立細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，部分與整體統(tǒng)一的觀點(diǎn);（2）讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)也是在不斷更新和變化的，要用辯證唯物主義的觀點(diǎn)去看待事物發(fā)展規(guī)律，而實(shí)踐則是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn);（3）小組合作學(xué)習(xí)方式有助于學(xué)生克服傳統(tǒng)教學(xué)中接受式學(xué)習(xí)的弊端，形成以興趣驅(qū)動(dòng)的探究式學(xué)習(xí);（4）通過列舉國(guó)內(nèi)學(xué)者在細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)主義熱情，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的理想信念、人生觀和價(jià)值觀，繼承和發(fā)揚(yáng)愛國(guó)主義傳統(tǒng)。

對(duì)應(yīng)以上教學(xué)目標(biāo)，課堂教學(xué)重點(diǎn)為：（1）理解和掌握哪些物質(zhì)可以通過脂雙層;（2）引導(dǎo)學(xué)生明確區(qū)分不同膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其特點(diǎn);（3）能夠區(qū)分小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)念愋图捌渑c膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。課堂教學(xué)中知識(shí)層面和能力層面的難點(diǎn)在于：（1）知識(shí)難點(diǎn)主要是需要學(xué)生完全掌握區(qū)分小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)念愋图捌渑c膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;（2）能力難點(diǎn)包括歸納和總結(jié)的能力，將膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類型及主要特點(diǎn)與小分子跨膜運(yùn)輸類型聯(lián)系起來，形成思維導(dǎo)圖;觀察、分析和創(chuàng)新性思維的能力，根據(jù)已有知識(shí)基礎(chǔ)和老師的引導(dǎo)設(shè)計(jì)可以證明水孔蛋白作用的實(shí)驗(yàn)。

第五章第一節(jié)“膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”的知識(shí)目標(biāo)相對(duì)于能力目標(biāo)而言并不難達(dá)成，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)完全可以掌握，因此相應(yīng)地，需要在課前準(zhǔn)備和預(yù)習(xí)、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)，課堂教學(xué)實(shí)施和課后復(fù)習(xí)階段做好規(guī)劃，把知識(shí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)和考核放在課堂時(shí)間之外，其他內(nèi)容分為兩個(gè)學(xué)習(xí)單元。具體教學(xué)實(shí)施過程為：首先，本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)“（1）不同物質(zhì)通過脂雙層的能力;（2）膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的分類;（3）小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)念愋??！睂⒉辉谡n堂上介紹，而是在課前通過發(fā)布預(yù)習(xí)問題、學(xué)習(xí)參考資料和微課資源，要求學(xué)生在上課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，并利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)（如雨課堂和微助教等），要求學(xué)生預(yù)習(xí)后完成在線預(yù)習(xí)題“請(qǐng)嘗試?yán)L制一個(gè)思維導(dǎo)視圖，顯示出小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)念愋图捌渑c不同膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白之間的關(guān)系”，隨后再進(jìn)行線上教學(xué)。線上教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的第一個(gè)學(xué)習(xí)單元的第一個(gè)環(huán)節(jié)，是分析學(xué)生們提交的預(yù)習(xí)作業(yè)思維導(dǎo)圖中的問題，并針對(duì)其中的典型問題重點(diǎn)展開講解，強(qiáng)調(diào)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)中的重難點(diǎn)部分。緊接著，可以利用在線平臺(tái)設(shè)置1道課堂練習(xí)題考查學(xué)生對(duì)剛剛講解的典型問題的掌握情況。這類在線課堂中穿插的小提問非常重要，一方面可以提醒學(xué)生專注課堂，一方面可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)地和積極地思考。通過這種方式進(jìn)行問題導(dǎo)向式教學(xué)，以問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)，是“以學(xué)生為主”的現(xiàn)代教育課堂中核心理念之一。然后聯(lián)系思維導(dǎo)圖，用葡萄糖分子的跨膜運(yùn)輸、烏賊上神經(jīng)沖動(dòng)信號(hào)的傳遞、含羞草葉片運(yùn)動(dòng)、內(nèi)耳聲音振動(dòng)的感知以及捕蠅草捕捉昆蟲這些膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白實(shí)例幫助學(xué)生加深對(duì)載體蛋白和離子通道種類和特點(diǎn)的理解。在葡萄糖分子的跨膜運(yùn)輸實(shí)例中，還可以介紹清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)連續(xù)多次在人源葡萄糖載體蛋白研究領(lǐng)域做出的杰出貢獻(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的理想信念、人生觀和價(jià)值觀，繼承和發(fā)揚(yáng)愛國(guó)主義傳統(tǒng)。在介紹捕蠅草變態(tài)葉中的離子通道時(shí)，可以先給大家放一小段捕蠅草捕捉昆蟲的視頻，并拋出“捕蠅草變態(tài)葉為何能快速閉合？”這一問題，引導(dǎo)大家思考和討論，最后揭示其中離子通道的作用。課程進(jìn)行到這里，第一個(gè)學(xué)習(xí)單元就可以結(jié)束了，給大家5分鐘的休息時(shí)間。

進(jìn)入第二個(gè)學(xué)習(xí)單元，從通道蛋白中的一種特殊類群，水分子通道——水孔蛋白入手。往往有不少學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)沒有弄清它到底屬于膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白中的哪種類型，思維導(dǎo)圖上可以看到水孔蛋白分類不清，或壓根被忽略。課堂上針對(duì)大家的問題，闡明水孔蛋白特點(diǎn)和分類地位。水分子是細(xì)胞進(jìn)行任何生命活動(dòng)都不可或缺的，由進(jìn)行水分運(yùn)輸?shù)乃椎鞍椎闹匾裕肟茖W(xué)家Peter發(fā)現(xiàn)水孔蛋白的實(shí)驗(yàn)情景，讓學(xué)生以小組為單位討論并推測(cè)Peter發(fā)現(xiàn)了水孔蛋白之后是通過哪些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證水孔蛋白的功能。學(xué)生通過QQ小組群進(jìn)行討論，利用在線教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行線上投稿或者由小組派代表在線連麥回答問題，再由老師對(duì)問題進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過這種方式培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力、分析問題和解決問題的能力以及交流合作的能力。最后回顧本次課堂知識(shí)點(diǎn)，提示大家課后修改完善小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃季S導(dǎo)視圖，完成課后線上的復(fù)習(xí)題，結(jié)束第二個(gè)學(xué)習(xí)單元。

我們?cè)?020年春季在線教學(xué)過程中，按照這種教學(xué)內(nèi)容改革模式進(jìn)行了實(shí)踐和探索，課堂上更加注重學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，注重線上師生互動(dòng)，盡力保持良好教學(xué)體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，收到了學(xué)生的廣泛好評(píng)。除了課堂內(nèi)容改革，線上教學(xué)改革還包括信息化教學(xué)模式手段的提升，考核模式的優(yōu)化，線上教學(xué)資源的優(yōu)化等方面，因此還有許多方面需要進(jìn)一步探索和實(shí)踐。希望我們?cè)诩?xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容上做出的實(shí)踐和探索能為全面加強(qiáng)加快推進(jìn)教學(xué)變革，最終實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的應(yīng)用目標(biāo)提供有效助力。

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