“以學(xué)生為中心” 的生物類專業(yè)課程在線教學(xué)設(shè)計與實踐

郜 原, 張歲玲, 武小椿, 楊德龍, 司懷軍

(1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 蘭州 730070; 2. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 教師發(fā)展中心， 蘭州 730070; 3. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物醫(yī)學(xué)院，蘭州 730070)

2020年，為應(yīng)對疫情風(fēng)險，我國開啟了全國范圍的在線教育模式[1-2]。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實踐中，老師和學(xué)生都發(fā)現(xiàn)了大量的問題，包括：1)大規(guī)模網(wǎng)上授課導(dǎo)致各大專業(yè)在線教學(xué)平臺大面積卡頓、崩潰甚至癱瘓，師生不得不選用其他視頻會議軟件，例如釘釘、騰訊、ZOOM等，導(dǎo)致軟件平臺分散。2)直播上課過程中，師生缺乏感情交流，互動困難。教師難以監(jiān)督學(xué)生，無法根據(jù)學(xué)生反應(yīng)調(diào)整講課狀態(tài)，無法即時獲得學(xué)生反饋，甚至無法判斷學(xué)生是否在聽課；學(xué)生失去老師監(jiān)管和課堂氛圍后聽課效率降低，聽課抓不住重點。3)共享課平臺開放的MOOC資源，由于教材、專業(yè)側(cè)重點、學(xué)時安排、學(xué)生基礎(chǔ)等的差異，大多數(shù)教師難以找到一個適合自己教學(xué)的MOOC資源，即便有完全適合的MOOC，過往的教學(xué)經(jīng)驗表明，僅靠在線慕課教學(xué)也很難達(dá)到理想的教學(xué)效果。

網(wǎng)絡(luò)直播模式固有的特征，容易成為典型的“教師講，學(xué)生聽”模式，單純依靠直播教學(xué)很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。對于大量開放的MOOC資源，如何利用這些教學(xué)資源，也成為擺在每個教師面前的問題。教育部針對疫情期間的在線教學(xué)提出了“教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)不降低，教學(xué)效果不打折”的要求，針對在線教學(xué)過程中出現(xiàn)的這些問題，為了保障學(xué)生能夠順利完成疫情過渡期間的學(xué)習(xí)任務(wù)，進(jìn)行“以學(xué)生為中心”的在線教學(xué)設(shè)計和實踐，取得了良好的效果。

1 “以學(xué)生為中心”的在線教學(xué)設(shè)計與實踐

“以學(xué)生為中心”教育理念由美國心理學(xué)家卡爾·羅杰斯于1952年提出[3]，該理念認(rèn)為教育活動中應(yīng)重點關(guān)注學(xué)習(xí)者的主體性與潛能發(fā)揮，在教育過程中教學(xué)中心要由“教師教”向“學(xué)生學(xué)”轉(zhuǎn)變，以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、發(fā)展和提升學(xué)生學(xué)習(xí)成果為目標(biāo)，推動學(xué)生學(xué)習(xí)參與、評價參與，服務(wù)學(xué)生學(xué)習(xí)過程。“以學(xué)生為中心”的教學(xué)不再只關(guān)注學(xué)生對固有知識的掌握，更注重學(xué)生學(xué)習(xí)知識獲取和應(yīng)用能力的提高，即“授人以漁”[4-5]，并落腳于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高自主性和參與意識。“以學(xué)生為中心”已成為新時代教育教學(xué)改革的核心。

針對疫情期間網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)中出現(xiàn)的種種問題，為了保障和提高教學(xué)效果，采用“網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)為主+網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)為輔+翻轉(zhuǎn)式教學(xué)為提升”相結(jié)合的混合教學(xué)模式，將“以學(xué)生為中心”理念貫穿于整個教學(xué)活動中，不斷摸索和優(yōu)化在線直播教學(xué)過程、構(gòu)建和完善系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)社區(qū)、探索和創(chuàng)新翻轉(zhuǎn)式在線教學(xué)，通過督促引導(dǎo)和考核導(dǎo)向，使學(xué)生能夠順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)，達(dá)到教學(xué)目的，并培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。

1.1 摸索和優(yōu)化在線直播教學(xué)過程

“以學(xué)生為中心”的直播教學(xué)必須關(guān)注學(xué)生的感受和參與性，避免單純的“教師講，學(xué)生聽”模式。首先，要選擇一個流暢的直播客戶端，保障直播過程的良好體驗，例如釘釘、騰訊課堂等；其次，合理增加直播中的互動環(huán)節(jié)，摸索“以學(xué)生為中心”的參與方式，適當(dāng)增加對學(xué)生的監(jiān)管，努力提高學(xué)生參與度，實踐過程中采用以下幾種優(yōu)化方式，并取得了良好的效果。

1)優(yōu)化直播教學(xué)內(nèi)容。在線直播氛圍完全不同于課堂教學(xué)，學(xué)生由于不需要露臉，缺乏直接約束，難以持續(xù)集中注意力?；谶@些問題，直播過程要調(diào)整教學(xué)方案，以講授重點內(nèi)容為主，適當(dāng)壓縮每個知識點講授時間，減少無關(guān)拓展，同時，適當(dāng)增加案例和趣味知識，努力提高學(xué)生的聽課興趣和注意力。

2)穿插互動環(huán)節(jié)。根據(jù)“聽課注意力曲線”變化規(guī)律[6]，學(xué)生在聽課10～15 min以后，注意力會顯著降低，為此，在直播過程中，每隔10～15 min拋出一個簡單的互動問題，例如回顧性選擇題、判斷題或填空題等，利用教學(xué)平臺進(jìn)行隨機提問或集體作答，既能實時獲得教學(xué)效果反饋，也能促進(jìn)學(xué)生保持注意力。

3)設(shè)置專門的提問和答疑環(huán)節(jié)。在直播教學(xué)中，僅靠聽課和互動，學(xué)生的實質(zhì)參與度仍然較低，無法達(dá)到“以學(xué)生為中心”的效果。在實踐中，可以設(shè)置專門的課堂提問和答疑環(huán)節(jié)，由于直播教學(xué)以講重點和難點為主，壓縮出來的講課時間可以用于討論和答疑，積極調(diào)動學(xué)生參與度。而且，每2周左右設(shè)置1次專門的答疑討論課，圍繞相應(yīng)章節(jié)知識點或給定話題，讓學(xué)生去思考和提問，采用“學(xué)生問老師答、學(xué)生問學(xué)生答、老師問學(xué)生答”等方式進(jìn)行，以過程性考核加分為引導(dǎo)，開展參與式教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生有效參與，激活學(xué)生的思考力。

4)教師循循善誘。教師是開展有效教學(xué)的關(guān)鍵紐帶，對學(xué)生具有直接的影響?！耙詫W(xué)生為中心”的教學(xué)設(shè)計，要調(diào)動學(xué)生的自主性，成為教學(xué)過程的主角，教師則成為設(shè)計者、引導(dǎo)者和榜樣，因此，教師可以研究者的身份面對教學(xué)，與學(xué)生同視角，在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)問題、實踐嘗試、分析結(jié)果，與學(xué)生一起執(zhí)行教學(xué)過程。同時，將教學(xué)設(shè)計理念、有效教學(xué)方法、教學(xué)研究過程、正確的價值觀等對學(xué)生解釋說明，帶領(lǐng)學(xué)生完成教學(xué)過程的同時，提高學(xué)生學(xué)習(xí)和研究的方法，充分激勵學(xué)生的主觀能動性。

1.2 構(gòu)建和完善網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)設(shè)計，要求實現(xiàn)教學(xué)主體由“教師教”向“學(xué)生學(xué)”的轉(zhuǎn)變，單純依靠直播或課堂教學(xué)是不夠的，還需要為學(xué)生打造一個可以完成自主學(xué)習(xí)的網(wǎng)上平臺——一個符合學(xué)習(xí)規(guī)律、貼合教學(xué)進(jìn)程、能夠達(dá)到教學(xué)目的的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)社區(qū)，既要能滿足學(xué)生課前預(yù)習(xí)、知識學(xué)習(xí)和互動、課后討論的學(xué)習(xí)需要，又能滿足教師及時監(jiān)測學(xué)生學(xué)情，并據(jù)此調(diào)整教學(xué)策略。以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)的生物化學(xué)課程為例，該課程是生物類學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，理論性強、知識面寬、拓展性廣，很難通過單純的直播或課堂教學(xué)達(dá)到既定教學(xué)目標(biāo)，基于網(wǎng)絡(luò)課程的混合式教學(xué)有助于學(xué)生達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果[7]。該課程構(gòu)建了基于THEOL平臺的網(wǎng)絡(luò)課程社區(qū)，主要包括如下六大板塊：

1)課程引導(dǎo)區(qū)。放置網(wǎng)絡(luò)課程使用說明，添加課程簡介、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教師介紹等信息，此外還可以添加師生公約，課程文化如課程口號、課歌等，增加學(xué)習(xí)的氛圍。

2)章節(jié)知識學(xué)習(xí)。這是知識學(xué)習(xí)的核心板塊，設(shè)計每章預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)、上傳講課課件、視頻播課、演示動畫、每章習(xí)題供學(xué)生學(xué)習(xí)，提供章節(jié)知識相關(guān)的討論話題、篩選和整合MOOC、微課等資源，用于拓展學(xué)習(xí)。此外，設(shè)置限時在線測試、思維導(dǎo)圖作業(yè)、學(xué)習(xí)調(diào)查、課后反思等欄目用于學(xué)生測試和反饋，便于教師及時獲得學(xué)生學(xué)情。

3)社會交叉點。放置與課程相關(guān)的社會熱點事件，用于鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題分析問題的能力，提高學(xué)生思考能力和判斷能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)敏感性。

4)科學(xué)前沿。跟蹤本學(xué)科的實時研究動態(tài)，收集最新科學(xué)研究文獻(xiàn)報道，引導(dǎo)學(xué)生看新發(fā)現(xiàn)、讀科研文獻(xiàn)，拓展學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生科研思辨能力。

5)歷史名人堂。收集學(xué)科發(fā)展史中的名人軼事，通過名人榜樣的力量激勵學(xué)生進(jìn)行模仿學(xué)習(xí)。

6)學(xué)生創(chuàng)意區(qū)。用于展示學(xué)生再創(chuàng)作的成果和優(yōu)秀作品，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，同時，讓學(xué)生去影響學(xué)生，營造“比、學(xué)、趕、超”的氛圍和效果。

網(wǎng)絡(luò)課程社區(qū)可以形成一個完整的學(xué)習(xí)鏈，打破時空限制供學(xué)生完成學(xué)習(xí)回路，并能隨時與教師進(jìn)行溝通交流，教師則可以實時監(jiān)測學(xué)生學(xué)情，據(jù)此調(diào)整教學(xué)策略乃至制定針對具體學(xué)生的個性化教學(xué)方案。社會交叉點、科學(xué)前沿、歷史名人堂以討論貼為主，以過程性考核的方式督促學(xué)生參與，拓展學(xué)生的視野，提高學(xué)生的分析能力和應(yīng)用能力。同時，網(wǎng)課建設(shè)可以采用“師生共建，邊建邊用，積累完善”的方式，促進(jìn)學(xué)生參與，增加師生互動。這本身也是有效教學(xué)的一種方式。

實踐表明，網(wǎng)絡(luò)課程發(fā)揮了良好的教學(xué)支撐作用，拓展了教學(xué)時空，彌補了“面對面教學(xué)”的缺陷，理論知識學(xué)習(xí)之外，學(xué)生們能接觸更多的前沿、趣味性和應(yīng)用性知識，延伸了學(xué)習(xí)的外沿。網(wǎng)課參與能激發(fā)學(xué)生之間的模仿和競爭，促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提升。此外，網(wǎng)課平臺有助于教學(xué)成果的積累和再現(xiàn)，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

1.3 探索和創(chuàng)新在線翻轉(zhuǎn)教學(xué)

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)設(shè)計，注重激活學(xué)生的深度參與，開發(fā)學(xué)生的潛力和創(chuàng)新力，培養(yǎng)學(xué)生研究思維和創(chuàng)新精神，翻轉(zhuǎn)式教學(xué)則是教育工作者普遍認(rèn)可的能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的教學(xué)手段[8-9]。疫情雖然為當(dāng)下教學(xué)帶來了不便，但疫情本身也是很好的教學(xué)素材，抗疫過程為生物類專業(yè)理論應(yīng)用于實踐提供了寶貴的機會。利用疫情素材開展翻轉(zhuǎn)式教學(xué)，有助于學(xué)生聯(lián)系實踐能力的培養(yǎng)以及達(dá)到課程思政的效果。

以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)的生物制品學(xué)課程為例，生物制品學(xué)是一門交叉性學(xué)科，涉及的知識面廣、內(nèi)容多、應(yīng)用性強的課程，單靠理論知識學(xué)習(xí)很難達(dá)到預(yù)期的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，該課程就是教授生物類制劑在疾病預(yù)防、治療和診斷中的應(yīng)用和開發(fā)，因此，結(jié)合本次疫情開展線上專題式教學(xué)，利用網(wǎng)絡(luò)軟件的會議模式進(jìn)行專題匯報，設(shè)計和實踐過程如下：

1)專題設(shè)置。選擇疫情素材和近幾年的生物熱點事件，例如新冠疫情中診斷試劑和疫苗開發(fā)、《我不是藥神》電影中慢粒神藥、2019年我國科學(xué)家首創(chuàng)的1型糖尿病治療性DNA疫苗、2019年4月全球首個瘧疾疫苗，以及2017年我國問題疫苗事件等，供學(xué)生選擇作專題分析。

2)引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)置專題制作切入點和專題評分標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)學(xué)生目標(biāo)明確地制作專題，例如新冠疫情中5條疫苗研究方案分別是什么，設(shè)計原理、開發(fā)流程、生產(chǎn)工藝具體如何實施等。評分標(biāo)準(zhǔn)包括專題完整性、邏輯條理性、課程知識點結(jié)合性、分析深入性、參考資料豐富性、成員分工明確性等，引導(dǎo)學(xué)生有的放矢地深度參與。

3)過程執(zhí)行和監(jiān)督。為了督促學(xué)生參與，專題教學(xué)采用學(xué)習(xí)小組“開題報告→中期進(jìn)展→結(jié)題匯報”模式，疫情期間進(jìn)行在線直播匯報，小組間進(jìn)行互評和打分，充分調(diào)動學(xué)生間的競爭性，激發(fā)學(xué)生的自主性、思考力、創(chuàng)新性，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)效果。

4)結(jié)果評定。采用教師評價和學(xué)生互評相結(jié)合的方式，力求客觀公平。

實踐表明，專題式教學(xué)取得了非常好的效果，小組成員通過3次匯報，以及自我完善和相互學(xué)習(xí)，在專題完整性、深入性、PPT美觀性和匯報條理性等方面都取得了顯著進(jìn)步。此外，線上匯報可以實時錄像，視頻資料可以后續(xù)加工處理，用于展示和交流等，培養(yǎng)了學(xué)生綜合素質(zhì)。

2 在線教學(xué)實踐效果

為了客觀評估在線教學(xué)設(shè)計和實踐的效果，獲得學(xué)生反饋和評斷，邀請本校教師發(fā)展中心老師進(jìn)行問卷調(diào)查。結(jié)果(表1)表明，學(xué)生們對教學(xué)模式認(rèn)可度非常高，滿意度接近90%，普遍認(rèn)同優(yōu)化的教學(xué)模式有助于理論知識的學(xué)習(xí)、自學(xué)能力的提升。同時，學(xué)生們也非常認(rèn)可專題式教學(xué)的價值，有助于專業(yè)使命感和責(zé)任感的培養(yǎng)。盡管混合式教學(xué)會增加學(xué)習(xí)任務(wù)，但70%學(xué)生認(rèn)為是完全可以完成的?？梢?，相較于單純的直播/課堂授課/MOOC模式，混合式教學(xué)效果更好，不僅能提高理論知識的掌握(知識目標(biāo))，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)，增強專業(yè)敏感性(技能目標(biāo))，還能提升學(xué)習(xí)興趣和動力，增強學(xué)生的專業(yè)使命感和責(zé)任感(情感目標(biāo))。

表1 在線教學(xué)的調(diào)查問卷設(shè)計與調(diào)查結(jié)果

3 思考與展望

進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展為教育改革和創(chuàng)新帶來了新契機[10]。隨著“00后”大學(xué)生成為大學(xué)校園的主力，“教育+信息技術(shù)”的變革已經(jīng)深入人心，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的混合式教學(xué)模式正深刻改變著傳統(tǒng)教學(xué)理念，其落腳點無疑在于促進(jìn)學(xué)生自主能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，達(dá)到“立德樹人”的目標(biāo)。而如何結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，“以學(xué)生為中心”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計也成為當(dāng)下教育教學(xué)改革和研究的核心。

本研究采用的“網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)為主+網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)為輔+翻轉(zhuǎn)式教學(xué)為提升”相結(jié)合的教學(xué)模式取得了良好的實踐效果，很好地解決了線上教學(xué)中出現(xiàn)的各種問題，同時，該教學(xué)模式可以適用于線上和線下教學(xué)，也為課堂教學(xué)提供借鑒。