“細胞工程”線上教學(xué)改革與實踐探索

董麗麗,萬志兵,佘新松,胡曉倩，胡長玉,陳向陽,于海東

黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽黃山，245041

《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》指出，課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量。為貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神，落實新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議要求，必須深化教育教學(xué)改革，必須把教學(xué)改革成果落實到課程建設(shè)上。

“細胞工程”是生物技術(shù)本科專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)主干課，是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，同時也是現(xiàn)代生物學(xué)研究的重要技術(shù)工具[1-2]?！凹毎こ獭闭n程組教師遵照“課程為專業(yè)目標服務(wù)”的原則，以學(xué)?！暗胤叫浴?yīng)用型”辦學(xué)定位為指導(dǎo)、結(jié)合生物技術(shù)專業(yè)的“厚基礎(chǔ)、強技能、高素質(zhì)”的應(yīng)用型本科人才目標，已對課程進行了一系列的改革探索與實踐，形成了比較完整和優(yōu)化的線下教學(xué)體系[3-4]。但近些年，隨著網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，大規(guī)模數(shù)字資源的建立，教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”更加多元化[5]，傳統(tǒng)的“傳遞-接受”式課堂教學(xué)已無法滿足當(dāng)前教學(xué)的需求。另一方面高校無線網(wǎng)絡(luò)的日臻完善，智能手機、平板電腦等移動終端在高校的普及，為“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)模式提供了可能[6]，在這種形勢下，線上教學(xué)比重的逐步加大是教育發(fā)展的必然趨勢[7]。為此，課程組教師利用現(xiàn)代化信息技術(shù)手段對細胞工程進行了線上教學(xué)改革，提高了細胞工程課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，取得了良好的成效。

1 課程構(gòu)建

進行線上教學(xué)，首要的是構(gòu)建線上教學(xué)的課程體系，雖然細胞工程線上資源較為豐富，如暨南大學(xué)鄧寧、唐勇老師開設(shè)的動物細胞工程，山東師范大學(xué)安利國等老師、上海交通大學(xué)李志勇等老師、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)柳俊等老師開設(shè)的“細胞工程”課程等，但課程組教師經(jīng)充分討論，認為各個平臺的課程各有優(yōu)勢，但對于學(xué)生來說，選擇單獨的課程平臺不是非常合適，基于此，課程組教師綜合各個平臺課程優(yōu)勢，最終選用超星學(xué)習(xí)通組建了細胞工程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。為便于及時的交流溝通，建立了細胞工程學(xué)習(xí)QQ群。目前，細胞工程已形成了完整的網(wǎng)絡(luò)資源體系，包括課程教學(xué)目標、教學(xué)大綱、課件、講義、課程視頻(包括教師自己錄制和選擇其他平臺教師資源)、拓展學(xué)習(xí)資料、習(xí)題庫(包括單選、多選、判斷、填空、簡單、問答等題型)、作業(yè)庫和章節(jié)測驗等。

2 課程實施

線上教學(xué)完全依賴于電腦、手機等通訊工具進行，上課過程缺少了線下課堂師生思想火花的碰撞，缺少了積極、熱烈的課堂氛圍[8]，因此線上教學(xué)過程中，如何吸引學(xué)生的興趣、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，圓滿完成課程的教學(xué)目標是教師應(yīng)該積極思考的問題。線上教學(xué)要求有穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為了保障細胞工程課程線上教學(xué)的質(zhì)量，課程組教師在開課前做了學(xué)生線上學(xué)習(xí)工具和線上線下教學(xué)優(yōu)缺點的問卷調(diào)查(表1)。

表1 細胞工程課前問卷調(diào)查(樣本量67人)

綜合課前的調(diào)查問卷，為避免因網(wǎng)絡(luò)擁堵和平臺崩潰等問題影響正常教學(xué)環(huán)節(jié)的實施，順利完成細胞工程課程的知識、能力和情感目標任務(wù)，課程組教師決定采用“雙平臺”“三步走”的閉環(huán)教學(xué)模式。“雙平臺”是指利用超星學(xué)習(xí)通的視頻觀看和QQ群課堂直播有機結(jié)合，“三步走”是指課前、課中、課后的有機結(jié)合。即“課前”發(fā)放任務(wù)清單，預(yù)習(xí)資料、拓展資料等，“課中”學(xué)習(xí)通任務(wù)點觀看、隨堂練習(xí)、主題討論和QQ群課堂直播互為補充，“課后”作業(yè)和章節(jié)測驗進行課堂鞏固(圖1)。

圖1 細胞工程課堂教學(xué)實施過程圖

2.1 “課前”預(yù)習(xí)

課前教師會提前將教學(xué)大綱、教學(xué)進度表、與之相關(guān)的課程網(wǎng)站、視頻資源、公眾號以及參考教材的電子版等在QQ群發(fā)布，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)。同時會將課件PPT、教案、錄課視頻、拓展資料等上傳至學(xué)習(xí)通供學(xué)生學(xué)習(xí)之用，每次課前，會提前在QQ群告知本次課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2.2 “課中”實踐

每次上課前會利用超星學(xué)習(xí)通的簽到功能提前十分鐘完成簽到，以了解到堂情況，然后留給學(xué)生一定時間觀看本節(jié)課的任務(wù)點，接著進行隨堂測試，隨堂測試一般為客觀題，平臺批改，即時出結(jié)果，便于教師了解學(xué)生對知識點的掌握情況，對于學(xué)生錯誤率高的題目，教師會利用QQ群課堂直播(或QQ群在線解答)進行講解，并將本節(jié)課重難點知識進行梳理、總結(jié)，同時接受學(xué)生提問，進行現(xiàn)場輔導(dǎo)答疑。

課前的問卷調(diào)查中，有22人(樣本量63人，占比34.92%)表示網(wǎng)課學(xué)習(xí)效率沒有課堂高，沒有課堂教學(xué)效果好，自律性、自覺性差，針對這些問題，課程組教師經(jīng)充分討論，決定采取課堂搶答和主題討論方式提高學(xué)生課堂專注度，教師參與學(xué)生話題的討論，并對學(xué)生討論點贊打分。

課程組教師積極關(guān)注學(xué)生的思想和心理狀態(tài)，在線上教學(xué)過程中積極融入思政元素，如細胞培養(yǎng)過程中最擔(dān)心的就是污染，對任何可能造成污染的如空氣、器材、樣本、器械等均要嚴格滅菌消毒，這和疫情期間倡導(dǎo)的宅在家、勤洗手、少聚集、包括開展線上教學(xué)減少人員流動以防疫情擴散的道理是一樣的，通過如上的講解，既加深了學(xué)生對細胞培養(yǎng)中污染這一知識點的認識，又宣傳了疫情防控知識。又如在講解動物細胞融合單克隆抗體制備時，以李蘭娟院士帶領(lǐng)團隊研制新冠疫苗為例，既讓同學(xué)們學(xué)懂了疫苗研發(fā)的科學(xué)思路，又讓同學(xué)們學(xué)習(xí)了科研工作者為國為民、無私奉獻的精神，同時引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注疫情期間涌現(xiàn)出的諸多英雄人物和感人事跡，引導(dǎo)同學(xué)們?nèi)ジ惺苋珖舷隆巴酃矟?、不畏艱難、、一方有難、八方支援”的戰(zhàn)疫精神、增強大學(xué)生的國家和民族意識，增強民族自豪感、自信心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情[9]。

2.3 “課后”鞏固

課后，教師在網(wǎng)絡(luò)平臺布置作業(yè)或章節(jié)測驗內(nèi)容(通常包括單選、多選、判斷、問答等題型)，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成，客觀題平臺批改，主觀題采取學(xué)生互評，老師輔助的方式，同時，教師會利用超星學(xué)習(xí)通作業(yè)中的提醒功能和QQ群提醒兩種方式提醒學(xué)生按時提交作業(yè)。這種評閱方式使學(xué)生化被動為主動，既加深了對問題的理解記憶，又促進了學(xué)習(xí)效果[10]。

為增強學(xué)生對綜合知識的融會貫通，布置了類似于實驗設(shè)計的綜合性作業(yè)。要求學(xué)生選擇一種植物或動物，進行植物組織培養(yǎng)或動物細胞培養(yǎng)的設(shè)計。以植物組織培養(yǎng)為例，學(xué)生在進行實驗設(shè)計前，先要查閱相關(guān)的文獻資料，找到與自己所選植物類似的培養(yǎng)條件和殺菌條件，獨立設(shè)計從外植體選擇、消毒、初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)、生根培養(yǎng)到馴化移栽的全過程。通過綜合性設(shè)計性的題目的實施，考察了學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

3 教學(xué)效果反饋

細胞工程課程的線上教學(xué)經(jīng)課程組教師充分的分工與協(xié)同合作，多措并舉的認真實施，從教學(xué)效果評價的反饋來看，明顯激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高了教學(xué)質(zhì)量。

3.1 教學(xué)管理更加便捷高效

相較于以往的線下教學(xué)，線上教學(xué)的管理效率大大提高，學(xué)生的到課率、學(xué)習(xí)進度、課堂測驗的正確率等都可以在很短的時間內(nèi)通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)詳盡的展現(xiàn)出來。因此，教師就可以根據(jù)學(xué)生的課堂搶答、問答、測驗等結(jié)果及時了解學(xué)生對知識點的掌握程度，便于教師及時調(diào)整教學(xué)方法。

3.2 教學(xué)內(nèi)容更加豐富

由于現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，中國大學(xué)慕課、學(xué)銀在線、愛課程等平臺的完善，線上教學(xué)素材多種多樣，課程組教師除自己錄制視頻外，還可借助各個平臺的優(yōu)質(zhì)課程資源作為補充，極大地拓寬了細胞工程課程的教學(xué)資源，特別是網(wǎng)絡(luò)上豐富的視頻、動畫等實驗資源的補充，如植物組織培養(yǎng)中培養(yǎng)基及其母液配制、動物細胞的原代培養(yǎng)等，既加深了學(xué)生對課堂知識的理解，又在一定程度上彌補了實驗課的不足。在學(xué)期的線上教學(xué)過程中，細胞工程共發(fā)放任務(wù)點65個，布置作業(yè)7次，章節(jié)測驗6次，拓展資料110個，題庫220題，作業(yè)庫18個，討論4次，課堂測驗16次，從麥克思的教學(xué)質(zhì)量跟蹤反饋來看，學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的滿意度達100%。

3.3 教學(xué)評價體系更加科學(xué)合理

教學(xué)方式的改革帶來了課程評價體系的改革，線上教學(xué)過程中，采取全過程、多樣化的“PSF”考核方式，考核維度及權(quán)重由教師自行確定?！癙(participation)”代表學(xué)生課程參與度評價，教師主要根據(jù)學(xué)生課程考勤情況、回答提問情況、課堂筆記等綜合評定?！癝(serial process evaluation)”代表系列的過程評價，該課程的評價形式包含章節(jié)測驗、作業(yè)、課堂測驗、任務(wù)點學(xué)習(xí)等多種形式， “F(final examination)”代表期末(課終)考核，采取的是線下的閉卷考試形式，各項目占比如表2，相較于線下教學(xué)時平時成績僅有考勤和作業(yè)兩項來看，改革后的教學(xué)評價體系更注重過程性評價，更能真實反映學(xué)生的日常學(xué)習(xí)情況，反映學(xué)生對課程的參與度。

表2 細胞工程課程的評價方式

3.4 教學(xué)質(zhì)量提高

學(xué)校選用了麥可思平臺對每門課程的教學(xué)質(zhì)量進行全過程的監(jiān)控和評價，每周形成一次在線課程的即時反饋，內(nèi)容包括對課程內(nèi)容、課件質(zhì)量、教師反饋質(zhì)量、課程實施質(zhì)量、學(xué)生參與度等方面，綜合每周的教學(xué)質(zhì)量情況，形成學(xué)生對細胞工程課程的教學(xué)即時反饋情況，學(xué)生對課程內(nèi)容、課件質(zhì)量、課程實施過程以及課程在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面的滿意度均超過95%。

課程教學(xué)結(jié)束后，任課教師對本學(xué)期課程教學(xué)目標的滿意度、教學(xué)重難點的清晰度、線上實施內(nèi)容的豐富度等進行了調(diào)查。從調(diào)查結(jié)果看，學(xué)生對細胞工程線上教學(xué)的滿意度較高，通過多樣化的線上教學(xué)方式解決了課前學(xué)生擔(dān)心的自律性、自覺性差的問題，在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的滿意度方面達96.55%。

期末成績是反映教學(xué)質(zhì)量的最直觀表現(xiàn)，分析2016級線下教學(xué)和2017級線上教學(xué)的期末成績，在卷面難易度相似的情況下，17生物技術(shù)比16生物技術(shù)卷面平均分提高7.4分，及格率提高11.84%，80分數(shù)段以上人數(shù)占比提高30.70%(表3)，分析原因，線上教學(xué)期間，對于一個個知識點以視頻形式呈現(xiàn)，學(xué)生有不懂不明白的地方可以反復(fù)觀看，線上教學(xué)過程中，課程組教師齊心協(xié)力，采用多樣化的教學(xué)方法和形式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性，細胞工程課程累計訪問量達19 851次。雖然缺少了課堂面對面的心靈碰撞，但經(jīng)課程線上教學(xué)的改革實踐，發(fā)揮了現(xiàn)代信息技術(shù)的巨大作用，給信息技術(shù)下的高校教學(xué)模式提供了參考。

表3 線上教學(xué)和線下教學(xué)期末考試卷面成績比較

4 結(jié) 語

隨著信息化教學(xué)理念、方法和手段的不斷更新和深入以及學(xué)生線上學(xué)習(xí)習(xí)慣的逐步形成，在線教學(xué)將在傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上扮演越來越重要的作用。課程組教師以超星學(xué)習(xí)通搭建主學(xué)習(xí)平臺，QQ群課堂作為輔助，構(gòu)建線上課程知識體系，采取“課前”預(yù)習(xí)、“課中”實踐、“課后”鞏固的三步走教學(xué)模式，探索課程的過程性評價體系，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高了學(xué)習(xí)效果，保證了教學(xué)質(zhì)量。今后，隨著信息技術(shù)和教育教學(xué)的深度融合，教學(xué)方法和模式的改革一直在路上，課程組教師會圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標持續(xù)探索推進課程改革，提高課程教學(xué)的內(nèi)涵，提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量。