基于雨課堂平臺(tái)的BOPPPS教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)混合式教學(xué)中的應(yīng)用

于文靜 高志芹 王玉冰 成敏

1濰坊醫(yī)學(xué)院教務(wù)處，濰坊 261053；2濰坊醫(yī)學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)教研室，濰坊 261053

現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了線上課程學(xué)習(xí)和線下教學(xué)組織混合式教學(xué)模式的開展。以雨課堂和BOPPPS為例，雨課堂是清華大學(xué)和學(xué)堂在線共同推出的新型智慧教學(xué)解決方案，將教學(xué)工具巧妙融入PowerPoint與微信，可以為教學(xué)過程提供數(shù)據(jù)化、智能化的信息支持[1]。

BOPPPS是源于加拿大的教師技能培訓(xùn)，由導(dǎo)言(bridge-in)、學(xué)習(xí)目標(biāo)(objective/outcome)、前測(cè)(pre-assessment)、參與式學(xué)習(xí)(participatory learning)、后測(cè)(post-assessment)和總結(jié)(summary)6個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成[2]。經(jīng)過多學(xué)科教學(xué)實(shí)踐，已經(jīng)成為教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂組織教學(xué)的一種有效模式。

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是在顯微、亞顯微和分子水平3個(gè)層次上，研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和生命規(guī)律的一門學(xué)科，是醫(yī)學(xué)院校臨床醫(yī)學(xué)類專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，具有前沿進(jìn)展快、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。課程的線上優(yōu)質(zhì)資源豐富，四川大學(xué)、廈門大學(xué)建設(shè)的細(xì)胞生物學(xué)線上課程均為國家精品課程，地方醫(yī)學(xué)院校如何有效使用免費(fèi)的精品線上課程資源或是自建線上課程，通過混合式教學(xué)提升課程的高階性和挑戰(zhàn)性，讓學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)，能夠以批判和辯證的思維解釋人體生命活動(dòng)規(guī)律，從細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)解釋人體的生理生化和病理現(xiàn)象，為臨床疾病及其分子細(xì)胞機(jī)制的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，服務(wù)于學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型醫(yī)學(xué)專門人才的辦學(xué)定位。

本研究在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)混合式教學(xué)設(shè)計(jì)方案中結(jié)合了雨課堂和BOPPPS教學(xué)模式，探索現(xiàn)代教育技術(shù)和教學(xué)方法在混合式教學(xué)中應(yīng)用的效果，推動(dòng)線上課程學(xué)習(xí)和線下教學(xué)組織的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)線上和線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并解決線上線下學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)全程采集的問題。

1 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)混合式教學(xué)實(shí)施方案

1.1 授課對(duì)象與學(xué)情分析

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程的授課對(duì)象是一年級(jí)新生。從知識(shí)儲(chǔ)備方面來看，學(xué)生已經(jīng)對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能有了初步的認(rèn)知，需要建立的是生活常識(shí)、生化反應(yīng)和細(xì)胞之間的關(guān)聯(lián)。學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)軟件和平臺(tái)的接受能力很強(qiáng)，能夠迅速適應(yīng)線上教學(xué)的學(xué)習(xí)要求。課程要求學(xué)生在高中生物學(xué)的基礎(chǔ)上，全面、立體地掌握真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能；以聯(lián)系的、動(dòng)態(tài)的和整體的觀點(diǎn)認(rèn)知和理解人體生命活動(dòng)，并具有用細(xì)胞生物學(xué)研究的基本方法解讀學(xué)科前沿進(jìn)展的能力。

1.2 雨課堂和BOPPPS教學(xué)模式的應(yīng)用

線上教學(xué)部分使用的課程資源是教學(xué)團(tuán)隊(duì)錄制的細(xì)胞生物學(xué)課程視頻，目前在山東省高等學(xué)校課程聯(lián)盟已經(jīng)上線運(yùn)行3年。線上教學(xué)資源在課程中分類使用，重點(diǎn)內(nèi)容部分線上視頻的學(xué)習(xí)有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，其學(xué)習(xí)情況計(jì)入考核成績(jī)，同時(shí)會(huì)在線下組織翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)和課堂討論。其他教學(xué)視頻亦作為線上自主學(xué)習(xí)教學(xué)資源，以線上測(cè)驗(yàn)和線上討論的方式組織教學(xué)活動(dòng)。

線下教學(xué)以雨課堂為教學(xué)載體，以BOPPPS教學(xué)模式的6要素開展線上、線下教學(xué)的綜合設(shè)計(jì)，形成教學(xué)實(shí)施方案，并在實(shí)際應(yīng)用中科學(xué)分析線上課堂教學(xué)組織的有效性。利用線上教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)行為記錄和交互便利的優(yōu)勢(shì)，提升pre-assessment，participatory teaching和post-assessment 3個(gè)環(huán)節(jié)的效率，并為評(píng)價(jià)方式的改革提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.3 課程考核方案

在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程考核方式上，必須堅(jiān)持過程性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合。課程成績(jī)具體構(gòu)成為：過程學(xué)習(xí)(20%)+實(shí)驗(yàn)(20%)+課堂互動(dòng)(10%)+期末考試(50%)。在線課程將通過課程運(yùn)行質(zhì)量報(bào)告對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析，挖掘基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從橫向與縱向、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)等方面對(duì)教師的教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效的監(jiān)控、診斷和反饋。

2 以“線粒體”為例的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程混合式教學(xué)案例

2.1 案例能力目標(biāo)

2.1.1 認(rèn)知能力 學(xué)生能夠?qū)€粒體的超微結(jié)構(gòu)、起源、存在的合理性和重要性形成科學(xué)的認(rèn)知，并能夠進(jìn)行個(gè)人的思考。

2.1.2 分析能力 解讀線粒體相關(guān)的研究進(jìn)展，具有發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

2.2 案例設(shè)計(jì)思路

以醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程中線粒體為教學(xué)內(nèi)容，以在山東省高等學(xué)校課程聯(lián)盟上線運(yùn)行的自制課程資源《線粒體的半自主性》為線上學(xué)習(xí)重點(diǎn)，以雨課堂為線下主體教學(xué)平臺(tái)，以BOPPPS教學(xué)模式的6要素開展綜合設(shè)計(jì)，形成教學(xué)實(shí)施方案。在授課過程中，突出基礎(chǔ)知識(shí)引導(dǎo)、重點(diǎn)難點(diǎn)詳解、前沿?zé)狳c(diǎn)拓展的課程特色，發(fā)揮線上課程與線下課程相結(jié)合、課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外拓展相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。案例教學(xué)的能力目標(biāo)及其實(shí)現(xiàn)策略如下所示。

2.2.1 重點(diǎn)知識(shí)解決策略 以重點(diǎn)知識(shí)“線粒體的半自主性”為例，圍繞線上課程資源開展的教學(xué)設(shè)計(jì)，從主題詞“半”“自主性”和核編碼線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)的過程設(shè)計(jì)問題情境，啟發(fā)學(xué)生思考，更加注重學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，逐步提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.2.2 難點(diǎn)知識(shí)解決策略 針對(duì)一年級(jí)學(xué)生沒有生物化學(xué)基礎(chǔ)，難以理解線粒體功能的學(xué)情，以氧化磷酸化相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究開展參與式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)條件，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并藉此建立氧化磷酸化和電子傳遞鏈發(fā)生的位置及其相互關(guān)系，培養(yǎng)科研分析的能力。

2.2.3 拓展知識(shí)解決策略 針對(duì)線粒體起源，設(shè)置英文故事背景，活躍課堂氣氛，引導(dǎo)學(xué)生為自己支持的學(xué)說尋找證據(jù)，并將證據(jù)形象化分類，幫助學(xué)生理解假說；利用不同假說的優(yōu)缺點(diǎn)將學(xué)生再次置于思索的情景，補(bǔ)充介紹非共生假說，啟發(fā)其對(duì)細(xì)胞器起源的思考。以簡(jiǎn)單易懂的英文小故事導(dǎo)入，適當(dāng)滲透專業(yè)英語，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)英語學(xué)習(xí)和應(yīng)用的興趣。

2.3 考核評(píng)價(jià)與總結(jié)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)設(shè)計(jì)方案中預(yù)先建立學(xué)習(xí)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)模型，統(tǒng)籌學(xué)習(xí)行為向量和學(xué)習(xí)成績(jī)向量，通過提前制定的在線教學(xué)質(zhì)量的評(píng)估數(shù)據(jù)指標(biāo)，在山東省高校課程聯(lián)盟和雨課堂動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)教學(xué)實(shí)施狀況。

基于BOPPPS教學(xué)模型的教學(xué)設(shè)計(jì)，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提升了課前、課中、課后3個(gè)環(huán)節(jié)的互動(dòng)積極性和關(guān)注度，線下雨課堂數(shù)據(jù)顯示學(xué)生通過彈幕和投稿等形式參與教學(xué)互動(dòng)活躍，每學(xué)時(shí)人均超過3次。課后環(huán)節(jié)，通過學(xué)生后測(cè)、學(xué)習(xí)反饋和學(xué)生獨(dú)立繪制的思維導(dǎo)圖等形式，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)開展綜合評(píng)價(jià)。

3 醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程混合式教學(xué)改革的思考與展望

將BOPPPS教學(xué)模式系統(tǒng)引入線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐，將線上課程資源的學(xué)習(xí)便利與雨課堂作為教學(xué)載體的即時(shí)互動(dòng)等優(yōu)勢(shì)功能相結(jié)合，共同加強(qiáng)了BOPPPS教學(xué)模式對(duì)課程內(nèi)容的前測(cè)、參與式教學(xué)和后測(cè)環(huán)節(jié)的實(shí)施，提升了課堂教學(xué)組織的有效性。但是，在教學(xué)實(shí)踐過程中，混合式教學(xué)改革依然面臨著無法回避的教學(xué)組織和教學(xué)設(shè)計(jì)等多個(gè)方面的難題[3]。

3.1 線上學(xué)習(xí)效果的差異化較大

學(xué)生線上學(xué)習(xí)的主動(dòng)性差異化，以及主要由其導(dǎo)致的線上學(xué)習(xí)效果差異化較大，一直是線上教學(xué)的痛點(diǎn)問題。BOPPPS教學(xué)模式的解決方案的優(yōu)勢(shì)在于，“outcome”環(huán)節(jié)在線上學(xué)習(xí)開展之前發(fā)布線上學(xué)習(xí)的目標(biāo)，以思考性問題的形式布置學(xué)習(xí)任務(wù)；“pre-assessment”環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)更有針對(duì)性的前測(cè)問題并納入評(píng)價(jià)；通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)和前測(cè)考核提升自律性相對(duì)不足的學(xué)生線上學(xué)習(xí)的效果。

3.2 線下課堂組織的靈活性不夠

線下課堂的翻轉(zhuǎn)力度和靈活性不夠，學(xué)生提出的思考性問題數(shù)量不多，尤其是高質(zhì)量的有深度的問題較少，選題翻轉(zhuǎn)的過程中學(xué)生表現(xiàn)出在PPT制作和現(xiàn)場(chǎng)講解的方面存在基礎(chǔ)性問題。線下課堂全部教學(xué)環(huán)節(jié)的組織可以通過雨課堂快捷的課上測(cè)驗(yàn)(可以一鍵發(fā)送融入PPT的習(xí)題，可以控制答題時(shí)間，可以即時(shí)可視化顯示答題結(jié)果并針對(duì)性講解)、創(chuàng)新的師生互動(dòng)(彈幕、投稿、課堂紅包、隨機(jī)點(diǎn)名)、完善的作業(yè)題型(主客觀題、投票題，附件作答、拍照上傳、語音回復(fù)等，滿足不同作業(yè)需求)加以強(qiáng)化。

針對(duì)線下翻轉(zhuǎn)課堂組織中存在的部分學(xué)生惰性較強(qiáng)、參與度不夠的問題，采用改良后的“金魚缸”討論課堂加以改善。第一次分組討論是每組討論不同的問題；第二次分組討論是交叉分組匯報(bào)；第三次是金魚缸討論，討論問題升級(jí)，以規(guī)則設(shè)置“金魚缸”，以“缸內(nèi)”學(xué)生為主完成問題的討論解決，“缸外”學(xué)生旁聽學(xué)習(xí)的同時(shí)，可以發(fā)表不同的看法參與討論。該組織形式的優(yōu)勢(shì)在于：第一次分組討論A問題的每一位學(xué)生會(huì)被分在不同組中匯報(bào)討論結(jié)果，每一位學(xué)生在第二次分組討論中都有發(fā)言任務(wù)，這樣可以避免部分學(xué)生在討論環(huán)節(jié)的懈怠。具體情況詳見圖1。

圖1 濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程混合式教學(xué)“金魚缸”討論組織示意

3.3 教學(xué)評(píng)價(jià)開展的綜合性不強(qiáng)

現(xiàn)行混合式教學(xué)的評(píng)價(jià)多是在調(diào)整原有的終結(jié)性評(píng)價(jià)比例的基礎(chǔ)上，加入線上學(xué)習(xí)和測(cè)試的數(shù)據(jù)。線下教學(xué)組織部分的過程性評(píng)價(jià)缺乏數(shù)據(jù)采集的途徑。教學(xué)評(píng)價(jià)沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生完整學(xué)習(xí)過程的觀察和評(píng)測(cè)，缺乏對(duì)學(xué)生思維、能力、情感和素質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)，不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)-教學(xué)過程-教學(xué)評(píng)價(jià)的一致性，也不利于教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)“教與學(xué)”的反饋提升作用的發(fā)揮。

在結(jié)合了雨課堂和BOPPPS教學(xué)模式的混合式教學(xué)中，BOPPPS教學(xué)模式明確了前測(cè)、中測(cè)和后測(cè)3個(gè)要素，可以納入過程性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)采集；雨課堂對(duì)課前測(cè)驗(yàn)、課中互動(dòng)和課后作業(yè)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)全面采集，為建立過程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的綜合評(píng)價(jià)體系提供了便利，可以指導(dǎo)教師和教育管理工作者在教學(xué)實(shí)踐過程中開展教學(xué)有效性的分析。

綜上所述，現(xiàn)階段包括醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)在內(nèi)的課程教學(xué)都面臨著混合式教學(xué)模式探索的實(shí)際問題[4]，大規(guī)模線上教學(xué)以不同樣態(tài)在多個(gè)不同的教學(xué)平臺(tái)開展，雨課堂等智慧教學(xué)方案為高校教師的教學(xué)開展提供了更多選擇。好的混合式教學(xué)應(yīng)該讓學(xué)生擁有更大的自主權(quán)，能夠激發(fā)更強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力，也更加考驗(yàn)高校教師的教學(xué)理念和能力。在混合式教學(xué)模式的探索中，我們還需要完善線上細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)平臺(tái)，加強(qiáng)與現(xiàn)代智慧教學(xué)技術(shù)的深度融合，系統(tǒng)開發(fā)BOPPPS教學(xué)方案，合理運(yùn)用教學(xué)評(píng)價(jià)模型，探索更加科學(xué)客觀的教學(xué)效果評(píng)價(jià)方法，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明于文靜：研究設(shè)計(jì)和論文撰寫；高志芹和王玉冰：研究的課堂組織；成敏：研究規(guī)劃設(shè)計(jì)