“分子生物學”網絡課程建設的實踐和思考

喬 楓

（青海師范大學 青海省青藏高原藥用動植物資源重點實驗室，青海西寧 100081）

0 引言

高校教學課程是本科生人才培養(yǎng)的核心內容和重要元素，教學課程的內容和方式決定人才培養(yǎng)質量的程度。教育部明確指出一流本科課程的建設必須深入教學改革，具體落實到教學課程建設中，強化教師師資質量，讓教學課程優(yōu)化起來，具有一定的藝術魅力，能夠吸引學生，給學生以極大的專注力和濃烈的感染力[1]。充分帶動學生的學習意愿和興趣，學生就會主動忙起來，學習效率明顯提高。通過教學課程的建設，形成省級、國家級的一流本科課程體系，組建更高層次的人才培養(yǎng)體系，形成具有中國特色的一流學科。張士庚等人[2]以計算機網絡課程來闡述線上線下混合式教學課程，有效掌握學生的學習進程和學習效果，體現教學模式改革的先進性。

在2020 年上半年新冠病毒肺炎疫情的影響下，全國教學以線上為主，疫情過后開展了線上線下融合、實踐智慧與案例、理論與實踐結合等教學模式改革，迎接新的挑戰(zhàn)，改革教學模式從長遠的目光和視野推動未來教育的發(fā)展。青海師范大學為了保障教學工作的正常運行，從2020 年2 月25 日開始進行線上教學，運用騰訊會議、雨課堂、微信等多種在線工具講授教學內容，有序完成教學任務，實現新冠病毒疫情期間的“停學不停課”。結合生物技術、生物科學專業(yè)“分子生物學”課程的特點，通過線上線下混合的教學翻轉模式，在2018 生物技術、2019 生物技術班開展和探索翻轉課堂模式，以學生自主學習為中心，提升學生的綜合自學能力，推動學科教育的改革舉措。

1 “分子生物學”課程

“分子生物學”課程是生物學專業(yè)的必修課程之一，主要從核酸、蛋白質生物大分子水平上研究生物體的結構和功能，以及闡述生命遺傳中心法則的規(guī)律和機制，解釋生命遺傳現象和生命本質。學生從生物化學中主要學習糖類、蛋白質、脂類、核苷酸等物質代謝，從生理學角度學習相關生理代謝和過程。但是，有關物質代謝和生理代謝的分子機制必須從“分子生物學”課程中獲得，所以“分子生物學”課程是解釋生命學科現象的本質。并且結合現實具體事例力求反映分子生物學的最新研究動態(tài)和發(fā)展趨勢。該課程理論課時54 個，內容包括核酸的結構和功能、基因和基因組、DNA 復制等共11 章。該課程已在青海師范大學教學Blackboard 平臺上提供了完備的“分子生物學”課程的課件、電子教案、視頻資料、單元習題、期中試題、期末試題、單位測試題等。

2020 年1 月爆發(fā)了新冠病毒肺炎疫情，該病毒傳染性極強、變異性極快、致病性極毒。新冠疫情是生物界的重大具體案例，由現實病情狀況和分子生物學的理論知識緊密結合，引領學生意識到“分子生物學”課程的重要現實意義。帶來學生主動思考新冠病毒的遺傳基礎是什么、新冠病毒在宿主體內是如何復制和表達、如何治療新冠肺炎等一系列問題，激發(fā)學生自主提出問題、解決問題的學習動力，鼓勵學生從分子生物學的理論知識和生物技術等相關知識來解釋問題和尋找答案，從中領悟到“分子生物學”課程的巨大潛力和作用，使學生深刻認識和體驗到“分子生物學”課程的重要性。

2 “分子生物學”網絡課程的教學目標和任務

“分子生物學”網絡課程的教學目標是以學生為主，注重培養(yǎng)學生的自主學習和個性化發(fā)展[3-4]，最終目的是提高教學質量和學生自主學習效率。首先，明確“分子生物學”網絡課程的總體目標和任務，要求學生掌握和理解分子生物學中遺傳中心法則的規(guī)律，從分子水平上探究生物的遺傳現象和生命規(guī)律。其次，明確“分子生物學”的教學內容，明確所有章中的教學目標和教學任務，合理安排每章中的教學結構和具體內容。該課程采取線上線下混合教學方式，要求學生明確混合教學的教學目標，著重培養(yǎng)學生的自主學習能力，促進學生更好地吸收知識，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維[5]?！胺肿由飳W”的主要教學目標是要求學生掌握分子生物學的基本理論知識和生命遺傳中心法則，深入理解相關概念和知識點，能夠應用相關理論知識分析具體案例和現象；要求學生主動學習和閱讀“分子生物學”方面的相關文獻和最新研究進展，能夠總結出結論；面對疫情激發(fā)學生對分子生物學和現代生物技術等其他生物學科的學習興趣，激發(fā)學生探究分子生物學的奧秘。例如，2019 年到現在，新冠病毒引起全球疫情爆發(fā)，學生可以從分子生物學角度主動查閱相關的最新研究，去學習和掌握新冠病毒的遺傳物質，新冠病毒是如何侵染人體宿主、如何引起人體肺炎、進一步探究如何治療新冠病毒、如何制備新冠疫苗等一系列的問題。這就是現實生活中的具體事例，直接引導學生主動學習“分子生物學”的理論知識，促進學生探究“分子生物學”理論知識和實踐臨床、疫苗制備等的相關具體實踐應用。充分體現出線上理論知識和線下具體事例的混合教學方式，引導學生的學習方向，激發(fā)學生的創(chuàng)新科技的興趣。

3 “分子生物學”網絡課程建設過程

彭確昆等人[6]將“分子與細胞生物學”課程實施翻轉課堂，經過3 年的實施，提高了學生的教學滿意度和學生成績，表明該課程在臨床醫(yī)學專業(yè)具有積極意義。青海師范大學2015 年獲批“分子生物學”課程校級精品課程，2016 年獲批“分子生物學”實踐課程建設，因當時教學設施和設備不能提供網絡教學資源，在學校網絡課程建設的推動下，2017 年開展網絡課程的建設。2018 年獲批了“分子生物學”網絡課程的建設項目。

首先，“分子生物學”網絡課程欄目里構建了7 個主要內容，包括課程簡介、教學大綱、教學計劃進度表、教師信息、教學視頻、教學資源、網絡教學活動。在這7 個主要模塊，提供和共享相關教學資源。學生就可以到網絡課程里查看和下載教學資源，明確學習內容和學習資源。

其次，建立課程教學資源體系?！胺肿由飳W”網絡教學資源包括電子教案、教學課件、各章習題、試卷庫、網絡資源、參考文獻、特色資源。分子生物學課程有11 章，共54 課時，構建10 套試卷。以課程教學章節(jié)為中心，錄制了40 個知識要點視頻，同時配套要點教學板書。每章課程結束后配套習題，習題類型有名詞解釋、填空題、選擇題、判斷題、簡答題和問答題等。同時，在特色資源里分享了相關教學動畫視頻資料，主要針對分子生物學中遺傳中心發(fā)展的規(guī)律，如DNA 復制、RNA 轉錄、蛋白質翻譯等機理比較抽象難懂，學生僅靠理論知識和文字表述難以理解，補充了這些內容的動畫教學視頻，有助于學生的理解和掌握。另外，還提供了分子生物學的最新研究前沿內容，拓展學生的知識視野，激發(fā)學生探索分子生物學的興趣和科研思路。

最后，開展線上線下相結合的教學。開展網絡教學活動，包括課程通知、作業(yè)發(fā)布、輔導答疑、學習討論和課程測試。課程通知提前告知學生預習相關內容、復習相關章節(jié)和完成章測試試題。開展“雨課堂”的智慧教學，教師可以通過微信“雨課堂”課前推送課件到學生手機，課堂上可以推送動畫視頻，吸引學生的學習和專注力，對難理解的機制一邊引導一邊講解，有效提高學生的理解能力。同時，課堂上還可以發(fā)送練習題，了解學生對主要知識點的掌握程度。和學生互動，及時解決學生的疑難問題，把課堂時間有效地利用起來，通過讓學生動起來、思考問題、反饋問題、解決問題、小結等一系列環(huán)節(jié)。課后推送相關作業(yè)和思考題。將課前-課堂上-課后有機地結合起來，形成一個有效地良性循壞，提高教與學的質量，推動網絡課程的教學改革與發(fā)展。

4 “分子生物學”網絡課程建設效果與評價

“分子生物學”網絡課程建設以學科需求為核心，以專業(yè)需求為導向，堅持以教學內容和教學大綱為指導，借助于“雨課堂”智慧教學工具，進行課上課下混合式教學，開發(fā)教學資源，逐漸向更深層次應用和挖掘。共享課程的視頻資源，如果學生在課堂上沒有理解透徹，還可以在課下下載視頻隨時學習和理解。方便了學生學習的隨機性和重復性，提高了學習的頻率和效率，同時提高了教學質量[7]。

經過2 年的統(tǒng)計，對不同年級不同班級的學生問卷調查結果顯示，84%的學生認為基于小組的討論式教學對學習有幫助，通過與小組成員討論更直接意識到學習中不足點，可以查漏補缺，直接掌握學習要點，提高學習效果。特別是通過觀看分子生物學的機制，所提供的動畫視頻都是英語講解，英文字母。有利于提高學生的英語聽力，掌握分子生物學有關的專業(yè)詞匯。78%的學生認為在課堂上可以聽懂和掌握教師講解內容的70%，在課下通過聽講視頻課件，就掌握了90%以上的教學內容。另外86%的學生比較喜歡案例式學習法，選用具體案例進行相關知識要點的學習，將課本上的理論知識融于案例中，總結知識和歸納要點，有助于理論知識的應用與理解。

5 “分子生物學”網絡課程建設的思考

“分子生物學”網絡課程建設過程中取得了一些成效，也發(fā)現了一些問題，有待于進一步改正和完善。

5.1 加強“分子生物學”的實踐課程教學

想要很好地掌握分子生物學的理論知識，必須緊密結合“分子生物學”實驗課程教學，同時還需要給學生講解分子生物學有關的現代生物技術，但是由于理論課時較少，沒有更多的時間去講解現代生物技術。需要對學生進行知識綜合應用方面的事件加強。因為現代生物技術是基于分子生物學的理論知識開發(fā)和拓展，所以通過現代生物技術的實踐能有效地提高對分子生物學理論知識的理解和掌握。

5.2 缺乏“分子生物學”虛擬仿真實驗的建設

目前，“分子生物學”的實驗課程課時非常少，僅有18 課時，最多安排5～6 個實驗，根本無法滿足學生對理論知識的應用和實踐，也無法滿足學生探索科學研究的訓練和實踐。限于課時、實驗條件、師資等各方面因素的制約，迫切需要構建“分子生物學”虛擬仿真實驗項目的建設。虛擬仿真實驗可以將具體的實驗過程以立體、直觀、生動的形式演示出來，特別是對于難懂抽象的“分子生物學”實驗通過動畫形式展示出來，實現了過程的具體化和直觀化。目前，“分子生物學”實驗課程仿真虛擬模仿實驗的開發(fā)和設計為空白，實驗課程授課教學程度比較簡單和淺顯，水平層次較低，而且數量也很低。因此，非常有必要開展“分子生物學”虛擬仿真實驗，在質量和數量上都可以提升，將“分子生物學”的理論知識和實踐知識有機結合，加強學生對知識的理解能力和應用能力。

綜上所述，通過“分子生物學”網絡課程的建設，認識到不僅對教師的教學能力提出了新教學方式的改革和挑戰(zhàn)，也是對學生的學習方式、實踐能力、創(chuàng)新能力提出了更高的要求。教師應對課程、設計教學內容，按照21 世紀的教學改革模式，有目的、有計劃地對教學課程做出挑戰(zhàn)和規(guī)劃，最終提高教學質量，激勵學生自主地學習和創(chuàng)新。