“高级生物化学”线上数字化教学改革实践探索

［摘 要］ 在2022年秋季学期塔里木大学实施了线上教学实践，因而教师也进行了相应的教学方法与模式改革。“高级生物化学”任课教师通过学习新的教学技能，改革教学大纲、教学模式、考核方式，编写线上教学素材、录制视频资源，融入课程思政教育，开展同步课堂、学术交流等方式拓展了“高级生物化学”教学资源。“高级生物化学”课程经过线上教学实践，融合钉钉、雨课堂、智慧树、超星学习通、腾讯会议等多种平台媒体与技术进行教学，顺利完成了线上教学任务，并取得了良好的教学效果。线上教学实践推动了教学革命与变革，对师生教与学的传统教学方式产生了深远的影响。

［关键词］ 高级生物化学；线上教学；数字化教学；多媒体

［基金项目］ 2021年度塔里木大学研究生高级生物化学精品课程建设项目（TDEDC202103）；2019年度塔里木大学高级生物化学课程思政建设项目（TDYKC201904）

［作者简介］ 李树伟（1967—），女，甘肃酒泉人，博士，塔里木大学生命科学与技术学院教授，主要从事动物基因与细胞工程研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）06-0093-04 ［收稿日期］ 2023-10-16

高级生物化学是在生物化学的基础上更深入地探索生命的化学组成及代谢演化规律，揭示生命最根本现象的学科，对于大生物类方向的研究生是一门必修的专业基础课程，有助于学生在更高层次理解生物化学的基本理论与实验技能，培养研究生的创新思维与研发能力。根据需要，塔里木大学在2022年第一学期进行了线上教学，硕士“高级生物化学”课程也同样进行了线上教学实践。目前，高校教学方式不再是单一的线下课堂教学，已经改革为线上线下同步式教学，致使每位教师都需要改进自己的教学模式，从而适应新的教学变革。

塔里木大学于2006年获得生物化学与分子生物学二级学科硕士授权单位，2011年获批生物学一级学科授权单位，从第一次招生到现在已经开设“高级生物化学”课程15年。目前，开设“高级生物化学A”的专业有一级学科生物学和园艺学，其中生物学包含植物学、微生物学、水生生物学、生物化学与分子生物学等四个二级学科方向的研究生，课程设置为48学时。对于兽医学、畜牧学、作物学三个一级学科的学术型硕士研究生，以及生物技术与工程和兽医学专业型硕士研究生，开设“高级生物化学B”，课程设置为32学时。学生涉及生命科学与技术学院、动物科学与技术学院、农学院、园艺与林学学院四大学院，每年选课的研究生人数有150余人。鉴于师生在线上线下交流的现实需求，为了高质量地完成教学任务，塔里木大学对教师开展了一系列教学技能培训，教师主要借助钉钉、智慧树、雨课堂、超星学习通、腾讯等数字化媒体进行教学。为了积极应对现实需求，高级生物化学教师也进行了研究生课程思政以及研究生精品课程建设的研究与探索。

一、改革“高级生物化学”的教学内容与模式

（一）“高级生物化学”教学大纲的修订

教学大纲是课程教学的主旨，大纲决定了教学内容与深度，因而课程改革的第一步是对教学大纲的修订，针对不同学时的“高级生物化学”教学修订了两套教学大纲，生物学专业选修“高级生物化学A”课程有48学时，鉴于本专业硕士培养方案中课程设置尚有“基因工程”“高级分子生物学”等课程，“高级生物化学”不再讲述核酸部分的内容，而是侧重于蛋白质、糖类与脂类方面的内容，主要讲述章节有《绪论》《蛋白质的结构与功能》《蛋白研究技术》《蛋白质的转运》《加工与修饰》《激素与信号转导》《免疫球蛋白》《酶》《糖蛋白与蛋白聚糖》《脂蛋白》《细胞因子》《细胞骨架》等。兽医学、畜牧学、作物学专业选修的“高级生物化学B”根据学时数减少了部分章节的课程。

（二）“高级生物化学”教学方式的改革

科技在飞速发展，技术在不断进步，人类对世界的认知永无止境［1］。在纯线下教学时代，教师只需要展示PPT即可，而在线上线下同步数字化教学时代，教师需要掌握新媒体的使用方法。目前，教师主要使用钉钉和雨课堂两种媒体进行教学。首先，钉钉直播授课方式很快得到广大教师的认可，因其使用便捷优点如下：（1）可以将PPT和视频（最多两个）同时拉进屏幕直接共享，避免切换文件屏幕。（2）可以从互动面板上清楚地知道哪些学生上课了，哪些学生没上课。（3）可以有举手、连麦、签到、答题卡、递粉笔等功能。（4）给学生讲课时也可以勾勾画画，很方便。（5）可以直接生成直播回放供未按时上课的学生随时回放学习。其次，有些教师选择使用雨课堂授课，雨课堂的优点有：（1）课前推送预习材料功能，可以提前让学生预习，还可以查看预习学生人数。（2）课上测试题部分可以用于给学生提神，限时功能设计得很巧妙。（3）软件很小，比较节省空间。（4）可以收集学生的答题数据，作为平时成绩，也不用每次上课点名。但是，线上授课的缺点是不能看学生头像，不清楚学生上课的状态，人太多时会卡、掉线。学生在电脑前听课，会有走神的现象，教师不能及时管理学生。授课效果取决于学生的自律能力。

“高级生物化学”的教学在线上授课时，教师采用的方式为以钉钉授课为主，雨课堂授课为辅的方式，也有教师在授课时同时开启两种软件，取长补短，创造更佳授课效果。目前要求即便在线下教室授课，也要同时开启雨课堂，这样既便于给学生布置随堂测验试题，又便于教学监管部门随时督导教师教学情况。

（三）“高级生物化学”考核方式的改革

线上“高级生物化学”教学的考核与纯线下教学不同，数字教学时代师生无法见面，通过网络考核学生，如何科学评价学生的自主学习能力是关键问题。“高级生物化学”的闭卷考试借助超星学习通平台进行非面对面的考核，教师在超星学习通上建立了试题库，为了让学生熟悉双机位的自主考核，还在考试前发布了2～3次测试题，在正式发布考试前有工作人员在后台维护，保证线上闭卷考试正常进行。为了全面考查学生的学习能力，开展了以问题为导向的目标教学，进行“教”与“学”主客体角色的转换［2］，教师设计了作业、PPT汇报及课程论文等考核环节。首先，教师布置了每章节后面的作业题，考核学生对所学知识的掌握程度。其次，在腾讯会议中线上进行英文文献阅读汇报，要求学生必须查阅近5～10年的生物化学与分子生物学领域相关的英文文献，仔细研读并在全班同学面前做PPT汇报。这个环节考核了学生的专业英语阅读理解能力。最后，课程论文部分要求学生对生物化学前沿进展有所了解后，写出一篇综述论文，并附查重报告，这个环节考核了学生的文献归纳总结和创新能力。将以上几个环节的成绩平均后作为平时成绩，其中闭卷考试成绩占比60%，平时成绩占比40%，综合评价了学生的学习应用能力。

二、“高级生物化学”教学资源建设

（一）“高级生物化学”教学素材建设

在研究生“高级生物化学”课程教学中，一直缺乏相应的教材，各高校都是根据自己本校的实际情况进行教学内容的选择，教材主要参考原王镜岩（第1版、第2版、第3版）、现朱胜庚（第4版）的生物化学，但是一直没有针对本校实际的教材选择。因而笔者参编了内蒙古农业大学赵国芬主编的《高级生物化学及实验》教材。该教材理论部分第一模块为蛋白质化学专题，第二模块为酶学专题，第三模块为核酸化学专题，第四模块为糖化学，第五模块为脂类化学，第六模块为代谢调控；实验部分为基因工程诱导型表达等6个常用大实验。该教材的理论与实验部分基本能够满足“高级生物化学”教学需求。

“高级生物化学”虽然没有开设实验课，但是理论教学也涉及实验技术，因而笔者也参与了浙江农林大学杨仙玉主编的《动物生物化学实验》的编写工作，在该教材设计中包含实验基本要求、实验主要仪器、糖类、脂类、氨基酸和蛋白质、酶和维生素、核酸以及其他等模块。同时还配套有PPT，学生也能浏览杨仙玉在智慧树上配套的“动物生物化学”实验网络教学资源。实验教材及其网络资源为“高级生物化学”教学提供了高质量的教学参考，丰富了高级生物化学的理论与实验教学素材。

（二）“高级生物化学”线上课程资源建设

1.生物化学线上试题库建设。为了做好“高级生物化学”精品示范课程的建设，在网络上建课是必须环节。为了适应在线考试的需求，教师在超星学习通上建立了试题库，可以发布考试信息、组卷、在线考试等，灵活地适应学生线上线下复习考试的需求。鉴于生物化学是生物类研究生入学考试必考科目，博士生入学考试必考科目，试题库的建设，极大地满足了广大在校、不在校学生自由地进行线上的期末、考研、考博等各方面的复习生物化学试题的需求，同时也满足了在读研究生学习“高级生物化学”课程时复习基础知识与内容的需求。经过一个学期的试运行，结果显示运行效果良好。

2.微课及视频公开课资源建设。线上线下的“高级生物化学”课程教学都要求在网络建课，笔者在超星学习通上建设了“高级生物化学”课程，将认真修改的教学PPT上传到网络，所有的教学班级均加入超星学习通平台，学生都可以在课后便捷地观看、复习，不受地域的影响，能够适应数字教学时代的需求。

教师讲授的高级生物化学内容不能脱离大纲，但课程学时数有限，且存在不断压缩的趋势，为了丰富教学内容，不断研发录制视频教学资源。几年来录制了生物化学视频公开课5集，每集时间45分钟。为了适应学生学习时间短，便于学生见缝插针地学习，又录制了15集微课，每集时间约10分钟，内容将高级生物化学正课来不及涉及的趣闻与生物化学知识相结合的应用，内容生动实用，且与人类生活息息相关，极大地调动了学生学习的积极性。

（三）课程思政融入“高级生物化学”教学

为了适应时代的需求，高校的课程教学开展了广泛的课程思政研究。冯立芳等［3］表明在“高级生物化学”课程中贴切、合理、科学地嵌入思政文化教育，进行长期的、系统的、浸润式的思政理念授课，有助于提升学生的专业水平和思政文化层次。笔者也申请获批了研究生“高级生物化学”课程思政项目，开展了课程思政的研究探索，因而在课堂中会根据实际情况展开将思政教育融入教学的实践。例如，在《绪论》这一章中，在介绍生物化学历史沿革时，思政融入方式为生物化学的发展史就是诺贝尔奖展示的成果之路，特别以中国科学家获诺贝尔奖为例，鼓励学生既要立鸿鹄志，也要脚踏实地，学好目前的专业课程，进而努力奋斗成就未来诺贝尔奖之中国期望。

“高级生物化学”的教学开展的是案例式思政教育。案例式教学是指教师引导学生剖析研究案例，从而调动学生的学习积极性。任课教师还参编了根据教学实际编写的《生物类课程思政案例集》。案例教育用事实鼓励学生的文化自信，践行社会主义核心价值观。由于采用的都是新的、前沿正在研究跟进的内容，新知识和内容都没有定论，随时可能被更新，所以不属于传授经典知识，但用事实说话让学生树立良好的思想政治修养、职业素养，大力鼓励学生志存高远，树立文化自信、民族自信，获得了学生较好的认同，授课效果良好。

三、高校教学交流与合作

（一）生物化学同步课堂

智慧树平台开展了“慕课西行”活动，因而为了线上教学资源共享，西安交通大学与塔里木大学开展了生物化学同步课堂活动，通过智慧树平台，利用互联网与沉浸式直播互动教室的优势，将西安交通大学“名课程”及“课程思政示范课程”生物化学原汁原味地隔空“搬”到塔里木大学。课后塔里木大学学生反响热烈，一致表示西安交通大学杨旭东老师的课讲得很精彩、很生动，把蛋白质生物合成的知识点讲解得细致、深刻透彻，使学生增长了相关知识，受益匪浅。还有的学生要求拿到回放码，希望能够再看一次回放，重复学习相关内容。

国内高校线上资源共享已经可以实现自由切换，互联网带来的变革已深入到方方面面。数字化教学时代，每位教师都需要适应当今的变革，学习新技能、运用新方法进行教学实践。

（二）学术交流开阔学生视野

生物化学学科内容涉及面广，理论与实验技术发展迅速，日新月异。“高级生物化学”教学也需要学生能够了解本领域的前沿进展。借助生物化学与分子生物学科的支持，召开了线上的2022年生物化学与分子生物学学术年会，会议邀请了国内外高校生物化学与分子生物学方向的9位专家，用一天的时间在腾讯会议线上做学术报告。线上学术报告会让尽可能多的学生足不出户就了解了本领域国内外的前沿信息，极大地扩增了受益师生的范围。同时，塔里木生物资源保护利用兵团重点实验室又组织了第41届塔河明珠学术论坛，集中本校重点实验室科研人员线上线下同步汇报自己的研究进展。笔者也做了关于“新疆特色植物中药方治疗小鼠烧（烫）伤研究”，同时推出集锦展板在校园展出，让学生全方位了解本校教师的研究内容。这种开放的学术会议氛围为学生学习提供了多种选择去培养自己的学习与科研兴趣，高级生物化学知识不再是书本上的知识，而是可以用来解决实际科学问题的工具，而且应用领域极其广泛，极大地提高了学生学习“高级生物化学”的兴趣。