基于超星学习通的线上线下混合式教学的探索与实践
作者: 向玉勇 殷培峰 张元昶 安建鲁
[摘 要] “生物化学”是一门专业基础课程,培养学生掌握生物大分子的结构和功能,以及在机体中的代谢变化规律,从而在分子水平上了解生命现象。为适应新形势下社会对人才培养的需求,基于超星学习通线上教学平台,通过在线课程资源建设、混合式教学体系构建、课程考核改革等措施,建立“生物化学”课程的线上线下混合教学模式,融入了传统课堂教学优势,使教师转变为教学组织者、引导者,发挥了教师的主导作用,促使学生自主学习,从而提高教学质量。
[关键词] 生物化学;超星学习通;混合式教学
[基金项目] 2020年度安徽省线下课程“生物化学”(2020kfkc368);2020年度安徽省新农科研究与改革实践项目“新农科背景下生物科学专业改造提升改革与实践”(2020xnk04)
[作者简介] 向玉勇(1974—),男,湖南麻阳人,博士,滁州学院生物与食品工程学院教授,主要从事生物化学教学研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)34-0113-04 [收稿日期] 2023-04-07
“生物化学”是生物科学专业学生必修的一门专业基础课,学生通过学习本课程,掌握生物大分子的结构和功能,以及在机体中的代谢变化规律,从而在分子水平上了解生命现象。“生物化学”课程内容繁杂,学生学习有一定难度。在传统教学中,教师主要在课堂上通过板书或多媒体进行讲授,学生通过听讲、课后练习来完成学习任务,在短时间内难以消化吸收大量知识点,学习效果不佳。并且,师生交流和互动较少,教师不能及时掌握学生的学习情况,调整教学方法。随着学科的快速发展,知识不断更新,传统教学模式已不适应时代的要求。随着“互联网+”教育兴起,产生了混合式教学(blending learning),即线上教学与线下教学相结合[1-3]。线上教学主要是通过网络教学平台引入新型教学手段,引导学生随时、随地进行自主学习;线下教学则是在课堂上考查学生线上学习情况,并根据实际情况对个别学生进行专门指导,实现知识的再掌握。因此,混合式教学利用网络教学平台,融入传统课堂教学优势,拓展了“教”与“学”的时间和空间,使教师转变为教学组织者、引导者,使学生学习方式多样化,增强了学生学习的主动性[4-7]。
超星学习通是一个线上教学平台,集课程建设与管理、教学互动与展示等多种功能于一体[3]。教师创建线上教学课堂,通过手机客户端进行签到、发布通知、抢答、作业、测试、讨论等教学活动。学生通过客户端注册和登录,随时学习相关课程,如观看教学视频、交流讨论、完成在线作业和测试等[3,8,9]。为适应新形势下社会对人才培养的需求,笔者在“生物化学”的教学中使用超星学习通,建立线上线下混合教学模式,有效提高了教学质量。
一、混合教学模式的实践
(一)在线课程资源建设
根据人才培养方案,修订教学大纲,更新教学内容。“生物化学”课程教学总学时为50学时,主要有三个部分。第一部分(第一章到第七章)主要内容为生物分子的分子结构和理化性质,包括糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶、维生素与辅酶等。第二部分(第八章到第十二章)主要内容为物质代谢,重点讲解主要物质代谢途径,以及代谢调节原理和规律等。第三部分(第十三到第十六章)主要内容包括DNA复制、转录、翻译及调控等内容。在教学平台上发布每个章节的内容、作业、测试题,供学生在线学习。
(二)混合式教学体系的构建
混合式教学要求师生深入交流、高效互动,是线上教学和线下教学的有机融合。因此,教师必须建立科学、有序的教学体系。“生物化学”课程基于超星学习通线上教学平台,构建线上线下混合式教学体系,包括课前线上学习、课堂教学和课后复习三个环节(如图1所示),体现“以教师为主导,以学生为中心”。
1.课前线上学习。教师提前两天通过超星学习通平台发布学习任务,学生自主安排时间进行在线预习,熟悉本节课的教学内容与教学要求,并观看教学视频。学生对不懂的知识点可以在线提问,教师随时查看学生学习情况,掌握哪些学生完成了预习和每名学生预习时间长短等信息,督促没有进行预习的学生按时完成任务,将学习情况作为平时成绩评定的依据。教师在线回答学生的提问,根据学生的共性问题判断学生预习效果,调整课堂授课的侧重点,有的放矢,提高教学效果。
2.课堂教学。教师在课堂上使用超星学习通的签到功能进行考勤,并在线发送预习测试题,让学生在5分钟内提交答案,将答题情况进行投屏,并讲解题目。由于学生课前进行了充分预习,课堂上教师只对每个章节的重点和难点问题进行讲解,如第一章《绪论》,重点讲授生物化学的研究内容;第二章《糖类》,重点讲授单糖的结构和性质;第三章《脂类》,重点讲授单脂的结构和性质;第四章《蛋白质》,重点讲授氨基酸和蛋白质的结构和性质;第五章《核酸》,重点讲授核酸的结构和性质;第六章《酶》,重点讲授酶促反应动力学;第七章《维生素与辅酶》,重点讲授各种维生素的功能;第八章《生物氧化》,重点讲授呼吸链的电子传递顺序、氧化磷酸化的机制;第九章《糖类代谢》,重点讲授三羧酸循环的途径和生物学意义;第十章《脂类代谢》,重点讲授脂肪酸的β-氧化、从头合成途径;第十一章《蛋白质降解和氨基酸代谢》,重点讲授氨基酸的降解和合成;第十二章《核酸代谢》,重点讲授核酸的分解代谢途径及核苷酸的生物合成途径;第十三章《DNA的生物合成》,重点讲授DNA复制的方式;第十四章《RNA生物合成》,重点讲授RNA转录过程;第十五章《蛋白质生物合成》,重点讲授蛋白质合成过程;第十六章《代谢调节》,重点讲授原核生物基因表达调控模式。
授课过程中,教师即时将PPT发送到学生手机端,方便学生复习课程内容,学生不用再担心记笔记,从而集中精力听课。教师讲解完一个知识点后,可以设置“课堂提问”,通过点名或抢答的方式让学生回答,加强师生互动,活跃课堂氛围。通过回答问题,学生既增加了课堂参与感,加深了对知识点的理解和掌握,又锻炼了分析问题和口头表达能力,激发了学习兴趣。
3.课后复习。教学内容讲授完之后,教师总结本节课的重点知识,引导学生积极参与讨论,如在《糖类》这一章讨论多糖的功能及应用;在《蛋白质》这一章讨论蛋白质功能与结构的关系;在《核酸》这一章讨论PCR技术在农业、工业及医学上的应用;在《酶》这一章讨论酶在农业、工业和医学上的应用;在《维生素与辅酶》这一章讨论缺乏维生素时可能会引发的后果;在《生物氧化》这一章讨论ATP产生的机制;在《糖类代谢》这一章讨论糖代谢紊乱引起的病患有哪些;在《脂类代谢》这一章讨论脂代谢与糖代谢的关系;在《蛋白质降解和氨基酸代谢》这一章讨论氮代谢与碳代谢之间的关系;在《核酸代谢》这一章讨论痛风产生的机理及治疗措施;在《DNA的生物合成》这一章讨论端粒酶的作用机制及抗衰老研究;在《RNA生物合成》这一章讨论逆转录酶的作用;在《蛋白质生物合成》这一章讨论蛋白质生物合成的特点;在《代谢调节》这一章讨论真核生物基因表达调控的特点。同时,布置一些课后复习题来巩固学生对所学知识的理解,如通过超星学习通发布在线作业、测试,要求学生按时完成,教师随时查看学生完成情况,并及时督促学生完成作业。对出错率高的知识点重点答疑。这样既保证了教师能及时得到准确的教学反馈,及时调整教学方案,又可以针对学生的个体差异性进行早期干预,从而达到巩固、提高教学成果的目的。教师还可以将一些优质教学视频、科研文献等课外阅读资料推送给学生,让学生深入学习,拓宽知识面。
(三)课程考核改革
混合式教学的关键是让学生积极主动完成教师设计的学习任务,改变过去依赖期末一次性考试的机械评价方式,将期末考试和学习过程考核有机结合起来。“生物化学”课程平时成绩的比例从20%提高到40%,期末考试成绩的比例由80%降低到60%。平时成绩由出勤(10%)、随堂提问(10%)、在线测验(10%)和在线作业(10%)四个部分组成。期末闭卷考试(60%)内容由选择题、填空题、简答题和论述题组成,主要考查学生对基本知识的掌握程度以及应用能力。这种学习过程考核既考核学生平时学习情况,又考核学生运用所学知识解决实际问题的能力,从而能够客观公正地评价学生的学习效果,促进学生自主学习。
二、混合式教学的效果
(一)提高了学生学习的自主性
通过超星学习通教学平台,教师提前发布教学任务,让学生提前知晓课程信息、教学计划、教学内容、教学要求、考核方式等,并积极参与到教学安排中。这样既避免占用课堂时间,又能充分发挥主观能动性,学生可以随时进行学习,教师可以实时掌握学生的学习情况,包括学习时长和测试得分,这样就可以驱使学生认真进行课前预习和课后复习。线上教学资源丰富了教学内容,创新了教学形式,激发了学生的学习兴趣,使学生变成主动学习者,提高了学生学习的自主性。教师在课堂上与学生进行互动,实现重点内容的交互式学习,灵活运用讨论、选人、抢答等多种方式让所有学生主动参与教学,活跃课堂气氛,学生听课注意力更加集中,使得线上自学的知识被充分运用,进一步培养学生的应用能力和思辨能力。根据统计数据显示,2021—2022年第一学期“生物化学”课程累计推送预习视频16个,章节学习次数达3 354次,预习视频完成率达100%,预习测试习题16套,测试平均成绩76.39分。
根据学生对“生物化学”课程的评教反馈,学生对线上线下混合式教学整体满意,普遍认为线上教学资源丰富,课堂讲授重点突出,课堂讨论气氛活跃,学生参与感较高。在线作业、测试难度适中,过程性考核客观公正,能全面评价教学效果,提高了学生学习的自主性。
(二)提高了课堂教学效率
教师使用超星学习通让学生进行签到,既方便又节约课堂时间。此外,由于学生已经进行了课前预习,课上教师不需要再花时间对一些简单知识点进行详细讲解,而是引导学生对每节课的内容进行梳理,并且对重点和难点问题进行讲解、讨论。这样,学生对整节内容理解得更加清晰透彻,教师也在有限的时间里提高了课堂教学效率。
(三)提高了学生的学习效果
“生物化学”课程内容繁杂,学生由于不能准确地理解和记忆代谢过程,从而产生畏难心理,影响了考试成绩。在“生物化学”课程线上线下混合式教学实践中,大部分学生能够按时学习课程,积极参与讨论,认真完成作业。学生通过在线学习,在教师的引导下理解重点和难点知识。从课堂提问来看,学生掌握知识比以前扎实很多,考试成绩比以前普遍有所提高,见表1。
(四)提高了教师的教学水平
在线上线下混合式教学中,教师是引导者,学生是参与者,学生随时与教师进行交流,教师时刻关注学生的学习效果,及时调整教学方法,以更好地适应教学要求。教师经过教学反思,进一步提高了教学水平。近三年内,“生物化学”课程组有1名教师获得滁州学院暑期“三下乡”社会实践活动先进个人,1名教师获得滁州学院最受学生欢迎“好老师”称号。
结语
混合式教学将信息技术融入教学活动,已经成为教学领域新的发展方向。基于超星学习通,采用线上线下混合教学模式进行“生物化学”课程教学,将传统教学方式有效转变为“以学生学习为中心”的引导式教学,引导学生积极主动地学习,提升了课堂参与感,取得了良好的教学效果。在今后的教学实践中,“生物化学”课程组教师将继续优化混合教学模式,细化考核评价体系,制作一些生动清晰的教学视频,进一步提高学生的学习效果。
参考文献
[1]林智慧,唐亮.信息化背景下混合式教学模式探析[J].微型电脑应用,2020,36(6):43-46.
[2]郭鹏女,张静漪,韩小梅,等.线上线下混合式教学在临床医学专业口腔医学教学中的应用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2021,37(12):97-101.
[3]董雯,林华,潘凌鸿,等.基于超星学习通的混合式教学模式实践:以“临床生物化学检验技术”为例[J].湖北理工学院学报,2022,38(1):66-70.