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“双一流”建设背景下生物化学混合式教学改革的研究与实践

2023-03-21赵海霞姚慧鹏布同良吴琦单志

大学教育 2023年24期
关键词:问题剖析混合式教学模式生物化学

赵海霞 姚慧鹏 布同良 吴琦 单志

[摘 要]生物化学课程是农业院校重要的专业基础课,文章在分析生物化学课程现状的基础上,提出构建以“学”为中心的“三环节+双主体+双提高”教学模式,通过抓好课前、课中和课后“三环节”,激活教师与学生“双主体”的互动共振,实现教师教学能力和学生学习能力的“双提高”,探索线上与线下结合的混合式教学改革实践,推动传统课堂教学模式改革创新。

[关键词]生物化学;问题剖析;混合式教学模式

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2023)24-0029-04

生物化学是一门交叉学科,它引入数学、物理、化学学科的理论和方法研究生命现象,使人类得以在分子水平层面认识生命活动的本质,是现代生物学领域发展最快的前沿学科之一。生物化学课程是农业院校重要的专业基础课,在农学类、生物类、食品科学类专业课程教学体系中起到承前启后的作用,对学生专业知识体系的构建、后续课程的学习具有重要意义,在专业人才培养中发挥着重要作用。但由于生物化学课程存在知识体系庞大、概念抽象难懂、各种代谢过程复杂难记的特点,加之各专业学生在生源上存在较大差异、部分教师教学方法过于单一等问题,部分学生学习生物化学难度大、兴趣不足、学习状态不佳,学生成绩两极分化严重、挂科率高。因此,笔者通过对四川农业大学(以下简称我校)生物化学教学现状进行系统剖析,以找出问题所在,寻求应对策略。

一、生物化学教学现状剖析

(一)生源及专业培养目标的差异性与课程教学要求的统一性之间的矛盾

生物化学主要是从分子水平层面研究生物体的化学本质及其在生命活动过程中化学变化规律的一门科学,学习该课程需要较好的化学与生物学基础。生物化学课程面向我校农学类(农学、林学、动医、中药、茶学等17个专业)、理学类(生科、生技、生工、化生等5个专业)、工学类(食工、食质等3个专业)共25个专业开设,各专业既包括来自普通高考生源的学生,也包括来自专项计划、职教生源的学生。其中,专项计划包括高校专项、国家专项、地方专项、少数民族预科、省属高校帮扶专项、乡村振兴专项计划六大类,我校每年面向贫困地区实施的专项招生计划人数在1000人左右,约占总招生人数的10%。专项计划主要招收的是边远、贫困、少数民族等区县农村考生,其生源地教育条件相对落后,学生的生物学、化学基础较差。比如,乡村振兴专项计划生源的学生主要来自四川三州的贫困县,是定向培养的乡村振兴急需的本科人才;而职教生源的学生来自职业高中、技术学校,一般来说并没有完整、系统地学习过高中生物和化学课程。

由于职教和乡村振兴专项计划招生人数较多,学校对其进行了单独组班教学,设置了食品质量与工程职教班、林学专业民特班等班级进行教学与管理。而其他专项计划生源由于招生人数相对较少,学生与普通生源学生混班教学。同时,伴随着新高考“3+1+2”或“3+3”政策的执行,来自普通高考生源的学生中也存在部分未修读高中化学或生物学课程的学生。四川省新高考改革方案从2022年秋季入学的高一年级学生开始实施,因此2025年是四川省第一届新高考,而我校作为地方高校,主要招收来自四川的学生。届时,生源差异性导致的学习基础差异性将更加显著,会出现同一专业部分学生学习非常困难的情况,从而对统一教学目标的实现造成一定的困难,即学生个体差异性与专业课程教学目标统一性之间的矛盾,这容易导致部分生物学、化学基础相对较为薄弱的学生在生物化学课程的学习上相对吃力,进而影响其学习积极性和教学效果。因此,如何解决生源差异性带来的学习问题成为课程组亟须解决的首要任务。

(二)传统“填鸭式”课堂教学模式与新时代卓越创新人才培养要求之间的矛盾

传统大众教育背景下,生物化学课程基本是大班教学,教学方法和手段大多采用传统教学模式,教师在教学过程中处于主体地位,按进度完成教学,课堂大多数时间以教师讲授为主,师生交流互动时间较少、课堂气氛沉闷、学生参与度低、学习效果差,即使安排一些课堂活动,题目也相对简单,很少引入创新性、综合性的问题。这样的教学模式强调学生对知识的接受与掌握,而忽视了学生发现与探究的过程,容易导致学生长期被动学习,缺乏主动学习、独立思考的能力,更缺乏分析解决问题和思维创新的能力。因此,课堂教学要树立“以学生为中心”的教育理念,即在教学中将学生作为教学环节的中心、作为课堂的主体,要将学生综合素质、分析解决问题能力及学习能力的提升作为课堂教学目标。

教学质量取决于教师的“教”与学生的“学”。教师如何发挥主导作用、解决“教什么”和“怎么教”问题,学生如何成为学习主体、变“要我学”为“我要学”,是当前本科人才培养的重要研究课题。面对成长于互联网时代的“00后”大学生,如何与时俱进、因材施教,培养出具有创新精神的高质量人才,是当前大学面临的重大挑战。因此,改革传统“填鸭式”教育模式,构建重过程、重能力培养的互动混合式教学模式势在必行。

(三)传统单一教学评价与学生综合能力培养目标之间的矛盾

传统教学评价相对单一,学生成绩一般由平时成绩+期末卷考成绩组成,总成绩主要取决于卷考成绩。这种评价方法虽然能够较为准确地评价学生对某一规定范围内知识的掌握程度,但缺少了对学生学习表现、课堂参与度、学生自主学习能力、学生分析和解决问题能力等综合素质的多方评价,不能科学合理地评估学生的学习效果。素质教育和创新人才的培养需要依托“以学生为中心”的主体思想,要求对学生因材施教,調动学生学习的主观能动性。因此,有必要开展多元评价,多方面考查学生对所学知识的掌握程度、提出问题和分析解决问题的能力水平,以及对未知内容进行探究分析和总结的能力水平。

二、混合式教学模式设计与改革实践

通过对生物化学教学现状的剖析,可以发现提升教学效果的关键是要构建以“学”为中心的课堂,学生的学习感受和收获支撑着学生综合能力的提高和专业能力的发展。经过课程组的不断建设,我校生物化学慕课已于2019年12月在中国大学慕课平台上线,并于2021年被认定为省级线上一流本科课程,任课教师皆为具有多年教学经验的教师,具备开展混合式教学的基础。课程组通过构建“三环节+双主体+双提高”的混合式教学模式,驱动学生的学习动力和创新活力,科学全面地评价学生的学习效果,最终实现培养高素质创新人才的教育目的。

(一)抓好课前、课中和课后“三环节”

“三环节”是指教学的课前、课中和课后环节,环环相扣,“三环”一体。学生是贯穿三环节的教学主体,构建以“学”为中心的课堂,就是要强化课前、课中和课后学生的参与度。课前,教师提前一周通过慕课堂推送教学视频、课件等学习资料,发布学习任务,要求学生完成课前预习,并提出若干问题,分发给各小组,使其据此准备课堂汇报;课中,教师通过慕课堂测试检测学生预习效果,再要求学生以小组为单位汇报课前分配的问题,对于学生回答不准确或解决不了的问题,教师要进行纠正和解答,并进行适度拓展和延伸,组织课堂提问和讨论,然后进行师生双向评价,也可在慕课堂实时发布讨论题目和测试,进行互动沟通与反馈;课后,通过发布作业、讨论、拓展资源、单元测验和课程小结,让学生及时巩固和复习总结知识点,或绘制思维导图,实现学习的闭环管理。通过线上+线下混合式教学,在课前、课中和课后每一环节都给予学生全新的体验,锻炼学生的总结、归纳与表达能力,同时培养其互助和团队协作意识,提高其学习兴趣和参与度,从而弱化生源造成的学习基础和能力的差异,拓展学生学习专业知识的广度和深度。

(二)落实“双主体”教学

“双主体”是指教师和学生都是教学活动的承担者和参与者,教师是教授的主体,学生是学习的主体,二者构成同一教学过程的两翼。教师主体性表现在对课程和教材的深入理解和把握,教师要完成对教学内容的整合,巧妙设计课堂教学流程,把握节奏,适当引领,精心设计课前、课中、课后具体环节,做到环环相扣。学生作为课堂学习主体,要积极配合和主动参与到课堂学习活动中。在课前,参与线上+线下资料预习、小组问题提出、小组问题资料收集和讨论;在课中,参与小组汇报和答疑、对其他小组的汇报进行评价和提问、进行課堂测验与互动讨论;在课后,参与知识点总结、测试等。教师要充分调动学生的主观能动性,鼓励其积极利用教材、习题、媒体等各种教学资源,实现自主学习与知识建构。“教”的主体与“学”的主体两者相互依存、互动共振,把教学活动由浅层引向深度,全面提升“教”与“学”的质量。

(三)实现师生“双提高”

“双提高”是指教师教学能力和学生学习能力的共同提高。学生通过课前、课中、课后全程参与从信息收集、分析整理、归纳总结到汇报答疑、讨论互动、测试检验等的自主学习探究活动,全面提升自身的综合素质,学习能力大幅提升。作为教授的主体,教师不仅仅是参与课堂上的90分钟,而是全程参与课前、课中和课后三环节。课前,提前对教学内容进行整合,选择相应知识点、教学视频与拓展资料,提前设计和组织教学过程;课中,对学生提出的问题能正确回答和适当引导学生回答;课后,开展答疑、指导等活动,帮助学生解决学习上的问题。教学过程中教师与学生形成互动与共振,教师传授学生知识,学生也会给予教师灵感与启示,促使教师弥补自身知识的不足,实现教学相长。对此,笔者在教学过程中深有体会。某次一名学生在进行课堂小组汇报时,提到维生素C缺乏会引起坏血病,就有另外的学生提出,肉食动物比如狮子、狼等不吃蔬菜和水果,为什么没有出现维生素C缺乏症?这个问题是笔者的知识盲区,督促笔者通过课下学习拓宽自己的知识面。学生在教学过程中也提升了学习能力,收获了敢于提问、质疑的勇气,增强了团队合作和竞争的意识。

通过开展混合式教学,从多方面角度对学生综合能力进行评价,重点考查学生的学习态度、努力程度和团队协作意识,可以弱化生源不同所带来的学生学习基础的差异性。混合式教学改革前,生物化学课程教学评价以期末笔试成绩为主要评价指标,成绩由期末卷考(60%)+课堂测验(30%)+考勤(10%)三部分组成,期末卷考对成绩影响很大,过分放大了期末卷考的评价功能,存在“一张试卷定成败”的问题,使得化学和生物学基础较弱的学生不及格率较高,而这种单一化的考试方式也制约了学生的个性发展和综合能力的提高。2019年12月,我校生物化学慕课在中国大学慕课平台上线后,课程成绩组成调整为期末卷考(50%)+慕课成绩(45%)+考勤(5%),其中慕课成绩又由单元测验+单元作业+讨论+考试四部分组成,淡化了期末卷考的评价功能,提高了线上慕课自主学习的分值占比。学生在中国大学慕课平台观看教学视频进行预习和复习、参与提问和答疑互动、完成章节测验以检测学习效果,一定程度上提高了其课程参与度和自主学习、研究的能力。2021年3月,课程组开始推行混合式教学改革,再次将生物化学课程成绩组成调整为期末卷考(35%)+线上成绩(30%)+慕课堂考勤(5%)+课堂测试(10%)+课程讨论(10%)+翻转课堂学生互评(5%)+翻转课堂教师评分(5%)七部分,线上成绩又由单元测验+单元作业+讨论+考试四部分组成。从成绩组成上看,课程考核的重点已经由期末卷考转变为全程考核,考核方式更多元化和立体化,覆盖教学的课前、课中和课后三环节,考核内容更多样和全面,既有基本知识,又有延伸和扩展;既能考查学生的知识学习能力、运用能力、迁移能力、归纳总结能力,又能考查学生的学习态度、团队协作能力、表达能力等。

混合式教学模式既充分利用了慕课教学资源和慕课堂管理服务教学,又充分体现了教师作为课堂教授主体的引导作用和学生高度参与学习的主体地位,既调动了学生学习的主观能动性,又让学生认识到知识内容的趣味性和实用性。同时,弱化生源不同所带来的学生学习基础的差异性,即使是学习基础较差的学生,只要认真对待学习,都能取得理想成绩。作为教学过程的双主体,教师和学生全程参与教学过程,同频共振,相互促进,实现知识和能力的“双提高”。

三、讨论

随着教育改革的不断深化和科技的进步,新的教学手段和教学模式不断涌现,针对生物化学课程“教”与“学”的问题,混合式教学才是未来教学模式的发展方向。生物化学课程改革经过试点和后续扩展,目前已开展5轮,涉及11个教学班,覆盖1000余名学生。通过5轮混合式教学改革发现,把学生参与教学情况与成绩挂钩后,学生学习主动性和课堂参与度大幅提高,自主学习能力也明显提高,课堂讨论氛围热烈,激发了学生的学习潜能。同时,在教师与学生的互动中,教师能由浅入深地引导学生,学生也能给教师很多教学上的启发,真正做到了教学相长。另外一个比较明显的变化是,学生的平均成绩得到了一定提升,对比课程改革前的学生成绩,基础薄弱学生的不及格率明显降低。

混合式教学模式下的学习效果评价,除了关注学生的学习绩效,还要重点关注学生在教学过程中的参与度、感受和收获,以及学习态度和行为的变化。混合式教学需要教师投入大量的精力,也是对教师知识储备的考验,如何调动教师参与混合式教学改革的积极性,更需要学校出台相关政策予以支持。

四、结语

教学改革是一项系统工程,我校基础生物化学课程混合式教学改革自2021年开始,已由点到面逐步展开,但当前仍处于探索和实践阶段。未来改革还将继续深入,不断调整和优化教学模式,并持续坚持以学生为中心的教学理念,不断提高教师自身素质和能力,努力使教学工作更有成效。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 初志战,巫光宏,王声斌,等.慕课在生物化学课程教学中的作用:华南农业大学《生物化学》“MOOC+线上见面课”课程教学实践[J].中国生物化学与分子生物学报,2022,38(11):1564-1570.

[2] 苏豫梅,姚正培,卡坎,等.基础生物化学课程线上线下混合式教学模式构建与实践[J].高教学刊,2022,8(11):90-93.

[3] 王晶心,冯雪松.基于慕课的混合式教学:模式、效果与趋势:基于SSCI和ERIC数据库的分析[J].中国大学教学,2019(10):49-55.

[4] 于歆杰.论混合式教学的六大关系[J].中国大学教学,2019(5):14-18.

[5] 李保云,刘杰,尤明山,等.“作物育种学”课程借助在线开放课程的混合式双螺旋教学设计[J].高等农业教育,2021(1): 91-94.

[责任编辑:刘凤华]

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