基于智慧教學平臺的分子生物學教學改革與思考

【摘要】分子生物學是一門理論性、實踐性以及學科交叉性都非常強的學科，同時也是生命科學的基礎學科之一。分子生物學作為生物學專業及相關專業的主干課程，其教學活動除了承擔知識傳遞的功能，還在培養學生的實踐、探索、創新和科學精神等方面起著一定的作用。隨著新時期高校大學生培養目標的改變，創新、自主學習等能力的培養需求推動了包括分子生物學在內的本科教學改革的發展。本文以雨課堂等信息化、智能化相關教學工具為基礎，進行了分子生物學教學的改革探索和思考，為線上線下相結合的混合教學、過程性考核教學等教學方式提供探索基礎，進一步激發學生對學習的興趣，進而培養學生的主動學習能力、創新思維能力和利用所學知識解決問題的實踐操作能力，服務于新時期社會主義現代化建設人才培養的需要。

【關鍵詞】分子生物學? 智慧教學? 混合教學? 過程性考核

【基金項目】2020年南京師范大學教育教改研究課題及江蘇高校品牌專業建設工程項目。

【中圖分類號】G642;Q7-4 ? ? ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）28-0036-02

一、學科教改的必然性

（一）分子生物學發展迅速

分子生物學教學內容豐富，知識點比較多并且重視實驗技能的培養，同時還與其他學科的內容相互聯系、相互滲透，涉及到生物化學、遺傳學等多門學科。除了書本理論知識，分子生物學在很大程度上來說還是一門時效性和實踐性強的學科。我國分子生物學的教學大部分仍然為傳統教育模式，主要通過教師的課堂講授，考試以知識的記憶為主。由于條件的限制，以及教師在投入時間和精力的不對等各方面因素的限制，目前為數不多的分子生物學探究式教學更多的是體現在課堂教學，并沒有將課堂教學和課下的科研訓練以及新知識、新理論突破的更新及歸納有機結合起來。傳統教學模式可能導致學生養成一些慣性思維以及固化知識。慣性思維主要體現在學生思維僵化，缺失新思想，難以迸發出新的思維火花;知識固化使得學生創造性缺失，不會靈活使用所學知識。5G時代的到來，大數據挖掘和最新科研熱點的發現，都使得分子生物學的教學面臨更多的挑戰和機遇[1]。傳統的教學模式和方法，與分子生物學日新月異的發展及大數據時代信息大爆發之間存在的矛盾，使得分子生物學教學采用“雨課堂”和“超星”等智慧化教學工具成為教育改革發展的需求。

（二）教學考核方式改革的需求

當前教育改革的一個重要方向是注重學生的過程性考核，對學生的整個學習過程進行跟蹤，引導學生進行持續學習。掌握教學規律，對學生的學習難點和興趣點進行充分考查，對教學過程進行有效考核以及更好更高效地進行課后輔導等，也是教學的一個主要內容。長期以來，我國傳統的分子生物學理論課教學注重教師的講授和知識的灌注式傳遞，或者只是簡單枯燥的課堂提問和問答。這種教學方式限制了師生之間的相互交流及教師對學生學習狀態的持續關注和了解，對整個學習過程的考核也缺乏有效的手段和評價機制。隨著網絡技術的發展、新型教學軟件、教學工具和后新冠疫情下的網絡教學的需求，分子生物學教學模式也必然出現革新。利用雨課堂等信息化、智能化的教學工具建立系統化的過程考核方式，在教學過程中分析學生學習過程中的難點和興趣點，加大輔導力度，對學生反映的難點進行重點指導，使得過程性考核的可操作性大大增強，并利用教學效果檢驗和調整教學內容及方式。信息化、智能化的教學工具和創新性教學方法的實施，增加了師生之間的信息交流，增強了對學生學習的動態了解和持續的答疑解惑，并能夠通過設置問題及過程知識點考查等手段很好地對學生的學習進行過程性的考核，并隨時可以根據學生的學習效果來調整教學進度，從而有利于分子生物學課程的學習和教學[2]。

（三）教學模式改革的趨勢

目前，隨著信息化的發展，國家倡導國家精品課程建設和雙一流課程建設，推廣優質課程和教學的普及，從而使得線上教學和新媒體教學工具的使用成了教學改革的一個大潮流和大趨勢。充分利用網絡教學資源，將線下教學內容和線上自主學習相結合，將教師的講課和學生獨立學習共融通。同時，結合課前預習、課堂跟蹤和課后輔導的教學方式，對培養學生的自主學習能力和自由探索能力及實踐精神至關重要。此外，在實踐教學方面，因為大部分學?？赡苁艿綄嶋H條件的限制，如實驗場地、實驗設備和實驗器材的缺乏等，無法讓每一個學生都得到全面的實踐科研訓練，很多實驗甚至是以觀察為主，從而使得學生在學習過程中缺乏對細節的把握。網絡教學資源、新媒體資源、網上公開課及虛擬仿真實驗室的建設等網絡信息資源能夠大大豐富當前分子生物學的教學，使得學生有更多的機會接觸到更廣泛的教學資源，能夠更感性地體會到實踐教學的內容。而如何更好地掌握和利用好這些教學資源便成了分子生物學教學改革注重和探索的一個主要內容。利用新媒體資源和新的教學工具和小程序等激發學生的興趣成為了一種可能。

二、以雨課堂為基礎的教改探索

（一）智慧化教學的優勢

隨著網絡技術和5G通信技術的快速發展，雨課堂、超星等大批信息化、智能化的教學工具被開發和應用于教學實踐中來。這些教學工具和教學資源的使用是新時期教學改革的有利補充和基礎保障。充分利用“雨課堂”等網絡教學資源和網絡化、智能化的教學工具，結合實踐教學內容，一方面能夠將課本教學與線上教學結合在一起，拓展更新分子生物學教學的知識點，培養學生的自我思考和自覺學習的能力，系統鍛煉學生的創新思維和生物學素養，使學生能夠真正做到理論與實際相結合，從而靈活有效地使用學科知識，增加學生對生物學，尤其是分子生物學的學習興趣，激發學習熱情。另一方面，將線上線下教學相結合，使用智能化的教學工具，能夠更好地引導學生的學習，激發他們的學習熱情。同時，學生的持續參與能夠在一定程度上促進教師對教學質量的提高，能夠促進教師更快更高效地回顧自身教學過程中的不足和其他存在的問題，提高教學質量。通過整合網絡上的教學資源和新媒體資源，激發學生自我學習的興趣，引導學生自主學習，進而培養學生的邏輯科學思維，增強學生的動手能力，讓學生能夠在自我學習的時候發現問題，并且嘗試解決問題。

（二）教學改革實踐

在教學改革實踐中，我們利用“雨課堂”教學工具，結合以往在分子生物學教學中的積累和探索，對分子生物學教學改革做了一些初步的探索，包括對教學內容、學生評價和教學成效進行了一定的探索。首先，充分理解分子生物學的教學內容。由于分子生物的飛速發展，目前國內主流的分子生物學教材也存在知識點老化的現象，我們根據分子生物學的最新進展，利用網絡教學資源、數據庫資源及新媒體資源對分子生物學的教學內容進行補充，通過雨課堂的課前預習功能等傳授給學生，引發學生對分子生物學課程的求知欲和探索欲。其次，全過程式教學，線上線下互動。充分發動教學團隊老師，通過雨課堂或微信群等信息工具進行實驗交流和文獻資料查找匯總和交流，培養其創新精神和科學素養。第三，除了混合課堂教學外，還利用雨課堂等工具及建立微信群、QQ群等方式隨時隨地為學生解答學業中存在的問題。利用課題組成員所指導的研究生，讓有一定學科知識積累的研究生在時間上較為靈活地解答本科學生的問題。如此，全面培養大學本科學生的自主學習能力、探索知識能力和巨匠精神。

（三）考核改革實踐

根據過程性考核的教學考核方針指導，利用雨課堂，教師在課堂教學環節中設置學生通過掃碼進入課堂進行學生出席簽到，取代了傳統的點名簽到環節，能夠將課堂時間進行更充分的利用，大大節約了時間，提高了教學效率。在課堂講授開始前，利用雨課堂進行小測試環節，根據上節課的教學內容，設置不同類型的測試題讓學生作答，檢測學生對之前上課內容的掌握情況。通過簽到、隨堂小測和預設課堂內的學科討論等，引導學生主動思考，積極加入到課堂過程學習，每節課課后對學生表現進行量化統計，對連續多堂課出現在預警名單中的同學進行私下溝通，了解學生在實際學習中的問題，進行個體化的指導。課后，學生能夠通過回看功能對課堂中沒有聽到的知識點進行回看復習，而教師也可能通過試卷庫設置課后練習，以延伸閱讀資料推送、課后反思分享及課后學習效果評測等。此外，網絡上當前有大量的生物學相關的微信公眾號及視頻號等，對分子生物學相關的內容和最新的學科相關科研進展進行報道，師生能夠通過建立微信群進行分享，向學生推送相關科研進展報道等，也能夠讓同學們了解更多更新的科研進展。

三、結語

隨著社會經濟發展，我國的改革已經進入了深化改革階段，國家“十四五”規劃將著重推動高質量發展，從而要求高等教育在教書育人的過程中，要全面思考新時期人才培養的需求，必須立足新發展階段，以新發展理念和新發展格局為出發點，進行人才培養。分子生物學雖然是一門專業基礎課程，但在其課程教學過程中，除了知識理論的教學外，同樣需要對學生的自我學習能力、知識更新能力、創新能力及實踐操作能力進行培養。充分利用智慧教學工具和網絡資源及不斷更新的新媒體科技資訊資源，利用不斷升級的信息傳遞技術和智能化教學平臺對生物學及相關學科的學生的知識背景和學習過程進行了解并且輔導，促進學生獨立學習、自我實踐，將所學知識應用到解決實際科學問題上，提高學生主觀能動性，提升學生自身素養和實踐創新能力。

參考文獻：

[1]翟中和.面向21世紀的生命科學[J].生物學通報. 1994， 8：1-4.

[2]胡志剛.以專業能力為導向的本科生物學核心素養的培養策略探索[J].課程教育研究.2018（41）：255.

作者簡介：

胡志剛（1980年-），男，副教授，博士，主要從事分子生物學研究和教學工作。