摘要" 本文依托省一流本科專業(yè)建設(shè),結(jié)合OBE理念,對生物化學(xué)課程教學(xué)難度大、學(xué)生基礎(chǔ)水平參差不齊、考核評價體系有待多元化3個方面的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。基于實(shí)際教學(xué)情況,提出相應(yīng)創(chuàng)新改革策略。通過增、減和融三步重構(gòu)法,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu);完善線上教學(xué)平臺,實(shí)現(xiàn)課前深度預(yù)習(xí),優(yōu)化課中教學(xué)環(huán)節(jié),鞏固課后教學(xué)效果;師生共建科研文獻(xiàn)庫,促進(jìn)綜合訓(xùn)練任務(wù)的完成;強(qiáng)化綜合訓(xùn)練和學(xué)科競賽,“以賽促學(xué)、以賽促教”;以學(xué)生為中心,完善考核評價機(jī)制。實(shí)踐成效表明,該創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高了其綜合考核成績,有利于培養(yǎng)具有扎實(shí)理論知識、較高科研素養(yǎng)和較強(qiáng)創(chuàng)新思維能力的學(xué)科拔尖人才。為生物工程等相關(guān)專業(yè)課程探索新形勢下的高校教學(xué)改革模式提供參考。
關(guān)鍵詞" 生物化學(xué);生物工程;OBE理念;學(xué)科競賽
中圖分類號" G642.0;S188 """文獻(xiàn)標(biāo)識碼" A """文章編號" 1007-7731(2024)24-0118-04
DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.24.026
Research on the reform innovation practice of Biochemistry course teaching
HUANG Jing LIU Ying YU Dongmei
(College of Science, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China)
Abstract" Based on the construction of first-class undergraduate majors in the province and combined with the OBE concept, the current situation of Biochemistry course was analyzed from 3 aspects: high teaching, difficulty uneven basic levels of students, and the need for diversified assessment and evaluation systems. Based on the actual teaching situation, corresponding innovative reform strategies were proposed. The teaching content had been restructured through the three-step reconstruction methods of adding, reducing, and integrating; the online teaching platform had been improved, in-depth pre class preparation had been achieved, the in class teaching process had been enhanced, and the effectiveness of post class teaching had been consolidated; the research literature library was jointly built between teachers and students to promote the completion of comprehensive training tasks; strengthened comprehensive training and subject competitions, and promoted learning and teaching through competitions; put students at the center and improved the assessment and evaluation mechanism. The practical results had shown that this innovative practical teaching model had effectively stimulated students’ learning enthusiasm, improved their comprehensive assessment scores, and conducived to cultivating top talents in the discipline with solid theoretical knowledge, high scientific research literacy, and strong innovative thinking ability. To provide references for exploring new teaching reform models in universities under the new situation for courses related to Bioengineering and other related majors.
Keywords" Biochemistry; Biotechnology; OBE concept; subject competition
強(qiáng)化一流本科教育、建設(shè)一流本科專業(yè),要求課程具有“高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度”。生物化學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域較具活力的前沿學(xué)科之一,涉及生物分子的結(jié)構(gòu)和功能、新陳代謝的途徑和能力、遺傳信息的傳遞和表達(dá)等知識點(diǎn),是生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)、發(fā)酵和食品等相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的一門核心課程。
成果導(dǎo)向教育(Outcome-based education,OBE)理念注重“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)”。徐春蘭等[1]將“新工科+OBE”理念應(yīng)用于生物化學(xué)課程教學(xué)改革實(shí)踐,通過優(yōu)化教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)方法及考核評價體系等,助力新工科建設(shè)。宮霞等[2]以O(shè)BE理念為指導(dǎo),對食品生物化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化,實(shí)施靈活多樣的教學(xué)方法,促進(jìn)了應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。劉群等[3]基于OBE理念,通過生物化學(xué)課程的模塊化教學(xué),將課堂學(xué)習(xí)分為線上自主預(yù)習(xí)、線下課堂學(xué)習(xí)和線上課后鞏固3個部分,引入優(yōu)質(zhì)教學(xué)包,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。刁歡等[4]以O(shè)BE理念及問題導(dǎo)向?yàn)榻虒W(xué)設(shè)計(jì)思路,形成以課堂、慕課為平臺的線上線下混合式教學(xué)模式,提升了學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力?;谙嚓P(guān)研究,本文依托省一流本科專業(yè)建設(shè),結(jié)合OBE理念,分析了生物化學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀,并進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐研究。為培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才提供參考。
1 生物化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
該課程開設(shè)在生物工程專業(yè)大二學(xué)期,為該專業(yè)其他課程的教學(xué)提供重要的理論基礎(chǔ),也是學(xué)生報考相關(guān)專業(yè)碩士研究生的必考科目之一。在教學(xué)過程中,主要存在3個方面的痛點(diǎn)。一是教學(xué)難度大,該課程知識點(diǎn)繁多,生物分子結(jié)構(gòu)等內(nèi)容較抽象,且課時有限。劉洪艷[5]研究認(rèn)為,該課程部分教學(xué)注重講授基礎(chǔ)理論知識,教學(xué)內(nèi)容有待進(jìn)一步與生物學(xué)、生物工程以及人工智能等多學(xué)科進(jìn)行交叉融合。二是學(xué)生基礎(chǔ)水平參差不齊,部分教學(xué)任務(wù)有待多樣化,部分學(xué)生對專業(yè)課程的重要性認(rèn)識不足,其生物、化學(xué)知識基礎(chǔ)較薄弱,學(xué)習(xí)主動性有待進(jìn)一步增強(qiáng)。三是考核評價體系有待多元化,對學(xué)生平時成績的考核有待深入,綜合性、過程性考核評價方式有待應(yīng)用,以利于學(xué)生掌握理論知識、鍛煉實(shí)踐技能。
2 生物化學(xué)課程教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐研究
針對以上提出的教學(xué)難度大、學(xué)生基礎(chǔ)水平參差不齊和考核評價體系有待多元化等教學(xué)痛點(diǎn),提出以下教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐措施。
2.1 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容
通過增、減和融三步重構(gòu)法對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)。
2.1.1 增加重難點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)課堂與討論學(xué)時 易平等[6]選擇與日常生活、人類健康密切相關(guān)的生物化學(xué)知識,讓學(xué)生自由分組演講,再由教師進(jìn)行點(diǎn)評,以培養(yǎng)學(xué)生資料查詢、邏輯思維、演講及團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力。教研組針對該課程重難點(diǎn),如生物化學(xué)中蛋白質(zhì)的一、二、三和四級結(jié)構(gòu),課前發(fā)布需預(yù)習(xí)的章節(jié)內(nèi)容,并鼓勵各個學(xué)習(xí)小組深入預(yù)習(xí),積極領(lǐng)取翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù);要求參與翻轉(zhuǎn)課堂的小組查看相關(guān)資料、自學(xué)相關(guān)知識及制作課堂講義,并選出1名代表在講臺上獨(dú)立講述。教師根據(jù)學(xué)生講述的內(nèi)容對整個小組進(jìn)行提問,并進(jìn)行歸納、總結(jié),重點(diǎn)講解其難以理解的知識。選取較高質(zhì)量的翻轉(zhuǎn)課堂視頻上傳至線上教學(xué)平臺,以供其他學(xué)生參考學(xué)習(xí)。朱鴻帥等[7]研究通過翻轉(zhuǎn)課堂,組織分組討論、案例剖析和角色扮演等方式,讓學(xué)生變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)者,引發(fā)其深入思考和解決問題。在這種教學(xué)方式下,課堂氛圍較為活躍,學(xué)生課堂參與度得到有效提高,并有利于培養(yǎng)其批判性和創(chuàng)造性思維。
2.1.2 減少較易知識點(diǎn)的課堂學(xué)時 對于較容易的基礎(chǔ)知識,如維生素和輔酶等,適當(dāng)減少課堂學(xué)時,讓學(xué)生通過線上視頻資料完成自學(xué),并在課后通過超星泛雅平臺、雨課堂等多種途徑與教師展開討論,加深理解。
2.1.3 融入科研前沿成果 馬艷華等[8]以該課程中“氨的代謝”這一教學(xué)內(nèi)容為例,將學(xué)術(shù)文獻(xiàn)應(yīng)用于課前、課中和課后環(huán)節(jié),在教學(xué)中融入專業(yè)學(xué)科前沿知識,有效提升了教學(xué)質(zhì)量與效果,培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力。教研組在課堂中針對專業(yè)熱點(diǎn)話題,引入了前沿的相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)研究,在初步講解后,組織學(xué)生對其進(jìn)行討論,激發(fā)其對該課程的學(xué)習(xí)興趣。
2.2 完善線上教學(xué)平臺
李晨等[9]充分利用雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等線上教學(xué)平臺,發(fā)布線上教學(xué)任務(wù)與隨堂測驗(yàn)試題等,并結(jié)合平臺提供的學(xué)習(xí)材料,豐富了教學(xué)資源,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。鄧年方等[10]充分利用信息化技術(shù)手段,開展了線上線下混合式教學(xué),提高了教學(xué)效率。教研組借鑒相關(guān)研究成果,在教學(xué)改革中不斷完善線上教學(xué)平臺與相關(guān)教學(xué)資料庫,實(shí)現(xiàn)了課前、課中和課后的有效銜接,具體如下。
2.2.1 實(shí)現(xiàn)課前深度預(yù)習(xí) 在雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等平臺上傳教學(xué)大綱、教案、課件和視頻動畫等課程相關(guān)資料,便于學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí)。與跨校課程申報方共同設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù),包括知識章節(jié)的微視頻、測試及考核等。教師課前發(fā)布學(xué)生需預(yù)習(xí)的知識任務(wù),要求學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)跨校視頻并完成章節(jié)測試題。
2.2.2 完善課中教學(xué)環(huán)節(jié) 根據(jù)章節(jié)測試情況,就學(xué)生較難掌握的知識點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解,并通過雨課堂發(fā)送現(xiàn)場測試題,讓學(xué)生即時通過雨課堂手機(jī)端答題,從而檢測課堂教學(xué)效果,為后續(xù)授課內(nèi)容的調(diào)整及優(yōu)化提供參考。
2.2.3 鞏固課后教學(xué)效果 通過線上教學(xué)平臺發(fā)布課后作業(yè),學(xué)生答題后由系統(tǒng)自動批改,教師在下次課前對學(xué)生預(yù)習(xí)情況及所遇問題逐一講解,進(jìn)一步鞏固課后教學(xué)效果。按照知識單元建設(shè)題庫,并持續(xù)完善與更新,在各個知識單元完成教學(xué)任務(wù)后,抽取隨堂測試習(xí)題,對教學(xué)效果進(jìn)行檢測。此外,要求學(xué)生完成全部跨校修學(xué)分任務(wù),并提供跨校修學(xué)分證書,激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性。
2.3 師生共建科研文獻(xiàn)庫
張亞琴等[11]研究認(rèn)為,文獻(xiàn)是獲取科研信息的窗口,在生物化學(xué)課程教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成閱讀文獻(xiàn)的能力,以興趣為驅(qū)動力,有利于培養(yǎng)其科研素養(yǎng)。為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性,提高其課堂參與度,教研組號召學(xué)生與教師共同參與科研文獻(xiàn)的資源庫建設(shè),帶領(lǐng)學(xué)生組建團(tuán)隊(duì),針對綜合訓(xùn)練方向,利用各大數(shù)據(jù)庫資料,通過科學(xué)的檢索方法,搜索并篩選目標(biāo)文獻(xiàn),共同建設(shè)線上科研文獻(xiàn)庫。這有利于學(xué)生更順利地完成綜合訓(xùn)練任務(wù),同時培養(yǎng)了其科研思維與能力。
2.4 強(qiáng)化綜合訓(xùn)練和學(xué)科競賽
學(xué)科競賽是檢驗(yàn)學(xué)生專業(yè)能力的重要手段,對培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才具有積極作用。劉金文等[12]在生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)中以多樣化競賽、項(xiàng)目化訓(xùn)練與研究為載體,開發(fā)了“以賽促學(xué)、以研促學(xué)”等第二課堂的教育路徑,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高了其綜合素質(zhì)。教研組結(jié)合實(shí)際教學(xué),開展綜合訓(xùn)練與學(xué)科競賽相結(jié)合的教學(xué)創(chuàng)新研究。首先,基于學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)科競賽類別與綜合訓(xùn)練任務(wù),要求班級各個學(xué)習(xí)小組在規(guī)定時間內(nèi)協(xié)作完成相關(guān)綜合訓(xùn)練任務(wù),上交初稿;教師初審后,學(xué)生小組在課堂上進(jìn)行答辯,并根據(jù)教師或同學(xué)提出的修改意見進(jìn)行二次修改與完善。通過指導(dǎo)學(xué)生完成綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)了其信息獲取與表達(dá)能力、創(chuàng)新思維、科學(xué)研究素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等。其次,在綜合訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,以生物化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室為載體,引導(dǎo)學(xué)生跟隨教師開展前沿創(chuàng)新研究,為參加“生命科學(xué)競賽”“食品創(chuàng)新大賽”等各類學(xué)科競賽提供鍛煉的平臺,從而提高學(xué)生競賽的參與度與獲獎率,激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性,同時,提升學(xué)生的科研創(chuàng)新能力、實(shí)踐動手能力與綜合素質(zhì)水平,達(dá)到“以賽促學(xué)、以賽促教”的目的。
2.5 完善考核評價機(jī)制
林曉霞等[13]在生物化學(xué)課程建設(shè)中,建立了多種考核評價機(jī)制,以分類考核的方式,及時發(fā)現(xiàn)和解決教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題,且較真實(shí)地反映了學(xué)生的綜合素質(zhì)。孫玲玲等[14]研究探討了基于雨課堂的形成性評價在生物化學(xué)與分子生物學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用效果,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了其學(xué)習(xí)成績。借鑒相關(guān)研究成果,教研組根據(jù)學(xué)生最終成績的達(dá)成情況,完善以學(xué)生為中心的考核評價機(jī)制。細(xì)化了考核方式,加大了過程性考核的占比,總成績由跨校修學(xué)分成績(10%)、綜合訓(xùn)練1成績(10%)、綜合訓(xùn)練2成績(10%)、課后作業(yè)測試成績(5%)、翻轉(zhuǎn)課堂及討論成績(5%)及期末考試成績(60%)構(gòu)成。
3 生物化學(xué)課程教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐成效分析
通過重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、完善線上教學(xué)平臺、師生共建科研文獻(xiàn)庫等教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了其綜合考核成績。本次教學(xué)改革對象為2022級生物工程專業(yè)學(xué)生(53人),最終考核結(jié)果表明,該專業(yè)學(xué)生2個課程目標(biāo)達(dá)成度(0.70、0.91)均較2021級(0.62、0.86)有所提高;參加學(xué)科競賽的學(xué)生人數(shù)在90%以上,且有2組學(xué)生分別在全國生命科學(xué)競賽中獲二等獎與三等獎;學(xué)生對課程的滿意度達(dá)96%。教學(xué)團(tuán)隊(duì)對教學(xué)創(chuàng)新成果進(jìn)行了總結(jié)、凝練,參加了學(xué)校的創(chuàng)新技能大賽并正在培育省級比賽,發(fā)表了3篇教學(xué)改革論文。在省一流本科專業(yè)建設(shè)背景下,對核心課程生物化學(xué)進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新研究,得到了督導(dǎo)教師及學(xué)生的一致好評與支持。
綜上,本文依托省一流本科專業(yè)建設(shè),結(jié)合OBE理念,對生物化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析。提出重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、完善線上教學(xué)平臺、師生共建科研文獻(xiàn)庫、加大綜合訓(xùn)練學(xué)科競賽和完善考核評價方式等途徑,對課程進(jìn)行全面創(chuàng)新改革。實(shí)踐表明,該教學(xué)改革有效提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)探究能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及創(chuàng)新研究能力,有利于培養(yǎng)出具有扎實(shí)理論知識、較高科研素養(yǎng)和較強(qiáng)創(chuàng)新思維能力的學(xué)科拔尖人才。為生物工程等相關(guān)專業(yè)課程探索適應(yīng)新形勢下高校教學(xué)改革的需求提供參考。
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(責(zé)任編輯:楊歡)