基于OBE理念的“细胞生物学”课程教学改革与实践_乔惠丽.pdf

61-2023 年 3 月第 11 期Mar.2023No.11教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM基于OBE理念的“细胞生物学”课程教学改革与实践乔惠丽（南阳师范学院 生命科学与农业工程学院，河南 南阳 473061）摘 要 为了提高“细胞生物学”的教学效果，按照模块化教学要求优化教学内容，基于OBE的教学理念改进教学方法，利用网络教学平台，分别在2018级和2019级农学专业学生“细胞生物学”授课中采用线上线下的混合教学模式，在“课前”“课中”和“课后”三个教学环节了解学生学习情况。教学实践结果表明，学生的课堂参与度和综合能力大大提高，学生成绩优秀率（80分以上）提高2倍以上，基本消灭不及格。该教学模式也得到了学生的充分认可，可在今后的“细胞生物学”教学中继续使用。关键词 教学理念；线上线下；网络教学平台；教学过程基金项目 2021年度南阳师范学院校级教学研究项目“OBE理念下细胞生物学课程教学改革与实践探索”（210148）作者简介 乔惠丽（1982），女，河南南阳人，分子生物技术博士，南阳师范学院生命科学与农业工程学院教授，主要从事昆虫生化与分子生物学研究。中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1674-9324（2023）11-0061-04 收稿日期 2022-05-16细胞生物学是生命科学的重要基础和前沿学科，也是当前生命科学中发展较快的学科之一。探究细胞及其生命活动规律既是生命科学发展的生长点，又是生命科学发展的汇聚点。以基因工程和蛋白质工程为核心的现代生物技术主要以细胞操作为基础进行，因此，细胞生物学与农业、医学、生物技术的发展有密不可分的关系，在生命科学和农学专业学生的综合素质教育和创新能力培养等方面都具有重要作用。基于目前“细胞生物学”教学中存在的问题，如何进行有效的教学改革、提高教学质量是“细胞生物学”教学改革的重点问题。本文分析了“细胞生物学”的教学现状，并从教学理念、教学设计和教学内容等方面进行教学改革和实践，以期提高“细胞生物学”的教学效果。一、“细胞生物学”课程特点和存在的问题细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，主要是利用现代生物技术从显微、亚显微和分子水平上把细胞的组成、结构和功能结合起来，以动态的观点来探索细胞各种生命活动的具体过程。翟中和院士主编、高等教育出版社出版的 细胞生物学（第四版）以其知识体系完整、编排合理、包含前沿研究等优势被高校广泛使用。该教材共包含15个章节内容1。由于细胞生物学概念抽象，知识点琐碎，学生普遍反映课程知识点太多，容易混淆，理解和记忆难度大。传统“细胞生物学”的教学模式也采用了多媒体技术，但大部分教学过程仍以教师讲授为主，学生被动接受，加之讲解内容多，学生不能时刻集中注意力，学习积极性差，参与程度较低，对知识的理解和记忆都较为被动，从而导致对知识的掌握不够牢固，容易遗忘。此外，传统的课程教学结束后，教师往往只是对讲解内容进行简单的总结，无法及时了解学生的知识掌握情况，学生也无法获得更多的实时反馈信息。而且，课程评价方式单一，以考试为主，导致部分学生以“考试”为中心，上课不认真听讲，考前突击背诵知识点，即使通过考试也不能对课程内容有系统、牢固的理解和掌握。作为现代生命科学中重要的基础前沿学科，细胞生物学的研究往往与分子生物学、遗传学和生理学等交叉在一起，并不断取得新的突破性进展，进而产生新的概念和学科知识，这就需要教师及时补充不能及时出现在教材中的最新研究进展。因此，相较于细胞生物学庞杂的理论知识内容体系，该课程的32个授课学时十分有限。综上所述，我们需要结合“细胞生物学”的教学现状和课程特点，根据不同教学对象和教学内62-教育教学论坛2023 年 3 月容，不断探索新的教学方法，解决教学中的痛点和难点，从而提高教学质量。二、“细胞生物学”教学改革策略（一）采用OBE教学理念OBE（Outcome-BasedEducation）是以学生为中心、目标为导向，聚焦社会对人才的实际需求，围绕学习产出组织教学的一种教学理念2-3。随着网络教学平台的完善和现代化教学手段的改进，在以人才培养目标为导向的形势下，充分利用网络教学平台和线上线下混合的多元教学模式，快速建立以学生为主体、教师为主导的教学体系，是“细胞生物学”课程教学改革和农学专业人才培养的重中之重4-6。（二）优化教学内容，提升课程与培养目标的契合度细胞生物学是研究细胞结构、功能及其生命活动规律的科学。基于细胞生物学专业性强、内容多、综合性强的特点，在保证教学内容系统性的前提下，也避免教学内容的碎片化，我们对教学内容进行了模块化设计和层次划分。将全书15个章节的教学内容划分为四个模块：细胞的基础知识（第13章）、细胞的结构和功能（第411章）、细胞的生命活动（第1214章）和细胞的社会联系（第15章）。每个模块包括两个层次：基础理论知识层次和拓展知识层次。由于32个课时不足以满足章章精讲的要求，根据教学需求，我们将教学重点放在细胞的结构和功能、细胞的生命活动这两个模块上。除了教材内容，利用中国大学慕课、学堂在线和超星等网络教学平台上的“细胞生物学”精品课程资源，让学生提前在线上自主学习基础知识。这样的设计不仅使学生对课程知识的整体框架有了清晰的认识，同时引入学科发展前沿知识，拓展课程深度，提高了课程与培养目标的契合度。同时，将思政元素有机融入课程教学内容，促进专业教学与思想政治教育的有机融合，培养学生解决复杂问题的综合能力和高阶思维，从而提高课程教学质量7-8。（三）改进教学方法，打造一流课程目前，传统的被动教学方式已不能满足教学需求和人才培养目标的需要，具有主动意识的探究式学习更能激发学生的学习兴趣，提高学习效果。在农学专业“细胞生物学”的教学改革中，我们遵循知识传授与能力培养相结合、理论与实践相结合、内容上少而精、方法上循序渐进的原则，利用网络教学平台和线上线下混合式教学模式的优势，充分调动学生学习的积极性、主动性和参与度，采用启发、引导、提问和讨论相结合的方式，通过教研结合，综合提高学生的创新精神和实践能力，形成以目标为导向、学生为主体、教师为主导的线上线下混合式教学模式，实现教、学、练一体化，达到培养专业人才的目标。线上线下混合式教学模式根据具体教学实践可分为线下为主型、线上为主型和完全融合型三种9。在“细胞生物学”课程改革中，线上线下混合式教学模式的总体思想是将现代信息技术与课堂教学融合，通过线上线下线上的教学设计，使面对面的线下授课过程与线上的网络教学有机结合，构建高效课堂10-11。整个教学过程主要分为三个步骤。1.课前线上预习。根据 细胞生物学每章节的重点、难点和培养目标，通过网络教学平台以短视频、PPT或案例等形式给学生推送了解相关知识点的学习任务，引导学生主动学习，完成课前预习，做好课堂互动和问题讨论的准备。2.线下课堂讲授。首先，对前一章节内容进行复习回顾。其次，根据教学内容通过设置情境或问题引入新课，采用启发、引导、提问和讨论相结合的方式，通过视频和动画等形式突破教学重点和难点。再次，在授课过程中适时设置多个与预习内容、重点或难点相关的选择题或判断题，让学生限时在线回答，实时掌握学生的预习情况，以及对重点和难点知识的掌握情况，并根据需要及时调整教学过程。此外，将细胞的生命活动与生活中的实际问题联系起来，将抽象的问题具体化，结合应用实例和前沿研究进展巩固拓展所学知识。最后，总结、复习并提出问题。3.课后线上评价与反馈。课后及时发布作业，要求学生按时完成每章节知识点的在线测试。同时，学生也可利用网络教学平台提问，教师及时解答。教师还可利用章节测试对重点和难点知识进行归纳总结、查缺补漏、答疑解惑，帮助学生真正理解、消化所学内容。此外，利用线上教学平台优势，进一步加强教学中的过程性评价，定期发布调查问卷，让学生对课程教学内容进行实时评价和反馈，63-第 11 期以便教师能够掌握学生学习情况并及时调整。（四）优化评价体系，提高学生的参与度和满意度在“细胞生物学”教学目标、教学内容和教学方法有所改变的背景下，开展课程的多元评价不仅能更全面地反映学生的学习情况，也为课程教学改进提供了科学依据。在新的课程评价体系中，更注重对学生课外自主学习和课堂表现的过程性评价，将平时成绩细化为三方面：考勤、课堂表现和课后作业。其中，考勤成绩100分，占期末总评成绩的10%，全勤100分，缺勤一次扣20分，无故缺勤3次以上（含3次）取消期末考试资格；课堂表现100分，占期末总评成绩的10%，根据学生参与随堂提问、抢答和小组讨论等课程活动情况进行评价；课后作业占期末总评成绩的20%，每次作业以100分计，最后以平均分计入。上述过程性评价全部利用网络教学平台记录原始数据。按照多元评价目标，在培养学生创新能力和科研素养的同时，唤醒其科学兴趣，使其树立终身学习理念，获得全面发展。三、教学实践效果农学专业“细胞生物学”课程的线上线下混合式教学改革探索始于2020年，对照组为20182019学年第一学期2016级农学专业修“细胞生物学”课程的学生，共33人；实验组1为20202021学年第一学期2018级农学专业修“细胞生物学”课程的学生，共24人；实验组2为20212022学年第一学期2019级农学专业修“细胞生物学”课程的学生，共25人。对照组学生采用的是传统的教学模式，实验组学生借助网络教学平台采用线上线下的混合教学模式。三组学生在教材选用、课程学时、任课教师和前期知识储备等方面均无明显区别。不同教学模式下，三组学生的“细胞生物学”期末总评成绩分布如表1所示。实验组期末总评成绩的不及格率由对照组的18.2%（N=33）降为0，完全消灭了不及格；80分以上的优秀率由9.1%分别提高到25%（N=24）和44%（N=25），表明大部分学生的成绩有明显提高，在“细胞生物学”理论教学中引入线上线下混合教学模式可明显提高学生的学习成绩，教学效果良好。表1 不同教学模式下学生的“细胞生物学”成绩分数段90 100 分80 89 分70 79 分 60 69 分60 分以下总计/人对照组0%9.1%36.4%36.4%18.2%33实验组 14.2%20.8%58.3%16.7%0%24实验组 28%36%40%16%0%25通过网络平台对实验组的49名学生发放“细胞生物学”教学效果调查问卷，问卷回收率为100%（N=49），结果发现，91.8%的学生对“细胞生物学”的混合式教学模式非常满意，89.7%的学生对任课教师与学生之间的互动非常满意，表明学生对该教学模式的满意度和认可度较高。四、讨论与传统教学模式相比，基于OBE理念的教学模式在“细胞生物学”课程教学的多个方面都有所改进。首先，学生的受关注程度增加，课堂参与度提高。在线上线下混合式教学模式中，学生在课前预习、课堂互动和课后答疑中能够与教师进行密切的交流，教师也能及时根据学生的反馈答疑和指导，使学生意识到自己在课程教学中的中心地位，提高学生的学习兴趣和自主学习能力。其次，充分利用课堂教学时间，提高教学效率。不同于传统教学的“满堂灌”，在对课程教学内容进行优化的基础上，通过线上推送课程基本知识让学生课前预习，使教师充分利用课堂教学时间讲解重点和难点知识，补充前沿进展，进行案例分析和开展小组讨论，从而提高学生的课堂专注力和积极性。最后，学生的综合能力得以提高。基于OBE理念的混合式教学模式，使学生通过课后研讨、教研结合、创新大赛等方式消化吸收课堂上的知识，并学以致用。这开阔了学生的视野，发展了学生的创新能力和综合素质。总之，“细胞生物学”是一门学科基础课程，其教学质量对农学专业学生后期的专业学习及科学研究具有极其重要的意义。尤其在“互联网+”快速发展的今天，转变教学模式是提高高校教学质量的关键。因此，授人以鱼不如授人以渔，教师要不断探索和改进教学模式，完善教学方案，乔惠丽 基于 OBE 理念的“细胞生物学”课程教学改革与实践64-教育教学论坛2023 年 3 月提升自身教学能力，充分发挥学生的主观能动性，这样才能培养出