翻转课堂模式在生物化学与分子生物学教学中的应用研究

李坤，曾常茜，王科斯

（大连大学 医学院，辽宁大连 116022）

现代信息技术与教学变革的深度融合为创设开放的数字化教学环境提供了技术平台，为突破传统教学模式的时空界限、开展“以学生为中心”的翻转课堂提供了有力保证。自2013 年我国全面推行慕课（Massive Open Online Courses，MOOC）建设至今，慕课数量和应用规模已达世界第一[1]，且已经脱离了单一的线上课程以及录播的教学形式，朝着具有互动性、能实现师生实时沟通的方向发展。因此，医学课堂教学实行基于慕课的“以学生为中心”的翻转课堂模式成为可能，是信息时代医学教育改革的必然趋势，同时也是提高医学教学质量的重要引擎。

辽宁省跨校修读学分平台课程即慕课的一种形式，是在“互联网+”教育背景下，将省内各高校省级精品开放课程整合后提供给在校大学生，鼓励他们跨校修读且实行省内高等院校间学分互认的学习方式和教学管理制度，旨在推动省内高校课堂教学模式的改革，共享省内精品课程资源[2-3]。在线上教学期间，大连大学医学院生物化学与分子生物学课程在2020、2021 级护理学专业中实行了基于辽宁省跨校修读学分平台课程的“以学生为中心”翻转课堂教学模式实践，学生在教师引导下充分应用优质教学资源进行自主学习，在教学质量、学生自主学习能力、分析解决问题能力及团队协作能力等方面均取得了较好的成效。

1 实施方案

1.1 重构课程内容

课程理论教学部分共48 学时，其中，1/4 的课时设计采用辽宁省跨校修读学分平台生物化学与分子生物学的线上教学资源，其余3/4 的学时为线下课堂面授。结合教学大纲将课程内容重构，具体安排如下：将静态生化部分的蛋白质的分离提取纯化和维生素与辅酶部分、动态生化部分的生物氧化和物质代谢的联系与调节部分以及分子生物学部分的真核基因转录调节、DNA 重组和DNA 重组技术部分设计为在线课程自主学习内容。生物化学与分子生物学章节内容及跨校修读学分课程知识点见表1。

表1 生物化学与分子生物学章节内容及跨校修读学分课程知识点

1.2 具体实施方法

翻转课堂是“先学后教、以学定教”的教学模式[4]，由课前、课中和课后3 个模块组成。教师对教学全程进行设计，课前先由教师在线上发布案例或关键性问题，引导学生利用在线资源、资料等进行深入的自主学习、交流、协作学习等；课中教师利用课堂时间组织学生进行互动学习，深化学生认知；课后教师在线上持续监督学生学习进程并随时做出相应对策，具体过程如下。

1.2.1 课前

课前自主学习是翻转课堂教学模式的基础环节。首先，教师对学生进行翻转课堂教学模式的观念动员，师生共同建立起“学生为学习主体、教师为学习主导”的学习理念。教师为学生选定优质平台资源和在线交流方式。然后，教师在此平台上发布案例和自主学习问题，引导学生结合线上资源自主学习，学生按照自愿原则分成小组，讨论并形成答案，并将答案发布到线上的讨论区，学生之间可以相互启发借鉴；教师在平台后台查看学生视频观看时长、学习进度和问题回答情况，以掌握学生学习进度，并且通过平台和在线交流方式如QQ、电子邮件、微信等与学生沟通交流。在此环节，教师采用自主学习法和同伴教育法等教学方法，初步完成知识信息的传递，主要培养学生自主学习能力、批判性思维和团队合作能力及自主探究精神。

1.2.2 课中

在基于教师引导的课前自主学习阶段，学生基本掌握了课程知识点，初步达到了知识迁移的目的，但是学生对课程内容的深入理解及应用仍与教学目标存在差距，所以学生存疑进入课堂求解，激发了学生的学习内在动力和潜能，为翻转课堂的实现奠定基础。（1）教师首先以自主学习问题导入课程，然后通过师生面对面的问答，摸清学生的疑点、难点和薄弱点，有针对性地对学生进行纠偏、讲解和解惑，引导学生进行知识点的归纳和内化，使学生掌握课程的重点和难点；对于复杂问题，需要结合案例开展课堂探究，各组学生派代表上台讲解，围绕关键问题，教师启发全班学生辩论、思考和讨论，实现生生互动、师生互动，共同探究难题，难点由教师讲解完成，最后教师引导学生完成对知识点的总结和内化；在每一章节授课结束后，教师需要将本次课的关键问题设计成随堂检测题，学生可以通过在线平台软件如慕课堂、雨课堂、问卷星等答题，便于教师及时了解学生的学习效果，并做出反馈和调整[5]。此外，教师应对学生的表现适当给予评价、褒奖，调动学生的兴趣和参与积极性。（2）教师结合知识点介绍学科前沿进展，使学生了解本学科进展情况，加深对知识点的理解，激发探究科学本质、探索科学高峰的兴趣，培育科学思维，培养沟通表达能力、分析和解决问题能力、批判性思维能力和创新精神等高阶思维能力，体现了高阶性和时代性。（3）将知识点与思想政治教育有机融合，深度挖掘课程的思政元素，发挥专业课程的特色优势，将知识传授和能力培养结合，培养学生的科学素养与科学精神、社会主义核心价值观及树立为祖国强大而学习的信念等，做到同向协同、长效思政；此外，针对医学专业学生，要结合医疗热点话题进行职业道德培育，使医学生不局限于专业技能知识，还要关注医学专业的职业责任及职业道德，成为具有高尚职业精神、德才兼备的医学人才[6-7]。

1.2.3 课后

课后环节采用线上+线下联动方式巩固加深翻转课堂教学效果。（1）教师在线上发布检测题，检测学生学习效果。学生可以根据自己对知识的掌握情况，对教学视频重复观看，对知识点进行巩固。（2）针对部分较难问题，教师在线发布拓展性作业，引导学生查阅文献，培养学生文献信息管理能力，体现教学的挑战度。（3）在线作业区设置章节知识体系归纳任务，可设置生生互评和教师再评两个环节，使学生的知识结构更加完善，也使教师及时了解学生对知识的掌握情况。生生互评环节可以使学生对自己在学习过程中的表现、学习效果及学习效率等进行更好的反思与自我激励。教师通过线上和线下的交流方式，如在线讨论区的互动、学科微信群、教学QQ 群、当面辅导等与学生及时沟通交流。

2 教学评价与反馈

教学评价对教与学均具有重要意义。生物化学与分子生物学课程在以往的传统教学评价中，将期末成绩作为唯一的终结性评价指标，相对片面、僵化。所以，传统的教学评价难以客观反映学生的整个学习过程，难以对学生做到全面监督和有效激励，也难以实现对学生综合能力的培养。在课程的翻转课堂教学体系中，教师不仅要培养学生对本学科理论、技术技能的理解和掌握，更要培养学生的自主学习能力、批判性思维、分析与解决问题的能力、团队协作能力、创造性能力等，实现知识、能力和素质的养成，促进学生的终身发展。因此，课程的翻转课堂评价应从多环节、多维度、多层次全方位进行，将课前预习、课堂表现、课后复习、课外拓展的评价与期末考试总结性评价结合，对学生进行综合评价。

生物化学与分子生物学的翻转课堂教学评价包含过程考核成绩和期末考核成绩两部分。过程考核成绩占比为40%，期末考核成绩占比为60%。其中，过程考核成绩是由课前环节、课上学习参与度、日常作业成绩、章节测试成绩和期中考试成绩各部分数据按权重计算得出。此外，在教学过程中开展问卷调查、活动记录表、学习体会等活动，充分了解学生对翻转课堂教学模式的认可度和满意度。通过主观、客观环环相扣的方法，期末结束时学生得到最终的教学评价。同时教师也要通过反馈不断调整教学活动，不断优化教学方案。

笔者在期末共发出232 份调查问卷，收回有效问卷227 份，教学反馈的结果显示：几乎所有学生都认为翻转课堂教学使自己在自信心、自主学习能力、学习效果、分析和解决问题的能力等方面收获巨大。学生反馈课前准备环节“课前考考你”，对线上线下资源有效使用有极大的帮助；通过翻转课堂教学模式，使学生不仅能很好地掌握课程的基本理论和方法，还提高了自主学习能力，并有助于形成终身学习理念；通过翻转课堂教学模式，学生课堂参与度提高，更加喜欢课堂学习，学生的团队协作与沟通能力提高；通过课程学习，学生自信心增加，非常喜欢并适应这种课程学习方式等，调查结果见表2。

表2 调查问卷结果统计

3 翻转课堂教学模式应用现状及优势

3.1 应用现状

医学专业具有极强的专业性和特殊的实践性，同时疾病的发生发展并不是一成不变的，所以医学不断面临新的挑战和课题[8-9]。作为医学人才的后备军，医学生需要具有极强的专业理论、实践能力和创新思维等，从而应对未来各种挑战。然而，目前生物化学与分子生物学课程教学方式仍沿用传统的讲授模式，其特点是教师讲授知识，学生被动地接受知识，学生通过反复记忆学习[10]。这种模式虽然具有教师可在短时间内将信息系统、快速有效地传递给学生、节省教学时间、所需要的教学基本条件简单易得（如黑板、粉笔、挂图、模型、投影仪）等优点，但是这种模式是信息的单向传递，主要强调从教师角度教好学生，教学效果多取决于教师的授课水平与技巧，忽视激发学生主动去学。在这种培养模式下，学生容易缺乏独立思考能力和批判性思维，不利于学生创造性、个性化能力的发展，不利于培养出有创造性的优秀人才。

3.2 应用翻转课堂的优势

生物化学与分子生物学课程是从分子水平研究生命现象化学本质的学科，是医学生必修的专业基础课程和主干课程。自20 世纪70 年代以来，该学科发展极为迅速，成为前沿学科之一。课程体系严谨，与其他学科相辅相成，知识覆盖面广且研究进展更新快，课程内容较深奥抽象，系统性强。学科的这些特点使教师和学生深感“教”与“学”均不易。目前该课程教学存在以下问题：（1）多沿用传统的知识继承型教学模式，偏重于传授知识和培养基本技能，学生存在学习吃力、学习效果较差等弊端；（2）本学科的课程内容激增，而新教学大纲的理论学时由原来64 学时调整到48 学时，缩减16 学时。因此，利用在线资源实行翻转课堂模式，优化重构教学内容与课程体系，在有限的课堂时间使学生更全面掌握本学科的知识和技能,是解决目前教学困境的有效途径。

翻转课堂（Flipped Classroom）是指重新调整课堂内外的时间，以学生为中心，将学习的主动权和决定权从教师转移给学生，从而实现以学生为主体、以教师为主导的学习模式[11]。实质是将课堂教学重心从传统的知识传递转向知识内化，具有让学生真正参与学习、提高学习效果的重要作用。基于翻转课堂的“先学后教、以学定教”核心思想，在翻转课堂的课前学习和课上学习部分，信息技术和信息化环境是创设翻转课堂学习环境的关键[12-13]，使用辽宁省学分平台课程能够保证翻转课堂课前及课中学习活动的顺利开展，能够实现课程重构和优化，对学生掌握和应用生物化学基础知识与基本理论的能力、创新能力和自主学习能力等方面提升都有较大的促进作用。

4 结束语

因此，实施“以学生为中心”的生物化学与分子生物学跨校修读学分课程翻转课堂教学模式，与传统课堂结合使用，是对单一在线教学模式的有效补充，符合现代化教学由单一教学模式向多样化教学模式发展、以学为主的教学理念[14]，符合医学教育客观规律，从而满足了社会对更具创造力的高素质医学人才的需求。