吳秀云 陳鯉翔 張靜 付留洋 張一果

摘 要：為提高高校生物化學(xué)課程與教學(xué)的質(zhì)量，擬實(shí)施“雨課堂”智慧教學(xué)工具及“翻轉(zhuǎn)課堂”相結(jié)合的教學(xué)模式研究與實(shí)踐?；诜D(zhuǎn)課堂內(nèi)容的設(shè)計(jì)與篩選，利用“雨課堂”構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂的任務(wù)單，成立翻轉(zhuǎn)課堂合作組，以小組合作形式展示學(xué)習(xí)成果;課上利用“雨課堂”彈幕與投稿功能增加學(xué)生的課堂參與度，教師起到引導(dǎo)作用，發(fā)布限時(shí)習(xí)題測(cè)驗(yàn)提高知識(shí)點(diǎn)的掌握程度;課下利用“雨課堂”布置豐富多樣的作業(yè)，體現(xiàn)科研前沿性。運(yùn)用“雨課堂”和翻轉(zhuǎn)課堂重構(gòu)傳統(tǒng)課堂，構(gòu)建師生動(dòng)態(tài)教學(xué)互動(dòng)，學(xué)生多級(jí)反饋驅(qū)動(dòng)教師精準(zhǔn)引導(dǎo)，以形成性評(píng)價(jià)體系促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué);“雨課堂”;翻轉(zhuǎn)課堂

現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展日新月異，特別是進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，更是突飛猛進(jìn)。生物化學(xué)領(lǐng)域的研究是現(xiàn)代生命科學(xué)研究的重要分支，是以闡明生物體內(nèi)的生命活動(dòng)的基本化學(xué)規(guī)律為研究目標(biāo)的學(xué)科?！吧锘瘜W(xué)”課程是生物類學(xué)科，包括生物技術(shù)、生物工程、生物信息學(xué)、植物科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的重要基礎(chǔ)核心課程之一，也是其他醫(yī)學(xué)和食品等專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程，更是相關(guān)專業(yè)研究生入學(xué)的經(jīng)典考試科目。生物化學(xué)理論以及實(shí)驗(yàn)技能的不斷補(bǔ)充和完善為生物化學(xué)教學(xué)工作者發(fā)起了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)對(duì)于教師和學(xué)生理解和掌握生物化學(xué)這門(mén)基礎(chǔ)必修課也提出了更高的要求，生物化學(xué)教學(xué)模式改革勢(shì)在必行。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大時(shí)代背景下，大批MOOC、在線開(kāi)放課程及各種在線學(xué)習(xí)工具不斷涌現(xiàn)，在教學(xué)活動(dòng)中翻轉(zhuǎn)課堂的研究與應(yīng)用越來(lái)越多[1]。翻轉(zhuǎn)課堂是指使用現(xiàn)代教育技術(shù)將“課上”與“課下”顛倒。首先學(xué)生在課前學(xué)習(xí)MOOC、微課和閱讀材料等上課資料[2]，然后在課堂時(shí)間通過(guò)成果展示、討論、辯論及問(wèn)題解析等活動(dòng)掌握知識(shí)點(diǎn)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于生物化學(xué)課堂，使學(xué)生更多的參與到課堂教學(xué)中，打破傳統(tǒng)課堂中教師高壓灌輸知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的模式，旨在鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，通過(guò)合作互助方式提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，最終培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。

“雨課堂”是一款2016年推出的智慧教學(xué)工具，由學(xué)堂在線（由清華大學(xué)研發(fā)出的中文MOOC平臺(tái)）與清華大學(xué)在線教育辦公室共同研發(fā)。它將教學(xué)工具融入微軟PowerPoint軟件和智能手機(jī)應(yīng)用程序微信中，在課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)和課后提升各環(huán)節(jié)構(gòu)建時(shí)時(shí)溝通平臺(tái)，促進(jìn)師生互動(dòng)教學(xué)模式的建立，提供教學(xué)改革的新方式[3-4]。

基于“雨課堂”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式易于教師向同學(xué)們發(fā)布課前學(xué)習(xí)資料，課中可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性，便于教師對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的課上知識(shí)點(diǎn)考查，把握學(xué)生的掌握程度，及時(shí)進(jìn)行課上指導(dǎo)、課下發(fā)布作業(yè)和討論工作。教師充分利用“雨課堂”的多種分享互動(dòng)功能，為學(xué)生提供全方位多角度的學(xué)習(xí)平臺(tái)，利用開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂的課堂活動(dòng)，高效調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從單一接受知識(shí)的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)模式，抓住知識(shí)點(diǎn)，掌握重難點(diǎn)，提高理論實(shí)踐能力，最終取得較為滿意的教學(xué)效果[5]。

1 “生物化學(xué)”課程現(xiàn)狀與學(xué)生情況分析

高校生物化學(xué)課程多是采用書(shū)本的理論知識(shí)和一成不變的教學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式。但生物化學(xué)牽涉的生化反應(yīng)多，機(jī)理復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)繁多，許多知識(shí)理論體系較為抽象，均使學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解較為困難[6]。

目前鄭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院開(kāi)設(shè)的“生物化學(xué)”課程，面向所有生物科學(xué)大類的學(xué)生，是大學(xué)二年級(jí)第一學(xué)期的一門(mén)重要的核心基礎(chǔ)課程。學(xué)生對(duì)于課程的一些基本概念的初識(shí)來(lái)源于高中生物課程，所以學(xué)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。學(xué)生在大學(xué)一年級(jí)所學(xué)習(xí)的化學(xué)基礎(chǔ)理論課程，包括無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等，對(duì)本課程學(xué)習(xí)影響較大。如果化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)不扎實(shí)或者概念理解不充分，對(duì)于生物化學(xué)重要知識(shí)點(diǎn)的掌握會(huì)造成一定困難。而學(xué)生在大學(xué)一年級(jí)學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課只有動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)，屬于宏觀生物學(xué)，而本課程屬于微觀生物學(xué)范疇，所以會(huì)有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不齊的現(xiàn)象。

學(xué)生00后的特點(diǎn)突出。學(xué)生綜合素質(zhì)比較高，學(xué)習(xí)能力比較強(qiáng)，對(duì)于“雨課堂”這種新興學(xué)習(xí)平臺(tái)能較快熟練掌握，能利用該平臺(tái)與老師進(jìn)行教學(xué)配合。但是學(xué)生自我意識(shí)較強(qiáng)，合作意識(shí)薄弱，需要提升翻轉(zhuǎn)課堂小組的合作精神。學(xué)生頭腦靈活，思維活躍，能有效地利用互聯(lián)網(wǎng)手段來(lái)拓寬知識(shí)面，接受新鮮事物能力強(qiáng)，但是缺乏辨別力，需要教師針對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù)單的設(shè)置來(lái)進(jìn)行正確引導(dǎo)。學(xué)生自信張揚(yáng)，但是心理問(wèn)題凸顯，抗挫能力比較弱，教師需要及時(shí)針對(duì)學(xué)生翻轉(zhuǎn)課堂小組的任務(wù)完成情況進(jìn)行合理的指引，隨時(shí)進(jìn)行有效的雙向溝通。

2 基于“雨課堂”平臺(tái)翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)與實(shí)施

本項(xiàng)目將在充分研究課程特點(diǎn)及學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)?？紤]學(xué)生已構(gòu)建的知識(shí)體系，設(shè)計(jì)篩選合適的翻轉(zhuǎn)課程內(nèi)容。舉例第六章蛋白質(zhì)功能與進(jìn)化進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂，因?yàn)橥ㄟ^(guò)第二章蛋白質(zhì)的構(gòu)件——氨基酸，第三章蛋白質(zhì)的通性、純化和表征，第四章蛋白質(zhì)的共價(jià)結(jié)構(gòu)，第五章蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)已經(jīng)讓學(xué)生對(duì)于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有了一定的理論基礎(chǔ)，學(xué)生易于接受與開(kāi)展。舉例第十三章核酸通論，因?yàn)閷W(xué)生在高中生物課程中對(duì)核酸存在一定了解，學(xué)生可以由此為基礎(chǔ)開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂活動(dòng)。

2.1 基于“雨課堂”平臺(tái)翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)

課前教學(xué)設(shè)計(jì)：根據(jù)課程的知識(shí)目標(biāo)點(diǎn)，設(shè)計(jì)學(xué)生翻轉(zhuǎn)課堂需要自主學(xué)習(xí)的知識(shí)要點(diǎn)，并突出教學(xué)重難點(diǎn)，提高學(xué)生自學(xué)的掌握度。根據(jù)課程的能力目標(biāo)點(diǎn)，“雨課堂”發(fā)布筆者生化教學(xué)團(tuán)隊(duì)的MOOC視頻、自制的微課視頻，篩選并整理前沿領(lǐng)域的科研文獻(xiàn)等。根據(jù)課程的思政目標(biāo)，聯(lián)系時(shí)政，挖掘設(shè)計(jì)課程思政指標(biāo)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)家國(guó)情懷和科研精神。結(jié)合知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和思政目標(biāo)形成生化課程獨(dú)特的翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù)單。生物化學(xué)學(xué)科不乏眾多諾貝爾獎(jiǎng)成果，在任務(wù)單中加入重大科學(xué)成果的介紹，傳播科學(xué)家在追求真理的道路上積極探索、勇于創(chuàng)新和堅(jiān)韌不拔的精神，激發(fā)學(xué)生參與科研的強(qiáng)烈興趣。尤其可以突出介紹中國(guó)貢獻(xiàn)，比如在第十三章《酶通論》時(shí)介紹中國(guó)近代生物化學(xué)科研事業(yè)奠基人王應(yīng)睞在酶化學(xué)與營(yíng)養(yǎng)代謝的突出成果。比如在第五章蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù)與教學(xué)計(jì)劃的時(shí)間安排剛好趕上公布諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù)單中可以講述諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)叩氖论E，第一時(shí)間拓寬學(xué)生的眼界和知識(shí)面，讓學(xué)生及時(shí)瞄準(zhǔn)科學(xué)前沿，同時(shí)借此激勵(lì)學(xué)生邁入探索科學(xué)的道路，利用已學(xué)的生物專業(yè)知識(shí)思考和解決科學(xué)問(wèn)題，為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。

課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)：學(xué)生將以小組形式通過(guò)PPT、思維導(dǎo)圖、課堂演示等形式展示學(xué)習(xí)成果，利用鄭州大學(xué)智慧教室系統(tǒng)，更好地進(jìn)行小組談?wù)?。教師通過(guò)“雨課堂”中隨機(jī)點(diǎn)名、隨堂測(cè)驗(yàn)和投票等形式掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解情況，有的放矢地引導(dǎo)學(xué)生，掌握教學(xué)難重點(diǎn)。隨機(jī)選取一組同學(xué)，進(jìn)一步拓寬激活學(xué)生知識(shí)面，做好科學(xué)前沿的延展工作。

課后提升設(shè)計(jì)：教師通過(guò)“雨課堂”布置課后練習(xí)題、科學(xué)前沿專題討論、綜述生物化學(xué)相關(guān)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的研究?jī)?nèi)容、翻譯相關(guān)的專業(yè)英文文獻(xiàn)、制作章節(jié)思維導(dǎo)圖等豐富多樣的課后作業(yè)。學(xué)生完成后可進(jìn)行教師點(diǎn)評(píng)及學(xué)生互評(píng)，最終完成過(guò)程性評(píng)價(jià)體系。

2.2 基于“雨課堂”平臺(tái)翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施

生物化學(xué)知識(shí)點(diǎn)繁多，好多內(nèi)容貌似是割裂的，實(shí)際存在極強(qiáng)的規(guī)律性，尤其是針對(duì)各類生物大分子的學(xué)習(xí)。通過(guò)課前、課中和課后的教學(xué)設(shè)計(jì)，精心策劃并統(tǒng)籌規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)，這樣能從生化的學(xué)習(xí)規(guī)律上著手，從而整體上把握生化課程內(nèi)容。

2.2.1 課前學(xué)習(xí)做好分組，翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)任務(wù)要有深度

在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式中，教師首先在傳統(tǒng)講授為主的課堂教學(xué)中以實(shí)際講課為范例，向?qū)W生說(shuō)明如何利用翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù)單進(jìn)行課堂講授，突出教學(xué)中知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和思政目標(biāo)的體現(xiàn)，教導(dǎo)學(xué)生如何準(zhǔn)備一堂課，如何講解一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。利用“雨課堂”平臺(tái)成立學(xué)生翻轉(zhuǎn)課堂合作組。該組可以和生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)小組相同，便于學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)踐能力相結(jié)合，增強(qiáng)合作組的凝聚力。每組4～5名成員，嚴(yán)格控制人數(shù)。把生物化學(xué)內(nèi)容分成模塊，以蛋白質(zhì)、糖和脂質(zhì)等模塊按照分好的小組進(jìn)行講解。在選擇的過(guò)程中可以采用抽簽的方式，這樣相對(duì)做到公平公正。學(xué)生在課堂講授環(huán)節(jié)，講解知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中可以從老師發(fā)布的翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù)單出發(fā)，詳細(xì)閱讀相關(guān)的資料，還可以自行查閱其他網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，提高學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生在整理相關(guān)的資料之后，每個(gè)人需要做知識(shí)點(diǎn)的梳理和整合的工作，小組可以通過(guò)多種形式陳述自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和講授的思路，各抒己見(jiàn)，共同討論并且完成PPT的設(shè)計(jì)與制作，力爭(zhēng)PPT整體效果引人入勝、環(huán)環(huán)相扣、色彩布局得當(dāng)，講授過(guò)程做到語(yǔ)言合理順暢，知識(shí)點(diǎn)講解透徹，并能有和知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的近期科研成果的簡(jiǎn)單介紹。并根據(jù)老師所布置的翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)間把握好整體講授節(jié)奏，提前準(zhǔn)備可能會(huì)遇到的提問(wèn)，做到小組提前彩排，把握時(shí)間，充分準(zhǔn)備。教師在班級(jí)微信群中指導(dǎo)學(xué)生，時(shí)時(shí)反饋準(zhǔn)備進(jìn)度，以確保在智慧教室翻轉(zhuǎn)課堂的展示時(shí)間優(yōu)質(zhì)完成任務(wù)，建立多重反饋機(jī)制。

2.2.2 課中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng)高度契合

課堂教學(xué)中小組匯報(bào)時(shí)長(zhǎng)為15分鐘，包括12分鐘講授環(huán)節(jié)和3分鐘提問(wèn)環(huán)節(jié)，匯報(bào)人為隨機(jī)選取組內(nèi)學(xué)生，其他同學(xué)和老師作為學(xué)習(xí)者，并根據(jù)課堂表現(xiàn)進(jìn)行打分。十項(xiàng)打分標(biāo)準(zhǔn)為多媒體課件的制作情況、導(dǎo)入課程情況、語(yǔ)言流暢度、內(nèi)容熟悉度、知識(shí)點(diǎn)講授、重難點(diǎn)突出情況、科學(xué)前沿性、課堂氣氛活躍情況、把握時(shí)間情況、回答問(wèn)題情況。講授環(huán)節(jié)中其他同學(xué)可以通過(guò)“雨課堂”平臺(tái)的彈幕功能參與互動(dòng)。提問(wèn)環(huán)節(jié)中結(jié)合智慧教室的小組圍坐模式，先是組內(nèi)討論，再進(jìn)行提問(wèn)與講解過(guò)程，師生共同梳理重難點(diǎn)，達(dá)到課堂互動(dòng)內(nèi)化知識(shí)。教師在“雨課堂”發(fā)布小測(cè)驗(yàn)檢測(cè)學(xué)生掌握情況，根據(jù)學(xué)生所講的內(nèi)容和學(xué)生不明白的地方進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明，讓知識(shí)體系更加完善，牢固掌握教學(xué)重難點(diǎn)和了解前沿科學(xué)領(lǐng)域知識(shí)。

2.2.3 課后翻轉(zhuǎn)課堂作業(yè)布置豐富多樣，有一定科研前沿性

課后，學(xué)生復(fù)習(xí)課程內(nèi)容（視頻、PPT等），上傳作業(yè)，進(jìn)一步加深對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)的掌握。引導(dǎo)學(xué)生在“雨課堂”討論平臺(tái)開(kāi)啟全員討論。作業(yè)類型豐富多樣，包含獨(dú)立作業(yè)及小組作業(yè)，利于學(xué)生拓展知識(shí)面與能力培養(yǎng)。我院生物化學(xué)團(tuán)隊(duì)教師具備很強(qiáng)的科研實(shí)力，主持參與多個(gè)國(guó)家級(jí)和省級(jí)項(xiàng)目，會(huì)著重為學(xué)生提供科學(xué)前沿性的知識(shí)分享與思考。

3 基于“雨課堂”平臺(tái)翻轉(zhuǎn)課堂模式的實(shí)施效果與啟發(fā)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是以學(xué)生學(xué)習(xí)為主體的教學(xué)活動(dòng)，教師通過(guò)“雨課堂”為學(xué)生提供視頻、PPT等自學(xué)資料，引導(dǎo)學(xué)生課前了解基本知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生通過(guò)自學(xué)熟悉知識(shí)點(diǎn)，尤其針對(duì)生化中抽象難懂的知識(shí)點(diǎn)，在組織語(yǔ)言和制作多媒體課件的過(guò)程中進(jìn)一步加深提高知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。預(yù)習(xí)與講解的過(guò)程對(duì)于知識(shí)的理解與掌握高于傳統(tǒng)教學(xué)。

采取翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，實(shí)質(zhì)上通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步了解生化學(xué)科的內(nèi)在規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生自主思考的過(guò)程，并積極掌握生化實(shí)踐技能，弱化學(xué)生被動(dòng)依賴的情緒，加強(qiáng)學(xué)習(xí)參與感與自主學(xué)習(xí)的成就感。而“雨課堂”平臺(tái)更是為翻轉(zhuǎn)課堂提供了便捷的實(shí)施保障，在全過(guò)程全方位為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施保駕護(hù)航。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的開(kāi)展需要教師為學(xué)生在海量的資料中篩選出高質(zhì)量的學(xué)習(xí)資源，更好地更新現(xiàn)有的生物化學(xué)教材的知識(shí)，同時(shí)為輔助學(xué)生自學(xué)提供關(guān)鍵的信息指導(dǎo)。依托團(tuán)隊(duì)創(chuàng)辦的鄭州大學(xué)生物化學(xué)MOOC，以及其他在線課程、微信公眾號(hào)等學(xué)習(xí)資源，進(jìn)一步提升了本課程構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂體系的優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

基于“雨課堂”實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，將翻轉(zhuǎn)課堂帶入課堂教學(xué)，促使它們強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。選擇以學(xué)生為主體的教學(xué)策略去設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容組織方式，并做到因材施教，促進(jìn)每個(gè)學(xué)生的充分發(fā)展。而我們的“生物化學(xué)”課程將翻轉(zhuǎn)課堂融入課程教學(xué)中，依托生物化學(xué)團(tuán)隊(duì)MOOC平臺(tái)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)教育資源，打造系統(tǒng)化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。運(yùn)用“雨課堂”平臺(tái)重構(gòu)傳統(tǒng)課堂，構(gòu)建師生動(dòng)態(tài)教學(xué)互動(dòng)，學(xué)生多級(jí)反饋驅(qū)動(dòng)教師精準(zhǔn)引導(dǎo)?！坝暾n堂”平臺(tái)數(shù)據(jù)采集學(xué)生學(xué)習(xí)的全過(guò)程，以形成性評(píng)價(jià)體系促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

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基金項(xiàng)目：鄭州大學(xué)2021年教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目（2021ZZUJGLX176）

*通訊作者：吳秀云（1987— ），女，天津人，博士，副教授，研究方向：紅細(xì)胞發(fā)育。