農(nóng)業(yè)院?！都?xì)胞生物學(xué)》課程的混合教學(xué)模式探索
——以生物工程專業(yè)為例

屈玉玲，贠建民，趙風(fēng)云，張紊瑋，艾對元

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730070）

混合教學(xué)模式起源于美國電子商務(wù)在線/離線協(xié)同交易進(jìn)程，起初被應(yīng)用于教學(xué)，其突出優(yōu)勢在于教學(xué)時(shí)空不受限、教學(xué)資源的整合等[1]。近年來，混合式教學(xué)模式在高校和企業(yè)培訓(xùn)中均受到了極大關(guān)注。 在高校，混合式教學(xué)是指將傳統(tǒng)教學(xué)與數(shù)字化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢進(jìn)行整合，既發(fā)揮老師在教學(xué)過程中傳道、授業(yè)、解惑的作用，又充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，從而提高教學(xué)效果[2]。其常見形式包括超星學(xué)習(xí)通在線教學(xué)平臺、 雨課堂、中國大學(xué)MOOC 平臺、 微課、 翻轉(zhuǎn)課堂、 SPOC(Small Private Online Course)等。 這種全新的教學(xué)模式不僅順應(yīng)了信息時(shí)代發(fā)展的要求和人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，還通過將各類線上教學(xué)工具與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合， 對教學(xué)過程進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)，打破了傳統(tǒng)教學(xué)的壁壘，成為教學(xué)改革的一個關(guān)鍵切入點(diǎn)[3,4]。

課程思政是指以“三全育人”的培養(yǎng)方式，將課程內(nèi)容與思想政治并列同行， 融為一體，把“立德樹人” 作為教育的根本目標(biāo)的一種綜合教育理念。其要求是將課程專業(yè)知識技能與思政內(nèi)容進(jìn)行貫通融會， 實(shí)現(xiàn)以德樹人的根本任務(wù)，促進(jìn)我國高水平人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建與完善[5,6]。

作為一門綜合性強(qiáng)、 發(fā)展迅速的基礎(chǔ)性前沿學(xué)科， 細(xì)胞生物學(xué)的研究內(nèi)容與生命科學(xué)的其它學(xué)科彼此聯(lián)系，與生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等課程均有穿插滲透。以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生物工程專業(yè)為例， 該課程開設(shè)在大二第二學(xué)期，盡管學(xué)生們已經(jīng)有了生物化學(xué)的基礎(chǔ)，但由于細(xì)胞生物學(xué)是從微觀層面講授細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，理論性較強(qiáng)，內(nèi)容抽象，難以理解?；诖耍鍖W(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，采用線上線下混合教學(xué)模式融入學(xué)科發(fā)展史、 重要影響事件和人物或重大研究成果等內(nèi)容講好第一課， 以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對抽象知識點(diǎn)的理解，在耳濡目染中對學(xué)生的思想認(rèn)識和思維方式進(jìn)行練習(xí)和引導(dǎo)；幫助學(xué)生樹立實(shí)事求是的處事風(fēng)格，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷和職業(yè)道德精神[7]。

1 高等農(nóng)業(yè)院校生物工程專業(yè) 《細(xì)胞生物學(xué)》教學(xué)中遇到的問題

1.1 課程在傳統(tǒng)教學(xué)中遇到的問題

本課程在傳統(tǒng)教學(xué)中存在的主要問題有[8]：（1）理論課學(xué)時(shí)有限，缺乏實(shí)驗(yàn)課教學(xué)；（2）理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，直觀性較差，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，授課難度較大；（3）學(xué)科內(nèi)容相互滲透，課堂內(nèi)容更新不及時(shí)；（4） 教學(xué)方式傳統(tǒng)， 學(xué)習(xí)氛圍差；（5）考核方式不夠合理，主要是出勤率、作業(yè)情況和期末考試，缺少過程性考核，無法考查學(xué)生的綜合能力。

1.2 細(xì)胞生物學(xué)線上教學(xué)中遇到的問題

本課程在線上教學(xué)中存在的主要問題有：（1）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)代替了面對面的人際交往，交流互動減少，課堂乏味，使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效率低；（2）學(xué)生缺乏規(guī)范管理，無人督促時(shí)，自制力差的學(xué)生難以進(jìn)入正常學(xué)習(xí)狀態(tài)；（3） 缺乏規(guī)范的考核體系，很多學(xué)生認(rèn)為看完教學(xué)內(nèi)容就算完成學(xué)習(xí)任務(wù)了，教師很難把握學(xué)生對知識點(diǎn)的真實(shí)掌握程度；（4）線上教學(xué)隨意性較大，學(xué)生的新鮮感遠(yuǎn)高于求知欲，長時(shí)間使用電子產(chǎn)品會使學(xué)生產(chǎn)生疲勞或注意力不集中。

2 線上線下混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢

基于傳統(tǒng)教學(xué)中遇到的一系列問題， 越來越多的教育工作者提出采用線上線下混合教學(xué)模式，以互聯(lián)網(wǎng)平臺為媒介，將線上的教學(xué)資源與線下教學(xué)相融合，著重凸顯“以學(xué)生為主體”的教育教學(xué)理念。 其優(yōu)勢在于[9,10]：（1）突破時(shí)空界限，擴(kuò)充了學(xué)生學(xué)習(xí)資源；（2）加強(qiáng)師生互動頻率，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效果；（3）充分展現(xiàn)學(xué)生的“主體地位”，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動性和創(chuàng)造性。 在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)平臺，通過線上課堂的自主學(xué)習(xí)和線下課堂的教師講解， 以及師生交流與討論，完成對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和掌握，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，又能提高教師的教學(xué)水平。

3 如何在線上線下混合式教學(xué)模式中融入課程思政建設(shè)？

3.1 建立線上線下+課程思政的混合教學(xué)模式

本課題組針對當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)課程教學(xué)中存在的不足，力求結(jié)合線上與線下教學(xué)的不同優(yōu)勢，把線上自主學(xué)習(xí)與線下答疑、重難點(diǎn)講解、分組討論、撰寫課程論文及團(tuán)隊(duì)PPT 講述等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有效銜接， 形成階段式的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)。同時(shí)， 將課程思政有機(jī)地滲透至課程設(shè)計(jì)全過程，達(dá)到課程思政潤物無聲的效果，以實(shí)現(xiàn)“知識傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造”三位一體的課程目標(biāo)（圖1）。

圖1 課程思政融入細(xì)胞生物學(xué)混合式教學(xué)改革的課程設(shè)計(jì)Fig. 1 The course design of curriculum ideology and politics integrated into the blended teaching reform of Cell Biology

3.1.1 課前：以超星學(xué)習(xí)通和雨課堂相結(jié)合的方式，借助雨課堂發(fā)布相關(guān)的教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，初步設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖。 教師通過收集預(yù)習(xí)情況數(shù)據(jù)， 有針對性的設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，及時(shí)調(diào)整教學(xué)重、難點(diǎn)，并引導(dǎo)學(xué)生注意調(diào)整自己課堂學(xué)習(xí)過程中的側(cè)重點(diǎn)。

3.1.2 課中：教師利用雨課堂進(jìn)行簽到，結(jié)合平臺推送的預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)反饋信息， 針對性地講授重、難點(diǎn)，提出引導(dǎo)性問題，學(xué)生分組討論，其他同學(xué)也可通過雨課堂發(fā)送彈幕參與互動討論，最終解決問題。 若有學(xué)生沒有聽懂，可以點(diǎn)擊“不懂”按鈕反饋。 同時(shí)，為了提高學(xué)生的注意力，還可以進(jìn)行限時(shí)答題。 教師收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，答疑解惑，調(diào)整新一輪的授課方案。

3.1.3 課后： 教師借助雨課堂推送課后作業(yè)、熱點(diǎn)話題和課外閱讀材料等，進(jìn)一步完善思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)成果，促進(jìn)學(xué)生知識遷移能力的提升。教師通過收集答題數(shù)據(jù)，分析、點(diǎn)評并推送優(yōu)秀作業(yè)，讓學(xué)生傳閱，從而提高課后作業(yè)的質(zhì)量。 當(dāng)然，學(xué)生也可以通過平臺與教師互動交流。

3.2 深入挖掘細(xì)胞生物學(xué)課程中的思政元素，科學(xué)設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)體系

思政教育源于專業(yè)知識， 專業(yè)知識孕育思政教育，在專業(yè)課程中實(shí)施思政教育，不是生搬硬套，也不是額外增加教學(xué)任務(wù)，而是著眼于專業(yè)知識，深入挖掘?qū)I(yè)課中的思政元素，使二者完美融合， 讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的過程中形成正確的三觀，提升道德修養(yǎng)，豐富精神世界[11]。本課題組總結(jié)的挖掘思政元素的方法有以下幾種：

3.2.1 從課本內(nèi)容中提煉

細(xì)胞生物學(xué)主要研究生命科學(xué)現(xiàn)象的內(nèi)在哲理，是課程思政的最現(xiàn)成的素材[12]。 例如，通過對第一章緒論中細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展史的講解，讓學(xué)生明白科學(xué)研究需要大膽質(zhì)疑， 批判性思考，不沉迷于已有成果，用發(fā)展的眼光看待問題。再者，通過講解很多重大的生命活動都是由各個細(xì)胞器相互協(xié)作完成的，細(xì)胞內(nèi)多種細(xì)胞器協(xié)同作用促進(jìn)了每一項(xiàng)生命活動的進(jìn)行，如同我們個人的成長是離不開社會和團(tuán)體的協(xié)助，從而增強(qiáng)學(xué)生的合作和協(xié)作意識。

3.2.2 拓展挖掘著名的科學(xué)故事

近50 年來，很多諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎以及化學(xué)獎的研究內(nèi)容都與細(xì)胞生物學(xué)緊密關(guān)聯(lián)。因此，在講解相關(guān)內(nèi)容時(shí)引用科學(xué)家們的科研故事， 這不僅有利于學(xué)生將細(xì)胞生物學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)與科學(xué)發(fā)展緊密結(jié)合， 還能激發(fā)他們敢于探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)[13]。 如講水通道蛋白時(shí)，可以從它的發(fā)現(xiàn)史講起，美國科學(xué)家Peter Agre 最初研究的是Rh 血型蛋白， 而非水通道蛋白， 當(dāng)時(shí)他從紅細(xì)胞膜上分離出了一種蛋白（28 kDa），之后，在不到一年的時(shí)間內(nèi)測定出了其氨基酸序列并克隆了它的cDNA?？紤]到這種蛋白可能存在于腎小管上皮細(xì)胞上。 進(jìn)一步推測它或許是組成水通道的蛋白質(zhì)！ 為了證明這個推測， 他們通過大量的研究證實(shí)了這種猜想，并獲得了諾貝爾化學(xué)獎。 通過這個故事，讓學(xué)生們明白：只要堅(jiān)持，就總會有收獲，好運(yùn)只會眷顧那些有準(zhǔn)備的人。

當(dāng)然，大部分科學(xué)家的故事是激勵人積極向上的，但也不乏給我們提出預(yù)警的事件，如學(xué)習(xí)細(xì)胞分化與干細(xì)胞時(shí)，可以通過賀建奎基因編輯嬰兒事件，韓國科學(xué)家黃禹錫以及日本理化學(xué)研究所的小保方晴子等干細(xì)胞研究造假事例的講解，培養(yǎng)學(xué)生恪守道德倫理和踐行社會主義核心價(jià)值觀的意識。

3.2.3 從時(shí)事熱點(diǎn)事件中挖掘

在講到有關(guān)病毒的內(nèi)容時(shí)，可以結(jié)合新冠肺炎，讓大家了解COVID-19 的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生良好的衛(wèi)生習(xí)慣，預(yù)防病毒傳播；通過了解和對比國內(nèi)外抗疫成效，向?qū)W生展示我國制度的優(yōu)越性；在疫情初始之時(shí)，我國便公布了病毒基因組序列， 并用我們的經(jīng)驗(yàn)幫助其他國家抗擊疫情， 展現(xiàn)了我國的大國擔(dān)當(dāng)精神； 疫情來臨時(shí)，我們的白衣戰(zhàn)士不怕危險(xiǎn)，逆行而上，堅(jiān)持站在疫情防控第一線， 充分展現(xiàn)了新時(shí)代頑強(qiáng)拼搏、擔(dān)當(dāng)作為的精神。講解受體介導(dǎo)的胞吞知識點(diǎn)時(shí)， 可以從病毒入侵細(xì)胞的途徑進(jìn)行問題導(dǎo)向型引導(dǎo)。 如COVID-19 是如何進(jìn)入細(xì)胞的？2020 年西湖大學(xué)周強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室在《Science》上發(fā)表的封面文章“Structural basis for the recognition of SARS-CoV-2 by full-length human ACE2”，通過解析新冠病毒蛋白的三維空間結(jié)構(gòu)， 揭示了新冠病毒得以在人體內(nèi)長驅(qū)直入的關(guān)鍵， 說明我國科研水平正在不斷提升， 增強(qiáng)學(xué)生的文化自信、制度自信。

3.2.4 從教師本人或身邊人的成長經(jīng)歷中挖掘

很多同學(xué)會因自己沒有考上向往的大學(xué)而耿耿于懷，教師可以通過自身成長的經(jīng)歷或身邊的故事鼓勵學(xué)生，比如陳化蘭院士，她于1991 年在我們甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)系讀本科，本著對病理學(xué)的熱愛，繼續(xù)在我校攻讀獸醫(yī)病理專業(yè)碩士學(xué)位，畢業(yè)后進(jìn)入中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院攻讀預(yù)防獸醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。 1999 年赴美留學(xué)，2002 年回國后一直專注于禽流感病毒方面的研究。時(shí)至今日，取得了許多矚目的成績。以此告誡學(xué)生：千里之行，始于足下，只要心懷崇高的目標(biāo)和理想，并為之奮斗，終能抵達(dá)成功的彼岸！

3.2.5 通過線上或直播方式參加細(xì)胞生物學(xué)學(xué)術(shù)及教學(xué)會議

每年， 中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會都會舉辦全國性學(xué)術(shù)大會和細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)會議， 對國內(nèi)高校和科研院所的研究和教學(xué)， 均能起到良好的促進(jìn)作用。 會議上知名國內(nèi)外學(xué)者的報(bào)告，不僅能開闊教師的眼界，還能提供精彩的教學(xué)素材。在教學(xué)過程中引入相關(guān)學(xué)者的介紹， 很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和關(guān)注， 這對細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)大有裨益， 對學(xué)生未來從事生命科學(xué)研究也是一種激勵。

3.3 提高課程思政建設(shè)能力

課程思政建設(shè)的靈魂在于教師，作為課堂教學(xué)的第一責(zé)任人，教師的思政能力直接影響到課堂效果、教學(xué)質(zhì)量以及立德樹人成效[14,15]。 因此，教師在加強(qiáng)思想政治理論學(xué)習(xí)，提高自身政治素養(yǎng)的同時(shí)更應(yīng)注重完善自身的知識儲備和教學(xué)能力的提升，注重言行舉止和儀容儀表，積極交流借鑒方法和經(jīng)驗(yàn)[16]，進(jìn)一步研究課程體系的建設(shè)。 “學(xué)高為師，身正為范”，作為教師，以自己的言行舉止影響學(xué)生，才能真正做到“以德立身、以德立學(xué)、以德施教”[17]，才能培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)。

3.4 優(yōu)化課程思政教學(xué)方法和手段

針對細(xì)胞生物學(xué)課程的學(xué)科性質(zhì)和特點(diǎn)，合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，可以通過雨課堂推送《Molecular Biology of the Cell》配套資料《Cell Biology Interactive Viewing Guide》、 中國大學(xué)MOOC 平臺以及學(xué)習(xí)通等來源的視頻資源，實(shí)現(xiàn)線上線下相結(jié)合，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)空不受限制，教學(xué)內(nèi)容反復(fù)學(xué)習(xí)。其次，采用問題導(dǎo)向型教學(xué)法、案例教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法等開展課堂思政，通過解讀諾貝爾獎等經(jīng)典案例，不僅有利于學(xué)生將細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)與科學(xué)研究緊密聯(lián)系，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、科研精神以及創(chuàng)新精神。再者，利用小組討論，視頻直播等手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提升課堂思政效果，對學(xué)生進(jìn)行價(jià)值觀引領(lǐng)和課堂思政進(jìn)一步延伸擴(kuò)充，還可以通過多媒體開展當(dāng)下研究熱點(diǎn)問題的PPT 講述，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識。

3.5 構(gòu)建“線上線下+課程思政”混合式教學(xué)考評體系

課程思政需要與具體的教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。傳統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)考核方式主要考查學(xué)生對理論的掌握情況，并不能客觀體現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)。 因此，改變傳統(tǒng)考核中以專業(yè)知識考核為主的模式，從評價(jià)主體、評價(jià)指標(biāo)及評價(jià)方式等方面綜合考慮，構(gòu)建立體化、多元化、過程性的評價(jià)指標(biāo)體系，把考勤、提問、課堂討論、多媒體講述、撰寫課程論文等計(jì)入考核范圍，重視考評結(jié)果的分析和總結(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)不足，優(yōu)化教學(xué)方案，創(chuàng)新教學(xué)方法，從而實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人[18]。

單一的線上教學(xué)或傳統(tǒng)的線下教學(xué)都有一定的局限性，混合式教學(xué)有助于學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系，培養(yǎng)主動探索、創(chuàng)新能力，最終實(shí)現(xiàn)知識內(nèi)化。為了更好的發(fā)揮課程思政在育人過程中的作用，牢牢把握專業(yè)課程教學(xué)這個“根據(jù)地”，創(chuàng)新教育教學(xué)方法， 充分利用各種有利資源，調(diào)動學(xué)生的積極性，尤其要重視任課老師的“主力軍”作用，并利用好課堂教學(xué)這個“主干線”。 此外，還要深入挖掘?qū)I(yè)課程中的思政素材，優(yōu)化課堂設(shè)計(jì)，創(chuàng)新考核評價(jià)方式，使線上線下混合教學(xué)模式更好地賦能于課程思政，使學(xué)生形成高尚的品德，提高學(xué)生的精神素養(yǎng)，培養(yǎng)出更多德才兼?zhèn)涞娜瞬拧?/p>