[出处] 教育教学论坛_2022年第14期

朱飞舟 何海伦 邓梅春

[关键词] 生物化学;智慧教学;一流课程;雨课堂

[基金项目] 2020年度湖南省普通高等学校课程思政建设研究项目“课程思政在生物化学教学中的探索与实践”（HNKCSZ-2020-0036）;2019年度中南大学深化创新创业教育改革研究项目“八年制临床医学生以创新为基础的创业实践探索”（2019CG045）;2019年度中南大学深化创新创业教育改革项目“生物化学创客空间建设研究与实践”（2019CG052）

[作者简介] 朱飞舟（1974—），男，湖南湘潭人，理学博士，中南大学生命科学学院副教授（通信作者），主要从事肾上腺肿瘤与继发性高血压研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）14-0036-04 [收稿日期] 2021-07-10

为贯彻落实全国教育大会和新时代全国高校本科教育工作会议精神，根据《教育部关于一流本科课程建设的实施意见（教高〔2019〕8号）》（以下简称《实施意见》）和湖南省教育厅相关文件，进一步深化本科教育教学改革，提升课程教学质量，继续建设中南大学金课和湖南省级一流本科课程——线上线下混合式一流课程“生物化学”（2020年），培育“生物化学”国家级一流课程，我们在中南大学湘雅医学院医学生中开展生物化学智慧教学。

《实施意见》指出，按照“两一性一一度”的标准开展课程建设。“高阶性”即要促进知识、能力、素质的有机融合，培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维;“创新性”即课程内容要有前沿性和时代性，教学形式要体现先进性和互动性，学习要具有探究性和个性化;“挑战度”即课程要有一定难度，老师备课和学生课下有较高要求，学生需较多时间学习和思考。智慧教学较好地实现了“两一性一一度”。智慧教学的高阶性表现在以互动和参与为基础的教学方法，以“知识、能力、素养”为核心的三层次教学目标设计，真正为学生创造价值;创新性表现在以学生为中心的教学理念，让学生通过主动学习、同伴学习、项目式学习、探究式学习等方式可以极大地激发学生的学习兴趣和潜能，提高课堂教学效果;挑战度体现在以创新和非标化为参考的考核方式，可以促进学生主动探索发现[1]。在“互联网+”的时代背景下，智慧教学通过变革传统教学方式方法，融合现代化信息技术，构建个性化、智能化、数字化的课堂学习环境，是促进学生智慧能力培养的新型课堂[2]，具有“教学决策数据化、评价反馈即时化、交流活动灵活化、资源推送智能化”的特点[3]，课堂上通过师生互动、生生互动、协同合作，实现了“教”与“学”的融合统一。

“生物化学”智慧教学与传统教学在教学理念、依托平台、课件、教学手段、培养学生能力和教学效果等方面有较大区别。在教学理念方面，生物化学智慧教学综合利用各种信息技术促使教学智能化，以学生为中心;在依托平台方面，生物化学智慧教学综合依托“雨课堂”、Tronclass、MOOC、互联网和其他图片、视频处理软件;在课件方面，生物化学智慧教学整合线上线下多种资源;在教学手段方面，“生物化学”智慧教学综合多种教学手段，如教师讲授、学生主讲、课堂讨论、课堂互动，课堂测试、课后答疑等;在培养学生能力方面，“生物化学”智慧教学培养学生理解、综合、分析、表达、创新等多种能力;在教学效果方面，使用“生物化学”智慧教学法的学生学习兴趣高，能积极参与课堂、主动思考（表1）。现将“生物化学”智慧教学介绍如下。

一、基于“雨课堂”的翻转课堂

“雨课堂”是清华大学和学堂在线共同推出的新型智慧教学解决方案，是教育部在线教育研究中心的最新研究成果，致力于快捷免费地为所有教学过程提供数据化、智能化的信息支持。清华大学于歆杰老师指出：“雨课堂”让学生、教师和管理者知道教室里真正发生了什么。它有助于实现数据驱动的教学，帮助教师在提升教学艺术的同时，实现科学教学和教学科学。借助“雨课堂”，我们真正实现了将课堂翻转过来的目标。

（一）通过手机完成课前预习

理想的课堂应该有充分的师生互动，生生互动，在交流中发生思想的碰撞，产生智慧的火花，体验交流的快乐。要做到这一点，学生课前必须预习。通过“雨课堂”，老师可以将课件在课前发给学生，同时配有讲解语音。学生打开手机上的“雨课堂”即可观看。由于智能手机的移动性，学生在吃饭、休息等碎片时间即可完成课件预习，比较方便，同时减轻学生学习负担。

（二）及时知道学生听没听懂

在课堂教学实践中，教师讲课的时候同时在想：我讲的内容学生听懂了吗？由于教师在讲课时学生并不好打断老师进行反馈，并且教室里学生众多，老师无法掌握每一位学生的学习状况。“雨课堂”使这个问题迎刃而解。在课堂上，如果学生没有听懂某个知识点，可以在手机上相关PPT幻灯片上点击“不懂”，老师在手机上可以随时查看，及时掌握学生学习情况，并及时调整教学内容。

（三）師生互动，生生互动

智慧教学强调“以学生为中心的教学理念”，“雨课堂”为实现这一理念提供了有力工具。在“雨课堂”中，学生可以发弹幕，尽兴表达思想，提想法，与同学交流，弹幕内容通过课堂上的屏幕让全体师生看到。教师提问后，学生投稿回答问题，教师与学生可以就投稿的内容在课堂上分析和讨论。翻转课堂中学生可以上台主讲某个问题，然后开展课堂讨论。“雨课堂”有讨论区，学生可以尽情发表意见，没有时间和空间的限制。

（四）开展课堂测验和问卷调查

传统课堂开展课堂测验比较麻烦，需要打印、分发、收集、批改和统计等工作，费事费力。“雨课堂”轻松搞定课堂测验。教师只需要在电脑上将测试题目上传，设置答题时间，学生即可在手机上答题，其余批改和统计等工作均由“雨课堂”完成。同理，“雨课堂”轻松完成问卷调查，教师迅速地获得学生的反馈。

（五）课后答疑

传统课堂老师上完课就走了，课后学生与老师交流受到时间和空间的限制。“雨课堂”有讨论区，学生通过手机留言，教师通过手机回复，在线上就完成了。

二、充分利用线上线下多种资源混合式教学

（一）充分利用线上资源辅助教学

随着互联网的发展，在云端积累了海量的信息与资源。在“互联网+”的时代，可以充分利用互联网上的资源支持教学。例如，阐述重要科学理论时，由于这些理论许多获得了Nobel奖，我们会打开Nobel奖官方网站相关获奖者网页，其中有获奖者和获奖理论的详细信息，还有同行专家对该奖项的评价，有些还有视频。有时，我们会讲科学家们科学发现的故事，介绍标志性论文。我们会将网页链接和论文发给学生，学生在手机上即可观看。另外，百度百科有文有图有视频，几乎涵盖了生物化学重要的名词，是一个很好的线上教学资源。

（二）学生通过生物化学MOOC线上学习

中南大学生物化学课程团队在中国大学MOOC开设了生物化学MOOC，网址https：//www.icourse163.org/course/CSU-1207188806。有老师授课，还有习题，面向中國所有学生开放。自2019年上线以来，已经有23905人参加学习。学生评价：“不管是作为课前预习还是课后复习都是非常棒的，太强了！”

（三）使用动画阐明生物学过程

生物化学的分子、理论和过程等比较抽象，学生难以理解。综合利用线上线下的多种动画资源，将抽象的内容生动化、具体化、形象化，方便学生理解掌握。

三、理论联系实践

“一流课程”的高阶性指培养学生综合、分析等高级思维和解决复杂问题的能力。问题往往来源于科研和生活实践。在课堂上将生化理论与科研、生活实践联系起来，有助于提高学生解决问题的能力。首先，将科学理论联系科研实践。例如，我们在讲解转录后加工的RNA前体剪接时，会讲到GT—AG法则。如果内含子的5’端GT或3’端AG发生突变，则可能造成异常RNA剪接。我们会告诉学生，在科研实践中，我们收集到一个多发性内分泌肿瘤1型（multiple endocrine neoplasia type1， MEN1）家系，测序发现该家系患者的MEN1基因第9个内含子的5’端第一个碱基G突变为C（MEN1 IVS9+1G>C），导致MEN mRNA前体异常剪接，提前产生终止密码子，翻译在C端的核定位信号肽编码区之前提前终止，表达的蛋白质没有核定位信号肽，蛋白质不能请入细胞核，因而诱发多发性内分泌肿瘤1型症状[4]。其次，将科学理论联系生活实践。在讲解蛋白质等电点时，我们讲酸性黄浆水点豆腐的原理就是调节豆浆的pH值至黄豆蛋白质的等电点，导致蛋白质聚集，豆浆凝固。通过这些教学，提高学生理论联系实际，解决复杂实际问题的能力。

四、用最新的计算机技术服务教学

当前，互联网和计算机技术蓬勃发展。将最新的计算机技术运用至教学中后，赋予教学一些新的特点。第一，许多从网上下载的视频时间长，语音是英文的，直接用于教学效果不好。使用爱剪辑处理视频，剪辑视频片段，配上中文讲解、中文字幕和背景音乐，教学效果大为改善。第二，通过TronClass上传和下载课件和资料，一切在线上完成，方便老师学生。第三，针对因COVID19疫情无法来校的学生，我们用“雨课堂”、腾讯会议上网课，TronClass网考，圆满完成线上教学任务。

五、讨论

随着智慧教学理念与工具的兴起，国内已经有一些“生物化学”教学团队将智慧教学应用于生物化学的教学实践，并取得不错的业绩，如山西医科大学、昆明理工大学、北京航空航天大学等。山西医科大学生物化学团队录制了微课课程，配有文本资料、练习题、自测题、课后讨论等，这些课程均在学习通、爱课程等移动网络平台上线[5]。昆明理工大学、北京航空航天大学的智慧教学均是基于“雨课堂”[6，7]。与同行专家相比，我系的生物化学智慧教学灵活地、综合地运用“雨课堂”、MOOC、TronClass、线上资源、其他计算机软件等多种资源服务教学，更加显得生动和丰富。我们从2020年春季在中南大学实施生物化学智慧教学以来，取得了一定的成绩。2020年，生物化学智慧教学获得中南大学第十届“三十佳”教学竞赛优秀奖，“生物化学”获得湖南省级一流本科课程——线上线下混合式一流课程。根据对学生开展问卷调查教学效果，将生物化学智慧教学与普通教学进行比较，要学生按照百分制打分。在激发学习兴趣方面，智慧教学为91.72+2.33，普通教学为82.32+2.85，P=0.014;在培养独立思考能力方面，智慧教学为94.00+1.70，普通教学为82.20+2.45，P=0.000;在学生主动参与课堂方面，智慧教学为92.28+1.90，普通教学为81.2+2.95，P=0.003（表2）。但是，由于生物化学智慧教学在中南大学实施还只有一年多，还有许多地方不完善，需要课程团队再接再厉，逐步完善。