基于超星学习通“生物化学”线上线下混合式教学的探索

邹 磊，王 静，苗利军，张 颖，王 华

（河北环境工程学院，河北 秦皇岛 066102）

“生物化学”是生命科学研究的专业基础课程，国内各大院校都开设了这一课程[1]，涉及生物、医学、农学、食品、环境等学科。河北环境工程学院每年有140余人参与“生物化学”课程的学习，主要受众是食品专业的学生。“生物化学”是运用化学理论和方法研究生命物质的边缘学科，主要任务是让学生了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化，所学内容与之后的食品相关专业实践应用对接[2]。为解决学生学习兴趣不高、自主学习意识差等问题，本研究构建了基于超星学习通的线上线下混合教学模式，并应用于“生物化学”课程，紧扣专业要求，符合学生学习心理。在教学互动中，教师引导学生形成完整的知识体系，开展问题导向的启发式教学，注重培养学生分析问题、解决问题的综合能力。课程结束后，教师通过线上调查问卷收集学生对混合式教学方式的评价，深入分析基于超星学习通的混合式教学行为，最后提出线上线下混合式课程教学建设的建议。

1 “生物化学”线上线下混合式教学的必要性

1.1 可弥补课时不足、生物化学知识烦冗的缺点

近年来，本科教育实施了学分制改革，河北环境工程学院对毕业学分的要求从170学分降到160学分，在一定程度上减轻了学生的负担。但是作为基础课，“生物化学”不可或缺，内容多、课时少、难度大是“生物化学”课程的主要特征。在传统理论教学模式下，比如在讲授“辅酶”内容时，教师要在45 min内讲解10余种辅酶，展示60余张PPT，给学生的思考时间很少。另外，课程知识点之间的连贯性较强，例如“糖的分解代谢”，从糖酵解到三羧酸循环，再到相关支路代谢途径，是一个整体系统，学生必须集中精力才能跟上教师的授课节奏，学习压力较大，部分学生甚至在努力上完几节课后就有了放弃的想法。线上线下混合式教学提供了一种新的方式，将繁重的课程任务拆解，分课前、课中、课后3个阶段完成，学生可以自由支配时间、多次复习，增强了自信心[3]。

1.2 满足不同层次学生的需求

根据学情分析，60%的学生有考研的打算，而“生物化学”是考研科目，各研究生院对其深度和广度有不同要求。线上平台的搭建可以提供更多的可能，知识体系将更完善。比如“核苷酸的代谢”对食品专业学生而言难以理解且实际用处不大，但是对需要学习微生物、制药等生命科学领域知识的学生而言至关重要。在高考政策改革、生源兼收历史类和物理类的背景下，学生的基础水平和接受能力差别较大，开展混合式教学可以通过增补网络资源提高学生的基础水平，课前预习又可以让学生提前学习课程内容，减轻历史类生源学生的课堂学习压力，线上丰富的知识拓展可以让学有余力的学生进一步提升自我，让不同层次的学生“不掉队”“吃得饱”。

2 基于学习通的线上线下混合式课程构建方案

本研究以河北环境工程学院2020级食品质量与安全专业本科生（69名）为研究对象，开展基于超星学习通的线上线下混合式教学。

2.1 整体框架

刘俊红等[4]的研究指出：75%的学生认为线上线下混合式教学应该有主有次、主次分明。目前，河北环境工程学院“生物化学”课程的传统教学方式是线下面对面授课，理论课时48学时，实验课时16学时，无线上课时。本次教学改革尝试增加线上课时12学时，线下理论课时48学时不变，搭建超星学习通线上网络课程平台，重新设计教学过程。

2.2 课程建设思路及内容

“生物化学”课程建设分线上和线下两部分，按学习过程时间轴分为课前、课中、课后3个环节，各环节之间有效衔接、互为补充。

前期教学资源的准备及收集：混合式教学对教学资源要求较高，课题组提前准备教学文档及教学课件、录制教学视频及实验视频、收集国内外精品课程视频、建立习题及试题库等混合式教学资源。

目前，自制课件PPT有15个，自制和采编国内知名院校慕课视频有25个，时长250 min，试题库试题总数800多道，覆盖简、中、难3个层次，方便课中提问、自由选题、课前预习小测及课后作业。教师在学习通平台上设置资料库、作业库，完成讨论、答疑等教学模块，内容编排如表1所示。

表1 “生物化学”混合式教学线上资源（以第三章“核酸化学”和第九章“糖代谢”为例）

课前，教师发布相关教学资源，通过学习通全员提醒，设置单元导向提示和学习任务单，明确各教学环节的学习任务及要求，使学生更有代入感，避免传统线下教学“学生只带书本不思考”的尴尬局面。通过后台数据，教师可随时查看每位学生的学习情况，督促未完成任务的学生，使学生有紧迫感。学习平台还提供大量衍生阅读和其他学术前沿等内容，皆来自国内外各大学术期刊的实时资讯，可以拓宽学生的知识面及专业视野，让学生感受“生物化学”对人们生活的影响，感受科技的力量。

课中，教师讲解重点问题，学生分析讨论。通过学习通平台，教师总结学生答错或者不能理解的问题。课上，教师针对共性问题答疑解惑，结合章节内容要求，引出重点、难点供学生分析讨论；针对较为枯燥难理解的知识点，找出相应的案例，激发学生的兴趣；鼓励学生根据自己的生活经验和常识，提出与教学内容相关的话题；开展头脑风暴。因为学生提出的问题与生活相关，教师要引导学生找到所学知识与实际生活的联系点，运用所学知识进行综合分析，营造讨论氛围，调动学生的积极性。

课后，教师检查学习效果并答疑。教师通过超星学习通App推送作业或小组任务，频率大概为每4学时一次，对重点章节进行章节小测。另外，建立QQ班级群，学生可以随时提问，教师利用碎片化时间在线答疑，提升学习效果。

随着电脑、手机的普及，师生可以高效快捷实时沟通，学生可以就课程内容、教学方法等方面随时反馈，课程组教师随时开展教学诊断，根据学生需求调整教学速度和深度，改进教学手段，提升教学效果。

3 教学内容设计

“生物化学”的教学单元有7个：蛋白质、核酸、糖类、酶与辅酶、新陈代谢、生物氧化、三大营养物质的代谢（糖代谢、脂肪代谢、蛋白质的降解和氨基酸代谢）。每个教学单元下设若干子单元，每个子单元分设3～5个知识点，清晰明了的知识点有利于学生整体把握学习进程。每个教学单元设计学习任务单，课前发给学生，学生依据任务单安排好自己的课前、课中及课后的学习行为。

以第二章“蛋白质”中第二节“蛋白质的结构”为例说明教学过程，制作任务书（见表2），将教学目标转化为学习任务，学生课前根据学习教材和超星学习通上的教学资源完成任务。

表2 第二章“蛋白质”子单元“蛋白质的结构”课前课后学习任务书

4 实施“生物化学”课程混合式教学效果分析

4.1 学生期末成绩与线上学习情况的关系分析

食品质量与安全专业2020级本科生班经过一轮线上线下学习，所有学生均参与线上资源的学习，图1显示了学习次数与期末成绩的相关性。在学习次数方面，学生之间有显著差异，大多数学生的学习次数在100～150次，学习次数与成绩的相关性为0.144 4，说明线上学习无论是课前预习还是课后复习，都提升了学生的学习效果，混合式教学改革发挥了作用。图2显示了视频观看时间与期末成绩的相关性，学生观看视频的时间大多在100 min以内，且视频观看时间与期末成绩的相关性不强，笔者认为视频学习的真实效果存疑，不排除学生刷视频的可能。

图1 学习次数与期末成绩的相关性

图2 视频观看时间与期末成绩的相关性

4.2 学生满意度问卷调查

课程结课后，教研组及时发放线上调查问卷，收集学生对混合教学的评价和满意度。从结果来看，43%的学生表示“非常满意”，47%的学生表示“满意”，9%的学生表示“一般”，“不满意”和“非常不满意”的占比仅为1%。调查还发现，在学生课前预习的习惯形成方面，82%的学生会主动预习，且这种习惯会延伸至其他课程，学生的学习能力得到锻炼和提高。

5 结语

基于超星学习通互联网技术平台，再塑了“生物化学”线上线下混合式课程，较为系统地研究了混合式教学的构建流程、内容编排、学生评价及反思。为进一步提升教学效果，提出以下建议：细化各单元学习过程的评分标准，消除学生的侥幸心理和惰性；加强微课建设，微课时间不超过5 min；完善线上题库；考虑食品专业对“生物化学”知识内容的需求，可以从发酵技术切入，将糖、蛋白、脂肪的特性和代谢串联起来，丰富线上教学资源。希望本次探索可以为网络教学提供借鉴，为今后打造线上线下混合式精品课程或金课奠定理论和实践基础。