依托“大创项目”的生物化学与分子生物学的教学改革初探

朱琳 牟萍 薄威 邹鹏

生物化学与分子生物学是自然科学中发展最为迅速、应用最为广泛的学科之一，其理论知识和技术方法已渗透到基础医学、临床医学及生物学等各个领域，是科学研究的基础[1]。该课程是以知识点繁杂、理论内容枯燥、同时新技术不断涌现为特点的一门即难教又难学的基础课程[2]。生物化学与分子生物学作为高等医学院校的基础课程，不仅需要学生具备扎实的理论知识还需要注重培养学生的创新能力和科学思维。将教学与科研相结合，培养学生创新能力是当前高等教育的改革目标之一[3]。国家大学生创新创业训练计划项目（简称“大创项目”）包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类，是以高校学生为对象，目的在于提高学生创新创业能力，转变传统教育思想观念，为国家培养创新型人才而设立的项目。生物化学与分子生物学作为理论与实践联系最为紧密的一门学科，是药理学、病理性、外科学及内科学等多门学科的基础课程，也是创新训练类的大创项目实施的理论和技术基础。生物化学与分子生物学的课程内容与大创项目的结合是使理论知识走向实践应用的重要途径。本文将大创项目与理论教学相结合，很大程度上可以规避传统教学的枯燥乏味，并提高学生的学习兴趣、增加学生的自主学习能力并培养学生的创新思维和创新能力。因此，探索大创项目在生物化学与分子生物学混合式教学中的应用具有重要意义。

1 生物化学与分子生物学教学现状及存在问题

生物化学与分子生物学的教学主要以理解和记忆为主，由于其知识内容过于抽象、难于理解和记忆，因此给教学效果带来了比较大的阻碍[4-5]。传统的理论教学方式主要是以教师单向传授知识为主，学生作为受教人在课堂上单纯地将理论知识进行理解和记忆，学生参与度不高。其缺点主要在于学生只是暂时性的获取知识，很难形成长期记忆，并且应用感较弱，无法激发学生的学习热情，严重时还会使学生出现对该课程的厌学现象[6]。这种“填鸭式”的教育模式，不利于培养当前社会所需的创新型医学人才。

生物化学与分子生物学的实验课，作为与理论知识相呼应的实践教学，在一定程度上可以培养学生的动手能力[7-8]。但是，由于实验内容之间相互独立，实验课设置的时间及实验设备的限制等原因，学生只是机械地按照实验流程进行操作。实验课也仅将片段化理论知识进行验证，未能有效地利用实验课将理论知识进行串联，缺乏对学生独立思考能力和创新能力的培养[9]。因此，寻找能够激发学生的学习热情、培养学生创新能力的新教学模式已十分必要。

2 大创项目现状及存在问题

教育部于“十二五”期间依据《教育部关于批准实施“十二五”期间“高等学校本科教学质量与教学改革工程”2012年建设项目的通知》（教高函〔2012〕2号）和《教育部关于做好“本科教学工程”国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知》（教高函〔2012〕5号）等文件精神，批准全国各高校开展大创项目[10]。自大创项目开展以来，得到各高校的积极响应。大创项目是以本科生为主体，指导教师协助完成的一项科研项目[11]。但是，多数大创项目的内容及选题都是由指导教师提供[12]。同时，由于学生掌握的基础知识有限，缺乏相关专业课教师的指导，使得大创项目的开展遇到了阻碍，学生参与的积极性下降。由于大创项目各组员间存在着基础知识差异化和个性化，导致部分学生的存在感弱化，造成参与度的不平等[13]。因此，扎实的理论知识对于大创项目的顺利进行至关重要。部分指导教师习惯性地作为领导者开展项目研究，导致学生缺乏独立性及组织策划能力并剥夺学生的创新意识。在项目开展过程中，部分指导教师缺少与学生的沟通，未能引导学生将科研实践的知识与理论知识相结合，导致学生的理论知识与实践应用的脱离[14]。

3 大创项目与生物化学与分子生物学教学的融合

随着网络技术的发展和设备的不断更新升级，借助互联网的教学模式逐渐兴起，并且其教学优势也逐渐显现[15]。同时，病毒的暴发及持续蔓延也加速了线上教学的应用和发展。但是，教师群体普遍认为网络的速度及稳定性会影响线上教学效果。然而，利用线上平台（雨课堂）进行课前学习，就不会受网络速度及稳定性的影响，同时，还可以让学生随时随地进行课前预习，不受时间和空间的限制[16]，多元化的线上教学素材也增加学生的学习兴趣和自主学习能力。

课前将大创项目涉及的生物化学与分子生物学相关理论知识和实验技术以视频学习、讨论或测试题等形式投放到雨课堂的线上平台。例如：在讲解常用分子生物学技术时，教师需要收集并整理相关课程内容，并结合大创项目实施的逻辑思维和技术难点，将如分子杂交、PCR及Western Blotting等相关的科研文献、视频及技术材料等，制作混合式教学的课程设计并将相关材料上传到雨课堂线上平台。课前学生进行线上学习，在熟悉课程内容的基础上完善大创项目的科研思维，遇到问题还可以利用网站进行内容查阅或与同学和教师进行探讨。课前雨课堂线上平台与大创项目相关内容的融合让学生在知识兴趣的驱动下进行自主学习，缓解学生的厌学情绪。

在基础知识的教学过程中，教师将大创项目的设计思路和知识内容以示例的方式融入教学内容，使零散的知识内容串联起来，并将科研成果及时转化为教学内容，实现科研与教学的融合。翻转课堂是对知识传授和内化两个阶段开展的先后顺序进行改变，以先学后教的流程开展学生的教学工作[17]。通过混合式教学的优势，课堂上以翻转课堂的形式，根据班级规模将学生分成若干个小组，以学生为主体，通过介绍大创项目的设计过程以及项目实施过程中应用到的相关理论知识，使被动学习为主动学习。在此过程中，教师以旁观者的身份参与其中，并主要起到引导、监督以及评分的作用。同时，通过与学生以互动讨论及问答的形式将理论知识和科研实践相结合，促进科研与教学的互动，使课堂变得立体、生动，开阔学生视野、激发学生的创新思维、加深学生对知识的理解和记忆。

与传统教学模式的单一评价标准不同，依托“大创项目”的生物化学与分子生物学混合式教学的评价是结合多项指标对学生进行的综合判定。在建立的综合性评价标准中，教师除了注重学生的考试成绩之外，也加强了对学生课前线上学习情况、团队合作表现、课堂上的交流互动以及课下知识内容的应用等评判，同时还会注重对学生个体差异方面的考虑，使得最终成绩更能体现出学生的综合水平。课后还可以通过雨课堂线上平台分别从理解、记忆和分析等不同方面测试学生对知识内容的掌握情况，并将课堂的理论知识应用于大创项目的研究，即时巩固并加深对理论知识内容的理解。在大创项目的实施过程中，以扎实的理论基础，开拓了学生的科研思维。同时，教师及时跟进大创项目，通过交流引导学生完成理论内容和实践的衔接。通过构建知识内容学习—大创项目应用—教师与学生共同探讨的闭合环路（图1），促进对理论知识的理解和记忆，激发学生的学习热情，培养学生的科研思维和创新能力。

图1 混合式教学的环路

4 大创项目的实施在理论教学中的效果

4.1 深化学生对理论知识的理解

将大创项目的理论知识和实验技术融入课程内容的教学中，提高学生的学习兴趣，培养学生的创新思维。同时，生物化学与分子生物学实验教学的问题主要在于实验课的时间局限性以及对理论知识片段化的学习。然而，大创项目的完整性和延续性可以深化学生对课堂理论知识的理解，加深学生对知识的记忆，同时理论与实践的结合让学生更能体验到学以致用的乐趣。

大创项目的顺利开展需要学生具有与所学专业及大创项目相关的专业基础知识。在大创项目实施过程中，学生专业课程的薄弱点，知识内容与实际应用的不一致性，促使学生在课堂学习中更加专注，培养学生分析解决问题的能力。通过理论与实践的结合，填补学生对理论知识理解的偏差，实现理论课程与科研项目紧密连接的同时调动学生的学习积极性，增加学生对理论知识的理解和记忆。

4.2 培养学生创新思维

学生以课程的理论知识为基础，通过不断的探索、发现、分析并解决问题，寻找出正确的科研方向，在培养学生的创新能力和科学素养的同时，更好地将理论知识应用到科研实践中。创新思维的形成需要基础知识的积累，指导教师通过知识引导丰富学生的创新思维。以学生为主体的大创项目需要查阅大量文献，并进行选题、研究和项目结题的过程。在整个项目实施过程中，培养了学生文献检索、阅读及实验操作等能力[18]，拓展了学生知识的广度和深度，促进学生在理论课学习时不再禁锢于书本上的知识，显现出更活跃的探索和创新思维。

4.3 构建和谐的师生关系

在大创项目的确立、开展以及结题的整个过程中，教师不再是单纯的知识传播者，学生也不再是被动的接受者，教师作为协助者与学生共同攻破一道道难题，增加学生对教师的信任感。在教学过程的互动讨论环节，学生将不再胆怯于发表提问，促进教师与学生间的沟通，构建了和谐融洽的师生关系[19-20]。

5 结语

融合大创项目的生物化学与分子生物学的混合式教学，以理论知识为基石，以大创项目为向导，结合了雨课堂平台和翻转课堂的优势，促进了学生与教师之间的有效沟通，让学生真切地感受到学习的乐趣。同时，还可以让学生体验到理论知识到实践应用的转化，增加学生的学习兴趣、激发学生的创新意识、培养学生的逻辑思维和创新能力，为适应新时期高等医学教育的发展，培养创新型的医学人才。