翻转课堂融合SBT在《分子细胞生物学》课程教学中的应用

叶守东 朱雨晴 黄 蓓

分子细胞生物学是生物学相关专业本科生和硕士生的一门专业课程，从显微、亚显微和分子等层面探究生命活动的基本规律，与多门课程存在交叉，如生物化学和发育生物学等[1]。目前，我国分子细胞生物学的教学大多采用以教师为中心的知识灌输模式，但在教学中存在一些问题，如教学内容更新不及时、教学方法单一、师生互动较少等，学生在有限的课堂时间内很难领会课本上描述的知识点，学习兴趣不高，教学效果不佳[2]。专题研讨教学（Seminar-based Teaching，SBT）是指在教师的引导下，学生对专题深入研究和讨论，进行知识建构。SBT能够在有限的教学时间中拓展知识点的广度和深度[3]，但在生物类课程中的应用报道较少。翻转课堂（Flipped Classroom）是指教师于课前发布教学资料，学生自发组织学习并在课堂上开展师生、生生互动讨论，提高了学生的参与度[4]。两者结合时，SBT能够增强翻转课程的教学效果，使授课方式更加完善，可以有效地提高学生使用专业知识的能力。本研究初步评估两种教学模式的融合对分子细胞生物学课程教学效果的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取安徽大学生命科学学院2022 级12 名生物学专业的硕士研究生作为教改组，16 名生物与医药专业的硕士研究生作为对照组，他们均未接受过SBT和翻转课堂教学法。首先培训分子细胞的相关知识，根据学生的理论考试成绩明确两个班级学生成绩无差异，然后通过开设平行班的形式进行分组教学。以陈晔光等编写的《分子细胞生物学（第3 版）》为教材，系统学习其中的3 个章节：细胞信号转导、细胞增殖与调控、干细胞与细胞分化。

1.2 方法

1.2.1 对照组 学生的教学采用传统讲授模式。统一采用幻灯片面授，教师在课堂上回答学生提出的问题，课后布置思考题。

1.2.2 教改组 采用SBT结合翻转课堂教学法，具体设计如下：①教改组12 名学员根据性别和年龄分为3 小组，每组4 人，并由队员选出一个组长，负责组织开展学习活动。②课前准备：教师根据教学大纲，整理知识点，根据相关科研进展、案例和社会热点问题等设置专题和作业，以视频、PPT等形式通过微信或QQ群等发给学生，并与学生交流预习的情况，记录典型的问题；学生通过查找资料自学，合作分析问题，制作PPT，列出碰到的难题。③教学实施：课堂上采用经典的翻转课堂实施手段开展教学活动，每组中的学生代表逐个汇报预习情况，组内学员进行补充，回答其他组人员的提问。针对学生理解有偏差的知识点、讨论不充分或有代表性的问题，教师答疑和总结，鼓励学生发表自己的见解，公开辩论。④课后巩固升华：教师在网络平台上发布课后练习题，批阅后针对学生的疑惑点以及课上未解决的问题及时讲解，并在线解答学生在温习过程中遇到的难题，根据学生的反馈，优化教学方案。

1.3 教学效果评估

1.3.1 满意度调查 试验结束后，利用问卷星软件编制调查问卷发给学生，对教学效果和满意度评分，主要包括自主学习热情、团队合作能力、沟通交流能力、分析问题能力、获得知识能力、知识应用能力以及对教师的满意度等7 个方面。实发28 份问卷，回收28 份。

1.3.2 考核 教学完成后，一方面利用闭卷理论考试考核授课内容（100 分）；另一方面选择经典案例，将教改组和对照组学生分别按照3～4 人分组，每组随机挑选一个案例现场讨论5 分钟，由其代表在10 分钟内作答，考核两组学生灵活运用所学知识的能力。得分项目主要是评估知识点的运用情况，包括数目多少、相互联系以及延伸扩展等（100 分）。考核及格分为60 分以上。

1.4 统计学方法 利用GraphPad Prism 8 软件分析数据；计量资料以均数±标准差表示（±s），两组比较用非配对t检验；计数资料以例数表示（n），组间比较用Fisher确切概率法。P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组学生分子细胞基础知识的考核比较 试验前基础知识培训随堂考核，其中教改组学生的平均考核成绩略低于对照组，但差异无统计学意义（P＞0.05），消除了学生的分子细胞生物学知识背景的差异，见表1。

表1 两组学生基础知识考试成绩的比较（±s，分）

表1 两组学生基础知识考试成绩的比较（±s，分）

组别n考核成绩tP教改组1273.42±2.240.1195 0.9058对照组1673.75±1.74

2.2 两组学生的考核成绩比较 教学试验完成后随堂考核，教改组学生的随堂理论考试分数、案例分析成绩均高于对照组学生，差异有统计学意义（P＜0.05），说明教改组学生在掌握和灵活运用知识方面的能力优于对照组学生，见表2。

表2 理论考试和案例分析成绩比较（±s，分）

表2 理论考试和案例分析成绩比较（±s，分）

考核项目教改组对照组tP理论考试 84.58±1.91 79.69±1.47 2.0630.0493案例分析 90.83±0.56 86.88±0.63 4.5420.0001

2.3 两组学生对教学效果满意度的比较 教学试验结束，发放问卷，Fisher确切概率法统计分析结果显示：教改组学生认为SBT结合翻转课堂的教学模式可以提高他们“自主学习热情、团队合作能力、沟通交流能力、分析问题能力、获得知识能力和知识应用能力”，而且教改组学生对老师的满意度也高于对照组（P＜0.05），见表3。

表3 两组学生对教学效果的评价情况比较（例）

3 讨 论

如何打造支撑学科发展的一流课程，保障人才培养的质量，现已成为各个高校重点关注的教学改革研究热点[5]。安徽大学生命科学学院目前招收“生物学”与“生物与医药”专业的硕士研究生，分子细胞生物学作为两个专业学生的专业选修课程，对提高学生专业素养、塑造学生的品格很重要。该课程目前的教学模式主要以教师为主，采用PPT授课，辅以多媒体教学，虽然细胞的微观结构和复杂的分子信号传导可以通过图像和视频的方式呈现，以便学生理解，但是由于上课学生人数较多，教师在有限的课堂时间内无法开展充分的互动，学生只能被动接收知识，几乎没有参与度，学习积极性不高，严重时可能产生厌学情绪[6]。因此，改革分子细胞生物学的课程教学势在必行。

分子细胞生物学是理论性较强的课程之一，不仅要求学生掌握抽象的分子和细胞生物学基本原理，更重要的是要指导学生运用所学知识和技术解决生活中的相关问题。SBT以设置专题研讨为驱动，一方面基于教材内容，另一方面紧扣现实工作中存在的问题以及前沿科学研究，教师转化传统的教学模式，抛出专题，学生通过查找资料、论证问题、归纳结论等步骤，有效激发学生学习的主动性，提高他们对分子细胞生物学知识的掌握，实现知识的有效内化[7]；但我们也应认识到对不同学生，SBT发挥的作用并不相同。翻转课堂要求学生预习教学内容，在课堂上与老师和其他学生之间充分互动，提高课堂利用效率[4]。但刚学习分子细胞生物学新课时，涉及的原理和技术较多且比较抽象，导致许多学生在课下的预习无方向，费时费力，学习效果无法保障。而SBT和翻转课堂的结合可以有效弥补彼此的缺点，有效提高该门课程的教学效果。首先，二者都是以学生为中心，学生通过自学将分子细胞生物学的知识内化，进而在实践中灵活应用它们，实现理论与实践的相互统一；其次，SBT教学法以专题为导向，不仅为学生进行翻转课堂的预习提供抓手，也可以增进学生在课堂讨论时对知识点的认识；另外，案例分析与讨论的问题融合，能延伸学生知识学习的广度，引导学生深入探讨，开拓他们的视野，培养创新思维[7]。本研究的试验结果验证了这一教学效果，结果显示教改组学生的理论考试优于对照组，对这种教学模式也比较满意。原因是该模式也增强了学生自主学习、合作沟通和分析解决问题等能力，综合素质得到了明显提高，坚定了他们学习本专业的信心。

综上所述，翻转课堂融合SBT教学法迎合学生自主学习的需求，有助于培养学生的团队合作能力和创新能力，已在多门高校课程中成功实施[3，8]，师生反响热烈，符合专业建设的要求。但是为了保证SBT翻转课堂的教学效果，教师提出的专题需具备创新性和适用性，这就要求教师紧盯科技前沿，不断地增加知识储备，同时要根据教学过程中暴露的缺点，及时调整教学方案。此外，学生们学习的自觉性和能力差异较大，有些学生仅机械性地完成教师布置的作业，与他人互动交流较少，教师需要特别关注这个群体，减少教学效果的差异化[9]。本研究也存在不足之处，首先，参与本试验的学生数量不够多，未来研究应该纳入更多学生，设置更合理的教学环节；其次，本研究选择的3 个章节的教学内容之间紧密相联，如何将整个分子细胞生物学课堂的教学环节紧密相扣？未来需要不断地充实、更新经典问题和案例。