張二芳，高 平，馮 嫣

（呂梁學院生命科學系，山西呂梁 033000）

為推進教師教育質(zhì)量保障體系建設，提高師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，2017 年中華人民共和國教育部印發(fā)《普通高等學校師范類專業(yè)認證實施辦法（暫行）》，全面推進質(zhì)量文化建設。專業(yè)認證以“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”為基本理念[1]。該理念與1981 年由美國Spady 提出的成果導向教育（Outcomes based Education，OBE） 密切接軌。在此背景下，深入推進課堂教學改革，對于提升課程內(nèi)涵，以適應社會對師范類人才培養(yǎng)的需求具有重要意義?；贠BE 理念的課程設置和教學，應該從支撐本專業(yè)人才培養(yǎng)目標的畢業(yè)要求來設置，課程教學大綱要能體現(xiàn)課程目標對畢業(yè)要求的支撐及對課程目標達成情況進行定性和定量評價，課程教學內(nèi)容、教學方法、考核內(nèi)容和方式應支持課程目標的實現(xiàn)。以此來提升課程內(nèi)涵和質(zhì)量，適應新時代對師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的需求[2]。

“生物化學”是生物科學專業(yè)的基礎(chǔ)課，在專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用，為有效學習“分子生物學”“免疫學”等專業(yè)課程奠定良好的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)生物科學專業(yè)人才培養(yǎng)目標的支撐課程。因此，針對“生物化學”積極按照專業(yè)認證標準，從教學大綱、教育目標、教學內(nèi)容、課程思政、教學方法和考核方式等方面進行課程教學改革的探索和實踐，提升課程內(nèi)涵是一項重大的挑戰(zhàn)。

1 “生物化學”課程概述及傳統(tǒng)教學過程中存在問題

“生物化學”運用化學和物理的方法從分子水平上闡述生命現(xiàn)象的化學本質(zhì)，是生命科學的基礎(chǔ)與核心。內(nèi)容包括生物體的化學組成、結(jié)構(gòu)和功能，生命活動中物質(zhì)代謝和調(diào)控規(guī)律，其結(jié)構(gòu)功能部分枯燥、抽象，代謝過程內(nèi)容龐雜，加大了“生物化學”課程教學的難度。在傳統(tǒng)教學過程中，教學主體為教師，教師以課本為中心，圍繞考點進行知識訓練，學生被動接受知識，喪失學習主動性，分析和解決問題的能力低下，面對紛繁復雜的教學內(nèi)容，學生容易產(chǎn)生畏難情緒。以“成果導向”為理念的教學模式，明確學習產(chǎn)出標準，從教學方法和手段出發(fā)，反向設計課程體系與教學環(huán)節(jié)，激發(fā)學生的求知欲和學習潛能，使學生成為課堂的中心。尊重教育的客觀規(guī)律，以學生為中心，因材施教，喚醒學生的主體意識，激勵學生向更高的水平邁進，滿足學生的個性發(fā)展，有效提高學生的學習效果，是應該迫切關(guān)注和解決的問題[3]。

2 基于專業(yè)認證OBE 理念下“生物化學”教學大綱的改革

2.1 適應產(chǎn)出導向理念下的培養(yǎng)方案，對標改革課程教學大綱

2021 年8 月，生物科學專業(yè)按照師范類專業(yè)認證標準對培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求從職業(yè)規(guī)范、身心素質(zhì)、問題分析、溝通合作等8 條進行修改，每個畢業(yè)要求細分成2~3 個指標點。按照修訂的培養(yǎng)方案要求，“生物化學”對應的畢業(yè)要求指標點為：①能夠?qū)?shù)學、物理學和化學方面的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識有機結(jié)合，解決生物科學領(lǐng)域的實際問題；②能夠綜合應用生物科學的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能在生物學、生物資源開發(fā)與利用等相關(guān)領(lǐng)域從事基礎(chǔ)與應用研究、技術(shù)開發(fā)、教學及管理等。根據(jù)指標點要求具體制定了考核方式及占比、考核主要內(nèi)容、各種內(nèi)容在總成績的權(quán)重。

“生物化學”成績評定方法和依據(jù)見表1。

表1 “生物化學”成績評定方法和依據(jù)

2.2 “生物化學”課程教育目標的改革

美國教育學家布魯姆將認知領(lǐng)域教育目標分為6 個層次：記憶、領(lǐng)會、運用、分析、綜合、評價[4]。傳統(tǒng)教學模式下，“生物化學”課程認知領(lǐng)域的目標只是局限于學生對課程內(nèi)容的掌握，建立在了解、理解、記憶和掌握的水平。產(chǎn)出導向理念下的培養(yǎng)目標，要達到對知識的應用、分析、綜合、評價及創(chuàng)新。以“生物化學”教學中對蛋白質(zhì)組成單元氨基酸等電點問題的教學為例，在線上線下混合式教學中，線上教學針對氨基酸等電點基本概念和基本原理自主學習，達到對氨基酸等電點的記憶、理解和粗淺應用。線下教學中，教師通過引導，使學生能夠應用氨基酸等電點不同的特點在電泳時初步分析氨基酸的排列順序，綜合不同氨基酸基團的pKα值差異，評價氨基酸在蛋白質(zhì)整體結(jié)構(gòu)或功能中的貢獻，如組氨酸緩沖性能在維持細胞pH 值穩(wěn)定性中的重要性。根據(jù)氨基酸在一定pH 值條件下，氨基酸所帶凈電荷不同，與不同的離子交換樹脂靜電引力和疏水作用的差異，分析不同氨基酸的析出順序。對知識進一步內(nèi)化，實現(xiàn)分析、綜合、評價的目標。在課后的拓展訓練中，通過合適的案例，達到更高階的創(chuàng)新教育目標。

2.3 “生物化學”課程教學內(nèi)容的選擇

基于考研院校對“生物化學”教材選擇的實際情況，學院選擇朱勝庚和徐長法主編，高等教育出版社的第4 版《生物化學》作為教材。根據(jù)培養(yǎng)方案、大綱要求、交叉學科知識的重疊性，對教學內(nèi)容進行必要的精簡。按知識學習層次的遞進性，將“生物化學”教學內(nèi)容分為結(jié)構(gòu)生物學、代謝生物學和基礎(chǔ)分子生物學3 個主要板塊，其中結(jié)構(gòu)生物學板塊中《激素》一章內(nèi)容在人體生理學有介紹，在生物化學中略過；代謝生物學中的《光合作用》一章在植物生理學教學中是重點內(nèi)容，且主要與植物生理學有關(guān)，該部分內(nèi)容也略過；基礎(chǔ)分子生物學部分后續(xù)有專門的“分子生物學”課程的完整教學，為防止交叉內(nèi)容的贅述和針對“生物化學”教學課時少的實際情況，進行縮減。具體課時分配為：結(jié)構(gòu)生物學32 學時，代謝生物學26 學時，基礎(chǔ)分子生物學6 學時。

3 基于專業(yè)認證OBE 理念下“生物化學”線上線下混合式教學的改革和設計

3.1 線上線下混合式教學的必要性

難度大、內(nèi)容多、課時少是各大院?！吧锘瘜W”課程的共性特征。在當前大數(shù)據(jù)背景下，互聯(lián)網(wǎng)、學習通、雨課堂、MOOC 網(wǎng)，一方面為線上教學開展提供了教學平臺，另一方面，MOOC 平臺上全國優(yōu)秀重點院校教學名師發(fā)布的教學資源，可為欠發(fā)達地區(qū)學校的教學方法改進注入新鮮血液，教師可以借助這些平臺拓展教學思路，豐富教學內(nèi)容，開拓視野。傳統(tǒng)教學過程中，為保證大量教學內(nèi)容的完成，教師不得不通過填鴨式教學將所有內(nèi)容輸出，影響了與學生的互動交流，學生極易疲勞，一旦分神，跟不上教師的節(jié)奏，嚴重的情況下，會出現(xiàn)明顯的厭學情緒。線上線下混合式教學，將原來的課堂教學內(nèi)容分別按課前、課中、課后3 個環(huán)節(jié)完成，尤其課前教學，保證了學生能夠利用碎片化時間，也可以重復學習，既減輕了課堂教學的壓力，又使一些學有余力的學生可以深入學習，吃一些“偏飯”，滿足了不同學習能力學生的需求。課前預習作業(yè)的布置保證了學生有目標帶著問題聽課，養(yǎng)成良好的學習和思考習慣。

3.2 線上線下融合，翻轉(zhuǎn)課堂教學

翻轉(zhuǎn)課堂，也可譯為“顛倒課堂”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學習的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學生[5]。在這種教學模式下，課堂內(nèi)的寶貴時間，學生能夠更專注于主動的基于項目的學習，從而獲得更深層次的理解。線上線下融合教學需要改革課題組做好的準備工作包括：首先選擇好合適的在線學習、討論、答疑等平臺，比如學習通、雨課堂等。隨后要有教學課件、錄制的分段式教學視頻、國內(nèi)外精品課程視頻、單元課后習題庫、試題庫及能夠展開討論的知識點等教學資源。課前，教師在課前1 周布置線上學習任務，如教學微視頻、課程PPT講稿，并針對預習任務有少數(shù)簡單的測試題，保證在課前將基礎(chǔ)的、簡單的內(nèi)容熟練掌握，并將線下講解內(nèi)容有效引入，給學生設置埋伏，保證學生帶著問題，有目標地聽課，切實落實以學生為中心的指導思想。線下課程時，以問題為基礎(chǔ)進行教學（Pro-blem-based Learning，PBL），通過組間協(xié)作，引導學生對疑難問題分析、討論、總結(jié)[6]。課后，可以針對線下課程講解內(nèi)容布置課后作業(yè)，也可以針對一些熱點問題布置文獻搜索、閱讀、總結(jié)等任務。但是，這些任務的時間分配要合理，既要保證學生能夠利用碎片化時間，又不能使學生疲于應付。比如，血紅蛋白（Hb） 與氧的結(jié)合，轉(zhuǎn)運氧這一教學內(nèi)容，首先布置給學生與肌紅蛋白（Mb） 結(jié)構(gòu)對比，認識血紅蛋白的結(jié)構(gòu)，了解蛋白質(zhì)與配體結(jié)合的特點，要求學生思考為何血紅蛋白有運輸氧的能力，為何胎兒的血紅蛋白與成人有差別。在線下課程中，以血紅蛋白為何有運氧能力為主線，指導學生分組協(xié)作討論血紅蛋白與一個氧分子結(jié)合后構(gòu)象變化的結(jié)果，結(jié)合氧分數(shù)飽和度曲線所包含的信息，分析在不同氧分壓下血紅蛋白與氧結(jié)合能力不同的氧結(jié)合曲線，認識血紅蛋白4 個亞基的協(xié)同變化及由此引起的氧飽和度差才是血紅蛋白與肌紅蛋白不同，有運輸氧的根本原因。課后發(fā)布可以靈活理解血紅蛋白特性的題和案例，做到學以致用。

“生物化學”翻轉(zhuǎn)課堂教學模式及達成目標見圖1。

圖1 “生物化學”翻轉(zhuǎn)課堂教學模式及達成目標

3.3 融入課堂思政，落實立德樹人

在全國高校思想政治工作座談會上，習近平總書記指出，要利用好課堂教學的主陣地，各類課程與思想政治理論課形成協(xié)同效應[7]。以德育人，離不開課堂思政，但課堂思政是要以潤物細無聲的方式潛移默化，如何挖掘思政元素，需要教師以學生關(guān)注的現(xiàn)實問題為切入點，從哲學、民族自信、專業(yè)自信、中國傳統(tǒng)文化等方面，引導學生形成正確的價值觀、人生觀。同樣，可利用血紅蛋白和肌紅蛋白為例，血紅蛋白的4 個亞基相互協(xié)同，使其不僅跟肌紅蛋白一樣能夠結(jié)合氧，更能夠運輸氧到全身的肌肉組織，其中就有團結(jié)協(xié)作的思政理念。同時，嬰兒血紅蛋白與成人的不同，使其可以從胎盤吸收大量的氧供自己快速生長發(fā)育的需要，一方面說明遇到困難要靈活變通，生物進化尚且能夠變通適應，作為當代天之驕子的大學生更應該遇到問題多動腦，少抱怨。胎兒從母體吸收大量的養(yǎng)分，也反映了母親天生的奉獻精神，讓學生要有感恩的心，父母有意識無意識地總在默默奉獻著，教育學生努力學習付出也是一種感恩的方式。同樣，施一公、顏寧、屠呦呦等科學家在生物學方面的研究成果都可以作為素材，鼓勵學生樹立專業(yè)自信心。

3.4 化結(jié)果考核為過程多元考核，提高學生服務社會的能力

傳統(tǒng)的“生物化學”教學中，考核形式單一，就是平時作業(yè)和期末考試?？茖W的課程考核方式應建立在客觀全面的多元化考核評價體系上，強調(diào)從學習過程、學習成效實踐性的角度出發(fā)，多方位綜合分析評價學生學習成效，促進對學生整體應用能力的全面培養(yǎng)[8-9]。過程性考核注重學生的轉(zhuǎn)化能力，從線上預習完成和掌握情況、在線章節(jié)測驗、問題分析討論結(jié)果等方面入手，培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的學習和思維習慣，避免培養(yǎng)高分低能學生，也避免學生突擊式復習，將期末壓力分散到平時的每一天學習中[10]。比如，線上預習可在平臺直接設定不允許快放，自動檢測完成情況，預習后作業(yè)的完成情況也可以反映學生預習狀況，也可通過預習后的小作業(yè)發(fā)現(xiàn)學生問題所在，從而在線下教學重點講解。在學完生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能、分離、純化，即生物化學靜態(tài)學知識后，會組織一次中期考試。問題分析需要學生查閱一定數(shù)量的文獻和網(wǎng)絡資源，考慮到學生精力和壓力，“生物化學”課程問題分析討論不超過6 次。比如，在講到酶動力學曲線時涉及到酶的特征性常數(shù)、米氏常數(shù)（Km），以丙酮酸為例，結(jié)合Km 定義分析在丙酮酸濃度較低的情況下，同時有丙酮酸脫氫酶、乳酸脫氫酶、丙酮酸脫羧酶作用下，丙酮酸優(yōu)先向哪種途徑代謝，并以此為契機會應用Km 去分析一些生物化學現(xiàn)象。

多元考核中的過程考核評價見表2。

表2 多元考核中的過程考核評價

4 專業(yè)認證OBE 理念下“生物化學”課程教學改革評價與成效

對“生物化學”教學改革的評價主要通過學生問卷調(diào)查、座談會、教學督導委員會的隨機督導檢查，從教學內(nèi)容、教學方法、教學效果、考核方式等方面展開。教學內(nèi)容分為線上部分和線下部分，保證了學生利用碎片化的時間，學生能夠針對已有資料展開討論，線上信息的收集也使線下教學更好地落實了以學生為中心，教師作為組織者有的放矢，統(tǒng)籌安排，提高了學生的參與熱情。教學方式結(jié)合傳統(tǒng)的講解式，增加了探究式、問題式教學，探究式教學培養(yǎng)了學生提出問題的能力，案例式教學結(jié)合健康、生物代謝實際，使學生明顯感覺到知識能夠?qū)W以致用，極大地增加了課程及專業(yè)自信心。過程性考核靈活地檢驗學生，及時發(fā)現(xiàn)學生問題，是促進養(yǎng)成學生終身學習和終身發(fā)展的重要手段?？傊?，在進行教學改革后，學生發(fā)言的積極性、上課專注性和教學滿意度顯著提高。

在2020 年（學生對應2019 級） 初步探索翻轉(zhuǎn)課堂到2021 年9 月開始從培養(yǎng)方案、教學大綱全面按照專業(yè)認證OBE 理念進行修訂后，從教師團隊來說，團隊對課程理念的認識有所改變，教師更注重角色轉(zhuǎn)換，從往屆學生的意見中尋找改進方法，從社會、用人單位對畢業(yè)生考研、考公務員、作為未來教師等各方面要求著手思考，反向設計，引導學生達成高峰成果，落實產(chǎn)出導向。最明顯的變化是學生分析問題、解決開放問題的能力有所提高，學生期末考試成績在同等難度下與未進行改革的2018 級學生相比，平均分數(shù)明顯提高，成績的提高差異顯著。其中，2020 級學生90 分以上學生占比4.71%，80~90 分的學生比例也大于2018、2019 級學生。2020 級沒有低于60 分的學生，2018 級不及格學生比例最高。

近3 年“生物化學”期末考試成績比較見圖2，近3 年“生物化學”期末考試各分數(shù)段比例統(tǒng)計見圖3。

圖2 近3 年“生物化學”期末考試成績比較

圖3 近3 年“生物化學”期末考試各分數(shù)段比例統(tǒng)計

5 結(jié)語

以專業(yè)認證OBE 理念指導，對“生物化學”課程從教學大綱的課程教育目標、教學內(nèi)容的選擇，從線上線下混合式教學改革設計中的翻轉(zhuǎn)課堂、課堂思政、多元考核、改革效果評價與成效，全方位，多維度進行了實踐探索，并取得了一定成效。翻轉(zhuǎn)課堂的改革真正落實了以學生為中心，產(chǎn)出導向的理念，學生主動性提高，視野變得更開闊；問題式教學促進了學生團隊協(xié)作精神的提高，不僅扎實掌握基本理論和概念，重要的是學生提出問題、分析問題和解決問題的能力改善明顯；多元考核方式使學生的基本功扎實，杜絕了考前臨時抱佛腳的現(xiàn)象；課堂思政的有機融入使學生樹立專業(yè)自信心，提升了學生的綜合素質(zhì)，取得了更好的教學效果，受到學生一致的好評。