王麗莉，李一婧，田大維，馬偉超

（天水師范學(xué)院生物工程與技術(shù)學(xué)院 甘肅 天水 741000）

分子生物學(xué)是生命科學(xué)專業(yè)的必修課程，知識(shí)點(diǎn)多且抽象，僅掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)無法滿足實(shí)踐應(yīng)用的需求[1-2]。成果導(dǎo)向教育（Outcomes-Based Education，簡稱OBE）對(duì)引導(dǎo)分子生物學(xué)教育教學(xué)改革具有現(xiàn)實(shí)意義。2003 年12 月北京師范大學(xué)何克抗教授在中國首次正式提出將傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和E-Learning 優(yōu)勢結(jié)合起來的混合式教學(xué)[3-4]，是充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的適合現(xiàn)代教育的一種教學(xué)方法[5-6]，應(yīng)用于高等教育的各個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科，取得了良好的教學(xué)效果[7-8]。本研究通過分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過程以及影響期末成績的主要因素，指導(dǎo)教師注重課程中的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，為進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果提供理論依據(jù)。

1 研究方法

1.1 研究對(duì)象

本研究以分子生物學(xué)課程為研究對(duì)象，選取四個(gè)班級(jí)研究混合式、傳統(tǒng)式教學(xué)在學(xué)生學(xué)習(xí)效果方面的差異。兩個(gè)班的教學(xué)模式為傳統(tǒng)的線下教學(xué)，兩個(gè)班采用線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)，共計(jì)166 人。具體教學(xué)過程如圖1 所示。

圖1 教學(xué)過程

1.2 混合式教學(xué)的實(shí)施

線上的課程內(nèi)容與線下同步，包括課堂授課錄像15個(gè)，錄屏授課錄像72 個(gè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄像1 個(gè)，科研思維訓(xùn)練（課程思政）視頻3 個(gè)，總時(shí)長為12 小時(shí)。共7 個(gè)課程單元，10 個(gè)學(xué)習(xí)序列，88 個(gè)知識(shí)點(diǎn)。試題678 道，其中課程理論測試題為307 題，包括單項(xiàng)選擇題258 題，不定項(xiàng)選擇題45 題，實(shí)驗(yàn)分析題4 題；實(shí)驗(yàn)安全教育測試題371題。線下課程內(nèi)容包括緒論、染色體與DNA、轉(zhuǎn)錄、翻譯、原核調(diào)控、真核調(diào)控、分子生物學(xué)研究方法共7 章。

課前，學(xué)生根據(jù)教師發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，以小組為單位交流、討論、分享學(xué)習(xí)成果，將遇到的問題整理提交，教師對(duì)學(xué)生提出的問題，依次答疑解惑[9]。課中，依據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)的測評(píng)反饋，確定講授內(nèi)容，側(cè)重對(duì)學(xué)生線上自學(xué)過程中的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行講解，學(xué)生以PPT的形式匯報(bào)小組的學(xué)習(xí)成果，分小組討論交流學(xué)習(xí)成果和遇到的問題。有疑惑的同學(xué)可以提出問題，匯報(bào)小組同學(xué)進(jìn)行解答。最后由教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充講解，解決學(xué)生提出的問題。

1.3 考核評(píng)價(jià)

使用難度相同的試卷對(duì)兩組學(xué)生分別進(jìn)行考核，題型包括選擇題（20 分）、名詞解釋（15 分）、填空題（15 分）、簡答題（30 分）和實(shí)驗(yàn)分析題（20 分）組成，前4 題主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，最后一題主要考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的系統(tǒng)性掌握情況，以及科研思維和邏輯思維能力?？偝煽冇善谀┏煽儯?0%）、實(shí)驗(yàn)成績（30%）和平時(shí)成績（20%）組成。

2 結(jié)果與討論

2.1 期末成績的比較

在傳統(tǒng)教學(xué)模式與混合式教學(xué)模式下，學(xué)生期末成績差異顯著（P＜0.001），結(jié)果見圖2?；旌鲜浇虒W(xué)模式下學(xué)生的平均成績（79.86）極顯著地高于傳統(tǒng)教學(xué)模式下的平均成績（73.18）?；旌鲜浇虒W(xué)的成績總體上較傳統(tǒng)教學(xué)的高，教學(xué)效果明顯。

圖2 兩種不同教學(xué)模式的成績

從圖2 可以看出傳統(tǒng)教學(xué)成績的正態(tài)分布比較分散，學(xué)生間的成績差距較大，極差達(dá)到45 分；混合式教學(xué)模式下的學(xué)生成績比較集中，極差僅為29 分?；旌鲜浇虒W(xué)在提高學(xué)生平均成績的同時(shí)，兼顧學(xué)生總體的提升，起到“兜底線”的效果。

2.2 不同題型得分的比較

混合式教學(xué)模式下，填空題得分是傳統(tǒng)教學(xué)的1.19倍，選擇題得分是傳統(tǒng)教學(xué)的1.03 倍，實(shí)驗(yàn)分析題得分是傳統(tǒng)教學(xué)的1.11 倍。而傳統(tǒng)教學(xué)在名詞解釋題上的得分是混合式教學(xué)的1.04 倍，簡答題得分是混合式教學(xué)的1.11 倍。填空題、簡答題和實(shí)驗(yàn)分析題在兩種教學(xué)模式間有顯著差異。各題型間相關(guān)性分析顯示（表1），填空題、簡答題、實(shí)驗(yàn)分析題、總成績與教學(xué)模式之間有極顯著相關(guān)；名詞解釋題與填空題、選擇題、簡答題、總分之間存在極顯著相關(guān)；填空題與選擇題、簡答題、總分之間存在極顯著相關(guān)：選擇題與簡答題、總成績之間存在顯著相關(guān)；簡答題與總成績之間存在顯著相關(guān)；實(shí)驗(yàn)分析題與總成績之間存在顯著相關(guān)。

表1 題型得分、總分、教學(xué)模式之間的相關(guān)性分析

將混合式教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的每個(gè)題型的得分率做比較，結(jié)果如圖3 所示。兩種教學(xué)方式下，學(xué)生得分率最高的都是簡答題，得分率最低的都是實(shí)驗(yàn)分析題。但傳統(tǒng)教學(xué)模式下，各題型的得分率均存在差異，而混合式教學(xué)模式下學(xué)生的選擇題等四種題型的得分率都在70%以上，且各題型的得分率與傳統(tǒng)教學(xué)相比都有所提升。故混合式教學(xué)不僅提高了每個(gè)學(xué)生多個(gè)題型的得分率，還可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)分析題分析的能力，但是混合式教學(xué)的名詞解釋、簡答題的得分率比傳統(tǒng)教學(xué)的低；傳統(tǒng)教學(xué)方式下，學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的得分率高，但實(shí)驗(yàn)分析題的得分率較低。

圖3 兩種教學(xué)方式中不同題型得分率比較

2.3 兩種教學(xué)方式對(duì)學(xué)生能力的影響

為探究兩種教學(xué)方式對(duì)學(xué)生不同能力的培養(yǎng)效果，使用主成分分析法（PCA）將不同題型的考核目標(biāo)歸類為“能力因素”。其中，KMO 值為0.652（>0.6），巴特利特檢驗(yàn)結(jié)果顯著性小于0.001，說明各因素之間關(guān)聯(lián)程度較高，適合做主成分分析，由相關(guān)矩陣計(jì)算其特征值和貢獻(xiàn)率結(jié)果。從表2 知，提取2 個(gè)因子時(shí)，累計(jì)貢獻(xiàn)率為61.377%，能夠反映學(xué)生成績的實(shí)際情況。由表3 知，第一個(gè)因子在選擇題、名詞解釋、填空題、簡答題有較大載荷，在第一主成分中起較大作用的是名詞解釋、填空題、選擇題、簡答題，記作Y1，命名為“基礎(chǔ)因子”；并且第一主成分方差貢獻(xiàn)率為40.403%。第二個(gè)因子在實(shí)驗(yàn)分析題有相對(duì)較大載荷，記作Y2，命名為“能力因子”[10]。

表2 總方差解釋

表3 成分矩陣

根據(jù)成分矩陣可以寫出下面因子得分函數(shù)：

Y1=0.471X1+0.480X2+0.571X3+0.461X4+0.092X5

Y2=-0.0039X1+0.238X2-0.0379X3-0.0378X4+0.893X5

再根據(jù)綜合得分的計(jì)算公式和方差百分比，可以寫出

Y=0.40404×Y1+0.20974×Y2

用該公式計(jì)算綜合得分，結(jié)果顯示：混合式教學(xué)模式下，44 人大于零，39 人小于零；傳統(tǒng)教學(xué)模式下，51 人大于零，32 人小于零。其中，混合式教學(xué)模式下對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)掌握的人數(shù)明顯小于傳統(tǒng)教學(xué)的人數(shù)，但是在能力方面，人數(shù)明顯大于傳統(tǒng)教學(xué)的人數(shù)。因?yàn)榛旌鲜浇虒W(xué)內(nèi)容大部分靠學(xué)生自己獨(dú)立完成，這個(gè)過程提升了學(xué)生靈活性思維的能力，但學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握不太理想，因?yàn)榫€上授課不能對(duì)每個(gè)學(xué)生都面面俱到，有的同學(xué)上課時(shí)不專注，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固。因此，教師在上課時(shí)應(yīng)提高學(xué)生的積極性，讓每個(gè)學(xué)生都參與到課程講授和互動(dòng)過程中，提高教學(xué)質(zhì)量。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，因?yàn)檎n堂的局限性，學(xué)生只能接收書本上的知識(shí)，可能會(huì)使學(xué)生缺乏探索創(chuàng)新的思維。這給教師提出了新的要求，需要改變教學(xué)模式，在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，將前沿技術(shù)、創(chuàng)新成果與課本上的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3 結(jié)論

在教育信息化的大潮流中，出現(xiàn)了很多新的教學(xué)模式，在線課程、MOOC 風(fēng)靡全球，翻轉(zhuǎn)課堂以及互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)等教學(xué)模式成為研究者研究的熱點(diǎn)，混合式教學(xué)也是順應(yīng)時(shí)代而產(chǎn)生的一種新的教學(xué)模式[3]。這種教學(xué)模式既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性[5]，是一種非常適合現(xiàn)代教育的一種教學(xué)方法[6]。文章對(duì)比研究了線上線下混合式教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)兩種不同教學(xué)模式的學(xué)生成績差異，結(jié)果顯示采用混合式教學(xué)的學(xué)生平均成績高于傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)生成績，混合式教學(xué)對(duì)“能力因子”掌握的人數(shù)高于傳統(tǒng)教學(xué)。通過對(duì)五個(gè)題型進(jìn)行主成分分析，探究影響學(xué)生期末成績的主要因素，發(fā)現(xiàn)混合式教學(xué)提高了學(xué)生填空題、選擇題的得分率以及學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析能力，但名詞解釋、簡答題的得分率以及對(duì)“基礎(chǔ)因子”掌握的人數(shù)低于傳統(tǒng)教學(xué)方式?？梢钥闯?，在傳統(tǒng)教學(xué)方式下，學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)類題型的得分率高，但分析類題型的得分率較低，而混合式教學(xué)模式提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析及能力應(yīng)用類題型的得分率，有效提高了學(xué)生的實(shí)踐分析與應(yīng)用能力，有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的養(yǎng)成，這一結(jié)論為指導(dǎo)教師完善、關(guān)注特定的教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果提供了有益參考。