Design and Practice of Blended Teaching of Cell Biology Based on Rain ClassroommjD知览论文网 mjD知览论文网
MAXuejing BAI Jing LI Junfu LI Mengran LO JingmjD知览论文网 mjD知览论文网
LI Mo GAO Wenbin ZHANGmjD知览论文网 mjD知览论文网
ZhaoyingmjD知览论文网 mjD知览论文网
Department of Life Sciences, Cangzhou Normal UniversitymjD知览论文网 mjD知览论文网
Department of Agriculture andmjD知览论文网 mjD知览论文网
Animal Husbandry Engineering, Cangzhou Technical College
mjD知览论文网 Abstract：Cell biology is a basic course for biological science majors in normal colleges and plays an important role in professional guidance. In this paper, combined with the blended teaching practice of cell biology based on Rain Classroom, the teaching method, implementation process, resource construction, assessment evaluation and teaching effect of this course are expounded and discussed. The results of the questionnaire survey show that the blended teaching based on Rain Classroom helps students learn theoretical knowledge in depth, improve their comprehensive ability and cultivate their interest in learning.mjD知览论文网 mjD知览论文网 Keyword：rain classroom; cell biology; blended; teaching practice;mjD知览论文网 mjD知览论文网
细胞生物学作为师范院校生物科学专业学生的学科基础课和专业核心课，与生物化学、分子生物学、微生物学、免疫学等多门学科相互联系、相互渗透，承担着重要的专业引导作用[1]。细胞生物学是现代生命科学的基础学科，主要研究细胞的结构、功能及重要生命活动，学科理论复杂深奥，并且内容繁多、概念抽象，尤其是相关理论和技术发展日新月异，很难让学生在有限的课堂教学学时内完全熟练掌握课程内容。因此，丰富优质的慕课(massive open online course, MOOC)[2]资源是细胞生物学课堂教学的有力补充，可满足学生的个性化需求，拓展获取知识的渠道。并且，在教育教学信息化的浪潮下[3]，各种线上学习平台如雨后春笋般涌现，其中雨课堂是一款优秀的掌上学习教育平台，具有功能多、互动好、易拓展、多样化的特点[4]，以雨课堂+腾讯会议进行直播的形式进行课程教学可以取得良好的学习效果。mjD知览论文网 mjD知览论文网
本研究在细胞生物学教学实践中，以课堂为主阵地，以雨课堂为媒介，选择性地将MOOC的优质资源引入、整合进线下课堂，而部分线下教学资源和任务放到线上，实现全程有监督、有反馈、有个性的线上线下混合式教学[5,6]，能够为细胞生物学“学生中心”教学提供一种行之有效的方法，整合优质教学资源，提高学生学习兴趣，改善学生学习效果，使细胞生物学课程更加系统化和多层次化，有利于提高学生的自学能力、科研水平和综合素质，为国家生命科学研究和中学生物教学培养合格人才，对提高教学质量、深化课程教学改革具有十分重要的意义。mjD知览论文网 mjD知览论文网
1 教学方法mjD知览论文网 mjD知览论文网
本课程教材为丁明孝主编的《细胞生物学》（第5版），开课学期为第四学期，共48学时，授课对象为生物科学专业大学二年级学生，班容量为40人，共3个平行班。课程根据不同教学目标采用不同的教学方法，将混合式教学模式贯穿教学的课前、课中、课后全过程，利用雨课堂线上监测功能加强对课前预习和课后复习的监督、评价，在课堂教学中，以学生的学为中心，通过安排学生讲解课程内容、展示讨论课题、完成课堂习题提高其学习积极性，要求学生有足够的课前和课后学习时间投入，课内外有机结合，以达到课程学习要求与目标（见表1）。mjD知览论文网 mjD知览论文网
表1 教学方法与教学目标对应表mjD知览论文网 mjD知览论文网
Table 1 Correspondence between teaching methods and teaching objectivesmjD知览论文网 mjD知览论文网
2 实施过程mjD知览论文网 mjD知览论文网
本研究结合学生学情，提出了图1所示的实施流程，分为课前、课中、课后三个学习阶段。在课前阶段：教师应用雨课堂“新建手机课件”功能制作竖版预习课件，慕课视频选自四川大学细胞生物学国家级精品课程，对讲解精彩、反映前沿的片段制作剪辑上传至雨课堂视频资源库，再插入课件；预习测验为名词解释，点击“雨课堂”、“主观题”插入课件，设置为上传音频；思维导图以主观题形式考查，要求学生应用XMind软件自主绘制，上传图片；课堂课件在雨课堂发布，便于学生准备课上讲解和浏览。在课中阶段：课堂习题为每次课（2课时）5道选择题，点击“雨课堂”、“单选题/多选题”插入课堂课件，发布时设置限时答题；课程思政内容由教师讲解，紧密结合科学前沿，培养学生的科学思维和爱国主义精神；课程讲解由师生共同完成，师生讲解时间比例大约为2:1，将重点小节内容分配给自愿报名的同学，教师进行补充和深化，在较基础的内容中挑选2~3张课件分配给随机点名的同学；成果展示的课题选自上海交通大学和《科学》杂志共同发布的125个科学问题。在课后阶段：学术讲座选自中国科学院科学前沿进展名家系列讲座，在课余时间为学生播放，学生自愿参与；单元测验以选择题、填空题、判断题为主，每章内容学习完成后在雨课堂发布；讨论探究以小组为单位，针对选定的科学问题进行自主搜集、阅读、整理，制作成果展示的课件；沟通答疑在每周2小时的辅导时间进行。下文以第九章第四节《染色体》为例，介绍混合式教学实施过程。本节内容课时为1课时。mjD知览论文网 mjD知览论文网
2.1 课前mjD知览论文网 mjD知览论文网
在雨课堂发布预习课件，学生学习课件内容、组织教学语言；教师在雨课堂监测学习数据，了解学情，课前采用自愿报名与随机点名相结合的方式安排讲解任务，为课堂讲解做准备。mjD知览论文网 mjD知览论文网
2.2 课中mjD知览论文网 mjD知览论文网
准备环节：打开雨课堂，选择本地课件或课件库，打开课件；点击课堂互动，选择腾讯会议，选择云录制并登录账户，共享屏幕，打开话筒并共享电脑声音。mjD知览论文网 mjD知览论文网
导入环节：点击雨课堂课件中插入的网络视频或慕课视频开始按钮，视频演示染色体，引导学生重点关注染色体的结构，吸引学生的注意力，激发学习兴趣，导入本节内容。mjD知览论文网 mjD知览论文网
组织教学环节：除提前报名讲解的同学外，再通过雨课堂随机点名选择其他同学，分配讲解任务，邀请以上同学上台讲解如下内容：mjD知览论文网 mjD知览论文网
1、染色体的形态结构：结合图片讲解染色体的四种类型，并指出主要结构；结合图片讲解着丝粒的结构，并重点讲解动粒结构域；结合图片讲解染色体的其他主要结构。mjD知览论文网 mjD知览论文网
2、染色体的功能元件：结合图片讲解三种功能元件，并介绍人造微小染色体的概念；重点讲解亮氨酸缺陷酵母转化实验，说明三种功能元件的作用；结合诺贝尔奖得主工作，讲解端粒的功能和复制机制，并视频演示端粒的复制；简要介绍端粒的另外一种形成机制；结合图片简要介绍酵母人工染色体的作用。mjD知览论文网 mjD知览论文网
3、课程思政：教师讲解中国科学家将具有16条染色体的酿酒酵母进行十五轮染色体融合，最终成功创建只有1条染色体的酿酒酵母菌株，这是世界首例人造单染色体真核细胞。尽管染色体结构发生巨大变化，但细胞生长和功能没有变化，这说明天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约。激发学生的民族自豪感与自信心。mjD知览论文网 mjD知览论文网
4、染色体带型：简介核型、核型模式图、染色体显带技术的概念，结合图片介绍获得核型的流程和核型模式图。mjD知览论文网 mjD知览论文网
5、特殊染色体：结合图片讲解多线染色体的形态结构；结合图片讲解灯刷染色体的形态结构。mjD知览论文网 mjD知览论文网
学生每讲完一部分，教师都要根据讲解情况进行有针对性的补充与讲解。mjD知览论文网 mjD知览论文网
知识巩固环节：雨课堂发布习题，学生限时答题，教师根据答题情况进行讲解。mjD知览论文网 mjD知览论文网
拓展与现实应用环节：视频演示利用人工合成的酵母染色体存储图片和视频，并实现数据的稳定复制和快速可靠读出。mjD知览论文网 mjD知览论文网
结束授课后，在腾讯会议的“我的录制”中自动生成课程视频文件，并在雨课堂教学日志中生成视频链接，方便学生后续复习。mjD知览论文网 mjD知览论文网
2.3 课后mjD知览论文网 mjD知览论文网
在雨课堂发布第九章单元测验，自主查阅资料，小组讨论基因组中端粒和着丝粒的功能是什么，制作成果展示课件。mjD知览论文网 mjD知览论文网
3 资源建设mjD知览论文网 mjD知览论文网
《细胞生物学》课程具有丰富的课程思政资源，本研究结合课程内容选择相应的最新科研成果，帮助学生在了解科学前沿进展的同时培养科学精神和爱国情怀。课程思政资源的建设内容见表2。mjD知览论文网 mjD知览论文网
表2 课程思政资源建设mjD知览论文网 mjD知览论文网
Table 2 Construction of curriculum ideological and political resourcesmjD知览论文网 mjD知览论文网
《细胞生物学》课程内容与医学联系紧密，因此在拓展应用环节，采用讲解、提问、演示的形式引导学生应用细胞生物学基本知识分析生命现象，尤其是疾病发病机制，帮助学生将理论知识灵活运用到实际生活中。应用拓展资源的建设内容见表3。mjD知览论文网 mjD知览论文网
表3 应用拓展资源建设mjD知览论文网 mjD知览论文网
Table 3 Construction of application and development resourcemjD知览论文网 mjD知览论文网
4 考核评价mjD知览论文网 mjD知览论文网
《细胞生物学》课程通过引领学生学习细胞的结构、功能和生命活动规律，使学生全面而系统地理解细胞内的生命活动，并为现代生命科学各个领域的深入研究奠定良好的基础。课程考核方式如下：期末总成绩=40%×过程性评价成绩+60%×期末考试（综合性评价）成绩，其中过程性评价满分100分，占比40%。过程性评价成绩=30%×单元测验成绩+20%×课堂习题成绩+20%课程讲解成绩+20%预习课件成绩+10%成果展示成绩。单元测验、课堂习题由雨课堂自动判分，课程讲解和成果展示由教师按照积极性、创新性、认真度、逻辑性、表达力五个指标进行打分，预习课件的MOOC学习时间由雨课堂自动判分，名词解释和思维导图由教师打分。期末考试客观题由雨课堂自动判分，主观题由教师打分。学生通过单元测验、课堂习题、预习课件可以夯实细胞生物学基础知识，通过课程讲解和成果展示对知识运用能力进行充分训练，通过探究细胞生物学领域的科学前沿课题拓宽视野，培养科学探究能力，通过各环节生物学核心素养内涵的融入，为今后的中学生物教学工作打下良好基础，通过自主、灵活地完成各项任务，培养独立自主进行搜集、阅读、整理和讲解的能力。mjD知览论文网 mjD知览论文网
5 教学效果mjD知览论文网 mjD知览论文网
本研究实践“学生中心”理念，借鉴西南大学细胞生物学课程调查问卷[7]对学生满意度进行了调研(n=110)，学生对混合式教学效果的评价结果见表4。超过70%的学生认为混合式教学增加知识掌握程度，提高沟通表达能力；超过75%的学生认为混合式教学拓宽知识面，提高团队协作能力，培养解决问题能力，增加课堂互动性；84.55%的学生认为混合式教学提高自主学习能力；69.09%的学生认为混合式教学提高学习兴趣。该结果说明大部分学生对本课程的教学模式是认可的。mjD知览论文网 mjD知览论文网
表4 学生对混合式教学效果的评价mjD知览论文网 mjD知览论文网
Table 4 Students' evaluation of the effect of blended teachingmjD知览论文网 mjD知览论文网
6 讨论mjD知览论文网 mjD知览论文网
基于雨课堂的《细胞生物学》混合式教学充分发挥了线上和线下教学两种方式各自的优势，在保证大部分学生掌握基础知识的前提下，提高了课程的深度和广度，并将课程学习延伸至课前和课后，有效提高了学生的自主学习能力。虽然存在一些问题，比如部分学生学习兴趣不高，但大部分学生对这种教学模式认可度较高。后续将更加注重根据学情及时调整教学策略和内容，引导学生增强对《细胞生物学》课程的学习兴趣，比如去掉随机点名环节以减少学生的紧张畏难情绪，降低习题难度和减少测验数量，将预习课件中的名词解释和思维导图改为客观题，适当删减艰深内容，用更加通俗的语言讲解，课前帮助修改学生的展示内容等。mjD知览论文网 mjD知览论文网
参考文献mjD知览论文网 mjD知览论文网
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[3] 余胜泉, 路秋丽, 陈声健.网络环境下的混合式教学——一种新的教学模式[J].中国大学教学(YU Shengquan, LU Qiuli, CHEN Shengjian. Blended teaching in the network environment——a new teaching mode[J]. Chinese University Teaching), 2005, 10: 50-56.mjD知览论文网 mjD知览论文网
[4] 鞠吉雨, 刘琳琳, 杜鸿斌, 等.雨课堂混合式教学模式在形成性评价中的应用——以细胞生物学课程为例[J].中国高等医学教育(JU Jiyu, LIU Linlin, DU Hongbin, et al. The application of the Rain Classroom blended teaching model in formative assessment——taking the course of cell biology as an example[J]. Chinese Higher Medical Education), 2022, 5: 45-46.mjD知览论文网 mjD知览论文网
[5] 尹苗, 李逢庆.《细胞生物学》课程混合式教学的设计与实践[J].中国细胞生物学学报(YIN Miao, LI Fengqing. The design and practice of blended teaching in the course of cell biology[J]. Chinese Journal of Cell Biology), 2018, 40(2): 260-268.mjD知览论文网 mjD知览论文网
[6] 郭海英, 王志, 星懿展, 等.基于移动终端的“三段式”导学在细胞生物学教学中的应用效果评价[J].中国细胞生物学学报(GUO Haiying, WANG Zhi, XING Yizhan, et al. Evaluation of the application effect of "three-stage" guidance based on mobile terminals in cell biology teaching[J]. Chinese Journal of Cell Biology), 2022, 44(6): 1103-1108.mjD知览论文网 mjD知览论文网
[7] 邱小燕肖雄细胞生物学“智慧课堂’教学模式的实践与探索[J].中国细胞生物学学报(QIU Xiaoyan, XIAO Xiong. Practice and exploration of cell biology "Smart Classroom" teaching mode[J] ChineseJournal of Cell Biology), 2021, 43(12): 2377-2381.
