【经验分享】尹燕霞老师:生物化学与分子生物学综合实验SPOC的建设与应用体会
发布时间:2020-02-11  阅读

编者按

      本着“延期开学不停课,多元教学保质量”的原则,教务部邀请有着不同平台使用经历的教师和大家分享在线课程的建设、运行和维护经验,以帮助广大教师更好地开展网络授课。也欢迎各位老师踊跃投稿,和大家分享您开展网络教学的经验和想法,教务部将在“京师人才培养”公众号做不定期推送,敬请关注。


      “生物化学与分子生物综合实验”是面向生物技术、生物科学及励耘生物学等专业本科生开设的集技能训练与创新能力培养于一体的综合型实验课程,注重培养学生综合实验能力及科研思维,强调让学生运用系统的、连贯、科研的思路解决复杂问题。课程内容包括基础训练、目的基因克隆、筛选和表达、酶的分离纯化及酶学特性研究、腹水抗体制备及其效价检测、分子筛层析分离标准蛋白、植物总RNA的提取及RT-PCR、综合设计实验以及其他延伸学习内容等。课程在2018年-2019学年春季学期和2019年-2020学年秋季学期的小班教学中使用了学校SPOC云平台,采用线上与线下学习相结合的教学方法进行混合式教学。两轮SPOC课程顺利运行,学生普遍认为SPOC学习方式收益很大。

基于异步SPOC综合实验的混合式教学过程示意图


1、SPOC课程资源建设

     2018年已经完成了综合实验课程全部内容的授课和实验操作视频录制,覆盖实验课程的所有核心技术和方法的理论知识和全程实验操作,按知识点和技术要点进行分割、制作,将全部课程内容碎片化为近200个视频,每个视频5-20min,建设了分子生物实验MOOC和生物化学实验MOOC,并在在中国大学MOOC平台(https://www.icourse163.org/)进行开课,面向社会开放。同时基于MOOC的专属在线课程生物化学与分子生物学综合实验异步SPOC在学校云平台面向北京师范大学生物类本科生开放。

      异步SPOC线上模块包括课程大纲、课程公告,评分标准、课件(教学课件、教学视频等)、单元测验与作业、考试、讨论区包括课堂交流区、老师答疑区、综合讨论区等。SPOC线上资源包括所有线下实验项目和延伸学习的实验项目、测验题、单元作业、讨论题等,其中每个实验项目又包括涉及实验背景与实验设计等理论知识的教师讲授、以微距近景拍摄方式录制的全程实验操作和虚拟仿真实验操作等3部分。线上内容与线下教学实验遥相呼应。

综合实验SPOC线上课程体系


SPOC线上讨论区


2、线上教学

       学生注册登陆后,根据教师发布的教学计划和学习安排表,在下一次实验课之前,学生进行线上SPOC实验内容的学习,自行选择时间和地点上网登录观看视频和课件,进行虚拟仿真实验操作、在讨论区参与讨论、对难以理解的内容进行提问、限时完成单元测试及作业,并阅读相关文献等。同时教师和学生之间通过 SPOC论坛展开教学交流,引导学生思考讨论。

学生观看教学视频、实验操作视频


学生观看课件文档

SPOC上观看虚拟仿真实验操作的录屏

在虚拟平台上进行虚拟操作分析

学生在讨论区参与讨论


 3、线下实验教学

      线下课堂以学生为中心,采用多种教学方法组织教学:① 分成若干2-3人小组,组内成员团结协助完成实验操作、撰写科研论文式的实验报告,且要求每份实验报告具有独特性,能够反映该小组通过课程学习能达到学以致用的水准;② 在部分实验环节中,设置学生参与的专题研讨,针对整体实验设计、研究理念、科研诚信等大方向,以及引物设计、实验误差分析等小细节,引导学生讨论;③其他形式:如文献研读、口头汇报等。

4、线上学习数据统计分析

      教师需要关注和回复学生在课程讨论区提出的问题,和学生交流互动,关注学生线上作业完成情况,在SPOC管理后台对学生学习数据进行分析,根据分析结果对教学计划、教学内容合理性等进行评估,以便做出调整。

学生学习数据统计一


学生学习数据统计二


学生学习数据统计三

5、课程成绩评定

      为了体现基于SPOC的混合式教学模式的教学效果,课程成绩评定方式由线上和线下2部分构成。采用过程性评价,既考查实验操作过程,又突出主动学习过程。一是考核学生的线上学习情况,包括在线学习时间、讨论区的讨论发言(发帖数量和质量、回答他人问题等)、单元测验、作业、期末测试等来评价学生线上的学习效果,占实验总成绩的25%;二是考核学生线下实验学习情况,包括实验报告、实验设计、实验态度、实验技能与习惯、动手操作能力、解决实际问题的能力,占实验总成绩的75%(如下图)。

基于SPOC的线上线下混合式教学模式课程成绩评价体系


6、教学效果与反思

      该课程春季学期参与学生总数是30人,一学期平台上分享了视频、文本、文献等资料约24G,进行了683个的讨论和作业提交。秋季学期参与学生15人。课程主要是基于SPOC平台的线上线下相结合的混合式实验课程,运用SPOC平台课程资源及讨论区进行线上教学,在线实时查看学生参与不同学习活动和使用学习资源的情况,多元的学习分析和数据统计,灵活调整授课内容和方式及课程重点,更好地实现教与学的翻转。将线上与线下学习充分结合,与时俱进,不断改进教学内容及教学方法,期望打造国家级线上线下混合式一流实验课程。通过SPOC线上学习,提高了学生的自主学习能力、预习课程的积极主动性和个性化学习的兴趣,使他们获得充分展示的机会,同时提高了学生灵活应用知识的能力、动手操作能力及解决复杂问题的能力。学生自身的学习方式、状态和参与度发生了明显的变化,由被动学到主动学,由被动思考到主动深入思考,敢于质疑敢于提问。锻炼了学生多方面的能力如自主学习能力,演讲能力、团队协作能力、解决复杂问题的能力;学习时间相对自由,可以反复学习与思考;通过汇报和研讨,实验操作显得更加得心应手,实验效果更好,提升了学生的科研自信。