細胞生物學實驗教學網(wǎng)絡(luò)課程實例應(yīng)用

宋宏濤 張 偉

北京師范大學 北京 100875

細胞生物學實驗教學網(wǎng)絡(luò)課程實例應(yīng)用

宋宏濤 張 偉

北京師范大學 北京 100875

本文探討了建立實驗類課程多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺的必要性。以北京師范大學細胞生物學實驗網(wǎng)絡(luò)課程平臺的建設(shè)為例，介紹了實驗課程多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺的基本組成，并且研究了該平臺的基本組成模塊、各個模塊之間的內(nèi)容和相互聯(lián)系。總結(jié)了多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺的教學優(yōu)勢，網(wǎng)絡(luò)課程平臺與增強大學生自主學習能力、提高科研能力的密切關(guān)系。為細胞生物學實驗課程改革提供新思路。

細胞生物學實驗；網(wǎng)絡(luò)課程；自主學習；多媒體

細胞生物學是從顯微、亞顯微和分子水平上研究細胞基本生命活動規(guī)律的科學，是高等院校生命科學專業(yè)的重要基礎(chǔ)學科。細胞生物學作為一門理論性與實踐性較強的學科，其方法和技術(shù)已經(jīng)滲透到生命科學的各個領(lǐng)域。因此，細胞生物學實驗課程是細胞生物學教學的重要組成部分，它既是細胞生物學理論與實踐相結(jié)合的過程，也是對基本教程中的理論、技術(shù)的進一步補充和深化。

傳統(tǒng)的實驗教學比較強調(diào)知識的傳授、驗證和實驗結(jié)果的獲得，而較少重視學生學習積極性的調(diào)動好能力培養(yǎng)。傳統(tǒng)的實驗教學過程主要是通過口授和板書的方式來講解實驗的原理及步驟，由于口授的差異性與板書的局限性，教師常常難以把實驗內(nèi)容準確而規(guī)范的傳授給學生。其次，不同學生的想象力存在較大差異，傳統(tǒng)的教學模式，直觀性較差、課堂信息量有限，學生容易對實驗步驟的理解上出現(xiàn)偏差。另外，傳統(tǒng)的細胞生物學實驗是由老師準備材料、配制試劑、安排設(shè)備，學生對實驗缺乏整體觀，有些學生只是機械地按照實驗流程操作，這和我們培養(yǎng)學生動手、思考、分析能力的初衷有很大距離。

21世紀以來，生物科學發(fā)展勢頭更加迅猛，生物科學的重要特點之一是其實驗性，傳統(tǒng)的實驗教學已經(jīng)是步履維艱。為此，改變傳統(tǒng)的教學模式，引入高效而動態(tài)的教學平臺具有很重要的現(xiàn)實意義。多媒體網(wǎng)絡(luò)實驗課程的出現(xiàn)為細胞生物學實驗課程的改革提供了一個很好的探索思路。

1 細胞生物學實驗網(wǎng)絡(luò)課程簡介

計算機網(wǎng)絡(luò)是適應(yīng)社會為信息共享和信息傳遞的要求而發(fā)展起來的，高等教育業(yè)面臨著信息化的必然趨勢，教育信息化，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是基礎(chǔ)，教學應(yīng)用是目的。將細胞生物學實驗課程與計算機網(wǎng)絡(luò)進行結(jié)合形成的網(wǎng)絡(luò)課程具有獨特的開放性、交互性、協(xié)作性、共享性和自主性等特點。我們基于校園網(wǎng)的BB網(wǎng)絡(luò)教學平臺建設(shè)了獨具特色的細胞生物學實驗教學網(wǎng)絡(luò)課程。本實驗網(wǎng)絡(luò)課程由4個模塊構(gòu)成：實驗教學信息模塊、實驗課程資源信息模塊、實驗課程論壇模塊以及網(wǎng)絡(luò)課程的維護管理與可持續(xù)發(fā)展模塊。實驗教學信息模塊的內(nèi)容跟其他各個院校無大差異，這里不做贅述，主要圍繞其他3個具有本校特色的模塊討論(如圖1所示)。

圖1 北京師范大學細胞生物學實驗網(wǎng)絡(luò)課程平臺模式圖

1.1 實驗課程資源信息模塊

實驗課程資源模塊包含了細胞生物學實驗課程文檔、推薦閱讀、多媒體資源指導(dǎo)等3個二級模塊。

1.1.1 課程文檔

課程文檔是細胞生物學實驗的指導(dǎo)講義，我們根據(jù)本院的特點和學生的需求，整理了專門適合我們的個性化實驗指導(dǎo)講義，并按照每個實驗把講義制作成幻燈片文件。

1.1.2 推薦閱讀

推薦閱讀模塊的設(shè)置是為了及時的跟蹤最新的生命科學領(lǐng)域，尤其是細胞生物學領(lǐng)域內(nèi)新技術(shù)、新方法、新成果，通過推薦學生閱讀文獻的方式呈現(xiàn)給學生。比如在“動物細胞的原代培養(yǎng)”實驗中，我們推薦了2篇文獻：一篇該方法的原創(chuàng)性論文(讓學生了解這種實驗方法或技能的起源和背景)；另外一篇是最新發(fā)表關(guān)于原代培養(yǎng)技術(shù)的新技術(shù)或者利用該項技術(shù)的成功案例。

1.1.3 多媒體素材資源指導(dǎo)

這是我們細胞生物學網(wǎng)絡(luò)課程的一大特色。一共包含了4個專區(qū)：錄像指導(dǎo)；圖片資源；網(wǎng)絡(luò)鏈接推薦；學生自由上傳專區(qū)。實驗課程是一門注重動手操作能力培養(yǎng)的課程，教師無論在講臺上講多少遍操作要領(lǐng)和注意事項，信息傳至學生那里可能失去一部分信息。針對這個矛盾，我們將細胞生物學實驗課程開設(shè)的所有實驗項目，進行了數(shù)字多媒體化處理。將每一個實驗的準備、試劑配制、實際操作、注意事項及錯誤操作警示等內(nèi)容都拍成了教學短片。通過網(wǎng)絡(luò)課程平臺，學生可以隨時隨地進行觀看，提高了資源利用效率，在教學中收到了一定成效。另外還包括了優(yōu)秀的實驗結(jié)果展示和實驗操作圖片(包含了正確的操作及典型的錯誤操作)板塊。在網(wǎng)站鏈接推薦中增加了有關(guān)細胞生物學技術(shù)研究領(lǐng)域內(nèi)的著名網(wǎng)站、論壇和數(shù)據(jù)庫資源的鏈接。自由上傳專區(qū)，學生可以將自己拍攝的視頻或照片，或從其他渠道獲得優(yōu)質(zhì)多媒體資源上傳至此，經(jīng)過管理員認證通過就可以歸入細胞生物學實驗課程數(shù)據(jù)庫備用。

1.2 實驗課程論壇模塊

實驗課程論壇系統(tǒng)的建立和使用，在時間和空間上延伸了傳統(tǒng)實驗室，為教師和學生提供另一個實驗空間和交流空間。論壇圍繞公告板，Email，BBS論壇3種形式展開。

實驗課程論壇主要分7大板塊：實驗課程資料區(qū)、實驗技術(shù)討論區(qū)、課程問題討論區(qū)、創(chuàng)新實驗區(qū)、最新研究成果區(qū)、我們自己的作品展示專區(qū)以及課程論壇計分規(guī)則。實驗課程資料區(qū)主要提供的由教師整理的實驗課程相關(guān)資料或者學生自己共享的與本實驗課程相關(guān)的各類資源，本課程的所有成員都可以在此下載或上傳合法文件。實驗技術(shù)討論專區(qū)主要圍繞本課程涉及的各項細胞生物學實驗技術(shù)展開討論，教師可以設(shè)置一個的討論專題，學生可以自由的在這里討論實驗中遇到的各種技術(shù)疑點、出現(xiàn)的問題及思考等。課程問題討論區(qū)是為了使得我們的課程能不斷進步發(fā)展而設(shè)置的，學生在這里可以對課程的任何問題提出疑問、建議和指導(dǎo)意見，我們對學生提意見和建議采取積分獎勵，為我們下一年細胞生物學實驗課程的進一步改善提供依據(jù)。

自主設(shè)計創(chuàng)新實驗是細胞生物學實驗課程中比重和時間持續(xù)最長，也是學生出現(xiàn)各種問題最多的實驗項目，是實驗開放式研究型教學的主陣地。開放式研究型教學是激發(fā)學生學習積極性和求知欲、提高實驗技能、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題能力、以及全面提升學生綜合素質(zhì)的重要手段。學生可以隨時發(fā)表自己在實驗進程遇到的問題，其他學生可以給予解答，指導(dǎo)教師及時給學生答復(fù)，最大限度地提高了實驗教學效率。細胞生物學最新研究成果專區(qū)是一個讓學生及時了解細胞生物學領(lǐng)域內(nèi)最新研究成果的窗口。我們自己的作品展示專區(qū)為是專為學生開放的，學生把自己的實驗結(jié)果、照片、視頻和小課件在這里展示和共享，教師要根據(jù)學生的作品質(zhì)量和主動性進行積分獎勵。

1.3 網(wǎng)絡(luò)課程管理與課程可持續(xù)發(fā)展模塊

網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)和日常運行需要占用很大的時間和精力，很顯然僅僅憑借教師的力量肯定是不夠的，細胞生物學實驗網(wǎng)絡(luò)課程平臺的管理維護以教師、助教作為指導(dǎo)力量，積極引導(dǎo)學生推選熟悉網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)小組長作為網(wǎng)管主體加入到網(wǎng)絡(luò)課程的日常維護隊伍中，實現(xiàn)了學生管理學生的模式。學生參與網(wǎng)絡(luò)討論的很大動力來自于平臺的及時性、新穎性和實用價值。我們專門聘任1名研究生助教擔當網(wǎng)絡(luò)主管，及時對平臺資源進行有效更新，積極鼓勵學生為課程平臺提供豐富資源。

2 多媒體網(wǎng)絡(luò)課程平臺的教學優(yōu)勢

結(jié)合我們的教學實踐，我們認為實驗網(wǎng)絡(luò)課程平臺有較強的教學優(yōu)勢。

第一，多媒體網(wǎng)絡(luò)課程平臺有利于提高學生的自主學習能力。所謂“自主學習能力”：指在學習過程中，學生在已有的知識和技能的基礎(chǔ)上，在不斷獲取新知識并運用這些知識的活動中所表現(xiàn)出來的智力和非智力的本領(lǐng)。它包括學生自主選擇學習內(nèi)容的能力，學生獲取信息與資料的能力，處理、運用信息的能力，以及發(fā)現(xiàn)與解決問題的能力。這是當代高速發(fā)展的信息社會對人才的需求，知識是永遠學無止盡的，學生要在大學教育階段學會自主學習能力。多媒體網(wǎng)絡(luò)教學平臺是一種視聽結(jié)合的新型教學模式。靈活多變的多媒體網(wǎng)絡(luò)教學，顛覆了傳統(tǒng)的實驗教學模式，它既能貫徹了實驗教學大綱的內(nèi)容，又可以圖文并茂，還可以視頻方式動態(tài)的模擬實驗過程。多媒體網(wǎng)絡(luò)試驗平臺的靈活多變，不僅從多方面刺激學生大腦皮層，也使實驗教學突破了空間和時間的限制,增加了學生對實驗課的興趣。

第二,多媒體網(wǎng)絡(luò)課程平臺提高了實驗教學的效率。多媒體網(wǎng)絡(luò)平臺是一個開放性平臺,學生可以實驗課前通過平臺全方位了解實驗的內(nèi)容和背景。借助課程平臺上課程資源的充分展示,提高了教學資源的利用度。

第三,網(wǎng)絡(luò)課程平臺促進了實驗教學交流。實驗課后,平臺可以充當實驗反饋平臺,有利于教師盡快掌握學生實驗操作中的問題，收集實驗報告，發(fā)布總結(jié)經(jīng)驗等。同時平臺為學生之間交流架起了橋梁,學生可隨時隨地訪問、學習、發(fā)表意見、交流心得。上述優(yōu)勢是傳統(tǒng)實驗教學模式不具備的,兩種模式的比較見表1。

表1 實驗課程的傳統(tǒng)教學模式與網(wǎng)絡(luò)平臺模式的比較

3 結(jié)束語

細胞生物學實驗網(wǎng)絡(luò)課程需要不斷地完善更新才有出路。網(wǎng)絡(luò)教學平臺為實驗教師帶來很大便利。但實驗課程的網(wǎng)絡(luò)平臺教學對教師的能力提出了更高要求，不僅要掌握更多更新的實驗理論知識和實驗技能，還要求教師掌握一定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)資源共享調(diào)動了學生的自主性，他們掌握的資源和信息量可能比教師更多更全面，教師需要注重自身素質(zhì)的提高。

網(wǎng)絡(luò)課程平臺(尤其是實驗課程的網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè))模式賦予了傳統(tǒng)課堂與實驗室的空間多維性和信息來源廣泛性。網(wǎng)絡(luò)平臺利用了現(xiàn)代化的教學手段，建立傳授和學習知識、實驗技能的立體網(wǎng)絡(luò)，以能力培養(yǎng)為軸心，以教學資源為平臺，充分尊重學生的主題地位和個性發(fā)展，從而自主式、開放式、交互式學習為主體的實驗教學模式，使學生在知識、能力、素質(zhì)、素養(yǎng)方面的培養(yǎng)有機的融為一個整體。

[1]翟中和，丁明孝，王喜忠.新編《細胞生物學》的構(gòu)想[J].中國大學教學，1998，6：23～25

[2]王金發(fā)，何炎明.細胞生物學實驗教程[M].北京：科學出版社，2004

[3]高清祥，侯歲穩(wěn)，高歡歡，等.細胞生物學實驗課程的改革與實踐[J].高等理科教育，2010，2：80～84

[4]王國雄，王金發(fā)，關(guān)浩基.對網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計與開發(fā)隊伍的知識結(jié)構(gòu)的探討[J].中山大學學報(自然科學版)，2002，41：77～79

[5]王華民.利用醫(yī)學微生物學王闊課程平臺培養(yǎng)學生自主學習能力[J].海南醫(yī)學院學報，2008，14(6)：791～796

[6]汪露.利用多媒體技術(shù)提高實驗課有效教學的探討[J].廣東經(jīng)濟管理學院學報，2005，20(3)：90～94

Abstract: In this article, we discussed necessity for establishment of multimedia cell biology experiment online teaching course platform. With the example of cell biology online teaching course platform in Beijing normal university,the basic components of multimedia network platform were introduced, and we studied the linkages between the components.In the end, we summarized the advantages of multimedia network teaching platform, the close relationship between the online teaching platforms and to enhance students’ self-learning ability, to improve their research ability. It would provide new idea for cell biology experiment curriculum reform.

Key words: cell biology experiment course; online course; self-learning; multimedia

The application of cell biology experiment online-teaching course

Song Hongtao, Zhang Wei
Beijing normal university, Beijing, 100875, China

2010-12-16

宋宏濤，碩士，助理實驗師。張偉，博士，副教授。