基于微信互聯網平臺的研究生高級生物化學課程改革與建設

吳丹 吳敬

摘要：隨著當代信息技術向教育領域的擴展，多媒體和計算機網絡在教育過程中的應用越來越普遍。網絡教育在教學改革中具有重要作用。本文通過論述基于微信公眾平臺的網絡課程設計、開發和應用，闡明了網絡課件在《高級生物化學》課程教學中的重要作用，提出了網絡課件在設計、開發和實際應用過程中應該注意的問題，為基于微信互聯網平臺的《高級生物化學》課程教學改革和建設提供了理論和實踐的依據。

關鍵詞：網絡；微信公眾平臺；《高級生物化學》；教學改革

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）38-0090-03

“高級生物化學”是生物化學與分子生物學以及農學各相關專業碩士研究生的必修課之一。它是介于生物化學和分子生物學之間的一門學科，是在基礎生物化學上的進一步提高與延伸，具有多種現代生物理論相互關聯的特征。近十幾年，生物化學領域的新發現、新進展層出不窮，已成為生命科學中最活躍的帶頭學科，其理論和技術已廣泛應用于生命科學的各個領域，因此高級生物化學課程教學內容和方法也需要進行不斷地改革。目前高校科學研究的主體是研究生群體，在研究生高級生物化學的課程教學中以科研能力培養為導向，強化其科研素質是本課程教學的重點和難點，一直是我們多年高級生物化學平臺課教學實踐中積極關注、思考并不斷實踐探索的問題。隨著建設創新型國家目標的提出，創新能力是衡量研究生教育質量的重要指標。因此應根據該課程發展趨勢及對研究生人才培養的需要，結合本校的實際條件，開展研究生高級生物化學課程的教學改革，進一步加深和拓寬生物化學的基本理論，更高層次地認識生物化學的基本原理、事實和現象，以強化學生在生物化學、分子生物學及分子遺傳學等方面的創新研究，提高其科研素質并培養其良好科學精神，為培養具有國際競爭力的創新型人才奠定基礎。

近年來的信息技術的高速發展對高校課程的改革帶來沖擊，也給高校課程的改革帶來了新的機遇。網絡在教育領域中的廣泛應用，具有傳統教育媒體所沒有的優勢，使教育內容、教學方法、教學模式以及教育思想、教育體制發生著深刻的變革。由于研究生高級生物化學的內容復雜且綜合了多種生物理論知識，隨著生物技術發展更新速度越來越快，急需建立課外網絡第二課堂以行之有效地拓展課堂教學，以強化師生之間的實時溝通效率，這對于提升課堂教學質量，促進研究生創新能力具有顯著的作用。隨著移動互聯網的飛速發展，移動設備（智能手機、平板電腦）已成為人們生活中的重要部分。移動學習也成為近年來的研究熱點。移動學習使人們能夠不受時間、空間的限制，實現隨時隨地學習的模式，具有移動性、及時性、網絡性、跨時空性、個性化及泛在性等特征[1]。微信公眾平臺是騰訊公司于2012年8月推出的一款產品，其為移動終端設備微信軟件提供了一套后臺內容管理應用，可以實現對關注用戶的信息的主動推送，雙向交流及個性化多媒體回復[2]。微信公眾平臺輔助教學具有其自身獨有的優勢：（1）可以群發推送信息到用戶的手機，并可以設置關鍵詞自動回復；（2）用戶不需要下載就可以在微信平臺中閱讀學習資料，并可以在微信中永久保存。截至2013年11月，騰訊微信宣布微信用戶已突破6億，特別是在大學生群體中，微信的使用率極高[3]。另外微信產品不斷升級，各種功能不斷研發，使得微信和微信公眾平臺的功能越來越強大，對校園微信公眾平臺的發展提供了技術支持。建立高級生物化學課程微信公眾平臺，為研究生高級生物化學課程教學改革提供了良好的契機。

一、微信平臺對教學模式提供的功能支持

1.微信平臺對教學模式提供的功能支持如圖1所示。移動學習使學習者能夠進行多層次的交互，從物理設備和社會交往領域等獲取經驗，使學習更具體驗性和豐富性[4]。微信提供了視頻、語音和文本方式的交互形式。文本提供了簡單的文本信息交互；語音則提供了一種方便、快捷的溝通手段，相比文字和圖片更具親和力；視頻功能可以實現視頻語音的雙向實時連接，相對語音使用者的交互感受更佳。微信還具有信息推送功能，信源主動將信息推送給用戶，具有及時性強、更新性好的特點。微信的智能應答響應是微信平臺后臺的一項功能，使用者可以根據關鍵詞設置自動只能回復，處理一些常用的查詢和提問。智能應答響應為信息的交流擴展了創意施展額空間，并提高了信息傳遞的效率[5]。利用微信平臺提供的視頻、語音、文本交互、信息推送和智能應答響應等方式，教師可以進行教學信息聚合、推送和啟用自動回復響應功能，將開發的微課視頻等相關學習資源推送到學生微信端。學生可隨時隨地學習，并可與老師實時交流，從而達到碎片化的學習效果。

2.微信公眾平臺解決方案。建設微信公眾平臺存在三個方面的設計。首先要構建三層應用體系結構，第一層是數據庫服務器，第二層是Web服務器，第三層是微信服務器，用戶通過智能設備與公眾平臺交互實現與微信服務器交互，核心是之間的Web服務器。其次是需要解決好幾個微信公眾平臺接口功能實現關鍵點，分別為Web服務器與公眾號之間的相互認證，個人微信號和公眾平臺之間的認證，獲取用戶OpenID，以及自定義菜單。最后是Web管理的擴展功能，實現其關鍵點有兩個：關注者賬號管理，媒體素材管理[6]。

二、微信公眾平臺支持下的高級生物化學課程建設

1.微信公眾平臺輔助高級生物化學課程教學模式設計。如圖2教學模式圖所示，本課程以微信網絡平臺為基礎，強化學生的自主學習能力與拓展課程學習的相關資源，結合課堂教學，創建一種利用網上資源的互動式創新教學方法[7]。總體教學模式是課堂教學加自主學習，課堂教學內容集中在課程的基本內容、重難點的講授和學習，課堂之外通過大量的文本資料、圖片、動畫演示、多媒體輔助等手段為學習者展現高級生物化學的知識要點，通過多重表現手法，化解難點。該教學模式將充分利用網絡條件進一步加強高級生物化學理論教學、學科前沿發展動態、課外輔導等環節的自主性學習，既能發揮教師的主導作用，又有利于學生個性發展。網絡學習貫穿課堂教學的教學理念為高級生物化學教學的改革帶來了新的方向，但同時也會伴隨一系列問題有待于去解決。網絡教學啟用后，網絡平臺的運作、“微課”資源的設計、教學路線的安排都有賴于教師的能力和水平。新的教學模式需要高級生物化學教師從傳統教學方式中走出來，利用現代化的微資源引導教學，因此在課程開展中還要注重意見的收集，做好課程評價和經驗總結工作，及時調整并優化教學方案，使新的教學模式能真正讓學生受益[8]。

2.新型課程教學內容建設與實施。（1）課堂教學內容建設。教學改革目標是實現課程體系和教學內容的現代化，以適應社會經濟發展對高層次創新人才的需要。因此本課程首先制定科學的、符合生物化學發展趨勢的、體現現代研究生教育特點的《高級生物化學教學大綱》和內容體系。教學內容經過精選后編為四章，分別是蛋白質化學、基因與基因組學、蛋白質組學、代謝組學。為了進一步培養研究生動手和創新能力，還對課程設置進行了改革，在每章內容中最后增加了同科研課題緊密結合的綜合性實驗課程，分別是α-環糊精葡萄糖基轉移酶熱穩定性分子改造和γ-環糊精葡萄糖基轉移酶產物特異性分子改造、異源表達食品酶的重組大腸桿菌或畢赤酵母基因工程菌的構建與誘導表達、基于蛋白質組學的重組工業微生物分泌途徑分子改造和細胞功能優化、利用基因工程技術實現大腸桿菌產特定氨基酸的代謝途徑定向改造。實驗課程從實驗設計到實驗材料收集，都由學生安排，不僅強化了學生的團隊配合意識和自我思考能力，還極大程度上激發了研究生們的學習熱情。（2）網絡課程建設。網絡課程是傳統課堂的網絡版與內容補充，與課堂同步。在內容制作上，首先充分考慮高級生物化學課堂實際狀況，采集“微課”資源并錄制。有關高級生物化學課程的重點理論知識可以采用動畫視頻的模式進行展現，內容清晰簡明，盡量將抽象問題簡單化。實驗課程可以采用近鏡頭錄制實驗細節并適當加入操作關鍵點、注意點等提示信息便于學生把握重點難點，視頻時長控制在10分鐘左右；其次，將制作好的“微課”學習資源上傳到網絡教學平臺，并為“微課”設置過關任務，發布“任務單”。同時還要搭建在線答疑、在線討論等學習環境，便于學生的交流與討論；最后，在完成上述工作的基礎上，組織學生在規定的時間內根據“任務單”，通過觀看微視頻，參與在線答疑、討論等環節完成教師所設置的過關任務，實現知識或者技能的傳遞[9]。（3）討論區建設。高級生物化學內容復雜，信息量大，而且現有的課堂教學留給師生交流的時間很少，因此討論區可作為答疑平臺解答學生的問題。此外，教師還需要經常發起一些開放新的話題或者活動，讓學生參與討論，教師可介紹一些最新的研究技術如crispr基因編輯技術以及最新的研究理論如蛋白質乙酰化修飾調節細菌毒力新機制等作為引入話題來提高學生對高級生物化學的興趣，從而引導他們自主學習各種相關生物化學理論知識和實驗技能。

三、移動網絡教學應注意的問題

首先是要引導學生在網站上完成課后任務、測驗等，培養學生利用微信平臺網站提高學習效果的習慣。其次，要注意手機上網的特點，學生往往在課間、休息時用手機上網，上網時間經常斷斷續續呈碎片化，因此在發布網絡學習內容時要充分考慮到碎片化的問題，將知識分割成相對獨立的小知識點，方便學生學習。再次，還要引導學生學會自己利用網絡查找資料的能力。比如對于拓展資料，可以給出一些數據庫與關鍵詞，讓學生自己檢索，培養學生自己解決問題的能力。最后，要特別注意與學生的互動，只有及時回答學生提問，經常性地分享優質的資料，才能受到學生的信賴，圍繞網絡平臺的教學活動才能順利進行。移動互聯網為傳統教育注入了新鮮血液，提供了更加高效、靈活的教學手段。同時，網絡教學也是一個持續發展、不斷更新的過程，對教師也提出了更高的要求，除了要求教師具備多媒體制作、網頁的維護等能力外，更需要對教學資源的不斷豐富及呈現形式創新。

參考文獻：

[1]王建華，李晶，張瓏.移動學習理論與實踐.北京：科學出版社，2009：25-26.

[2]微信公眾平臺（百度百科）[DB/OL].http：//baike.baidu.com/view/9212662.htm.

[3]鄧小霞.微信公眾平臺輔助課堂教學實證研究[J].現代計算機，2014，02（中）：41-45.

[4]Yu-Liang Ting. Using Mobile Technologies to Creat Interwoven Learning Interactions：An Intuitive Design and its Evaluation[J]. Computers & Education，2013，（1）：1-13.

[5]淺談基于微信平臺下的翻轉課堂教學模式的構建[DB/OL].http：//www.doc88.com/p-9159306727639.html.

[6]倪禮豪.微信公眾平臺在翻轉課堂中的應用研究[J].軟件，2015，36（4）：114-118.

[7]汪曉東.“翻轉課堂”的實踐困惑如何應對[N].中國教育報，2014，24（6）.

[8]劉銳，王海燕.基于微課的“翻轉課堂”教學模式設計與實驗[J].現代教育技術，2014，24（5）：26-32.

[9]鄭君芳，賀俊崎.“微課“與”翻轉課堂“應用于生化化學的初步探析[J].繼續醫學教育，2014.28（11）：71-73.