計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在生物化學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

黃 卉

(肇慶醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，廣東 肇慶 526020)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在生物化學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

黃 卉

(肇慶醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，廣東 肇慶 526020)

在傳統(tǒng)的生物化學(xué)試驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性不高，參與度不足，而且由于信息資源有限，后續(xù)的探究評(píng)估環(huán)節(jié)無(wú)法進(jìn)行。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有多樣性和開放性特點(diǎn)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠促進(jìn)教學(xué)模式的優(yōu)化，使教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)即時(shí)共享。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；生物化學(xué)；開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)；應(yīng)用

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于具有開放性和多樣性的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在各個(gè)科目中。該模式突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的壁壘，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生自主探究、自主創(chuàng)新能力具有積極意義。在生物化學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，充分利用了當(dāng)今科學(xué)發(fā)展成果——計(jì)算機(jī)技術(shù)，使得其教學(xué)資源更為豐富，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源的共享，促進(jìn)了教學(xué)模式的優(yōu)化，推動(dòng)了高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的發(fā)展與完善。[1]

一、傳統(tǒng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)潛在不足分析

(一)學(xué)生參與積極性不高

在傳統(tǒng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師習(xí)慣于照本宣科，一味地向?qū)W生傳輸自己所知以及課本上的知識(shí)，學(xué)生覺(jué)得教學(xué)內(nèi)容枯燥無(wú)趣，失去學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，老師通常會(huì)叮囑學(xué)生嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)流程操作，會(huì)將實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及一些關(guān)鍵性的正確結(jié)果公示出來(lái)，這樣固然能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果，同樣也限制了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力，扼殺了探究學(xué)習(xí)的萌芽，導(dǎo)致學(xué)生們動(dòng)手操作的積極性不高。在這種情況下，教學(xué)質(zhì)量完全無(wú)法得到保證，因?yàn)橐坏W(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是一種負(fù)擔(dān)，完成實(shí)驗(yàn)只是為了交差，實(shí)驗(yàn)報(bào)告都是按照最標(biāo)準(zhǔn)的答案為模板抄寫，完全失去了其原本的教學(xué)意義。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

由于課時(shí)及實(shí)驗(yàn)器材限制，一般采取分組形式，通常出現(xiàn)成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生一手包辦實(shí)驗(yàn)過(guò)程的問(wèn)題，其他組員只是進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作，導(dǎo)致學(xué)生整體參與度比較低，違背了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷。此外，由于課時(shí)限制，老師無(wú)法完整地向?qū)W生演示整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程，只能采用口頭講述方式，重點(diǎn)講解關(guān)鍵性操作及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，導(dǎo)致學(xué)生們無(wú)法準(zhǔn)確把握好實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，不僅無(wú)法得到正確結(jié)果，而且可能連實(shí)驗(yàn)的步驟都不能掌握，學(xué)習(xí)效率低下。[2]

(三)實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息資源有限

生物化學(xué)研究領(lǐng)域比較廣泛，涉及內(nèi)容較多，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生們體驗(yàn)研究的樂(lè)趣，提升自己的動(dòng)手操作能力，增強(qiáng)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解。而在傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于信息資源有限，學(xué)生碰到任何問(wèn)題只能詢問(wèn)老師，而在高校老師與學(xué)生的聯(lián)系度不高，大部分實(shí)驗(yàn)被忽略，長(zhǎng)此以往學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也逐漸被磨滅。如果建立實(shí)驗(yàn)信息管理系統(tǒng)，收集學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的疑難問(wèn)題，進(jìn)行專業(yè)解答，不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，對(duì)于提高其教學(xué)質(zhì)量極有意義。

二、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)分析

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指在能夠完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)并保證教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求自行查閱相關(guān)文獻(xiàn)，獲取實(shí)驗(yàn)信息，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)試劑及器材，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動(dòng)性和創(chuàng)新能力。[3]開放式實(shí)驗(yàn)需要學(xué)校提供充足的實(shí)驗(yàn)資源支持，采取預(yù)約實(shí)驗(yàn)室的方式，讓學(xué)生能夠自主安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

(一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具備多樣性特點(diǎn)

應(yīng)用開放式實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑饤壛藗鹘y(tǒng)教學(xué)只有基礎(chǔ)性、代表性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端，充分尊重學(xué)生的創(chuàng)造力，使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容朝著個(gè)性化方向發(fā)展。整體上說(shuō)，開放性實(shí)驗(yàn)具有內(nèi)容多樣化特點(diǎn)，不必拘泥于實(shí)驗(yàn)教材，老師可以根據(jù)現(xiàn)階段生物化學(xué)的研究水平以及學(xué)生的知識(shí)水平選定合理的具有代表性的課題，豐富學(xué)生的選擇，由于每個(gè)人的思考方式不一樣，所以實(shí)驗(yàn)方案也會(huì)呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢(shì)。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具備開放性特點(diǎn)

開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)意味著實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)器材的開放式管理，學(xué)生能夠自由安排自己的學(xué)習(xí)時(shí)間，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材。整個(gè)過(guò)程中，由學(xué)生自主安排，不同于以往的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，限制了實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和時(shí)間，學(xué)生們無(wú)法發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，自主探究能力培養(yǎng)受限。開放式實(shí)驗(yàn)學(xué)生完全可以在實(shí)驗(yàn)前與實(shí)驗(yàn)后跟專業(yè)課老師或者同學(xué)一起探討自己對(duì)于實(shí)驗(yàn)的一些想法，思考存在的問(wèn)題，完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于生物化學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是保證教學(xué)工作順利開展的技術(shù)基礎(chǔ)，主要包括多媒體教學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化信息技術(shù)，教學(xué)中能夠以圖文、動(dòng)畫等多種形式將教學(xué)內(nèi)容展示出來(lái)，保證學(xué)習(xí)資源的更新速度，讓學(xué)生們掌握該科目的最新研究進(jìn)展。[4]

(一)促進(jìn)教學(xué)模式的優(yōu)化

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種優(yōu)化。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)老師受教學(xué)資源的限制，教學(xué)方式單一，教學(xué)內(nèi)容枯燥，無(wú)法跳脫出傳統(tǒng)教學(xué)模式。隨著開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的引進(jìn)，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已基本實(shí)現(xiàn)了從灌輸式教學(xué)到交互式教學(xué)的轉(zhuǎn)變。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可以根據(jù)老師提供的資料，或者自主查閱相關(guān)資料提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理，與老師探討相關(guān)課題，這樣大大減輕老師在課堂上的教學(xué)負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生在課堂上有足夠的時(shí)間互動(dòng)，解決實(shí)驗(yàn)需求，完善實(shí)驗(yàn)方案，并且在課堂上可用多媒體播放相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)操作的注意事項(xiàng)，對(duì)整體實(shí)驗(yàn)過(guò)程有個(gè)大概的把握。

(二)使教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)即時(shí)共享

傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)老師是根據(jù)專業(yè)課教材以及實(shí)驗(yàn)教材開展教學(xué)工作，而在開放式教學(xué)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，老師根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主題以及自己所掌握的知識(shí)設(shè)計(jì)教學(xué)課件，將相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理、相關(guān)課題的最新研究采取文字信息、圖像信息以及視頻文件上傳實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，供學(xué)生查閱，同時(shí)可以將一些專業(yè)性的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)鏈接制成文檔上傳，供學(xué)生瀏覽。老師和學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行互動(dòng)，共同探討實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的即時(shí)共享，有效推動(dòng)學(xué)生利用課外時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。

四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在生物化學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用

(一)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，開拓實(shí)驗(yàn)教學(xué)范圍，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式在空間、時(shí)間及內(nèi)容上的不足，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。比如說(shuō)，應(yīng)用案例式教學(xué)法，給學(xué)生提供糖尿病患者的臨床癥狀和體征信息，以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)檢查數(shù)據(jù)，由學(xué)生解釋兩類信息之間的關(guān)聯(lián)，站在生物化學(xué)的角度探究糖尿病的病因病機(jī)和臨床進(jìn)展，學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)作出預(yù)測(cè)后，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的判斷是否正確。除此之外，虛擬實(shí)驗(yàn)的開展可以應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的其他環(huán)節(jié)，比如說(shuō)開展專題性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)、分級(jí)實(shí)驗(yàn)等。

(二)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

首先，必須進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)室規(guī)則、儀器及試劑的使用方式、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本流程等，比如說(shuō)蛋白質(zhì)濃度的測(cè)定、DNA的提取都屬于基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。以《雙縮脲法測(cè)定蛋白質(zhì)含量》這一基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為例，其中就運(yùn)用了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的光電比色法，學(xué)生應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中掌握光電比色計(jì)的操作方式、應(yīng)用原理及計(jì)算公式，這一儀器是生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中較常用到的。[5]此外，涉及到標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制和樣品的測(cè)定兩個(gè)步奏，是生物化學(xué)含量測(cè)定的常用方法，學(xué)生實(shí)驗(yàn)后可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流，明確其中的實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵和注意事項(xiàng)，舉一反三，嘗試進(jìn)行其它類似課題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

(三)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是生物化學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心教學(xué)環(huán)節(jié)，通常由老師根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主題設(shè)置開放性的實(shí)驗(yàn)課題，由學(xué)生選擇課題，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器和試劑設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。按照學(xué)生目前的知識(shí)水平，直接設(shè)計(jì)制定實(shí)驗(yàn)步驟是不現(xiàn)實(shí)的，因此設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)一般是以小組為單位進(jìn)行，由學(xué)生共同查閱資料，根據(jù)老師提供的實(shí)驗(yàn)原理以及現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)資源，確定實(shí)驗(yàn)方案，在此過(guò)程中有任何疑問(wèn)都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)查閱資料或者詢問(wèn)老師。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，尤其是在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，必須依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的力量，實(shí)現(xiàn)師生之間的良好互動(dòng)，讓老師能夠充分發(fā)揮一個(gè)引導(dǎo)者的角色，幫助學(xué)生捋清實(shí)驗(yàn)思路，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

(四)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)及管理中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最主要的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的考核評(píng)估及管理。實(shí)驗(yàn)完成后，老師綜合學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)查閱資料以及與師生交流探討實(shí)驗(yàn)課題的表現(xiàn)，以實(shí)驗(yàn)完成情況對(duì)其實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方式，提高自己的自主學(xué)習(xí)探究能力。

五、結(jié)語(yǔ)

二十一世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科研型的人才正是國(guó)家發(fā)展的不竭動(dòng)力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的就是培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新、不斷探究的科研精神，通過(guò)各種先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)及教學(xué)手段保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是高校生物化學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作開展的技術(shù)基礎(chǔ)，能夠?yàn)槔蠋熀蛯W(xué)生提供豐富的信息資源，切實(shí)解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的一些學(xué)術(shù)性問(wèn)題，豐富學(xué)生的認(rèn)知范圍，為學(xué)生的發(fā)散性思考和深入探究提供信息支持與平臺(tái)保障。

[1] 朱寶安,焦東杰,李先佳.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在生物化學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,2013(3):85.

[2] 覃江鳳,王黎芳,杜蓬,等.高職高專生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息化管理的研究與實(shí)踐[J].浙江醫(yī)學(xué)教育,2013(5):7-9.

[3] 朱寶安,梁樹才.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在醫(yī)學(xué)高專生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2014(2):225-227.

[4] 林曉暉,程欲,王鶴,等.多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在中醫(yī)類院校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的探索與應(yīng)用[J].新課程研究(中旬刊),2015(5):58-59.

[5] 張麗娟,古同男.虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室?guī)?dòng)生物化學(xué)教學(xué)模式改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2015(5):192-194.

責(zé)任編輯：仲耀黎

2017-03-20

黃卉(1989—)，女，廣東云浮人，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：生物化學(xué)教學(xué)。

TP393

A

1671-8275(2017)04-0059-03