基于“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究

張麗娟，古同男，鄢 雯

基于“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究

張麗娟，古同男，鄢 雯

（首都醫(yī)科大學(xué) 燕京醫(yī)學(xué)院，北京 101300）

遵循“一個(gè)理念，兩項(xiàng)策略，三點(diǎn)提高，四個(gè)變化”的核心思想，構(gòu)建了“課程視頻提前推送—學(xué)生自主學(xué)習(xí)—師生線上線下互動(dòng)”的教學(xué)模式，突破了教學(xué)的時(shí)空限制，提高了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研興趣。

“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”；線上教學(xué)平臺(tái)；生物化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

信息技術(shù)與高等教育深度融合，促進(jìn)了教育理念、教學(xué)模式、教學(xué)方法與教學(xué)管理體制的變革，給教育發(fā)展帶來了空前的機(jī)遇[1-4]。其中對(duì)教學(xué)模式和教學(xué)方法的探索與革新一直是高等教育關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。如何將學(xué)生興趣與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，如何將教學(xué)重點(diǎn)由“教”向“學(xué)”轉(zhuǎn)化，已成為教學(xué)實(shí)踐中必須面對(duì)和解決的問題。

1 高等醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

生物化學(xué)既是高等醫(yī)學(xué)院校的一門專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，又是當(dāng)代醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的前沿學(xué)科，其理論研究的深入與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的革新息息相關(guān)，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在生物學(xué)及醫(yī)學(xué)發(fā)展的科研實(shí)踐中，展現(xiàn)出不可限量的前景，不僅在新理論發(fā)現(xiàn)和開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)方面起著決定性的作用，同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新和社會(huì)生產(chǎn)力跨越發(fā)展提供重大戰(zhàn)略機(jī)遇。特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來，生命科學(xué)突飛猛進(jìn)，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已滲透到醫(yī)學(xué)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，成為診斷、治療、預(yù)防疾病的重要手段[5-9]。然而，相對(duì)生物化學(xué)理論教學(xué)，當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在一些弊端和不足，難以滿足學(xué)科發(fā)展與創(chuàng)新的需要。

生物化學(xué)課程內(nèi)容廣泛，授課學(xué)時(shí)有限，特別是教學(xué)改革后各專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)都進(jìn)行了壓縮，實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容往往只能選擇一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式往往是教師課上講解、現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)步驟、學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)模式。學(xué)生只需嚴(yán)格按照教師的指導(dǎo)被動(dòng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，而無需進(jìn)行獨(dú)立思考和自主設(shè)計(jì)。這就造成了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)及學(xué)生多角度、多層次學(xué)習(xí)需求之間的矛盾，造成學(xué)生主動(dòng)性的缺乏。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為解決這一矛盾提供了契機(jī)，“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)、多媒體、流媒體等技術(shù)能夠突破時(shí)空限制，使多維度、多方位、多手段、實(shí)時(shí)實(shí)地的學(xué)習(xí)成為可能[10-12]。因此，在當(dāng)前的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的混合式的教學(xué)模式是解決問題的良策。

2 “互聯(lián)網(wǎng)＋教育”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究思路

研究過程遵循“一個(gè)理念，兩項(xiàng)策略，三點(diǎn)提高，四個(gè)改變”的核心思想。

2.1 落實(shí)“一個(gè)理念”

新型教學(xué)模式應(yīng)真正落實(shí)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。傳統(tǒng)教學(xué)中，在傳授實(shí)驗(yàn)步驟、強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)后，讓學(xué)生進(jìn)行操作的方法，基本上是一種灌輸式的教育模式，是以教師為中心的。新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式則是讓學(xué)生先自學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，再上機(jī)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，自己總結(jié)出問題和注意事項(xiàng)后再進(jìn)行實(shí)踐操作，這對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)具有很好的作用。

2.2 實(shí)現(xiàn)“兩項(xiàng)策略”

旨在充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)擴(kuò)充教學(xué)資源，包括微實(shí)驗(yàn)制作策略和手機(jī)端平臺(tái)策略。

微實(shí)驗(yàn)制作策略。微課視頻時(shí)間短、內(nèi)容精、趣味強(qiáng)、效果佳，有利于生物化學(xué)這樣內(nèi)容較抽象、知識(shí)點(diǎn)較繁雜的學(xué)科教學(xué)。利用微實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器操作技術(shù)進(jìn)行放大處理，對(duì)關(guān)鍵問題進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，增加了直觀性，有助于學(xué)生掌握操作要領(lǐng)和教師節(jié)省課堂講解時(shí)間，學(xué)生能夠通過反復(fù)學(xué)習(xí)達(dá)到易學(xué)、樂學(xué)的效果。

手機(jī)端平臺(tái)策略。藍(lán)墨云班課、微信工作平臺(tái)，因信息傳播的及時(shí)性、互動(dòng)性、廣泛性、高效性和低成本等特點(diǎn)而備受教育工作者的青睞。構(gòu)建生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手機(jī)端實(shí)驗(yàn)課程平臺(tái)，并要求學(xué)生及時(shí)上傳當(dāng)天實(shí)驗(yàn)結(jié)果，便于查找教學(xué)問題、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、考查課前預(yù)習(xí)效果、加強(qiáng)師學(xué)互動(dòng)，以及提高學(xué)生的主體性和實(shí)驗(yàn)效率。

2.3 應(yīng)用“三點(diǎn)提高”

旨在提高學(xué)習(xí)使用高、精、尖生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的效果。

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及許多貴重的儀器設(shè)備，如PCR儀、高速冷凍離心機(jī)、凝膠成像系統(tǒng)等。這些儀器設(shè)備價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜，對(duì)操作人員素質(zhì)要求較高，且需專人維護(hù)、保養(yǎng)，不能滿足學(xué)生人人通過上機(jī)操作熟練掌握技術(shù)的需求。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的具體做法是，一方面以第二課堂形式吸引部分優(yōu)秀學(xué)生參與科學(xué)研究，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)；另一方面通過虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和熟悉高、精、尖儀器設(shè)備的使用方法及其注意事項(xiàng)，提高學(xué)習(xí)使用這些儀器設(shè)備的效果。

2.4 達(dá)到“四個(gè)改變”

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式方面主要有4項(xiàng)改變，一是由傳統(tǒng)的再現(xiàn)式學(xué)習(xí)模式改變?yōu)樘骄啃浴⒑献餍詫W(xué)習(xí)模式；二是知識(shí)的傳授方式使學(xué)生由被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)；三是教師由原來的知識(shí)灌輸者變?yōu)閷W(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者、參與者；四是學(xué)生由知識(shí)的被動(dòng)接收者變?yōu)橹鲃?dòng)融入課堂。

3 “互聯(lián)網(wǎng)＋教育”實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)實(shí)踐中，采用藍(lán)墨云班課和手機(jī)端平臺(tái)，遵循“課程視頻提前推送—學(xué)生自由自主學(xué)習(xí)—師生線上線下互動(dòng)”的教學(xué)模式。電腦端平臺(tái)的功能包括管理課程運(yùn)行、制作視頻微課、上傳編輯資源、編寫在線測(cè)試等，手機(jī)端平臺(tái)的功能包括發(fā)布通知、參加頭腦風(fēng)暴和討論等各項(xiàng)活動(dòng)，以及在線測(cè)試、作業(yè)互評(píng)等，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)“線上—線下—線上”的過程。教師在切實(shí)做好課前推送的同時(shí)，精心組織課中指導(dǎo)和課后分析討論，并根據(jù)各方面反饋對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行修改完善。

3.1 課前資源準(zhǔn)備

構(gòu)建實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目區(qū)、實(shí)驗(yàn)工具區(qū)、前沿知識(shí)鏈接及即時(shí)通知等課前資源。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目區(qū)主要針對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，上傳所有實(shí)驗(yàn)課件、視頻資料；實(shí)驗(yàn)工具區(qū)主要針對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器；前沿知識(shí)鏈接的目的是分享生物科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)；即時(shí)通知主要涉及課前實(shí)驗(yàn)安排、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)須知的發(fā)布。

3.2 虛擬實(shí)驗(yàn)和微實(shí)驗(yàn)制作

虛擬實(shí)驗(yàn)如SDS-PAGE凝膠電泳、紫外可見分光光度計(jì)使用、基因克隆技術(shù)等，通過虛擬的動(dòng)畫演示和互動(dòng)操作，能夠方便學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作流程和注意事項(xiàng)。利用PowerPoint 2016、Flash等軟件，根據(jù)教學(xué)大綱和學(xué)生專業(yè)需求，選擇Western Blot、分光光度技術(shù)等科學(xué)研究常用技術(shù)進(jìn)行微實(shí)驗(yàn)課制作，使實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)操作直觀易懂，對(duì)注意事項(xiàng)和重要步驟進(jìn)行字幕說明或旁白解說，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以動(dòng)畫形式呈現(xiàn)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有直觀的認(rèn)知。

3.3 手機(jī)端平臺(tái)建設(shè)

用于構(gòu)建生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)微信平臺(tái)和藍(lán)墨云班課，能夠提供實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、使用時(shí)間等信息，方便學(xué)生在線預(yù)約、登記；能夠在課前推送實(shí)驗(yàn)須知、微視頻、電子課件；能夠使學(xué)生上傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并在云班課APP上進(jìn)行結(jié)果欣賞、分享實(shí)驗(yàn)趣聞等；能夠使學(xué)生就實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行分析討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，加強(qiáng)師生互動(dòng)，提高學(xué)生的主體性和實(shí)驗(yàn)效率。

3.4 實(shí)驗(yàn)室開放

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一就是實(shí)驗(yàn)室開放，開放實(shí)驗(yàn)室對(duì)于學(xué)生參與或獨(dú)立開展科研活動(dòng)至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)室開放應(yīng)進(jìn)行規(guī)范化管理，制定安全、低值易耗品管理、易燃易爆品管理、廢棄物品處理管理等規(guī)章制度，并在貫徹落實(shí)中鼓勵(lì)學(xué)生參與。在一些非教學(xué)時(shí)段開放實(shí)驗(yàn)室，提高了實(shí)驗(yàn)室的利用率，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科研思維、動(dòng)手能力和管理能力有促進(jìn)作用。

4 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，通過“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”生物化學(xué)教學(xué)模式，遵循“一個(gè)理念，兩項(xiàng)策略，三點(diǎn)提高，四個(gè)改變”的核心思想，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)積極性有了較大提高，實(shí)現(xiàn)了“教”與“學(xué)”及“線上學(xué)”與“線下學(xué)”的銜接和互動(dòng)，大大提高了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

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Research on biochemistry experiment teaching model based on “Internet + education”

ZHANG Lijuan, GU Tongnan, YAN Wen

(Yanjing Medical College, Capital Medical University，Beijing 101300, China)

According to the core thought of “One idea, two strategies, three improvements and four changes”, the teaching mode of “Provision of video course in advance—student independent learning—teacher-student online and offline interaction” is constructed, which breaks through the time and space limitation of teaching, improves the quality of biochemistry experiment teaching, exercises students’ practical ability, and cultivates their innovative spirit and interest in scientific research.

Internet+education; online teaching platform; biochemistry; practical teaching

G642.423

A

1002-4956(2019)09-0181-03

2019-01-02

首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院教學(xué)模式與方法推進(jìn)項(xiàng)目（18jx14）

張麗娟（1970—），女，湖北公安，碩士，副教授，主要從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)研究。

E-mail: zhanglijuan@ccmu.edu.cn

鄢雯（1980—），女，河南衡陽，博士，副教授，主要從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)研究。

E-mail: weny229@126.com

10.16791/j.cnki.sjg.2019.09.046