互聯(lián)網(wǎng)+教育的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

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摘要：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。

關(guān)鍵詞：“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)

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(lái)，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(wú)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?，F(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(wèn)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(guò)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(wèn)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(wèn)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(guò)反復(fù)學(xué)習(xí)達(dá)到易學(xué)、樂(lè)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(wèn)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(guò)上機(jī)操作熟練掌握技術(shù)的需求。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)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(guò)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?、合作性學(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(lái)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(guò)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(guò)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。

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(jiàn)分光光度計(jì)使用、基因克隆技術(shù)等，通過(guò)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PowerPoint2016、Flash等軟件，根據(jù)教學(xué)大綱和學(xué)生專業(yè)需求，選擇WesternBlot、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(shuō)明或旁白解說(shuō)，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(guò)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(yǔ)

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(guò)“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。

作者：張麗娟 古同男 鄢雯 單位：首都醫(yī)科大學(xué) 燕京醫(yī)學(xué)院