互聯(lián)網(wǎng)+教育的生物化學(xué)實驗教學(xué)模式
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摘要：遵循“一個理念，兩項策略，三點提高，四個變化”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”的教學(xué)模式，突破了教學(xué)的時空限制，提高了生物化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，鍛煉了學(xué)生的實踐能力，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；生物化學(xué)；實驗教學(xué)
1高等醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)實驗教學(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驗技術(shù)的革新息息相關(guān)，生物化學(xué)實驗技術(shù)在生物學(xué)及醫(yī)學(xué)發(fā)展的科研實踐中，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，同時也為實現(xiàn)科技創(chuàng)新和社會生產(chǎn)力跨越發(fā)展提供重大戰(zhàn)略機遇。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)實驗技術(shù)已滲透到醫(yī)學(xué)科學(xué)的各個領(lǐng)域，成為診斷、治療、預(yù)防疾病的重要手段[5-9]。然而，相對生物化學(xué)理論教學(xué)，當(dāng)前的實驗教學(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)時有限，特別是教學(xué)改革后各專業(yè)的實驗課時都進(jìn)行了壓縮，實驗課程內(nèi)容往往只能選擇一些簡單的實驗項目，實驗教學(xué)模式往往是教師課上講解、現(xiàn)場演示實驗步驟、學(xué)生動手實驗的傳統(tǒng)模式。學(xué)生只需嚴(yán)格按照教師的指導(dǎo)被動地進(jìn)行實驗操作，而無需進(jìn)行獨立思考和自主設(shè)計。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，“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)、多媒體、流媒體等技術(shù)能夠突破時空限制，使多維度、多方位、多手段、實時實地的學(xué)習(xí)成為可能[10-12]。因此，在當(dāng)前的生物化學(xué)實驗教學(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”實驗教學(xué)模式研究思路
研究過程遵循“一個理念，兩項策略，三點提高，四個改變”的核心思想。
2.1落實“一個理念”
新型教學(xué)模式應(yīng)真正落實“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。傳統(tǒng)教學(xué)中，在傳授實驗步驟、強調(diào)注意事項后，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。新的實驗教學(xué)模式則是讓學(xué)生先自學(xué)實驗內(nèi)容，再上機進(jìn)行虛擬實驗操作，自己總結(jié)出問題和注意事項后再進(jìn)行實踐操作，這對學(xué)生的能力培養(yǎng)具有很好的作用。
2.2實現(xiàn)“兩項策略”
旨在充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)擴充教學(xué)資源，包括微實驗制作策略和手機端平臺策略。微實驗制作策略。微課視頻時間短、內(nèi)容精、趣味強、效果佳，有利于生物化學(xué)這樣內(nèi)容較抽象、知識點較繁雜的學(xué)科教學(xué)。利用微實驗對儀器操作技術(shù)進(jìn)行放大處理，對關(guān)鍵問題進(jìn)行重點強調(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。手機端平臺策略。藍(lán)墨云班課、微信工作平臺，因信息傳播的及時性、互動性、廣泛性、高效性和低成本等特點而備受教育工作者的青睞。構(gòu)建生物化學(xué)實驗教學(xué)手機端實驗課程平臺，并要求學(xué)生及時上傳當(dāng)天實驗結(jié)果，便于查找教學(xué)問題、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機、考查課前預(yù)習(xí)效果、加強師學(xué)互動，以及提高學(xué)生的主體性和實驗效率。
2.3應(yīng)用“三點提高”
旨在提高學(xué)習(xí)使用高、精、尖生物化學(xué)實驗儀器設(shè)備的效果。生物化學(xué)實驗涉及許多貴重的儀器設(shè)備，如PCR儀、高速冷凍離心機、凝膠成像系統(tǒng)等。這些儀器設(shè)備價格昂貴、操作復(fù)雜，對操作人員素質(zhì)要求較高，且需專人維護、保養(yǎng)，不能滿足學(xué)生人人通過上機操作熟練掌握技術(shù)的需求。在實驗教學(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，在實踐中學(xué)習(xí)；另一方面通過虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)幫助學(xué)生認(rèn)識和熟悉高、精、尖儀器設(shè)備的使用方法及其注意事項，提高學(xué)習(xí)使用這些儀器設(shè)備的效果。
2.4達(dá)到“四個改變”
在實驗教學(xué)模式方面主要有4項改變，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；二是知識的傳授方式使學(xué)生由被動接受變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)；三是教師由原來的知識灌輸者變?yōu)閷W(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者、參與者；四是學(xué)生由知識的被動接收者變?yōu)橹鲃尤谌胝n堂。
3“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”實驗教學(xué)實踐
在生物化學(xué)實驗課程教學(xué)實踐中，采用藍(lán)墨云班課和手機端平臺，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”的教學(xué)模式。電腦端平臺的功能包括管理課程運行、制作視頻微課、上傳編輯資源、編寫在線測試等，手機端平臺的功能包括通知、參加頭腦風(fēng)暴和討論等各項活動，以及在線測試、作業(yè)互評等，實現(xiàn)了實驗教學(xué)“線上—線下—線上”的過程。教師在切實做好課前推送的同時，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)建實驗項目區(qū)、實驗工具區(qū)、前沿知識鏈接及即時通知等課前資源。實驗項目區(qū)主要針對課堂實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，上傳所有實驗課件、視頻資料；實驗工具區(qū)主要針對生物化學(xué)實驗常用儀器；前沿知識鏈接的目的是分享生物科學(xué)前沿動態(tài)；即時通知主要涉及課前實驗安排、實驗計劃、實驗須知的。
3.2虛擬實驗和微實驗制作
虛擬實驗如SDS-PAGE凝膠電泳、紫外可見分光光度計使用、基因克隆技術(shù)等，通過虛擬的動畫演示和互動操作，能夠方便學(xué)生掌握實驗操作流程和注意事項。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)行微實驗課制作，使實驗理論和實驗操作直觀易懂，對注意事項和重要步驟進(jìn)行字幕說明或旁白解說，對實驗結(jié)果以動畫形式呈現(xiàn)，使學(xué)生對實驗過程、實驗現(xiàn)象有直觀的認(rèn)知。
3.3手機端平臺建設(shè)
用于構(gòu)建生物化學(xué)實驗教學(xué)微信平臺和藍(lán)墨云班課，能夠提供實驗室設(shè)備、使用時間等信息，方便學(xué)生在線預(yù)約、登記；能夠在課前推送實驗須知、微視頻、電子課件；能夠使學(xué)生上傳實驗結(jié)果，并在云班課APP上進(jìn)行結(jié)果欣賞、分享實驗趣聞等；能夠使學(xué)生就實驗報告進(jìn)行分析討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，增強學(xué)習(xí)效果，加強師生互動，提高學(xué)生的主體性和實驗效率。
3.4實驗室開放
高校實驗教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一就是實驗室開放，開放實驗室對于學(xué)生參與或獨立開展科研活動至關(guān)重要。實驗室開放應(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，并在貫徹落實中鼓勵學(xué)生參與。在一些非教學(xué)時段開放實驗室，提高了實驗室的利用率，對培養(yǎng)學(xué)生的科研思維、動手能力和管理能力有促進(jìn)作用。
4結(jié)語
實驗教學(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“一個理念，兩項策略，三點提高，四個改變”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，實現(xiàn)了“教”與“學(xué)”及“線上學(xué)”與“線下學(xué)”的銜接和互動，大大提高了生物化學(xué)實驗課教學(xué)質(zhì)量，推動了生物化學(xué)實驗教學(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
