石珂　　宋玉珍　　李永峰（東北林業(yè)大學 林學院，黑龍江 哈爾濱 150040）

基于微信與微課的翻轉課堂的環(huán)境毒理學毒性作用及其影響因素的研究與探討*

石珂宋玉珍李永峰*
（東北林業(yè)大學 林學院，黑龍江 哈爾濱 150040）

“翻轉課堂”利用的是當代先進的科學信息技術來實現教育現代化的，這種教學方式充分發(fā)揮了網絡信息傳遞的靈活性，使面對面教學成為可能。當今環(huán)境污染日益嚴重，生態(tài)平衡遭到破壞，從而刺激了環(huán)境毒理學的研究與發(fā)展。而基于微信微課的翻轉課堂則為環(huán)境毒理學的學習提供了便捷的通道，根據環(huán)境毒理學和翻轉課堂各自的特點進行分析并設計了基于翻轉課堂的環(huán)境毒理學的教與學。

微信；微課；翻轉課堂；教學方式；環(huán)境毒理學；毒性；影響因素

一、微信·微課·翻轉課堂

微信（WeChat）是騰訊公司2011年推出的一款能夠提供即時通訊服務的免費應用軟件，不僅能支持智能終端通過網絡發(fā)送文字、圖片、音頻、視頻等，而且支持跨通信運營商、跨操作系統(tǒng)平臺，使用界面簡潔、智能、靈活，費用低。截至2014 年6月，微信總用戶量達6億。微信提供給用戶建立公眾號的功能，包括用戶發(fā)布信息、共享資源、推送消息等服務。因此，微信能夠為毒理學的教學與研究提供一個方便的信息交互平臺，讓廣大師生能夠更加方便的進行毒理學的研究學習。

微課是由美國教學設計師David Penrose于2008年首創(chuàng)，并成功運用到翻轉課堂教學過程中?！拔⒄n”是指以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內外教育教學過程中圍繞某個知識點或教學環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學活動全過程。其包括主要部分即教學視頻，以及相關的教學設計、課件、習題等供學生自主學習的教學資源。這些教學資源以一定的組織關系，通過一定的呈現方式，構建成一個學習主題的單元資源包。微課與傳統(tǒng)的單一形式的教學資源不同，它是順應科技發(fā)展起來的更利于學生學習和內化的新型教學資源。［1］而將微課這種新型教學方式運用到環(huán)境毒理學的研究學習中，不僅能調動師生的研究熱情，還能更加方便快捷的讓學者輕松地領悟和掌握毒理學的要領，使之能夠輕松愉悅的進行學習研究。

翻轉課堂（Flipped Classroom）也稱反轉課堂、顛倒課堂，最先出現在美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中。2007年，化學教師Jonathan Bergmann和Aaron Sams為了給學生補課，用錄屏軟件錄制講課視頻并傳至網上，讓學生在課外觀看，在課堂上完成作業(yè)并由教師解難答疑。這就是最初的“翻轉課堂”教學模式。概括地說，翻轉課堂重新安排了課堂內外的活動，將學習的主動權真正交給了學生。學生能夠在課前自主地學習教學視頻中的教學內容，完成了在課堂外的教學任務，課內則由教師組織同學參加學習活動來增強學生對知識的理解和掌握。這種教學模式在師生間受到廣泛的好評。［2］

環(huán)境毒理學（Environmental Toxicology）的研究對象是以對各種生物特別是對人體產生危害的各種環(huán)境污染物，包括物理性污染物，化學性污染物以及生物性污染物，其中以環(huán)境化學性污染物為主要研究對象。這些化學性污染物是由人類的生產和生活活動所產生的，人為地進入環(huán)境的化學物質。環(huán)境毒理學的主要任務是：研究環(huán)境污染物對人體健康的損害作用及其計量-反應關系，進行毒性和安全性的評價；探索、闡明環(huán)境污染物對人體健康損害的早期檢測指標和生物標記物；現代毒理學還研究環(huán)境污染物對其他生物個體、種群及生態(tài)系統(tǒng)等不同生命形式和層次的危害，研究其損害作用及其機理、早起損害指標及防止理論和措施。環(huán)境毒理學研究的最終任務是保護包括人類在內的各種生物的生存和持續(xù)健康的發(fā)展。而文章將以基于微信微課的翻轉課堂為基礎進行研究環(huán)境毒理學的教學與方式研究。［3］

二、環(huán)境毒理學的教學設計

*基金項目:東北林業(yè)大學教育教學研究項目（DGY2014-01）；中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金（No.2572014AB09）。

作者簡介：石珂（1991-），男，新疆烏魯木齊市人，本科生，主要從事環(huán)境科學的科研工作。

*通訊作者：李永峰（1961-），男，黑龍江哈爾濱人，東北林業(yè)大學林學院，教授，博士，主要從事環(huán)境科學與工程的教學與科研工作。

（一）環(huán)境毒理學的教學環(huán)節(jié)

1.課前準備

環(huán)境毒理學是一門結合理論與實驗的綜合性科目，學習前需要充足的準備。課前準備包括很多方面：資料的收集與整理、學習內容的預覽、對相關問題進行自主學習等。以環(huán)境毒理學毒性及其影響因素為例。首先需要收集有關毒性的資料：指化學的、生物性的物質或物理因素，對生物機體損傷的能力，即引起有的生物學變化的能力。毒性的大小可以用對生物體的損害性質和程度來表示，可以通過動物實驗或其他檢測方法檢測。［4］學習者可以通過微信的形式來分享提前準備的資料以及需要的實驗方案等，包括實驗目的、原理、儀器材料、實驗步驟、結果處理與分析等。而實驗前的資料收集也很重要，毒性的影響因素有很多，比如：生物因素的種屬、性別、年齡、生理狀態(tài)等；非生物因素里的脂肪族烴類、烴類、鹵素、構型、脂/水分配系數等；以及氣溫、氣濕、氣壓等環(huán)境因素。［4］然后就是實驗的準備過程：環(huán)境毒理學的研究方法，以動物試驗為主，包括體外實驗和整體實驗兩種基本類型；而體外實驗又包括器官水平、細胞水平、亞細胞水平、分子水平的實驗，體外實驗的優(yōu)點是：簡單、快速、經濟、條件易于控制。缺點是體外實驗與整體實驗不同，缺乏神經-體液調節(jié)因素等的控制，不能全面反映整體狀況下的生物學效應。而整體實驗則分為：急性毒性試驗、亞急性毒性試驗、慢性毒性試驗。［5］研究毒性作用及其影響可以通過整體實驗來進行，也就是拿動物進行實驗的過程。動物實驗是環(huán)境毒理學研究的重要手段之一，環(huán)境污染物的毒性、計量——反應關系、毒作用機制等方面的資料很大一部分來源于對實驗動物的觀察和分析。

實驗要求：（1）學會選擇健康的實驗動物；（2）掌握動物的抓取方法和常規(guī)染毒手段；（3）學會常用生物材料的采集方法。

通常實驗準備需要到實驗室去準備，但是實驗前研究者們可以先通過微信等網絡手段進行查閱相關資料，并對實驗過程中可能存在的常見問題進行討論分析，討論實驗的注意事項以及實驗過程的分工，從而使得實驗能夠進展的更順利。

2.課程進行

通常的教學需要教師和學生同時在同一個地方才能進行，而翻轉課堂可以輕松克服這個問題。翻轉課堂不需要參與者必須按時到場，相反的，參與者可以在任何地方參與學習研究，翻轉課堂可以通過圖片或者視頻的方式進行教學與學習的研究，這種方式不再是傳統(tǒng)的填壓式教學而是跟隨學生們走的自由式教學，他是根據學習者的方便程度來進行的，這樣不僅不會浪費時間在一些不必要的瑣事上，而且使得學習更人性化，更能吸引學生參與其中，從而提高學生參與學習研究的熱情與活力。翻轉課堂還能更加便利的為學生們提供提問和討論的場所。在這里，學生們既能無拘無束暢所欲言，又能方便管理者高效簡單地進行管理，進一步提高學生學習的效率。翻轉課堂還能摒棄以往教師高高在上的教學方式，讓老師走下講臺，走進學生中去，讓教與學更好的融為一體，充分發(fā)揮教師的帶頭、引導作用，最大程度的激發(fā)學生們的自主學習的態(tài)度和積極向學的觀念。

3.課后總結

翻轉課堂不會再像傳統(tǒng)教學一樣在課后給學生布置一大堆的作業(yè)任務，而翻轉課堂則更加注重的是學生之間的交流與思考。當學生們做完環(huán)境毒理實驗之后，他們可以通過教學視頻來回顧一下實驗過程，查漏補缺，檢查自己實驗過程中出現的失誤與不足，還可以通過觀看視頻回放來糾正自己的實驗操作，回顧實驗細節(jié)，領悟實驗要點。在實驗結束之后的數據處理階段，學生們可以通過微信建群進行交流與討論，遇到難點問題還可以及時地向老師尋求幫助，第一時間解決學習上的問題和困難。老師還可以通過翻轉課堂教學的反饋來了解學生們的學習狀況和優(yōu)缺點，從而可以進行因材施教，盡可能高地提升學生們的學習能力及學習效率。除此之外，學生還可以通過這個平臺對教師提出個人觀點和看法，提出視頻中的講課漏洞等供教師聽取并改進。這樣不但能拉近學生和老師之間的距離，還能使兩者共同進步，達到雙贏。

（二）翻轉課堂教學模式的應用

1.傳統(tǒng)教學

環(huán)境化學物的毒性研究除了直接通過流行性病學調查和臨床觀察外，主要是借助動物實驗進行。由于動物對環(huán)境化學物毒性的敏感性存在種屬差異，動物實驗的結果不能直接外推到人，但是根據人接觸毒物的實際情況，用多種動物進行試驗，可以預測毒性對人體毒性作用的一般規(guī)律。［6］傳統(tǒng)的環(huán)境毒理學的教學主要是以書本為主，教師通過文字講解讓學生了解毒理作用機理，然后到實驗室按照老師的指示一步一步進行實驗，說白了就是臨摹一遍來加深記憶從而達到學會的目的。這種教學方法雖然能培養(yǎng)學生良好的實驗習慣、夯實學生的毒理學基礎，但是卻不能使學生學到更多的知識。僅僅只是停留在表面而非深入其中。

2.基于微信微課的翻轉課堂教學

翻轉課堂的出現，為的是每一個不能按時上學的學生能夠跟上班級的腳步，教師制作的教學視頻，以供缺課同學在外學習，從而確保每一個學生對知識的獲得。翻轉課堂的支撐體系不僅僅為學生提供一個虛擬的學習環(huán)境，更是一個虛擬的實驗環(huán)境，將物理空間分散的教師和學生維系在一個以計算機網絡為樞紐的虛擬學習空間中，支持學生的自主學習，拓展教師在課外的作用范圍，有效地輔助翻轉課堂的進行。

（1）在線課堂。分為教師端和學生端兩個部分。教師端包括制作學習資料包、上傳學習資料包、批改作業(yè)和學情監(jiān)控四部分。包括學生學習用的學習資源、教師的微視頻、以及一些有關環(huán)境毒理實驗的學習資料還有相關作業(yè)等，供學生們學習使用。學生端則包括學習資源包和作業(yè)部分，學生可以在空閑時間利用學生資料進行課下學習，并自主完成相關作業(yè)。

（2）交流空間。是學生與學生之間、學生與教師之間的交流平臺，其中包括微信、qq、微博等通訊工具。微信和qq為學生們提供一個更加便利的交流空間，在這里大家可以提出各種問題，共同商量探討解決，在這里學生還可以與教師一起交流學習上的問題，在拉近了師生之間關系的同時也輕松的解決了學生學習上的難題。而教師學生都可以通過微博來提出自己的一些見解觀點供大家討論探究。這既是一種新型的交流方式，同時還能節(jié)省那些不必要的時間浪費，達到溝通無時間延遲的效果。

（3）自主學習。翻轉課堂也為學生的自主學習提供了便利之所。系統(tǒng)的學習完理論知識后就需要進行一定的實驗進行驗證。而通過翻轉課堂，學生可以提前了解一些實驗所需的藥劑知識、儀器常識等，夯實實驗基礎；其次，嚴謹認真的實驗操作也是必不可少的，通過觀看實驗過程操作的視頻圖片，可以讓學生們很快的掌握實驗所必須的操作；實驗過程也很重要，學生可以通過視頻同步實驗，借助視頻中的講解一步步領悟實驗的步驟原理，較復雜困難的地方學生可以反復觀看從而達到熟練的地步；最后就是實驗結果處理與分析了。一般的實驗結果需要運用各種儀器或軟件進行分析處理，而對于那些分析能力差的同學則可以通過觀看教程或他人的處理心得來進行學習，從而掌握分析處理的能力。

（4）探索發(fā)現。在學生完成自己學習任務的情況下，老師和學生可以共同發(fā)起一個話題或問題進行討論，通過網絡學習之后的感想或心得，可以使學生能更多的了解關于所學的知識，還可以在教師的帶領下拓寬思路開闊眼界，獲取一些課本上學不到的東西。這樣不僅能提高學生的自信心和積極性，還能鍛煉學生一種樂于思考的能力。

三、新方法與舊制度的碰撞

翻轉課堂在教學方面已經完全顛覆了傳統(tǒng)的教學方式，翻轉課堂充分的利用了當今先進的網絡信息技術，對教育教學進行了一次大的變革，一經出世就得到了廣泛的認可。傳統(tǒng)教學只是一味的給學生灌輸知識，而忽略了學生的自主性和創(chuàng)新性。而翻轉課堂則在幫助學生掌握基礎知識的前提上，為學生開創(chuàng)了另一條學習的道路：輕松愉快的討論，方便自如的課下學習，詳細全面的視頻教學，種種新型式的教學將會激發(fā)學生更高的學習熱情，構筑更加團結的同學情誼，建立更加深厚的師生關系。使學生更加自然地融入學習中去，去享受學習的過程。舊的事物終將要被新的事物所取代，翻轉課堂完全順應歷史發(fā)展的潮流，在逐步完善自身的同時還不斷向前發(fā)展，雖然面臨的問題還有很多，但是總有一天會得到解決的，這就需要我們不斷的實踐與努力了。

［1］陳子超，蔣家傅.高校翻轉課堂教學模式探索與實踐［J］.現代教育技術，2014（12）：112-117.

［2］焦安英，李永峰，熊筱晶.環(huán)境毒理學教程［M］.上海交通大學，2009：5.

［3］焦安英，李永峰，熊筱晶.環(huán)境毒理學教程［M］.上海交通大學，2009：43-55.

［4］孔志明.環(huán)境毒理學（第二版）［M］.南京大學，2004（6）：6-7. ［5］李建政.環(huán)境毒理學［J］.化學工業(yè)，2006（1）：226.

By taking advantage of information technology to realize education modernization，the"Flipped Classroom"gives full play to the flexibility of internet information transmission，making face to face teaching possible.Nowadays，environmental pollution becomes worse and worse，ecological equilibrium has been broken，which stimulates the study and development of environmental toxicology.The flipped classroom which based on WeChat and WeClass provides the study of environmental toxicology a convenient way.According to the characteristic of environmental toxicology and flipped classroom，this paper analyses and designs the ways to teach and study.

WeChat；WeClass；flipped classroom；way of teaching；environmental toxicology；toxicity；influence factor

2096-000X（2016）16-0046-03

G642

A