張麗娟，古同男，鄢 雯

基于“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”的生物化學(xué)實驗教學(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。

“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”；線上教學(xué)平臺；生物化學(xué)；實驗教學(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)展帶來了空前的機遇[1-4]。其中對教學(xué)模式和教學(xué)方法的探索與革新一直是高等教育關(guān)注的一個焦點。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)重點由“教”向“學(xué)”轉(zhuǎn)化，已成為教學(xué)實踐中必須面對和解決的問題。

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(hù)、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?、合作性學(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發(fā)布通知、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、實驗須知的發(fā)布。

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。

[1] 白靚，佘集凱，曹瑞珍，等. 基于THEOL平臺生物化學(xué)混合式教學(xué)模式探討[J].生命的化學(xué)，2018, 38(2): 346–349.

[2] 柴曉蘭，叢培盛，朱仲良.學(xué)生自制微視頻的儀器分析實驗教學(xué)模式研究[J].實驗技術(shù)與管理，2018, 35(12): 29–31.

[3] 廖璠，劉雅琳，王林景.高等院校信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合路徑淺析[J]，教育現(xiàn)代化，2017, 4(43): 134–136.

[4] 林蕙青.推動信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合實現(xiàn)高等教育高質(zhì)量內(nèi)涵式發(fā)展[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018(1): 4–6, 9.

[5] 查錫良，藥立波.生物化學(xué)與分子生物學(xué) [M]. 8版. 北京：人民衛(wèi)生出版社, 2013.

[6] 程躍建. HPV DNA實時熒光定量PCR檢測與宮頸癌相關(guān)性研究[J].檢驗醫(yī)學(xué)與臨床，2018, 15(24): 3718–3720, 3725.

[7] 郭高水，張慶梅，羅彬，等.人腦膠質(zhì)瘤中TRIM27的基因表達(dá)及臨床意義[J].臨床合理用藥雜志，2018, 11(35): 8–9, 41.

[8] 李曉靜，孫妞妞，李秀敏.不同生存期食管鱗癌患者載脂蛋白D表達(dá)水平的研究[J].中國腫瘤臨床，2018, 45(20): 1044–1048.

[9] 楊楠，譚思維，彭艷，等.顯微切割聯(lián)合全自動Western blot在小鼠大腦標(biāo)記神經(jīng)元微量蛋白定量中的應(yīng)用[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2018, 40(20): 1846–1850.

[10] 羅曉東，戴慶偉，尹立孟，等.互聯(lián)網(wǎng)+實踐教學(xué)模式探討[J]，實驗室研究與探索，2018, 37(1): 197–199, 207.

[11] 田新芳，林雯.我國職業(yè)教育信息化研究現(xiàn)狀：基于十年CNKI相關(guān)論文的內(nèi)容分析[J]. 高等職業(yè)教育探索，2018, 17(4): 28–33.

[12] 王永明.應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)構(gòu)建開放型化學(xué)實驗教學(xué)模式[J].實驗技術(shù)與管理，2018, 35(10): 19–21.

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