計算機網絡在生物化學開放式實驗教學中的應用

黃 卉

(肇慶醫學高等專科學校 基礎醫學部，廣東 肇慶 526020)

計算機網絡在生物化學開放式實驗教學中的應用

黃 卉

(肇慶醫學高等專科學校 基礎醫學部，廣東 肇慶 526020)

在傳統的生物化學試驗教學中，學生們的學習積極性不高，參與度不足，而且由于信息資源有限，后續的探究評估環節無法進行。開放性實驗教學具有多樣性和開放性特點，應用計算機網絡，實施開放性實驗教學，能夠促進教學模式的優化，使教學資源實現即時共享。

計算機網絡；生物化學；開放式實驗教學；應用

高校實驗教學由于具有開放性和多樣性的優勢，被廣泛應用在各個科目中。該模式突破了傳統實驗教學的壁壘，對于培養學生自主探究、自主創新能力具有積極意義。在生物化學開放式實驗教學中，充分利用了當今科學發展成果——計算機技術，使得其教學資源更為豐富，同時實現了資源的共享，促進了教學模式的優化，推動了高校生物化學實驗教學體系的發展與完善。[1]

一、傳統生物化學實驗教學潛在不足分析

(一)學生參與積極性不高

在傳統生物化學實驗教學中，老師習慣于照本宣科，一味地向學生傳輸自己所知以及課本上的知識，學生覺得教學內容枯燥無趣，失去學習興趣。同時，老師通常會叮囑學生嚴格按照實驗流程操作，會將實驗注意事項及一些關鍵性的正確結果公示出來，這樣固然能夠培養學生嚴謹的科研態度，保證學生的實驗成果，同樣也限制了學生的實驗創新能力，扼殺了探究學習的萌芽，導致學生們動手操作的積極性不高。在這種情況下，教學質量完全無法得到保證，因為一旦學生失去學習興趣，實驗教學就是一種負擔，完成實驗只是為了交差，實驗報告都是按照最標準的答案為模板抄寫，完全失去了其原本的教學意義。

(二)實驗教學環節薄弱

由于課時及實驗器材限制，一般采取分組形式，通常出現成績優異的學生一手包辦實驗過程的問題，其他組員只是進行一些簡單的實驗操作，導致學生整體參與度比較低，違背了實驗教學的初衷。此外，由于課時限制，老師無法完整地向學生演示整個實驗流程，只能采用口頭講述方式，重點講解關鍵性操作及實驗注意事項，導致學生們無法準確把握好實驗細節，實驗操作不規范，不僅無法得到正確結果，而且可能連實驗的步驟都不能掌握，學習效率低下。[2]

(三)實驗教學信息資源有限

生物化學研究領域比較廣泛，涉及內容較多，開展實驗教學可以讓學生們體驗研究的樂趣，提升自己的動手操作能力，增強各個知識點的理解。而在傳統的生物化學實驗教學中，由于信息資源有限，學生碰到任何問題只能詢問老師，而在高校老師與學生的聯系度不高，大部分實驗被忽略，長此以往學生的學習興趣也逐漸被磨滅。如果建立實驗信息管理系統，收集學生們在實驗中出現的疑難問題，進行專業解答，不斷優化實驗教學方案，對于提高其教學質量極有意義。

二、開放式實驗教學特點分析

開放式實驗教學是指在能夠完成實驗教學并保證教學質量的基礎上，讓學生根據實驗需求自行查閱相關文獻，獲取實驗信息，自主設計實驗方案，確定實驗試劑及器材，充分發揮學生的自主能動性和創新能力。[3]開放式實驗需要學校提供充足的實驗資源支持，采取預約實驗室的方式，讓學生能夠自主安排實驗時間。

(一)實驗內容具備多樣性特點

應用開放式實驗模式，摒棄了傳統教學只有基礎性、代表性實驗教學的弊端，充分尊重學生的創造力，使得實驗內容朝著個性化方向發展。整體上說，開放性實驗具有內容多樣化特點，不必拘泥于實驗教材，老師可以根據現階段生物化學的研究水平以及學生的知識水平選定合理的具有代表性的課題，豐富學生的選擇，由于每個人的思考方式不一樣，所以實驗方案也會呈現出多樣化的發展趨勢。

(二)實驗教學具備開放性特點

開放性實驗教學意味著實驗項目、實驗場所、實驗時間、實驗器材的開放式管理，學生能夠自由安排自己的學習時間，查閱相關文獻，設計實驗方案，準備實驗器材。整個過程中，由學生自主安排，不同于以往的傳統實驗教學，限制了實驗的內容和時間，學生們無法發揮自己的創造力，自主探究能力培養受限。開放式實驗學生完全可以在實驗前與實驗后跟專業課老師或者同學一起探討自己對于實驗的一些想法，思考存在的問題，完善實驗設計。

三、計算機網絡應用于生物化學開放式實驗教學的意義

計算機網絡技術是保證教學工作順利開展的技術基礎，主要包括多媒體教學技術和網絡化信息技術，教學中能夠以圖文、動畫等多種形式將教學內容展示出來，保證學習資源的更新速度，讓學生們掌握該科目的最新研究進展。[4]

(一)促進教學模式的優化

利用計算機網絡實現生物化學的開放式實驗教學，是對傳統教學模式的一種優化。傳統實驗教學老師受教學資源的限制，教學方式單一，教學內容枯燥，無法跳脫出傳統教學模式。隨著開放式實驗教學理念的引進，利用計算機網絡技術，已基本實現了從灌輸式教學到交互式教學的轉變。開放式實驗教學，學生可以根據老師提供的資料，或者自主查閱相關資料提前預習實驗原理，與老師探討相關課題，這樣大大減輕老師在課堂上的教學負擔，讓學生在課堂上有足夠的時間互動，解決實驗需求，完善實驗方案，并且在課堂上可用多媒體播放相關實驗視頻，讓學生明確實驗環節操作的注意事項，對整體實驗過程有個大概的把握。

(二)使教學資源實現即時共享

傳統的生物化學實驗老師是根據專業課教材以及實驗教材開展教學工作，而在開放式教學過程中，利用計算機網絡，老師根據實驗教學的主題以及自己所掌握的知識設計教學課件，將相關實驗原理、相關課題的最新研究采取文字信息、圖像信息以及視頻文件上傳實驗教學網絡平臺，供學生查閱，同時可以將一些專業性的網絡平臺鏈接制成文檔上傳，供學生瀏覽。老師和學生通過網絡平臺進行互動，共同探討實驗中的問題。計算機網絡的應用實現了教學資源的即時共享，有效推動學生利用課外時間進行學習。

四、計算機網絡在生物化學開放式實驗教學中的具體應用

(一)利用計算機網絡進行虛擬實驗及實驗指導

利用計算機網絡進行虛擬實驗，開拓實驗教學范圍，彌補傳統教學模式在空間、時間及內容上的不足，豐富實驗內容，提高實驗教學質量。比如說，應用案例式教學法，給學生提供糖尿病患者的臨床癥狀和體征信息，以及相關實驗檢查數據，由學生解釋兩類信息之間的關聯，站在生物化學的角度探究糖尿病的病因病機和臨床進展，學生根據現有的知識作出預測后，利用計算機網絡進行虛擬實驗，驗證自己的判斷是否正確。除此之外，虛擬實驗的開展可以應用在實驗教學的其他環節，比如說開展專題性實驗、探索性實驗、分級實驗等。

(二)計算機網絡在基礎實驗中的應用

首先，必須進行基礎實驗教學，讓學生掌握實驗室規則、儀器及試劑的使用方式、實驗設計的基本流程等，比如說蛋白質濃度的測定、DNA的提取都屬于基礎性的實驗內容。以《雙縮脲法測定蛋白質含量》這一基礎性實驗為例，其中就運用了生物化學實驗中常用的光電比色法，學生應該在實驗過程中掌握光電比色計的操作方式、應用原理及計算公式，這一儀器是生物化學實驗中較常用到的。[5]此外，涉及到標準曲線的繪制和樣品的測定兩個步奏，是生物化學含量測定的常用方法，學生實驗后可以利用計算機網絡進行交流，明確其中的實驗關鍵和注意事項，舉一反三，嘗試進行其它類似課題的實驗設計。

(三)計算機網絡在設計性實驗中的應用

設計性實驗是生物化學開放式實驗教學的核心教學環節，通常由老師根據實驗教學主題設置開放性的實驗課題，由學生選擇課題，并根據實驗儀器和試劑設計出實驗方案。按照學生目前的知識水平，直接設計制定實驗步驟是不現實的，因此設計性的實驗一般是以小組為單位進行，由學生共同查閱資料，根據老師提供的實驗原理以及現有的實驗資源，確定實驗方案，在此過程中有任何疑問都可以通過網絡平臺查閱資料或者詢問老師。計算機網絡的應用，尤其是在設計性實驗中，必須依靠計算機網絡的力量，實現師生之間的良好互動，讓老師能夠充分發揮一個引導者的角色，幫助學生捋清實驗思路，明確實驗目的。

(四)計算機網絡在實驗評價及管理中的應用

計算機網絡最主要的優勢體現在實驗的考核評估及管理。實驗完成后，老師綜合學生利用網絡平臺查閱資料以及與師生交流探討實驗課題的表現，以實驗完成情況對其實驗成果進行全面評價，鼓勵學生充分利用計算機網絡和開放式的實驗教學資源，不斷創新實驗方式，提高自己的自主學習探究能力。

五、結語

二十一世紀是知識經濟時代，科研型的人才正是國家發展的不竭動力，實驗教學的目的就是培養學生自主創新、不斷探究的科研精神，通過各種先進的教學技術及教學手段保證實驗教學質量。計算機網絡是高校生物化學開放式實驗教學工作開展的技術基礎，能夠為老師和學生提供豐富的信息資源，切實解決學生在實驗過程中遇到的一些學術性問題，豐富學生的認知范圍，為學生的發散性思考和深入探究提供信息支持與平臺保障。

[1] 朱寶安,焦東杰,李先佳.計算機網絡在生物化學開放式實驗教學中的應用[J].中國中醫藥現代遠程教育,2013(3):85.

[2] 覃江鳳,王黎芳,杜蓬,等.高職高專生物化學實驗室信息化管理的研究與實踐[J].浙江醫學教育,2013(5):7-9.

[3] 朱寶安,梁樹才.開放式實驗教學在醫學高專生物化學實驗教學中的應用[J].中國醫學教育技術,2014(2):225-227.

[4] 林曉暉,程欲,王鶴,等.多媒體網絡教學在中醫類院校生物化學實驗中的探索與應用[J].新課程研究(中旬刊),2015(5):58-59.

[5] 張麗娟,古同男.虛擬網絡實驗室帶動生物化學教學模式改革[J].實驗室研究與探索,2015(5):192-194.

責任編輯：仲耀黎

2017-03-20

黃卉(1989—)，女，廣東云浮人，助理實驗師，研究方向：生物化學教學。

TP393

A

1671-8275(2017)04-0059-03