何靜輝,商留珂,呂會茹,陳 歌,張中軍
(洛陽職業技術學院,河南 洛陽 471000)
生物化學是研究生物大分子的結構、性質和功能以及代謝途徑的一門科學,也是一門重要的醫學基礎課程。生物化學是用化學語言揭示生命現象,涉及有機化學、生理學、生物學等學科知識,而高職院校學生普遍存在文化基礎薄弱、學習方法不當及手機上網成癮等問題,加之生物大分子結構復雜、代謝途徑長,教師難以在有限的課時內將內容闡述清楚,故生物化學常常成為學生難學、教師難教的一門學科。
生物化學研究內容除了物質代謝外,還涉及分子生物學基本知識和實驗技能,生物大分子結構與功能的關系以及基因信息的傳遞。近年來,隨著科學技術的發展,生物化學借助先進的實驗設備和不斷創新的試驗方法,成為發展較快的學科之一,也不斷為醫學學科的發展提供新思路、技術及方法。生物化學分支眾多,對于醫學院校來說,應把理論教學與臨床實踐聯系起來,向學生闡述物質代謝與人類疾病的關系。
在實際教學中,常常發現一些學生對知識點掌握片面,不能深刻認識其本質。究其原因,傳統的生物化學教學內容繁多且枯燥,課堂教學不能將抽象的內容以生動、易懂的形式呈現。在“互聯網+”背景下,教學方式發生了巨大的變革,傳統板書已不能滿足教學需求,近年來,利用微課進行多媒體教學已成為教學研究熱點[1],學生也可通過各種移動終端實現碎片化學習和隨時隨地學習。
美國圣胡安學院高級教學設計師David Penrose于2008年首創Micro-lecture,并稱其為“知識脈沖”,是一種聚焦式的學習體驗。在我國,微課于2011年被首次提出后[2],以短小精悍、重點突出等特點,被廣泛認可,并作為新型的教育信息資源形式被應用于各學科教學[3]。
有學者[3]認為,微課是以視頻為表現形式,對某知識點進行闡述,它還包括其他教學素材,如教學設計、教學反思和測試等。不同學者對微課的定義不同,但有以下幾個共同點:(1)以某知識點為目標,主題鮮明,重點突出;(2)短小精悍,時間不宜過長,約5~10分鐘;(3)以學習或教學為目的的視頻為主,可包含教學設計、課件等其他教學資源;(4)服務于學生自主學習,兼具移動學習功能。微課內容豐富,可針對不同學科的研究內容和特點進行設計與制作。
針對生物化學研究內容及特點,把教學內容分為三大板塊[4],即靜態生化(三大營養物質,即蛋白質、糖類及脂類的物質組成、結構及功能),動態生化(物質代謝、能量變化及遺傳信息的傳遞與表達)和實驗演示。針對不同板塊進行有區別的教學設計,再結合各章節特點將教學設計與微課內容融為一體。
第一板塊——靜態生化的教學設計。以蛋白質的結構與功能為例,可采用微課結合PBL教學法進行授課。首先列舉20種氨基酸的結構簡式,并提出問題:氨基酸的結構通式是怎樣的?氨基酸是如何連接起來的?什么是肽鍵和肽鏈?蛋白質的二級結構有哪些形式?什么樣的蛋白質具有活性?哪些方法可以使蛋白質失活?然后展示微課,以動畫形式演示幾種氨基酸的4個基團并找出其異同點,之后總結氨基酸的結構通式。結合實際生活,舉例:生雞蛋的蛋清富含活性蛋白質且為凝膠狀液態,煮熟后蛋清變為乳白色固態,原因即高溫加熱可使蛋白質變性。并通過微課以動畫形式展示蛋白質在一級結構的基礎上是如何形成高級結構的,以及高級結構被破壞后蛋白質將失活變性的相關知識。再與生活和臨床聯系起來,疫苗是生物活性制劑,在低溫條件下保存是為了防止高溫破壞蛋白質的高級結構而使其失活;生活中用堿性的肥皂洗手便是利用強堿可以使蛋白質失活的原理。
第二板塊——動態生化內容復雜,是生物化學教學內容中最不易掌握的部分。代謝過程涉及眾多化學反應,學生學習難度大。以三大營養物質的代謝過程為例,進行微課設計,首先幫助學生明確學習重點,使學生認識到這不是化學課,不必將精力放在化學反應方程式上,而是要掌握物質的代謝路徑、聯系和生理意義。例如在講解三大營養物質(糖類、蛋白質及脂類)的分解代謝過程時,可將乙酰輔酶A作為中心物質,三羧酸循環作為重點過程來制作微課動畫,分別講解并展示糖類、脂類、蛋白質這3種物質的代謝路徑,最終會合于乙酰輔酶A進入三羧酸循環,并配合使用代謝路徑動畫將三大營養物質的分解代謝過程聯系起來。這樣設計微課,既簡潔明了,又重點突出,使學生對復雜難懂的代謝過程一目了然,從本質上掌握三大營養物質的聯系和轉化。
第三板塊為實驗內容或生化技術部分,可采用理論配合視頻演示的方法,邊講邊演,將理論與實際操作完美結合。教師將本課涉及的實驗通過錄制和剪輯制作成微課視頻,并在后期添加字幕和語音注釋,這樣就可以將書本上文字性的實驗轉化成直觀、可視的影音資料,并設置暫停功能,以便課上隨時暫停來說明每個操作步驟。
在實際教學中,可以將微課與PBL教學法、CBL教學法[5]、翻轉課堂[6]等相結合,通過微信公眾號、QQ群、微博等方式,給學生上傳預習資料,課上教師再加以點撥、講解和擴充,提高課堂教學效率。
教師可以利用網絡平臺開發在線測試系統[7],隨機抽取試題對學生進行測試并自動測評;也可通過網絡平臺如微信公眾號等,向學生傳播與生物化學專業相關的知識點、人文讀物、如何提高實驗技能等方面文章。
此外,教師可以通過網絡平臺與學生進行在線交流,督促學生主動思考,使教師與學生的互動從傳統的線下變為線上與線下相結合,突破師生交流的時間和地點限制。
微課時間不宜過長,可精選重點內容,不用涉及太多延展性知識,應重視基礎內容的展示并做到重點突出;微課中文字內容不要太多,可采用思維導圖[8]、圖表和流程圖等方式,將復雜內容簡單化;注意顏色對比,突出重點概念和關鍵詞,內容清晰、有條理;也可利用一些動畫或特殊音效來吸引學生注意力。
隨著信息與通信技術的快速發展,各種軟件工具(如可汗式錄屏)的出現,微課制作方式和途徑越來越多樣化,制作成本大幅度降低,為教師進行微課設計、拍攝及后期編輯合成提供了便利。但調查發現,大部分教師在制作微課的過程中遇到的最大困難是技術層面的[4],如后期編輯合成時涉及的畫面效果、字幕顯示等方面問題。對于教師而言,跨越微課制作的技術門檻是進行微課教學的首要問題。
“互聯網+”時代的到來,改變了教與學的方式,為教育教學提供了更廣闊的平臺,同時也對教育工作者運用好這個平臺進行教學提出了挑戰。
參考文獻:
[1]李翠蘭,張晉京.高校微課建設的現狀分析與發展對策研究[J].現代交際,2016(16):180-181.
[2]胡鐵生.“微課”:區域教育信息資源發展的新趨勢[J].中國電化教育,2011(10):61-65.
[3]胡鐵生,周曉清.高校微課建設的現狀分析與發展對策研究[J].現代教育技術,2014,24(2):5-13.
[4]張運新.關于中職學校生化教學的幾點體會[J].交流平臺,2014(9):170-171.
[5]虞菊萍,黃純,汪福源,等.基于多媒體網絡的生物化學教學策略的改革與實踐[J].海峽藥學,2016,28(11):246-248.
[6]鄭君芳,賀俊崎.“微課”與“翻轉課堂”應用于生物化學教學的初步探析[J].繼續醫學教育,2014,28(11):72-73.
[7]吳丹,吳敬.基于微信互聯網平臺的研究生高級生物化學課程改革與建設[J].教育教學論壇,2016(38):90-92.
[8]葛蔚,唐超,楊建明.將iMindMap應用于微課設計的探討[J].價值工程,2017,36(24):158-159.