基于“互聯網＋教育”的生物化學實驗教學模式研究

張麗娟，古同男，鄢 雯

基于“互聯網＋教育”的生物化學實驗教學模式研究

張麗娟，古同男，鄢 雯

（首都醫科大學 燕京醫學院，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，構建了“課程視頻提前推送—學生自主學習—師生線上線下互動”的教學模式，突破了教學的時空限制，提高了生物化學實驗教學質量，鍛煉了學生的實踐能力，培養了學生的創新精神和科研興趣。

“互聯網＋教育”；線上教學平臺；生物化學；實驗教學

信息技術與高等教育深度融合，促進了教育理念、教學模式、教學方法與教學管理體制的變革，給教育發展帶來了空前的機遇[1-4]。其中對教學模式和教學方法的探索與革新一直是高等教育關注的一個焦點。如何將學生興趣與教學內容相結合，如何將教學重點由“教”向“學”轉化，已成為教學實踐中必須面對和解決的問題。

1 高等醫學院校生物化學實驗教學現狀

生物化學既是高等醫學院校的一門專業基礎學科，又是當代醫學和生命科學的前沿學科，其理論研究的深入與實驗技術的革新息息相關，生物化學實驗技術在生物學及醫學發展的科研實踐中，展現出不可限量的前景，不僅在新理論發現和開發應用新技術方面起著決定性的作用，同時也為實現科技創新和社會生產力跨越發展提供重大戰略機遇。特別是進入21世紀以來，生命科學突飛猛進，生物化學實驗技術已滲透到醫學科學的各個領域，成為診斷、治療、預防疾病的重要手段[5-9]。然而，相對生物化學理論教學，當前的實驗教學普遍存在一些弊端和不足，難以滿足學科發展與創新的需要。

生物化學課程內容廣泛，授課學時有限，特別是教學改革后各專業的實驗課時都進行了壓縮，實驗課程內容往往只能選擇一些簡單的實驗項目，實驗教學模式往往是教師課上講解、現場演示實驗步驟、學生動手實驗的傳統模式。學生只需嚴格按照教師的指導被動地進行實驗操作，而無需進行獨立思考和自主設計。這就造成了教學內容、教學模式與新技術的不斷涌現及學生多角度、多層次學習需求之間的矛盾，造成學生主動性的缺乏。

現代科學技術的發展為解決這一矛盾提供了契機，“互聯網+”、大數據、云計算、移動互聯、多媒體、流媒體等技術能夠突破時空限制，使多維度、多方位、多手段、實時實地的學習成為可能[10-12]。因此，在當前的生物化學實驗教學中，采用結合現代科學技術的混合式的教學模式是解決問題的良策。

2 “互聯網＋教育”實驗教學模式研究思路

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”

新型教學模式應真正落實“以學生為中心”的教學理念。傳統教學中，在傳授實驗步驟、強調注意事項后，讓學生進行操作的方法，基本上是一種灌輸式的教育模式，是以教師為中心的。新的實驗教學模式則是讓學生先自學實驗內容，再上機進行虛擬實驗操作，自己總結出問題和注意事項后再進行實踐操作，這對學生的能力培養具有很好的作用。

2.2 實現“兩項策略”

旨在充分利用現代信息技術擴充教學資源，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、內容精、趣味強、效果佳，有利于生物化學這樣內容較抽象、知識點較繁雜的學科教學。利用微實驗對儀器操作技術進行放大處理，對關鍵問題進行重點強調，增加了直觀性，有助于學生掌握操作要領和教師節省課堂講解時間，學生能夠通過反復學習達到易學、樂學的效果。

手機端平臺策略。藍墨云班課、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。構建生物化學實驗教學手機端實驗課程平臺，并要求學生及時上傳當天實驗結果，便于查找教學問題、激發學生學習動機、考查課前預習效果、加強師學互動，以及提高學生的主體性和實驗效率。

2.3 應用“三點提高”

旨在提高學習使用高、精、尖生物化學實驗儀器設備的效果。

生物化學實驗涉及許多貴重的儀器設備，如PCR儀、高速冷凍離心機、凝膠成像系統等。這些儀器設備價格昂貴、操作復雜，對操作人員素質要求較高，且需專人維護、保養，不能滿足學生人人通過上機操作熟練掌握技術的需求。在實驗教學過程中的具體做法是，一方面以第二課堂形式吸引部分優秀學生參與科學研究，在實踐中學習；另一方面通過虛擬實驗教學系統幫助學生認識和熟悉高、精、尖儀器設備的使用方法及其注意事項，提高學習使用這些儀器設備的效果。

2.4 達到“四個改變”

在實驗教學模式方面主要有4項改變，一是由傳統的再現式學習模式改變為探究性、合作性學習模式；二是知識的傳授方式使學生由被動接受變為主動學習；三是教師由原來的知識灌輸者變為學習的組織者、引導者、參與者；四是學生由知識的被動接收者變為主動融入課堂。

3 “互聯網＋教育”實驗教學實踐

在生物化學實驗課程教學實踐中，采用藍墨云班課和手機端平臺，遵循“課程視頻提前推送—學生自由自主學習—師生線上線下互動”的教學模式。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布通知、參加頭腦風暴和討論等各項活動，以及在線測試、作業互評等，實現了實驗教學“線上—線下—線上”的過程。教師在切實做好課前推送的同時，精心組織課中指導和課后分析討論，并根據各方面反饋對教學過程進行修改完善。

3.1 課前資源準備

構建實驗項目區、實驗工具區、前沿知識鏈接及即時通知等課前資源。實驗項目區主要針對課堂實驗教學環節，上傳所有實驗課件、視頻資料；實驗工具區主要針對生物化學實驗常用儀器；前沿知識鏈接的目的是分享生物科學前沿動態；即時通知主要涉及課前實驗安排、實驗計劃、實驗須知的發布。

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、基因克隆技術等，通過虛擬的動畫演示和互動操作，能夠方便學生掌握實驗操作流程和注意事項。利用PowerPoint 2016、Flash等軟件，根據教學大綱和學生專業需求，選擇Western Blot、分光光度技術等科學研究常用技術進行微實驗課制作，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行字幕說明或旁白解說，對實驗結果以動畫形式呈現，使學生對實驗過程、實驗現象有直觀的認知。

3.3 手機端平臺建設

用于構建生物化學實驗教學微信平臺和藍墨云班課，能夠提供實驗室設備、使用時間等信息，方便學生在線預約、登記；能夠在課前推送實驗須知、微視頻、電子課件；能夠使學生上傳實驗結果，并在云班課APP上進行結果欣賞、分享實驗趣聞等；能夠使學生就實驗報告進行分析討論，激發學生的學習動機，增強學習效果，加強師生互動，提高學生的主體性和實驗效率。

3.4 實驗室開放

高校實驗教學改革的重要內容之一就是實驗室開放，開放實驗室對于學生參與或獨立開展科研活動至關重要。實驗室開放應進行規范化管理，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章制度，并在貫徹落實中鼓勵學生參與。在一些非教學時段開放實驗室，提高了實驗室的利用率，對培養學生的科研思維、動手能力和管理能力有促進作用。

4 結語

實驗教學是生物化學教學的重要組成部分，通過“互聯網＋教育”生物化學教學模式，遵循“一個理念，兩項策略，三點提高，四個改變”的核心思想，使學生的學習能力、學習積極性有了較大提高，實現了“教”與“學”及“線上學”與“線下學”的銜接和互動，大大提高了生物化學實驗課教學質量，推動了生物化學實驗教學改革。

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

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

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

[4] 林蕙青.推動信息技術與教育教學深度融合實現高等教育高質量內涵式發展[J].中國大學教學，2018(1): 4–6, 9.

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

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

[7] 郭高水，張慶梅，羅彬，等.人腦膠質瘤中TRIM27的基因表達及臨床意義[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.顯微切割聯合全自動Western blot在小鼠大腦標記神經元微量蛋白定量中的應用[J].第三軍醫大學學報，2018, 40(20): 1846–1850.

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

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

[12] 王永明.應用現代教育技術構建開放型化學實驗教學模式[J].實驗技術與管理，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

首都醫科大學燕京醫學院教學模式與方法推進項目（18jx14）

張麗娟（1970—），女，湖北公安，碩士，副教授，主要從事生物化學與分子生物學教學研究。

E-mail: zhanglijuan@ccmu.edu.cn

鄢雯（1980—），女，河南衡陽，博士，副教授，主要從事生物化學與分子生物學教學研究。

E-mail: weny229@126.com

10.16791/j.cnki.sjg.2019.09.046