信息化技術在高職生物化學教學中的應用

張小翠

（蘭州現代職業學院，甘肅 蘭州 730300）

生物化學是高職醫藥衛生類專業的專業基礎課程，主要從分子水平探討生命現象的本質，由于物質的分子結構比較復雜、物質代謝的過程冗長、物質代謝之間的聯系較多，涉及到很多有機物、無機物之間的化學反應，內容比較枯燥難懂，不管對學生還是教師來說都是一門極具挑戰性的課程。傳統的教學使用板書教學，這種模式雖然有著教學內容可強化、課堂節奏易控制、利于培養學生抽象思維的優點，但是教師在授課過程要中書寫大量的化學反應，同時還要繪制細胞內外結構圖等等，不僅耗時費力、效率不高、效果不佳，而且僅僅依靠板書很難將物質代謝之間的聯系及分子微觀結構等內容呈現出來，繪圖也不夠立體，造成教師講解不全面、無法深入淺出地細致講解，學生學習起來也不夠直觀，難以將前后知識銜接起來，課程學完后學生往往是一知半解，深層次的內容更是難以學懂。因此，在知識量日益龐大的現狀下，傳統板書教學模式的局限性日漸凸顯，在此背景下其將信息化技術引入到生物化學課程中是必然趨勢，利用不斷發展進步的計算機技術、傳感器技術、通信技術使教師不再將大量時間精力用在寫板書、繪圖及擦黑板上，大大增加了教師講解內容的時間，有效提升了教學效率，學生也能通過圖片、視頻等更直觀地看到分子結構和物質在人體中的代謝過程等微觀世界，讓學習內容不再枯燥，充滿樂趣與思考，也更有利于知識的理解、記憶及儲備，同時還可以有效拓展教師及學生對生物化學知識的認知水平，提升教學質量。本研究將信息化技術應用到高職生物化學課程中，提高了教學質量。

1 教學課件的應用

板書教學內容是課本知識的濃縮與精華，要做好板書教學，首先需要教師做好備課工作，哪些內容需要重點講解，重點內容如何板書呈現；其次要規劃好板書書寫的時間和講解的時間，要在40分鐘內將知識濃縮在黑板上；最后還要計劃好互動環節，進行課堂提問、回答學生的問題，或做練習題對知識加以鞏固等等。由此可見，板書教學質量很容易受到方式方法、精神狀態和課堂氛圍等因素的影響，例如講DNA 雙螺旋結構時，教師想通過語言描述和繪畫在黑板上短時間內將雙螺旋結構的立體結構呈現出來是比較困難的，致使學生對雙螺旋結構的特點一知半解，似懂非懂，印象不深，一旦學生理解跟不上，就會覺得教學內容枯燥乏味，失去學習興趣，甚至會影響到課堂學習氛圍。課件教學則可以避免板書教學在課堂的局限性，其優點為：一是利用辦公軟件的強大功能，利用繪圖、表格等直觀呈現一些需要用大量語言描述的內容，簡潔明了，便于記憶，并且可重復利用，大大地節省了教師寫板書的時間，同時將節省出的時間用于鞏固知識點，加深學生的理解；二是利用影音媒體豐富多彩、圖文并茂的呈現形式，如動畫的使用使教學更加生動逼真，聲音特效的恰當應用增添了學習的樂趣。教師在教學過程中可利用多媒體課件的優勢，適當地將抽象的知識轉變為生動的圖片、動畫和視頻，從而吸引學生的注意力，引起學習的興趣，調動學生的思維，便于學生對抽象知識的理解，使學生將相關內容進行聯系、總結，促進學生產生強烈的求知欲[1]。例如，上文提到的DNA 雙螺旋結構，如果沒有課件，教師很難在黑板上將雙螺旋結構的立體結構畫出來，但是將雙螺旋結構以動畫的形式逐步地呈現出來，立體感的動畫視覺沖擊力強，便于學生理解，很容易引起學生的好奇心和求知欲，此時教師也可以進一步引導學生自己總結，通過這種方式學生很容易就能記住雙螺旋結構的要點，為基因信息的傳遞與表達的內容學習打下堅實的基礎。當然，課件教學也存在缺點，例如過多使用多媒體內容，會使學生難以集中注意力，容易走馬觀花，記課堂筆記的習慣難以養成，對重難點知識掌握不牢固等等，而教師也容易加快講解速度，對知識的講解不夠深入透徹。所以在使用課件教學時，教師要掌握好分寸，盡量言簡意賅、圖文并茂、重難點突出，避免文字過多使學生產生視覺疲勞，或者動畫、視頻太多使教師的講解過少，從而使學生產生厭學心理。教師使在教學中要注重板書與課件的相結合，對于重點內容，關鍵信息可以寫板書，通過板書更能促使學生去理解和記筆記，對知識進行梳理和歸納總結，同時也要避免出現學生注意力過多集中在圖片和視頻上而不在教學內容上。另外，教師使用課件教學要掌握好節奏，避免講課速度過快，使學生沒有時間理解和掌握重難點知識。

2 微課的應用

微課，顧名思義具有短小精煉、便于傳播、制作簡單、知識點突出、表達形式多樣的特點，是重要的教學輔助手段，將其穿插在教學過程中，使得教學形式更加多樣化，能夠吸引學生的注意力，增加了趣味性，學習起來更加輕松。教師可以在課后將微課分享給學生，學生可以反復播放學習，針對某個知識點加深理解和記憶。教師甚至可以讓學生參與到微課的設計與制作中，學生既學習了知識，又增強了動手能力，寓教于樂，使被動接受知識轉變為主動學習，同時，對學生的思維也進行了拓展，增強了想象能力，還可以掌握多媒體軟件的使用方法，為今后走上工作崗位積累經驗。教師也可以舉辦微課比賽，將優秀的微課進行展示和獎勵，以此來提高學生學習的積極性，充分挖掘學生的潛能。例如，三羧酸循環是生物化學的難點內容之一，教師將該內容以課后作業的形式讓學生制作微課，學生在制作過程中邊做邊學習，自己總結三羧酸循環的特點，體會物質代謝之間的相互聯系，通過這種方式，掌握了三羧酸循環的過程。需要注意的是微課主要針對某一個知識點進行講述，時間以5 分鐘左右為宜，在使用微課教學時，要正確選擇內容，避免涉及的內容過多使時間過長，內容過于繁雜也無法突出重難點。

3 虛擬現實（VR）技術的應用

生物化學是一門實驗課程，實驗往往耗時長、儀器和試劑昂貴、有些實驗試劑還有毒性，因此很多實驗難以經常性開展，并且生物化學課程中很多內容具有看不到、摸不到、無法感知的特點，如分子結構、細胞結構、代謝過程等內容非常抽象，學生難以理解和掌握。為了有效解決這一問題，可以引入VR 技術，讓學生模擬實驗過程。VR 技術即虛擬現實技術，是利用先進的計算機軟硬件技術、傳感技術、行為心理學等營造一個三維立體虛擬現實環境，感受者通過專門的眼鏡、手套等設備可實現深度沉浸式的體驗感，并且可實現視覺、聽覺、觸覺甚至是味覺等感知，可對現實中難以感知的微觀世界進行直觀的觀察，甚至可以對其施加影響。在網絡平臺上，學生可以根據不同的需求進行不同的操作，滿足各個層次學生的需求。教師可以在線指導學生操作，評價學生的實驗效果，批改實驗報告、解答疑問等等[2]。例如，在做肝中酮體的生成實驗時，由于很難提供新鮮的肝組織，在實驗室進行該實驗難度較大，此時，教師可以讓學生在網絡上利用VR技術模擬該實驗，并在線加以指導，讓學生自己操作實驗過程，得出實驗結論。既達到了實驗教學的目的，也鍛煉了學生的實驗操作能力，使學生了解到組織勻漿的制作方法，驗證肝是酮體生成的器官，了解酮癥酸中毒的機理，掌握酮體代謝異常的臨床意義。VR 技術雖然使用方便快捷、安全高效，但不宜頻繁使用，畢竟網絡環境和實驗室環境有差別，如果使用過多，容易出現學生眼高手低，在真實的實驗室環境無所適從的現象。因此，在教學過程中，教師最好將VR 技術和實驗室實際操作結合起來，在實操課之前，學生可先模擬實驗，教師將注意事項和出現的問題進行指導，學生通過反復練習后，做到胸有成竹，然后在實驗室進行實際操作，可大大提高實驗的成功率和準確率，既節省了時間，也避免了實驗藥品的浪費。實驗結束后，教師可以讓學生在網絡上提交實驗報告，進一步熟悉實驗流程，也可以設置和實驗相關的問題，積極互動，了解學生的學習動態。

4 網絡資源的應用

網絡技術的快速發展使得信息的傳播途徑及方法具有多樣性，學生可以搜索關鍵詞來學習專業知識，也可以關注一些和專業相關的公眾號、視頻主播號來學習，但網絡上的知識魚目混珠，學生要具有一定的甄別能力，以免接收到不正確的知識而誤導自己，在自己無法判斷的時候可以向教師求證，力求獲得知識的正確性。學校圖書館一般會有很多免費的網絡學習資源，如電子書籍、名師講堂、精品課程等等，學生在閑暇之余也可以登錄圖書館網站去學習相關知識。很多生物化學教材增加了豐富的富媒體模塊，通過掃描二維碼，獲得富媒體資源，主要包括課件、重難點知識、知識拓展、課后習題、答案解析和多媒體（視頻、動畫、音頻、圖片）等[3]。學生在學習過程中通過手機掃碼，很輕松地獲得網絡資源，有助于理解記憶，同時也增強了學習的自主性。例如，蛋白質生物合成是生物化學的難點內容之一，涉及的知識點多，邏輯性強，內容抽象晦澀，學生在學習的時候對翻譯的動態過程難以理解，尤其是對肽鏈延長的進位、成肽、移位過程很難掌握，在此情況下，學生可通過微信鏈接富媒體，針對這一內容進行視頻學習，由專業教師進行講解，可以反復播放學習，直至學懂，學完后學生自己歸納總結知識點，再鏈接富媒體的課后習題和答案解析加以鞏固，非常方便快捷。網絡資源的應用提高了學生學習的自主性和主動性，使學生獲得的知識更加全面和深入，在一定程度上緩解了教師的教學壓力，但并不代表教師的教學任務減輕，相反，隨著學生知識的增長，教師要想做好學生的領路人也要不斷地學習，拓展自己的知識寬度和深度，再深入淺出地結合實際案例或社會熱點，將所學知識應用到課堂當中，把各個知識點有機地串聯起來，將部分結合成整體，起到穿針引線的作用，這是教學活動中較難的部分。

5 學習平臺的應用

隨著信息化的普及，各個學習平臺如雨后春筍般層出不窮，網絡學習或居家學習成為時下的熱門學習方式。疫情期間，筆者所在的學校主要使用超星學習通進行網絡授課，教師在學習平臺上上傳學習資料、課件、視頻、微課，可以直播教學，布置和批改作業，也可以引導學生討論、發言，還可以進行測驗和考試等等。盡管學習平臺存在師生情感交流難、學生學習的自主性差、教師教學效果不理想、網絡容易卡頓等弊端，但學習平臺也具有突破時空限制、師生互動便捷、視頻重復播放、學生隨時隨地學習的優點。教師在傳統課堂教學中如果合理利用學習平臺，可達到事半功倍的效果。在講授氨的代謝時，教師可提前在網絡平臺布置任務，讓學生分組查找氨中毒的原因和對人體的影響，然后在課堂上進行討論，并思考氨的來源、轉運和去路，再通過教師課堂講解掌握該部分知識。最后教師在平臺上發布習題，讓學生在線答題，通過統計數據掌握學生的學習情況，所得數據更加精準和直觀。當學完一個章節內容后，教師發布測驗題庫，學生可在網絡平臺進行抽題測驗，提交后當場判別打分，通過這樣的方式讓學生也能掌握自己的學習情況，了解學習中存在的不足之處，對其有一定的促進作用，也充分調動了學習的積極性。同時實現了無紙化考試，節約了紙張，節省了教師批改試卷的時間，既環保，又省時省力。另外，很多學習平臺還為學生提供了多種課程的在線學習，學生可以根據自己的興趣，選擇相應的課程學習，拓展知識面，提高自身能力，全面發展。當然，教師不能完全依賴網絡教學，而是要采取線上線下有機結合，以線下為主、線上為輔的教學方式進行教學。

在教育理念、認知水平、教學方法不斷發展更新變換的情況下，信息化技術在教學中的應用無疑使教學形式多樣化，充分激發了學生的學習自主性和創新性，使學習更生動有趣，極大地提高了學習的積極性，對知識的理解也更加深入和全面。信息化技術對教師素質的要求更高，不但要有扎實的理論基礎，還要具備一定的信息技術知識。因此教師要不斷學習，努力提高信息素養，在教學過程中，要將各種教學手段聯合運用，以多樣化的教學手段豐富課堂內容，激發學生的學習興趣，提高教學質量。同時，面對豐富的信息化教學手段，要分清主次、明晰利弊、正確運用，教學的目的是對知識和技能的掌握，不能過于重視形式。