基于“互聯網+”的模塊化分子生物學實驗教學方法改革策略

摘要：分子生物學是一門集理論與實驗于一體的學科，理論教學和實驗教學之間存在著相輔相成的關系。通過實驗教學的有效開展，不僅可以夯實學生對抽象理論知識的掌握，還可以訓練和發展學生的實踐能力，并且還有助于學生創新能力和思維能力的提高。在“互聯網+”背景下，教師在開展分子生物學實驗教學時，應該與時俱進，加強教學方法的改革，以此切實提高教學效果和質量。筆者針對分子生物學實驗教學的現狀進行了探析，并提出了基于“互聯網+”的模塊化分子生物學實驗教學改革策略，希望有助于生物學實驗教學水平的提高。

關鍵詞：“互聯網+”；模塊化教學；分子生物學；實驗教學

引言

據相關調查顯示，很多學生認為分子生物學是一門具有較高學習難度的課程。而在分子生物學實驗教學中，教師通常都是繼續沿用傳統的實驗教學法，學生始終處于被動學習的位置，機械地按照教師指導的步驟做實驗，教學效果并不是很理想。現如今“互聯網+”在各個領域中的應用不斷深入，教師一定要正確認識當前分子生物學實驗教學中存在的問題，并加強“互聯網+”的應用，進行模塊化實驗教學改革，以此達到更為理想的實驗教學效果。

1. 分子生物學實驗教學現狀

1.1 實驗教學條件有限

目前我國很多學校實驗教學條件較為簡陋，很難為分子生物學實驗教學的大規模、多樣化開展提供重要支撐，這就不得不簡化部分實驗教學內容和減少一些實驗項目，尤其是一些比較基礎的實驗項目，如標記示蹤劑實驗、核酸提取實驗、聚合酶鏈反應實驗等，導致實驗教學成為理論教學的一種附庸。很多實驗教學活動的開展都是對教材中知識內容的驗證，學生通常都是按照教師指導的流程進行實驗，或者直接“臨摹”教材中的實驗，缺乏一定的自主性，導致很多學生對分子生物實驗教學并不是很感興趣，這也嚴重影響著實驗教學的質量與效果[1]。

1.2 實驗教學方式滯后

以往教師在開展分子生物學實驗教學時，采用的都是“演示性”教學模式。例如，教師通過PPT教學課件的制作，對分子生物學實驗的過程以及現象進行演示，讓學生通過觀看演示圖片，對實驗過程和實驗原理加以分析，顯然這種實驗教學模式難以給學生帶來“沉浸式”學習體驗感。這種滯后的實驗教學方式，將極大削弱學生參與實驗教學的積極性和自主性，學生的主體位置也被忽略。

1.3 缺乏合理的實驗教學目標

很多教師在開展分子生物學實驗教學時，將學生的實驗操作結果作為平時考核成績的一項重要內容，所以教學目標的設計也傾向于實驗結果。這就導致學生對實驗過程中實驗原理的體現、實驗操作的規范性、實驗設計的創新性都不是很重視。很多學生為了提高成績，通常都是將精力花費在實驗報告上，這就很容易形成為了實驗而實驗的教學局面，這對學生創新能力、科研能力的提高十分不利。

2. 基于“互聯網+”的模塊化分子生物學實驗教學改革策略

2.1 優化實驗教學條件

教師在“互聯網+”基礎上，對分子生物學實驗教學實施模塊化改革的過程中，首要做的就是優化實驗教學條件。學校管理人員必須對優化實驗教學條件的重要性引起足夠的重視，并增加對實驗教學硬件與軟件設施建設的資金投入，緊跟時代的發展，加強“互聯網+”技術的運用，構建在線實驗教學平臺，以此助推模塊化分子生物實驗教學改革。

首先，借助在線教學平臺，在開展實驗教學前一周將有關的課件、實驗儀器操作示范等以微視頻的方式推送給學生。學生是否在課前自主展開學習，將會在學習進度條中展示出來。其次，借助在線教學平臺，在課前為學生合理地布置預習作業[2]。例如，通過查閱相關資料，了解有關本次實驗的最新科研動態和實驗技術，并通過提煉形成相應的研究報告，同時在線提交預習成果。再次，在正式開展實驗教學活動前進行課堂簽到，教師可以利用多媒體設備把簽到二維碼進行投屏，學生需要在規定時間內掃碼簽到。最后，學生在完成實驗操作，并書寫完實驗報告后，可以隨時將報告上傳到教學平臺，這樣便減少了學生、學習委員以及教師之間遞送報告的過程，教師可以利用手機或者電腦登錄該平臺隨時隨地查看和批改學生的實驗報告。

2.2 創新模塊化分子生物學實驗教學方式

在開展下一次分子生物學實驗教學前，教師可以將學生劃分為不同的小組，各小組可以通過“互聯網+”的運用，在在線教學平臺上建立網絡交流群，教師提前將本次實驗教學的目標發布在該平臺上。學生登錄該平臺明確本次實驗目標后，小組長可以通過網絡交流群對組內成員進行明確分工，各小組可以通過組內討論、查閱資料等方式，共同合作創新一個切實可行的分子生物學實驗方案，并在教學課堂上展示本組的實驗方案，其他小組可以對其進行評議。學生還可以通過在線教學平臺，以視頻、動畫、圖像等方式展示本組實驗方案所需要使用的儀器和試劑等。在教學課堂上各組學生按照實驗方案完成實驗操作后，教師可以在課后引導學生通過在線教學平臺，對分子生物學實驗中需要注意的事項以及實驗條件等進行討論和分析，學生有任何疑問均可提出，教師將在線為學生進行答疑。

2.3 實驗教學內容素材的合理匹配

新形勢下，各學校在開展課堂教學活動時均在加強校本課程的開發，為此，教師在“互聯網+”基礎上，改革分子生物學實驗模塊化教學時，應該科學匹配實驗教學的素材[3]。例如，在開展蛋白質的誘導、表達和檢測的實驗教學時，教師可以通過利用互聯網平臺一些和蛋白質前提加工、IPTG濃度、誘導溫度等有關的內容，以此為本次分子生物實驗教學的開展匹配相應的素材。

借助“互聯網+”的運用，將本次教學的實驗項目事先預告給學生，同時要求學生通過各種方式自行收集有關本次實驗方面的知識內容，從而訓練和發展學生的信息收集與整理能力，并為本次實驗教學匹配相應的視頻、圖片和文字等形式的教學素材。教師在匹配實驗教學素材時，可以將本次實驗教學中需要使用到的試劑、工具以及實驗的基本操作步驟、注意事項等錄制成數字化素材，借助微信、QQ等平臺將這些素材從線上傳遞給學生。在正式開展本次實驗教學前，教師可以通過直播的方式，將涉及實驗項目的整個操作流程完整地演示出來，這樣在教學課堂上便可以達到事半功倍的教學效果。

2.4 提高課堂教學質量

相對于傳統教學方式，在“互聯網+”基礎上進行分子生物學模塊化教學改革時，要專注于課堂教學質量的提高。

首先，通過“互聯網+”的運用，將相關的實際案例或者有關實驗技術的最新研究導入到分子生物學實驗教學中。一方面，教師可以將貼合學生實際生活的場景與實驗教學內容融合在一起，這樣不僅可以擴大學生相關知識的儲備量，同時還可以激發學生的興趣，促使學生積極、自主地參與到實驗教學中；另一方面，教師可以在教學中引入最新有關實驗技術研究進展，以此革新學生的專業知識結構，促使其與時俱進地掌握最前沿的知識[4]。

其次，教師可以借助“互聯網+”的運用與學生進行在線交互，在分子生物學實驗教學課堂上，學生可以利用手機同步觀看相應的課件，遇到不懂或者需要特殊記憶的地方，學生便可以直接在課件上進行標記，教師可以在教師端查看到學生的標記情況，并以此為基礎有針對性地設計實驗教學內容或者對學生進行單獨輔導。在該教學方式下，一些性格較為內向、靦腆、膽小的學生，便可以直接在線上提出自己的問題，教師也可以及時了解其存在的問題。

最后，通過“互聯網+”的運用，借助線上教學平臺，督促學生在課前做好預習。學生可以利用教師發布的微視頻進行預習，了解本次實驗教學所涉及的內容，并帶著問題參與到課堂教學中，這樣教學課堂上學生便可以更有針對性地展開學習。教師還可以借助“互聯網+”技術，對整體學生的實驗操作進行監督，及時發現學生的錯誤操作，并進行糾正，從而確保學生以正確的態度對待實驗教學，進而提高實驗教學質量。

2.5 在“互聯網+”基礎上構建完善的實驗教學評價體系

教學評價是課程教學中必不可少的一個環節，教學評價的好壞在一定程度上關系著教學的效果與教學質量。為此，在“互聯網+”基礎上，進行分子生物學實驗模塊化教學方法改革的過程中，應該注重加強對教學評價的改革，構建一個完善的實驗教學評價體系，以此給學生帶來強烈的分子生物學實驗教學沉浸感。

“互聯網+”支撐下的實驗教學中，學生個體與教師處于相對平等的位置，極大提高了教學評價的客觀性。在“互聯網+”基礎上，教師應該建立多維度的實驗教學評價途徑[5]。例如，在開展分子生物學實驗教學前，教師可以利用線上教學平臺，對課前學生預習任務的完成情況做出評價。這樣不僅可以促使學生對課前預習引起高度的重視，認真完成課前預習任務，同時還可以提高課前預習效果，以此保證課堂教學活動可以更加高效地開展。教師還可以通過課前預習評價，了解學生學習比較薄弱的地方，以便在實驗教學課堂上，對學生有針對性地引導與指導。

在對學生實驗中的表現情況進行評價時，教師則可以將利用“互聯網+”錄制的學生在整體實驗中的操作視頻上傳到線上教學平臺，并讓學生對自己在實驗中的表現情況做出自我評價，同時引導學生之間進行互評，教師也需要對學生展開客觀性的評價。另外，教師還需要對學生的實驗結果展開綜合評價，其中包括實驗原理的體現情況、實驗操作的安全性等，從而形成全方位的實驗教學評價。需要注意的是，教師要事先合理設置各部分教學評價在整體評價中所占的比重，并及時將教學評價結果反饋給學生，這樣也可以幫助學生及時了解自身需要進一步提高的地方[6]。除此之外，教師還應該鼓勵學生大膽地對教師設計的實驗教學展開評價，這樣教師可以及時了解學生對分子生物學實驗教學的需求，同時還可以準確把握自身教學中需要進一步改進和優化的地方，進而構建一個更加高效、更高質量的教學課堂。

2.6 加強虛擬仿真技術在分子生物學實驗教學中的運用

現階段，我國各院校的電子化教學設施與設備越來越完善，這也為“互聯網+”基礎上分子生物學模塊化教學方法的改革提供了重要基礎條件。教師則應該始終保持創新意識，加強虛擬仿真技術在分子生物學實驗教學中的運用，以此對一些受諸多因素影響無法在教學課堂上完成的實驗，借助該項技術的運用最大限度對整個實驗過程進行逼真的模擬，并通過人機互動讓學生參與到虛擬的實驗中，從而深化學生的學習體驗感。虛擬仿真技術的運用，不僅可以節約一定的教學經費，同時還可以保證實驗教學的安全性，對分子生物學實驗教學的開展具有很多的益處。但是這也對教師提出了更高的要求，若想不斷提高分子生物學實驗教學水平，就需要教師靈活地掌握各種先進的技術手段，并將其運用到實驗教學中，從而更好地培養學生科學探索精神與創新能力，為學生日后的全面發展助力。

結語

綜上所述，在“互聯網+”基礎上進行分子生物學實驗模塊化教學改革的過程中，學校要加強對實驗教學條件的優化，為實驗教學活動的開展提供完善的硬件設施與設備，并根據實驗教學需求積極引進各種先進的教學技術手段，同時加強對教學方式與方法的創新，以此持續不斷地激發學生的學習興趣，調動學生參與的積極性。同時，教師還應該積極構建全方位的教學評價體系，在實驗前、實驗中以及實驗后做出綜合評價，從而保證教學評價的客觀性，在幫助學生正確認識自我學習情況的同時，提高分子生物學實驗模塊化教學的質量與效果。

參考文獻：

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[3]王卓，井昶雯，曹海霞，等.教學醫院分子生物學實驗教學與科研相結合教育模式的探索與實踐[J].科教導刊-電子版（上旬），2022，（8）：10-12.

[4]羅明秀，楊程，高玉婧，等.在線學習平臺輔助生物化學與分子生物學實驗教學研究[J].廣東化工，2021，48（5）：242-243.

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[6]陳麗艷，全吉淑，柳明洙.基于“互聯網+”的生物化學實驗教學改革實踐[J].基礎醫學教育，2019，21（4）：318-320.

作者簡介：關景元，碩士研究生，研究方向：病原微生物。