動物生物化學實驗課程數字化教學改革實踐

摘要 本文以高校動物醫學專業生物化學實驗課程教學為研究對象，設計動物生物化學課程實驗數字化教學方案，利用數字化手段對實驗教學進行改革與實踐。通過整合網絡教學資源、仿真虛擬實驗室及生物信息學數據庫，構建動物生物化學數字化實驗教學平臺，并構建新媒體平臺，開發多平臺新媒體教學內容，如推送優秀期刊文章，錄制實驗互動視頻并上傳；優化數字化考核管理模式，最終對實驗數字化教學實踐效果進行分析。為培養高素質的動物醫學專業人才提供參考。

關鍵詞 數字化教學；動物生物化學；動物醫學；實驗設備；實驗室管理

中圖分類號 G642.0；S852" " 文獻標識碼 A" " 文章編號 1007-7731（2024）16-0135-03

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.16.032

Practice of digital teaching reform of Animal Biochemistry experiment course

ZHAO Dan

（Jinzhong College of Information， Taigu 030800， China）

Abstract The Biochemistry experimental teaching of Animal Medicine major in universities was taken as the research object， a digital teaching plan was designed for Animal Biochemistry course experiments， and the digital means were used to reform and practice experimental teaching. By integrating online teaching resources， simulation virtual laboratories， and bioinformatics databases， a digital experimental teaching platform for Animal Biochemistry would be constructed， and a new media platform would be built to develop multi platform new media teaching content， such as pushing excellent journal articles， recording interactive experimental videos， and uploading them， optimized the digital assessment management model and ultimately analyzed the effectiveness of experimental digital teaching practice. To provide a reference for cultivating high-quality professionals in Animal Medicine major.

Keywords digital teaching; Animal Biochemistry; animal medicine; experimental equipment; laboratory management

信息化時代，高校學生的學習渠道和知識獲取途徑更加便捷化、多樣化。李言奎等[1]研究認為，實驗課教學要基于互聯網、大數據、人工智能和云計算等現代數字信息技術進行變革。實驗教學數字化可以為學生提供更加真實、直觀和易于理解的實驗教學體驗。彭麗萍等[2]、王忠輝等[3]研究認為，數字化技術可以模擬實驗中的常見情況，幫助學生更好地理解實驗內容，提高實驗操作能力；設計各類實驗內容，如基礎實驗、分析實驗和設計性實驗等；與調查研究、實際場景等相結合，擴展實驗內容。李婭寧等[4]通過信息平臺匯聚博物館、科研機構和高新企業等社會資源單位，為學生提供線上線下相結合的開放型科學實踐社會大課堂。牟行軍等[5]建成研究型課程自適應學習平臺和普通高校學生綜合素質評價信息管理系統，推進創新實驗室建設和應用。在實驗課程數字化教學實踐中，已有研究大多聚焦臨床醫學、食品或生物科學等專業，而對動物醫學專業實驗課程體系的研究報道不多。本文分析應用型高校學生的學習特點與實踐偏好，通過數字化技術，將動物生物化學實驗課程教學中的實驗過程和結果進行模擬、仿真和演示，用虛擬實驗的方式完成實驗內容教學，為學生提供更加便捷、高效和可重復的實驗教學體驗，以進一步增強學生的實驗興趣，提高教學效果，為進一步構建動物醫學專業高質量課程群打下基礎。

1 動物生物化學實驗課程數字化教學方案設計

動物生物化學實驗課程數字化教學設計方案如圖1所示。在調查統計信息基礎上，進行數字化實驗平臺及數字媒體平臺建設，并優化考核教學評價體系。

2 實驗課程數字化教學實踐

2.1 建立數字化實驗教學平臺

文潔[6]研究認為，推動教育數字化轉型，要加強優質數字資源建設與匯聚。動物醫學專業實驗教學需要大量實驗設備和場地，受資金和場地等影響，部分高校可能無法提供足夠的實驗設備和場地。建立數字化實驗教學平臺，利用虛擬實驗、模擬實驗等方式，共享實驗教學資源，有利于緩解動物醫學專業實驗設備和場地緊張的現狀。

動物醫學專業實驗教學主要在實驗室進行。數字化實驗課程教學包括實驗操作指導、實驗原理講解和實驗數據分析等內容，更新動物醫學專業實驗教學方法，組織數字化實驗教學課程，有利于增強教學的互動性和趣味性，激發學生學習興趣，提高教學效率。

2.2 開發多平臺新媒體教學內容

利用網絡資源、仿真實驗室及生物信息學軟件等手段優化動物醫學專業實驗課程設置，開發數字化實驗教學軟件，有助于豐富動物醫學專業實驗課教學內容，優化課程設置體系，增強學生的實驗技能和實踐能力。

劉珊珊等[7]以動物醫學核心期刊為樣本，將動物醫學優質學術內容科普化，通過公眾號等新媒體平臺，利用一次生成、多次加工和多平臺發布的新媒體內容開展教學。將數字化實踐教學與新媒體進行結合，對學生素養信息化、教學內容信息化、教學模式信息化和教學考核信息化進行改革，實現“1+1gt;2”多項融合形式的專業教育，提高動物醫學專業學生的實際動手能力、分析解決問題能力、創新能力以及實驗項目設計能力，激發其科研興趣等。

2.3 優化數字化考核管理模式

加強數字化實驗教學管理，包括實驗教學資源管理、實驗教學平臺管理和實驗教學課程管理等，促進數字化實驗教學的順利開展。參考劉曉蕾等[8]基于信息化平臺的高校實驗室安全管理問題的解決對策，對動物醫學專業實驗考核評價體系進行優化，將實驗分析與數據管理、仿真實驗、數字化軟件及實驗報告相結合，進行實驗考核評定。

3 實驗課數字化教學實踐效果分析

參考趙丹[9]研究成果，采用結構方程模型對動物生物化學實驗課程數字化教學進行評價，分析數字化實踐過程中數字平臺、教學軟件、仿真實驗、數據管理、新媒體以及考核方式等實踐形式對學生實驗效果以及實驗成績的影響。結果顯示，數字化教學軟件、仿真實驗、數據管理以及數字化考核方式對實驗教學有明顯的促進作用，教學評定因素如表1所示。

數字化實驗教學通過模擬實驗、虛擬實驗等方式，減少實驗設備和實驗室的使用時間，使學生更加深刻地理解動物醫學專業知識及實驗原理、操作流程，更加熟練地掌握動物醫學專業相關實踐技能，提高其實踐能力和創新能力，節約了教學資源，提高了教學質量。在成績多樣性組合中，50%以上學生在實驗分析與數據管理部分的成績在90分以上；仿真操作部分，由網站評價操作得分，成績均分在85分以上；數字化軟件使用部分，80%以上學生的成績在80分以上；實驗報告成績均分在80分左右。通過數字化改革，實驗總成績考核結果呈正態分布，峰值在92分附近，與常規授課模式下均分80分相比有較為明顯的提高，這說明動物生物化學實驗數字化教學提高了實驗教學效果。

4 結語

本文分析了應用型高校現有的動物醫學專業實驗設備、場地及動物材料等現狀，利用實驗數字化教學，將實驗教學內容數字化，實現教學資源共享，構建動物醫學專業實驗教學的通用信息化平臺，以提高學生應用操作能力為基礎，培養學生發現和分析問題、獨立設計實驗、創新指標測定方法、獨立完成操作以及對數據進行分析等能力，提高了教學效果和質量，并取得了一定的教學成果，為培養高素質的動物醫學專業人才提供參考。

當前，人工智能在學習推理與決策、圖像圖形、語音視頻和自然語言識別處理等領域不斷創新。科學智能、智能化科研和技術智能等的發展推動了高校實驗教學的創新和進步，尤其體現在高校實驗管理平臺的更新和優化上。在接下來的實驗數字化教學實踐中，教研團隊計劃參考王忠良等[10]對高校人工智能第二課堂建設的研究成果，引入人工智能技術，結合信息工程、大數據、計算機以及動畫等專業的師資力量，實現實驗數據的自動采集和處理、實驗原理可視化以及自主仿真實驗平臺的研發，進一步提高實驗教學效率和質量。

參考文獻

[1] 李言奎，張雪梅. 高品質追求下的中職智慧課堂構建實踐研究[J]. 教育科學論壇，2019（24）：36-38.

[2] 彭麗萍，熊宏齊. 基于信息化平臺的高校實驗耗材管理與實踐[J]. 實驗室研究與探索，2022，41（4）：262-266.

[3] 王忠輝，王春華，周建飛，等. 新工科背景下信息化開放實驗平臺管理模式的探討[J]. 中國皮革，2022，51（7）：15-19.

[4] 李婭寧，劉云松，董美麗，等. 中國本科口腔醫學院校使用虛擬仿真教學技術情況的調查研究[J]. 口腔疾病防治，2023，31（7）：506-512.

[5] 牟行軍，蒲春燕. 云計算在高校計算機實驗室建設管理中的應用[J]. 品牌研究，2023（15）：121-124.

[6] 文潔. 以教育數字化轉型提高教育質量的策略探究[J]. 數字教育，2023，9（2）：33-38.

[7] 劉珊珊，王彬，王浩然，等. 打造我國畜牧、動物醫學核心期刊數字化品牌[J]. 編輯學報，2022，34（1）：84-87.

[8] 劉曉蕾，劉友，盧曉軍，等. 基于信息化平臺的高校實驗室安全管理存在的問題及解決對策[J]. 醫學信息，2022，35（20）：12-14.

[9] 趙丹. 應用型高校農學專業生物化學實驗信息化教學實踐研究[J]. 安徽農學通報，2023，29（15）：161-164.

[10] 王忠良，何密，粘永健. 高校“人工智能” 第二課堂建設探討[J]. 濰坊學院學報，2020，20（2）：84-86.

（責任編輯：楊 歡）