赵卫军,陈默祺
(1.河南大学 远程与继续教育学院,河南 开封 475001;2.河南大学 计算机与信息工程学院,河南 开封475004)
生物化学是研究生物大分子结构、性质、功能以及在新陈代谢中的化学变化规律的一门科学,对生命科学各学科的发展具有深远的影响。 近年来,随着生命科学的迅猛发展,生物化学领域在分子水平上获取的新成就、新理论和新技术日新月异、层出不穷。 生物化学课程在讲授过程中存在着理论性强、内容抽象、更新速度快、知识体系隐晦等问题。 由于生物化学作为一门边缘学科涉及的学科较多,加上生物化学研究内容本身的特殊性, 如分子结构复杂、代谢途径长,因此在有限的教学课时内,如果仍以传统的“粉笔加嘴巴”的教学方式,难以将大量的信息传递给学生。 利用多媒体教学,可以模拟生物化学结构的微观世界,将复杂的立体结构用形象直观的图片和动画演示出来,便于学生理解和掌握。
针对生物化学专业的培养目标和21 世纪生物化学专业人才培养的需要,也为适应新版教材,作者运用了多种开发工具将各种“生物化学”教学素材在系统平台上加以整合,设计制作出了以学生为中心接近教学情景、图文并茂的“生物化学”教学课件,并在生物化学课堂上进行了多媒体教学的实验,验证了其可行性和实效性,得到同行的普遍认可、接受,为教学改革注入了新的活力。
多媒体技术是通过计算机的处理, 对文字、声音、图片、动画等信息进行储存、加工、控制、编辑、变换,用人类最习惯的方式向使用者传递,以达到身临其境的效果的计算机信息技术。 使用这种技术制作的教学软件即为多媒体课件[1]。
传统的教学模式以黑板板书为主,辅以挂图、模型、投影等手段,向学生传授知识,采用灌输方式进行讲解。 对学生来说,这是一种被动的学习方式。 这种授课方式的信息载体一般为文字,即使有图片,也是有限的挂图,或者临时在课堂上手工绘制的草图,这样费时费力,而且效果不佳,对连续的代谢反应过程,更是一筹莫展,学生不能很好地接受和理解知识点。 生物化学属于抽象的、比较难理解的学科,传统的教学中, 教师的讲授和学生的理解只能借助有限的平面挂图和模型,如DNA 的复制、转录、翻译等。在以前的传统教学中,即使教师绘画技艺再高,也不可能在有限的课时内使学生对核酸的结构、 功能和中心法则融会贯通,而今,随着多媒体技术在生物化学教学中的应用,使这些问题迎刃而解。在多媒体课堂教学中,形象生动的图片、声音和动画的运用,清晰且细致的显示了微观世界中生物大分子 (如DNA、蛋白质的精细显微结构等),使得原本难懂的抽象结构变得直观、易懂,跃然于屏幕之上。 连续的DNA 复制、转录等基因表达过程,各种代谢途径,以及分子杂交技术,由于条件限制难做的实验操作等,也可以通过动画和电影的方式表现出来, 使同学们能很快接受和理解知识点,并且记忆深刻,课后回想起来也历历在目。 此外,多媒体课堂教学利用图形、图片、动画、音频和视频、影像等多种信息,图文声像并茂、动画新颖有趣,多方位地调动了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,渲染了教学氛围。 更重要的是,它可以有效地突破教学重点、难点,使生物化学课程中原本隐晦、费解的内容变得生动、具体。 使同学们的接受能力大大提高,收到事半功倍的教学效果[2]。
课堂教学内容应以教材为基础, 以大纲为准绳, 但是也应注意教学内容和素材的更新和补充。只有注意扩大信息量,才能使学生不会有教师讲课是“照本宣科”的感觉,才能更好地调动学生学习的兴趣。 近年来,随着医学各学科知识的飞速发展和各学科间的相互渗透,生物化学的研究手段和研究领域日益广泛,知识更新的速度也在不断加快。 因而,在教学实践中,教师必须及时为学生补充新知识,更新教学内容,让学生随时了解最新的生物化学进展和动态。 大学生只有知识面宽,才能触类旁通、思路开阔,产生创造欲望。 教师可以通过网络获取最新的知识和信息, 以确保所传授知识的新颖性、确切性,保证学生在课堂上所学的知识是最前沿的,从而在知识的深度和广度上符合信息时代的需要[3]。
由于生物化学实验技术不断创新,特别是应用于生物化学实验的大型精密仪器发展十分迅速,更新换代的周期越来越短,而学生使用教材的内容却滞后于技术创新的速度,所以教师在备课时,需要检索大量的国内外相关网站,寻找、理解和消化这些新知识、新内容,这样在授课过程中才能不断地将生物化学的新知识、 新内容及国内外研究的动向、趋势补充到讲稿中,及时传授给学生,扩大他们的知识面。 例如,在讲授实验基本操作中所用的各种分析方法和精密仪器时,让学生掌握仪器的工作原理和使用方法是教学要点,由于不同国家出产的仪器型号、性能、精度、误差等各不相同,其中很多仪器和设备是学生无法接触到的,我们只有通过网络资源,查找到相关的信息,以及一些使用者对其感受,将这些仪器与学生能够接触到的仪器进行对比分析,促进学生更好地理解和掌握。 教师还可以提倡学生利用网络资源,查找有关知识,了解相关信息, 进而与教师课堂上的教学内容进行对比分析,查找异同,促进学生对课堂所讲授知识的理解和掌握。 多媒体应用于生物化学课堂教学,因为不用板书,可以节省教学时间,有利于充实教学内容,在同样时间内,多媒体传授的内容能够比传统教学方法传授的内容增加1/3 以上的信息量。
计算机多媒体只是教学的辅助手段,尽管多媒体被引入生物化学教学课堂后,能取代教师的部分功能,但不可能取代教师的地位。 生物化学是一门认知科学, 多媒体课堂教学仍要坚持以讲授为主、以演示为辅的思想。 而要把握运用好“讲”这一环节,教师必须充分备课,查阅大量的文献,引证科学数据,借助多媒体的优势,增强教与学的效果,切实提高自己的讲授水平。 这不仅包括将屏幕上所显示的重点的、 纲要性的文字内容灵活地显示出来,采用启发式、提问式等多种教学方法,运用简洁生动的语言,正确引导学生的思维,做到重点突出、概念清楚、讲得透彻,加深学生的理解,充分发挥教师在课堂上的主导作用。 在讲授过程中,还要做到以学生为主体,该课程需要记忆的东西很多,针对不同的内容,教师应教给学生不同的学习记忆方法。 如,可将抽象的知识概括为押韵的口诀,朗朗上口、容易记忆。 对于难记忆的结构式(如20 种氨基酸的结构式),若能从中找出规律、突出共性、化繁为简,一边讲解,一边让学生记忆,教学互动,学生在课堂上就能记住大部分氨基酸的结构。 生物化学教学的难点一部分是以物理化学和化学为基础的知识,在讲课时,有些内容要从化学的源头知识讲起。 对有些内容,应引导同学们进行简单的复习,将无机化学、有机化学和物理化学的基础知识与生物化学联系起来,这样,难点问题也就迎刃而解了。 不同章节知识的综合运用也是本课程的难点之一, 结合教学内容,讲清楚糖、脂、蛋白质3 大代谢途径的联系,并联系实际,揭示代谢障碍、紊乱所带来的疾病(如糖尿病、蚕豆病、肥胖症和酸中毒等),使学生的知识融会贯通,培养学生综合思考和解决实际问题的能力。 针对学生害怕做计算题的问题,我们分析后认为,其主要原因是:学生不能够很好地运用生物化学的概念和理论去解决应用中的问题。 因此,在课堂上应结合教学内容讲一两个例题,运用生物化学知识的解题思路进行讲解。 这样能够收到显著的效果。
生物化学多媒体教学不能把屏幕当成电子黑板。 在课堂上,教师应很好地控制教学进度,使每一节课都保持适度的信息量和节奏,根据课堂教学的实际情况和不同学生的反映,及时灵活地调整教学进度,采用合适的教学方法,避免造成新型的“满堂灌”现象和“填鸭式”教学[3]。 同时,还应充分发挥多媒体的优势,将多媒体丰富的信息量和表现力与教师的精彩讲授有机地结合在一起, 合理组织教学,达到良好的教学效果。
生物化学多媒体教学内容应根据课程设置和各专业的课程特点进行不断的完善和优化[4]。 在授课内容的选择上, 应充分考虑各专业的课程设置,对相关内容进行删节和组合,如,将教材上册中糖和脂的基础知识部分放在下册糖代谢和脂代谢中讲解,这样不但可以提高教学效果,而且还能节省时间。 作为本科各相关专业的基础课程,除强调基础理论知识的讲解外,本课程的讲解还应考虑各专业的不同,对具体章节有所侧重。
教学实践告诉我们,虽然多媒体是现代先进的教学手段,在教学中确实起了很大的作用,但我们也应该注意到,多媒体教学手段不能完全取代传统的教学方法。 与教师相比,多媒体仍处于教学中的辅助地位,即使多媒体完成了许多人力所不及的任务,它也不能代替教师的全部工作,教学过程的各个环节仍要由教师来组织实施。 因此,教师应通过精心设计教学内容、选择最合适的教学媒体、做好最充分的课前准备,去获得最佳的教学效果。
[1] 柳晓燕. 关于提高生物化学教学质量的几点体会[J]. 卫生职业教育,2006,24(17):75-76.
[2] 欧芹,李晶,朴金花. 适应教育发展,改革生物化学教学[J]. 黑龙江医药科学,2005,28⑷:40-41.
[3] 郭春红, 赵仁永. 药学网络信息在教学中的应用与思考[J]. 齐鲁药事,2006,25(3):188-189.
[4] 石增立,雷宁玉. 谈多媒体教学在医学理论课教学中的问题及措施[J]. 中国医学教育技术,2003,17⑴:14-15.