基于“互联网＋教育”的生物化学实验教学模式研究

张丽娟，古同男，鄢 雯

基于“互联网＋教育”的生物化学实验教学模式研究

张丽娟，古同男，鄢 雯

（首都医科大学 燕京医学院，北京 101300）

遵循“一个理念，两项策略，三点提高，四个变化”的核心思想，构建了“课程视频提前推送—学生自主学习—师生线上线下互动”的教学模式，突破了教学的时空限制，提高了生物化学实验教学质量，锻炼了学生的实践能力，培养了学生的创新精神和科研兴趣。

“互联网＋教育”；线上教学平台；生物化学；实验教学

信息技术与高等教育深度融合，促进了教育理念、教学模式、教学方法与教学管理体制的变革，给教育发展带来了空前的机遇[1-4]。其中对教学模式和教学方法的探索与革新一直是高等教育关注的一个焦点。如何将学生兴趣与教学内容相结合，如何将教学重点由“教”向“学”转化，已成为教学实践中必须面对和解决的问题。

1 高等医学院校生物化学实验教学现状

生物化学既是高等医学院校的一门专业基础学科，又是当代医学和生命科学的前沿学科，其理论研究的深入与实验技术的革新息息相关，生物化学实验技术在生物学及医学发展的科研实践中，展现出不可限量的前景，不仅在新理论发现和开发应用新技术方面起着决定性的作用，同时也为实现科技创新和社会生产力跨越发展提供重大战略机遇。特别是进入21世纪以来，生命科学突飞猛进，生物化学实验技术已渗透到医学科学的各个领域，成为诊断、治疗、预防疾病的重要手段[5-9]。然而，相对生物化学理论教学，当前的实验教学普遍存在一些弊端和不足，难以满足学科发展与创新的需要。

生物化学课程内容广泛，授课学时有限，特别是教学改革后各专业的实验课时都进行了压缩，实验课程内容往往只能选择一些简单的实验项目，实验教学模式往往是教师课上讲解、现场演示实验步骤、学生动手实验的传统模式。学生只需严格按照教师的指导被动地进行实验操作，而无需进行独立思考和自主设计。这就造成了教学内容、教学模式与新技术的不断涌现及学生多角度、多层次学习需求之间的矛盾，造成学生主动性的缺乏。

现代科学技术的发展为解决这一矛盾提供了契机，“互联网+”、大数据、云计算、移动互联、多媒体、流媒体等技术能够突破时空限制，使多维度、多方位、多手段、实时实地的学习成为可能[10-12]。因此，在当前的生物化学实验教学中，采用结合现代科学技术的混合式的教学模式是解决问题的良策。

2 “互联网＋教育”实验教学模式研究思路

研究过程遵循“一个理念，两项策略，三点提高，四个改变”的核心思想。

2.1 落实“一个理念”

新型教学模式应真正落实“以学生为中心”的教学理念。传统教学中，在传授实验步骤、强调注意事项后，让学生进行操作的方法，基本上是一种灌输式的教育模式，是以教师为中心的。新的实验教学模式则是让学生先自学实验内容，再上机进行虚拟实验操作，自己总结出问题和注意事项后再进行实践操作，这对学生的能力培养具有很好的作用。

2.2 实现“两项策略”

旨在充分利用现代信息技术扩充教学资源，包括微实验制作策略和手机端平台策略。

微实验制作策略。微课视频时间短、内容精、趣味强、效果佳，有利于生物化学这样内容较抽象、知识点较繁杂的学科教学。利用微实验对仪器操作技术进行放大处理，对关键问题进行重点强调，增加了直观性，有助于学生掌握操作要领和教师节省课堂讲解时间，学生能够通过反复学习达到易学、乐学的效果。

手机端平台策略。蓝墨云班课、微信工作平台，因信息传播的及时性、互动性、广泛性、高效性和低成本等特点而备受教育工作者的青睐。构建生物化学实验教学手机端实验课程平台，并要求学生及时上传当天实验结果，便于查找教学问题、激发学生学习动机、考查课前预习效果、加强师学互动，以及提高学生的主体性和实验效率。

2.3 应用“三点提高”

旨在提高学习使用高、精、尖生物化学实验仪器设备的效果。

生物化学实验涉及许多贵重的仪器设备，如PCR仪、高速冷冻离心机、凝胶成像系统等。这些仪器设备价格昂贵、操作复杂，对操作人员素质要求较高，且需专人维护、保养，不能满足学生人人通过上机操作熟练掌握技术的需求。在实验教学过程中的具体做法是，一方面以第二课堂形式吸引部分优秀学生参与科学研究，在实践中学习；另一方面通过虚拟实验教学系统帮助学生认识和熟悉高、精、尖仪器设备的使用方法及其注意事项，提高学习使用这些仪器设备的效果。

2.4 达到“四个改变”

在实验教学模式方面主要有4项改变，一是由传统的再现式学习模式改变为探究性、合作性学习模式；二是知识的传授方式使学生由被动接受变为主动学习；三是教师由原来的知识灌输者变为学习的组织者、引导者、参与者；四是学生由知识的被动接收者变为主动融入课堂。

3 “互联网＋教育”实验教学实践

在生物化学实验课程教学实践中，采用蓝墨云班课和手机端平台，遵循“课程视频提前推送—学生自由自主学习—师生线上线下互动”的教学模式。电脑端平台的功能包括管理课程运行、制作视频微课、上传编辑资源、编写在线测试等，手机端平台的功能包括发布通知、参加头脑风暴和讨论等各项活动，以及在线测试、作业互评等，实现了实验教学“线上—线下—线上”的过程。教师在切实做好课前推送的同时，精心组织课中指导和课后分析讨论，并根据各方面反馈对教学过程进行修改完善。

3.1 课前资源准备

构建实验项目区、实验工具区、前沿知识链接及即时通知等课前资源。实验项目区主要针对课堂实验教学环节，上传所有实验课件、视频资料；实验工具区主要针对生物化学实验常用仪器；前沿知识链接的目的是分享生物科学前沿动态；即时通知主要涉及课前实验安排、实验计划、实验须知的发布。

3.2 虚拟实验和微实验制作

虚拟实验如SDS-PAGE凝胶电泳、紫外可见分光光度计使用、基因克隆技术等，通过虚拟的动画演示和互动操作，能够方便学生掌握实验操作流程和注意事项。利用PowerPoint 2016、Flash等软件，根据教学大纲和学生专业需求，选择Western Blot、分光光度技术等科学研究常用技术进行微实验课制作，使实验理论和实验操作直观易懂，对注意事项和重要步骤进行字幕说明或旁白解说，对实验结果以动画形式呈现，使学生对实验过程、实验现象有直观的认知。

3.3 手机端平台建设

用于构建生物化学实验教学微信平台和蓝墨云班课，能够提供实验室设备、使用时间等信息，方便学生在线预约、登记；能够在课前推送实验须知、微视频、电子课件；能够使学生上传实验结果，并在云班课APP上进行结果欣赏、分享实验趣闻等；能够使学生就实验报告进行分析讨论，激发学生的学习动机，增强学习效果，加强师生互动，提高学生的主体性和实验效率。

3.4 实验室开放

高校实验教学改革的重要内容之一就是实验室开放，开放实验室对于学生参与或独立开展科研活动至关重要。实验室开放应进行规范化管理，制定安全、低值易耗品管理、易燃易爆品管理、废弃物品处理管理等规章制度，并在贯彻落实中鼓励学生参与。在一些非教学时段开放实验室，提高了实验室的利用率，对培养学生的科研思维、动手能力和管理能力有促进作用。

4 结语

实验教学是生物化学教学的重要组成部分，通过“互联网＋教育”生物化学教学模式，遵循“一个理念，两项策略，三点提高，四个改变”的核心思想，使学生的学习能力、学习积极性有了较大提高，实现了“教”与“学”及“线上学”与“线下学”的衔接和互动，大大提高了生物化学实验课教学质量，推动了生物化学实验教学改革。

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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

首都医科大学燕京医学院教学模式与方法推进项目（18jx14）

张丽娟（1970—），女，湖北公安，硕士，副教授，主要从事生物化学与分子生物学教学研究。

E-mail: zhanglijuan@ccmu.edu.cn

鄢雯（1980—），女，河南衡阳，博士，副教授，主要从事生物化学与分子生物学教学研究。

E-mail: weny229@126.com

10.16791/j.cnki.sjg.2019.09.046