基于“雨课堂+微课+虚拟仿真”混合教学模式在“生物化学实验”教学中的运用探讨

摘要：“生物化学实验”在医学院校是一门非常重要的专业基础实验课程，随着信息技术的不断发展，传统的“生物化学实验”教学在教学理念、教学模式、教学内容和考核评价体系方面渐渐显露出弊端，阻碍了创新型人才培养。本文从转变教学理念、优化教学模式、重建实验内容、改变考核评价体系四个方面进行探讨，以期在夯实“生物化学实验”基础知识和有效提高学生动手操作能力的同时，提高学生的创新精神和科学素养。

关键词：生物化学实验；混合教学模式；多元综合考核

Discussionon"RainClassroom+Microlecture+VirtualSimulation"Teaching

ModeintheReformof"BiochemistryExperiment"Teaching

ZhongXiWuZunqiuZhaiSuzhenSunJianfeiWuNing*

TheSchoolofBasicMedicine，GuizhouMedicalUniversityGuiZhouGuiyang550025

Abstract：Biochemistryexperimentisaveryimportantprofessionalbasicexperimentalcourseinmedicalcollegesanduniversities.Withthecontinuousdevelopmentofinformationtechnology，thetraditionalbiochemistryexperimentteachinginteachingconcept，teachingmode，teachingcontentandassessmentandevaluationsystemgraduallyrevealeddisadvantages，hinderingthecultivationofinnovativetalents.Thispaperdiscussesfromfouraspects：changingtheteachingidea，optimizingtheteachingmode，reconstructingtheexperimentalcontent，andchangingtheexaminationandevaluationsystem，inordertoconsolidatethebasicknowledgeofbiochemistryexperimentsandeffectivelyimprovethestudents'operationalability，atthesametime，improvethestudents'innovativespiritandscientificliteracy.

Keywords：biochemistryexperiment；intelligentteachingmode；examinationandevaluationsystem

“生物化学实验”是一门操作性和实践性都很强的课程，“生物化学实验”教学效果的好坏关系到学生对理论知识的理解，以及学生动手实践能力、科学探究的能力、创新能力的提升。传统的“生物化学实验”教学主要以教师讲授和操作演示为主，这种教学模式容易使学生思维固化，学生自主学习的积极性和主动性难以提高，使学生缺乏独立思考和自主探究能力，有碍创新思维和科研思维的培养。针对这种教学现状，教育部和各大高校都在积极倡导进行实验教学改革，各种智慧化教学方式、教学资源、教学平台应运而生。

雨课堂是MOOC平台学堂在线于2016年推出的智慧教学工具，雨课堂将PPT与微信融通，实现线上教学与线下教学的无缝连接，同时，加强了课前、课中、课后师生间的互动沟通。教师端能展现学生学习个性化数据，为教师教学及时提供反馈，以便教师进行精准干预，及时做出教学调整［1］。

微课用短小的视频对一个教学知识点或教学环节进行完整、详细的阐述，以其主题突出、时间灵活、开放共享、资源丰富等特点，快速成为在线教学的“宠儿”［2］，在“生物化学实验”中应用微课，可以加深对生物化学专业理论知识的了解，有利于提高学生自我学习能力，有效提高课堂学习质量［3］。

虚拟仿真实验教学在“互联网+”技术的迅速发展下，以其人机交互、真实情景再现，不受时间、空间限制，供学生重复操作的特点，被各大高校应用于智能化实验教学改革。虚拟仿真实验教学的加入，不仅巩固了学生基础的实验操作能力，同时，通过进行对实体实验无法开展的综合性实验操作练习，培养学生的创新能力［4］。

本文通过将“微课+雨课堂+虚拟仿真”混合教学模式引入“生物化学实验”教学中进行探讨，以期对生物实验教学改革提供一点思路。

1传统实验教学存在问题

1.1落后的传统教学理念

（1）理论教学为主，实验教学为辅。由于“重理论、轻实践”的传统观念［5］，实验教学依附于理论教学，只是理论教学的一种辅助，并没有把实验教学作为培养大学生能力的重要手段，导致实验教学环节薄弱，学生动手操作能力、解决实际问题能力、创新能力不强。

（2）以教师为中心。在传统实验教学中，教师是教学的主动实施者，学生是教学的被动服从者，教师主导学生学习的全部过程，而作为学习主体的学生却失去了学习的主动性，这种教与学的角色定位不仅忽略了学生在学习过程中的主观能动性，同时也忽视了学生学习的个性化需求，对学生创新思维和创新能力的培养是不利的。

1.2教学模式单一

传统的实验教学模式是“教师讲—学生听”“教师演示—学生看”，然后学生机械性地按照教材上的实验步骤进行实验操作。以“生物化学实验”《Folin酚法蛋白质含量测定》项目为例，该项目的实施除了掌握Folin酚法测蛋白的显色原理和学会绘制标准曲线外，还需要学会两种最基本的“生物化学实验”基本操作技术：移液管的使用、可见光分光光度计的使用。这两种技术在操作时需要注意的小细节非常多，该项目学时一般为3～4学时，在这个短时间段内，按照传统的实验教学模式，教师先在课堂上讲授实验原理、演示主要操作后，学生自行实验，这种传统教学模式使学生无法消化吸收并学会去应用此次课程内容知识，达不到教学目标。学生在之后的“生物化学实验”过程中仍然会出现很多操作错误的现象，比如使用移液管时：吸液完成用大拇指扣住移液管上端口；放液时不管移液管上是否刻有“快”字或“吹”字，直接用洗耳球把残留液体吹下去。使用可见分光光度计时出现手持有比色杯光滑面；把比色杯粗糙面对准通光孔等错误操作。这种单一的教学模式，导致实验教学的学习效率不高，同时，学生的思维没有得以发散，不利于创新能力的培养。

1.3实验内容缺乏系统性

开设的实验项目大多以验证性实验为主，且实验内容陈旧、知识点之间相互独立，缺乏联系，综合性的整合实验、探究性的设计实验都较为缺失。这种缺乏深度且无系统性的实验项目，既不利于学生对学科知识进行系统性的梳理与构建，也不能解决部分学生对知识进行深层学习研究的需求，限制了学生科学思维的训练与创新能力的培养。

1.4实验考核评价体系单一

传统的实验考核只以实验报告和最终试卷考试成绩为准，而学生的实践能力、探索能力、创新能力等在实验报告和卷面考试中是难以体现的，而且在学生中存在实验报告雷同现象，因此，以单一的实验考核方式来评价学生实验效果的好坏缺乏公平性、公正性、科学性。

2“生物化学实验”教学改革措施探讨

2.1转变实验教学理念

（1）实验教学在各大高校理学、医学、工学等学科的教学工作中有着不可代替的作用，生物化学是一门微观、抽象又晦涩难懂的学科，生物化学实验教学的开展能加深对课堂教学内容的理解，是学生吸收、内化、应用知识的重要途径。学生通过实验的开展去发现问题、分析问题、解决实际问题，在实践的过程中培养自己的创新思维和科研思维。因此，需摒弃“轻实验”的教学理念，重视生物化学的实验教学。

（2）转变以“教师为中心”“验证实验为主”的教学理念，以学生综合能力培养为向导，以生物化学整合实验为载体，以实体实验室和虚拟实验室为平台，以雨课堂、学习通等智慧APP为教学工具，强调以学生为中心，线上线下开展“生物化学实验”，充分调动学生的学习自主性和积极性，树立以“立体化人才培养”为目标的实验教学理念，让学生主动去探索、去发现、去应用生化知识，从而进一步更新知识储备、优化知识结构、开阔视野。最终让学生在掌握知识、提高操作技能的同时，综合素质亦能获得提升［5］。

2.2优化教学模式——将智慧教学模式引入“生物化学实验”教学

将微课+雨课堂+虚拟仿真等信息化智慧教学工具引入到“生物化学实验”教学，丰富实验教学模式。微课以其短小精悍、知识点突出的特点，可以帮助学生快速掌握实验的核心原理和实验的关键步骤。课前学生通过观看微课视频，预先了解实验内容，为课堂上的实验操作打下坚实基础。而在课中，雨课堂则通过实时互动、数据反馈等功能，增强了课堂的互动性，使得课堂更加生动、有趣，学生可以在互动中深化对生化实验知识的理解。教师可以根据雨课堂反馈的数据，及时调整、改进教学策略，确保每位学生都能跟上学习进度。虚拟仿真技术的应用，更是为“生物化学实验”教学带来了革命性的变化，它不仅可以模拟真实的实验环境，使学生身临其境，还能提供丰富的实验案例和场景，帮助学生深入了解生物化学的奥秘。通过虚拟仿真实验，学生可以反复练习，巩固所学知识，同时避免了传统实验中可能存在的安全风险。这种学习方式不仅锻炼了学生的动手操作能力，还培养了他们的创新思维和解决问题的能力。此外，信息化教学工具的引入加强教师与学生的交流互动，促进教学相长，提高实验教学效果［58］。未来，随着信息技术不断发展，相信“生物化学实验”教学模式将会更加丰富、多元，为学生学习和发展提供更多的可能性。

2.3重建实验教学内容

根据学生的认知过程（记忆—理解—应用—分析—评价—创造），对“生物化学实验”内容进行重构和分层次设置［9］，共分为三个层次。第一个层次为基础实验，以验证性实验为主，通过该层次的学习，主要让学生掌握生物实验的基础知识点、基本实验操作技能；第二个层次为综合性实验，通过该层次的学习进一步提高动手操作能力，同时，对第一层次获得的知识进行综合应用，激发学生的创新思维；第三个层次为设计性探究实验，学生自主查阅文献、设计实验方案，教师分析其可行性后，学生在开放实验室自主开展实验，同时，鼓励学生参与大学生创新创业项目的申报，参加大学生实验设计大赛等，进一步提升学生的创新能力和综合素养。三个层次，层层递进，最终实现人才的立体化培养。

2.4多元全方位综合考核

合理的实验考核体系是调动学生的积极性，培养学生创新能力的保障［1012］。（1）明确考核内容：除了基本知识点外，还应包括实验设计能力、实验操作技能以及实验安全意识等多个方面。（2）设计多元化的考核方式：可以采用笔试、实操、课外知识学习汇报等形式，笔试可以检验学生的知识点掌握情况，实操则能够评估学生的实践能力，课外知识学习汇报则能够鼓励学生拓展知识面，提升综合素养。（3）实施全程性评价：关注学生学习过程中的每个环节，通过微课学习时长、雨课堂数据反馈、作业批改、小组讨论等方式，及时反馈学生的学习情况。（4）设立动态性考核：如虚拟操作考核、实验报告等，以便及时发现问题并加以改进。（5）建立科学评分标准：评分标准应客观、公正、透明，能够准确反映学生真实水平，评分标准制定应充分考虑学生的实际情况和个体差异，避免一刀切现象。通过全方位综合考核（图2），促进学生学习积极性，提高学生综合素养和创新意识。

结语

生物化学是一门概念抽象、代谢历程复杂的学科，本文针对传统实验教学的弊端，从教师转变教学理念、优化实验教学模式、重构教学内容、丰富考核方式四个方面出发，有效提升教学效果，加强学生实践能力的同时，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生严谨的科研思维，激发学生的创新思维，实现医学创新人才的培养目标。

参考文献：

［1］陈庆文，黄燕玲.微课及其在教师专业发展中的运用［J］.教学与管理，2014（36）：145147.

［2］刘阔叶，朱爱民，李钟.微课在生物化学教学中的应用探讨［J］.卫生职业教育，2016，34（09）：6465.

［3］曾瑞鑫.学堂在线召开发布会宣布推出智慧教学工具——雨课堂［J］.亚太教育，2016（24）：3.

［4］许兆伟，姚翠芳，姜文国，等.虚拟仿真在生物化学实验教学中的应用和探索［J］.办公自动化，2023，28（21）：2628+57.

［5］王国霞.立体化实验教学体系的建设与实践［J］.实验室科学，2016，19（04）：134137.

［6］李欣，赵玉红，李小菊，等.加强实验室建设提高分子生物学实验教学质量［J］.实验室研究与探索，2016（2）：135138.

［7］田野，李新喜，杨镇玮，等.案例微课引导下的翻转课堂在血管外科教学中的应用［J］.中国继续医学教育，2020，12（23）：4245.

［8］洪俊丽，徐志成，许贯虹，等.翻转课堂在药物分析教学中的实践效果分析［J］.基础医学教育，2017，19（10）：729732.

［9］邓洪滨，吕行，赵尔扬，等.基于微课和翻转课堂的混合式学习在口腔修复学实习教学中的应用［J］.医学研究与教育，2019，36（6）：6975.

［10］徐丹丹，付伟丽，彭慧娟，等.生物化学实验分层次、模块化教学模式构建与探索［J］.教育教学论坛，2020（50）：271273.

［11］廖广凤，李培源，李兵，等.基于创新型人才培养的中药化学实验教学改革探讨［J］.广东化工，2021，48（06）：175175+183.

［12］郑凯迪，雷康福，毛孙忠，等.形成性评价在医学生物化学教学中的应用［J］.现代医药卫生，2017，33（1）：136137.

基金项目：贵州省高等学校教学内容和课程体系改革项目（2023131）；贵州医科大学2023年本科教学内容和课程体系改革重点项目（JG2023013）

作者简介：钟曦（1990—），女，汉族，湖南娄底人，硕士，高级实验师，研究方向：生物化学相关科研及教学。

*通讯作者：吴宁（1974—），女，汉族，贵州贵阳人，博士，教授，研究方向：生物化学相关科研及教学。