生物化学网络教学平台的建设和实践探索

2016-05-14 02:10王潇然王小纯
中国教育技术装备 2016年6期
关键词:网络教学平台生物化学

王潇然 王小纯

摘 要 网络教学平台的建设与完善是生物化学教学改革和发展的趋势,从网络教学平台建设的重要性、建设内容和特色以及实践探索等方面进行简要总结。

关键词 生物化学;网络教学平台;教学课件

中图分类号:G642.0 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)06-0039-02

生物化学是从分子水平研究生物体的化学组成、生命现象相关的化学反应及其生物大分子物质生物学功能的科学[1],其发展不仅从理论上深刻揭示了生命活动的化学本质,而且广泛应用于基因工程、蛋白质工程、发酵工程、酶工程等现代生物技术,成为现代生命科学的共同语言,在生命学领域专业课程体系中占有重要地位,成为各个高等院校生物学学科相关专业必修专业课之一。生物化学的教学质量直接影响着学生对分子生物学、细胞生物学及分子遗传学等核心专业基础课的学习,以及对基因工程、发酵工程、酶工程等重要专业课的理解与掌握,进而影响到学生对生物学专业兴趣的培养和专业综合素质的提高。

然而,一方面,生物化学作为生物学传统学科,知识体系庞大,专业词汇和概念众多,导致内容抽象复杂[2],不易理解,难以记忆;另一方面,生物化学是一门飞速发展的实验科学,生物化学中每一个概念、理论都是无数实验高度总结的精华,一般院校不完全具备这些实验装备,学生对这些概念、理论的产生过程毫不了解,因而觉得内容抽象、深不可测。

上述原因使生物化学成为一门教师难教、学生难学的课程,难学、难教和必须学好、教好这一对矛盾在教学中显得非常突出。网络教学平台和多媒体教学系统的建设与完善,为生物化学教学改革和发展提供了契机。

1 网络教学平台在生物化学教学中的重要性和迫切性

目前,生物化学内容多、难度大与课时有限是一对非常突出的矛盾[3],仅仅依靠有限的课堂教学,即便是采用先进的多媒体教学手段,也很难圆满地解决这一矛盾。因此,如何在大学教学中解决这种矛盾,实施创新教育,已成为大学教育改革的中心议题[4]。其次,单一的课堂与实验室结合的教学模式,资源有限,无法满足学生的求知欲;第三,目前的教学模式由于受时间和空间的限制,无法实现广泛的教学互动,引导学生深入学习及进一步拓宽视野。

教学网络平台具有时空自由、资源共享、系统开放等优点,能克服目前教育模式存在的不足,是当今国际、国内教育发展的新热点[5]。因此,建设生物化学网络教学平台,将在激发学生学习兴趣、拓宽学生视野、促进学生学习的主观能动性、实现教与学互动、巩固教学效果、提高学生的培养质量方面发挥重要的作用。

2 生物化学网络教学平台建设的内容及特色

针对生物化学的课程特点,河南农业大学生物化学网络教学平台建设突出“科学性、基础性、先进性和启发性的特点,建设内容包括三大板块、10个部分。

强化基础板块 包括教学大纲、步进教程、实验技术和三点一测等4个部分。

1)教学大纲:详细介绍每一章教学目标、教学内容提要及教学安排,使学生明确学习重点,了解知识构架,对所学内容做到有的放矢。

2)步进教程,分为三个部分:第一部分为教学课件(PPT),包含各个知识点的形象图表,便于学生直观理解生物化学基本内容;第二部分为辅助课堂讲解的文本文件(Word),便于学生同多媒体课件配套学习,从而全面、准确掌握生物化学各个知识点;第三部分为部分章节重、难点解析的模拟Flash,帮助学生深入领会和理解生物化学中一些晦涩难懂的重点概念和理论。

3)实验技术,分为五部分:第一部分为实验教学大纲;第二部分为具体实验操作步骤;第三部分为部分专题PPT讲座;第四部分为部分专题Flash;第五部分为生物化学拓展实验技术。这一部分从基础到应用,到与国际先进生物化学技术接轨,体系全面。既便于学生掌握生物化学实验技能的重点和难点,又便于他们对生物化学前沿技术有所了解。

4)三点一测,包括三部分:①名词解释,与生物化学原理密切相关的术语都给出了解释;②习题,从一些优秀教科书中精选出习题,依据教学的重点、难点、基本知识点内容按章编辑;③习题检测软件,检测学生对生物化学基本原理与技术掌握情况的分析软件。

以上内容对学生的学习起到积极的辅助作用。

拓宽视野板块 包括专业前沿介绍、延伸参考读物、生物化学相关研究机构及门户连接、常用生物软件介绍等。

1)专业前沿:介绍本专业的最新研究进展,如CRISPR/

cas9技术原理及其应用、蛋白质组学原理与技术、基因组学原理与技术、小RNA的分类及其研究进展等,以拓宽学生学习视野,激发学习热情。

2)参考读物:链接一些国内外生物化学学习经典资料,包括书籍Principles of Biochemistry及Science、Nature、JBC、

PNAS、《生命的化学》《生物化学与分子生物学》等相关的重要期刊网站,引导学生延伸阅读,了解本领域的前沿发展状况。

3)生物化学链接:通过网络与国内外生物化学及相关学科(如分子生物学、基因工程、分子遗传学、生物信息学等)领域研究机构、门户连接,拓宽学生视野。

4)生物软件:介绍一些常用生物软件在线使用及安装,如Premier Primer、DNAMAN、Bioedit、DNAsis、RNA结构预测、蛋白质结构预测等,使学生了解生物化学研究的相关方法。

互动交流板块 包括课程论坛和意见反馈,即BBS论坛,在线讨论点击后,学生和教师可以随时发表评论,讨论教学的重点、难点、热点及学习体会、发布教学通告等,实现师生之间、学生之间的交流,是教与学互动的主要板块。

生物化学网络教学平台建设的三大板块和10个组成部分,体现了将信息时代网络大容量、高通量、传输及时迅速的优势与传统的多媒体教学结合,通过PPT、Word、Flash等各种课件使抽象的生物化学内容变成生动形象、精彩纷呈的自然科学盛宴,不但辅助了学生的学习,更激发了学生的创造能力,可谓一举多得。

3 生物化学网络教学平台的实践效果

生物化学网络平台建设实现了“一个平台三结合”的现代创新教育模式,即一个网络平台与教学相结合、与科研前沿相结合、与学生兴趣相结合,将教学的空间从讲台和实验室延伸到无限的网络空间,充分发挥了学生的主观能动性,取得了“巩固基础、拓宽视野、激发兴趣、提高素质”的实践效果。具体表现在以下方面。

学生上课积极性提高,教学效果显著 通过教学网络平台,学生了解了教学的目的和要求,利用网络上适时开放的课件和动画,结合课本内容提高了学生课前预习和课后复习的效果,通过三点一测又进一步巩固了学生对基本知识点的掌握和理解,从而使学生对生化课程难学的恐惧感降低,上课的积极性提高。首先,体现在考勤满员率显著提高,课堂气氛非常活跃;其次,部分非本专业学生走进生化课堂,常常出现座无虚席的情况;第三,生物化学是报考生物类专业研究生的必考科目,教学网络平台建设拓宽了学生视野,提高了学生综合应用生物化学知识的能力,表现在学生报考综合性院校、中国科学院研究生人数增加(占60%),录取率从早期的近40%显著提高到2015年的近60%。

加强了教师与学生之间以及学生与学生之间的广泛交流与互动 平台推广几年中,互动交流板块中参与交流的学生达到11 788人次,这不仅体现在参与互动交流的人次增多,而且体现在谈论及交流的问题的难度、深度、前沿性不断增加,如讨论Exendin-4与糖代谢及糖尿病治疗、RNAi技术的利用前景等。既满足了学生之间的自学交流,又满足了学生与教师之间对课程内容以及相关生物化学研究热点和前沿的交流。由于不受时间和空间的限制,及时解决了学生学习中遇到的问题,使教师能适时辅导学生,延伸了学生的学习时间与空间,收到良好的效果。

学生参与创新项目及科研工作的热情显著提高 教学平台极大拓宽了学生的视野,为学生及时了解国内外生物化学及相关学科的发展提供了一个平台,极大激发了学生的科研热情,使学生的综合素质如自学、交流、参与以及动手能力等得到显著提高。更多的学生利用课外时间关注教师的科研,利用节假日积极进入学科研究室参与科研工作,报名参加生物化学网络平台课程组的毕业实习生人数急剧增加,学生的创造性也在参与科研活动中得到提高,两名本科学生对仪器设备的改进设计甚至获得国家实用新型专利。

4 结语

21世纪是生命科学飞速发展的时代,生物化学作为重要的专业基础课,不仅担负着为生物科学发展提供理论与技术平台的重任,也肩负着为生物科学研究输送高素质后备军的重任。生物化学网络平台建设与实践的结果表明,这种创新的教学模式有利于培养理论知识扎实、实验技能过硬、科研素养一流的高素质人才。

参考文献

[1]王艳君,陈盛.生物化学教学改革的实践探索[J].生物学杂志,2012,29(5):100-103.

[2]方淑梅,冯乃杰,贝丽霞,等.《生物化学》课程教学方法改革探讨[J].畜牧与饲料科学,2015,36(3):57-58.

[3]朱素琴.生物化学实验教学的现状分析与改革思路[J].生物学杂志,2004(1):43-45.

[4]李科友,朱海兰.创新理念,培养能力:生物化学教学之体会[J].微生物学通报,2011,38(2):250-255.

[5]张晓艳,佘菲菲.QQ网络平台在医学微生物学教学中的应用[J].福建医科大学学报:社会科学版,2009,10(1):56-58.

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