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微課在生物化學(xué)與分子生物學(xué)中的運用論文
摘要：生物化學(xué)與分子生物學(xué)是生物、醫學(xué)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重要基礎課程，課程內容抽象繁雜、晦澀難懂。在傳統平鋪直敘的課堂講授形式下，學(xué)生對課程知識的掌握效果往往不佳。教師實(shí)驗演示時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(cháng)也不利于學(xué)生實(shí)驗的順利開(kāi)展。微課教學(xué)靈活機動(dòng)，內容短小精悍，將其應用于生物化學(xué)與分子生物學(xué)的教學(xué)實(shí)踐，能幫助學(xué)生合理有效地利用課余時(shí)間，發(fā)揮學(xué)生的自主性，解決課程學(xué)時(shí)少與教學(xué)內容多的矛盾，提高學(xué)習質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)相長(cháng)。
關(guān)鍵詞：生物化學(xué)與分子生物學(xué)；微課；教學(xué)
生物化學(xué)與分子生物學(xué)是一門(mén)在微觀(guān)水平上研究生物現象，從分子角度探討生命本質(zhì)，研究生物體的分子結構與功能、物質(zhì)代謝與調節的學(xué)科。它既是生命科學(xué)的基礎，又是生命科學(xué)的前沿[1]。由于生物體內分子結構、功能、數量或存在部位的改變以及某些生化反應的紊亂均可導致疾病的發(fā)生，因此，該課程也已經(jīng)成為現代醫學(xué)教育的重要組成部分，在醫學(xué)知識培養體系中也占據著(zhù)重要地位。由于該課程內容抽象、繁雜，學(xué)習難度較大，為了取得良好的教學(xué)效果，教師需要不斷更新教學(xué)理念，積極探索新的教學(xué)方法，提高教學(xué)水平�！拔⒄n（MicroCourses）”一詞是由美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級教學(xué)設計師DavidPenrose于2008年提出。在我國，微課的概念首先由廣東省佛山市教育局教育信息中心胡鐵生提出[2]。按照教育部全國高校教育網(wǎng)絡(luò )培訓中心的定義，微課是指以10-20分鐘的視頻為主要載體，記錄教師圍繞某個(gè)知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節開(kāi)展的簡(jiǎn)短、完整的教學(xué)活動(dòng)[3]。因其具有目標明確、針對性強和教學(xué)時(shí)間短等特點(diǎn)，自2011年以來(lái)，微課教育模式已在全國高校、中小學(xué)范圍內廣泛應用，在各學(xué)科領(lǐng)域內根據課程的教學(xué)特點(diǎn)不斷發(fā)展創(chuàng )新，滿(mǎn)足了廣大學(xué)習者的各種需求[4]。
一、生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)現狀和存在的問(wèn)題
�。ㄒ唬┥锘瘜W(xué)與分子生物學(xué)理論課教學(xué)現狀及問(wèn)題
生物化學(xué)與分子生物學(xué)是一門(mén)抽象的學(xué)科，它的研究對象包括糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等生物大分子，以及這些大分子體系間的相互作用。這些概念和現象存在于微觀(guān)世界，無(wú)法對其進(jìn)行直接觀(guān)察，因而使學(xué)生覺(jué)得抽象、枯燥無(wú)味。單憑課堂上教師照本宣科、平鋪直敘的文字講授，既難激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習興趣，也不利于學(xué)生對知識的透徹理解。由于生物體內的所有反應都呈動(dòng)態(tài)形式，制作動(dòng)畫(huà)視頻將這些復雜反應過(guò)程直觀(guān)清晰、形象生動(dòng)的呈現在學(xué)生眼前，能夠促進(jìn)學(xué)生對晦澀難懂的知識的理解，獲得良好的學(xué)習效果。但對于一些復雜、冗長(cháng)的生化過(guò)程，例如從DNA的復制到蛋白質(zhì)的合成等，制作成一個(gè)詳細的動(dòng)畫(huà)視頻后，播放時(shí)長(cháng)在10分鐘左右。假如學(xué)生僅在課堂學(xué)習時(shí)觀(guān)看一次視頻，學(xué)習效果類(lèi)似于走馬觀(guān)花，容易過(guò)目即忘。而受課程學(xué)時(shí)數和學(xué)習進(jìn)度的限制，教師在課堂上多次播放以加強學(xué)生對內容的理解和掌握的做法并不現實(shí)。此外，生物化學(xué)與分子生物學(xué)是目前自然科學(xué)中進(jìn)展最迅速、最具活力的前沿領(lǐng)域，新技術(shù)、新突破日新月異，層出不窮。及時(shí)了解相關(guān)領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)向，既能幫助學(xué)生開(kāi)闊視野、拓寬知識面，激發(fā)他們的學(xué)習興趣，也可以給他們的學(xué)習和科研帶來(lái)啟發(fā)。但由于本科教材通常存在一定的時(shí)滯性，許多新技術(shù)和新進(jìn)展未能在其中體現，或僅僅是簡(jiǎn)單提及。而且由于學(xué)時(shí)的限制，教師也不能在課堂上進(jìn)行介紹和講解。
�。ǘ┥锘瘜W(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗課教學(xué)現狀及問(wèn)題
隨著(zhù)現代分子生物學(xué)研究技術(shù)在生物和醫學(xué)研究領(lǐng)域中的廣泛滲透和應用，生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗課已成為生物學(xué)、醫學(xué)學(xué)習中一門(mén)重要的實(shí)驗課程。開(kāi)展實(shí)驗課，不僅能幫助學(xué)生理解和掌握枯燥的基本原理，為今后學(xué)習其它相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程奠定扎實(shí)的基礎，還能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和獨立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，對培養學(xué)生嚴謹求實(shí)、勇于創(chuàng )新的綜合科研素質(zhì)有很大幫助。生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗課教學(xué)的傳統方式是以教師為主導的，教學(xué)流程通常包括：課前教師預實(shí)驗，準備實(shí)驗儀器和試劑，課內教師講解實(shí)驗步驟、演示操作，學(xué)生獨立實(shí)驗、撰寫(xiě)實(shí)驗報告，師生共同分析、討論實(shí)驗結果。學(xué)生實(shí)驗獲得成功的一個(gè)重要因素就是具備正確、規范的實(shí)驗操作技能，這也是實(shí)驗結果準確和可信的重要保證。同時(shí)，生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗中常常要用到一些專(zhuān)用的儀器，學(xué)生的不當操作不但有可能損壞儀器，造成不必要的經(jīng)濟損失，還可能引發(fā)安全事故。因此，教師不僅要教會(huì )學(xué)生正確的儀器使用方法和操作手法，而且要督促學(xué)生熟練掌握。此時(shí)，課堂上教師的親身示范和演示就十分重要，要特別強調各個(gè)步驟的注意事項，對可能出現的錯誤操作進(jìn)行特別提醒。但目前的實(shí)驗課教學(xué)，通常是一名主講老師在講臺上示范，三十名左右的學(xué)生在旁觀(guān)摩。受視線(xiàn)和視野遮擋的影響，學(xué)生容易遺漏或忽視一些操作細節，而為了保證學(xué)生的實(shí)驗進(jìn)度，教師也無(wú)法多次示范。
二、微課的特點(diǎn)及其在生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)中的應用
�。ㄒ唬┪⒄n的特點(diǎn)
微課的核心組成部分是教學(xué)視頻，記錄的是教師圍繞特定的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)問(wèn)題，或某項技能進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程，除此之外，還包括與教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設計、學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評等輔助性教學(xué)資源。微課的教學(xué)時(shí)間較短，通常在10分鐘左右。較短的時(shí)間有利于學(xué)生自由選擇課余時(shí)間進(jìn)行學(xué)習，滿(mǎn)足學(xué)生的個(gè)性化需求，幫助學(xué)生合理有效地利用課余時(shí)間，解決學(xué)時(shí)少與教學(xué)內容多的矛盾。微課資源容量較小，一般在幾十兆左右，視頻格式多為支持網(wǎng)絡(luò )在線(xiàn)播放的rm，wmv，flv等，適合在互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò )間傳播，方便學(xué)生下載到電腦、手機等終端設備上，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習。微課主題突出、內容具體，一個(gè)課程一個(gè)主題，直觀(guān)、形象、簡(jiǎn)明、快捷，避免了課堂教學(xué)中可能發(fā)生的無(wú)關(guān)內容，幫助學(xué)生在較短的時(shí)間內獲取更多有用信息。結合課程特點(diǎn)，作者利用微課在生物化學(xué)與分子生物學(xué)的理論和實(shí)驗課教學(xué)中進(jìn)行了一系列探索和應用。
�。ǘ┪⒄n在生物化學(xué)與分子生物學(xué)理論課教學(xué)中的應用
在講授一些復雜的生化過(guò)程和生命活動(dòng)現象，例如從DNA的復制到蛋白質(zhì)的合成，逆轉錄病毒的作用原理，原核生物的操縱子調控原理、真核生物的基因表達調控時(shí)，作者預先根據講授內容制作好動(dòng)畫(huà)視頻，并在每個(gè)重要的知識點(diǎn)或每個(gè)反應階段處設置“過(guò)關(guān)問(wèn)答”環(huán)節。微課上傳至教學(xué)平臺后，學(xué)生可根據自身對學(xué)習內容的掌握情況，反復觀(guān)看、揣摩，并將“過(guò)關(guān)問(wèn)答”的答案通過(guò)教學(xué)平臺反饋給教師。這樣，教師可以通過(guò)反饋信息了解學(xué)生學(xué)習的薄弱環(huán)節和教學(xué)難點(diǎn)、疑點(diǎn)，在課堂教學(xué)時(shí)能夠有的放矢的進(jìn)行講授。而經(jīng)過(guò)課外的預先學(xué)習和課堂上教師的重點(diǎn)講解，學(xué)生也能夠更好的消化、吸收這些知識難點(diǎn)。以講解聚合酶鏈式反應原理為例，在以往的課堂教學(xué)中，作者是通過(guò)動(dòng)畫(huà)視頻向學(xué)生演示反應過(guò)程，著(zhù)重于學(xué)生對反應原理的掌握。通過(guò)微課教學(xué)，讓學(xué)生預先自主學(xué)習動(dòng)畫(huà)視頻并反饋信息后，作者發(fā)現，對大部分學(xué)生來(lái)說(shuō)，這部分內容的學(xué)習難點(diǎn)和疑點(diǎn)不在于反應原理，而是對反應中提及的“模板”“、正義鏈”“、反義鏈”概念的正確理解。因此，作者在課堂教學(xué)中注重了對這幾個(gè)概念的辨析，從而更好的幫助學(xué)生理解和掌握這部分內容。對于教材上簡(jiǎn)單提及、或是還沒(méi)有來(lái)得及在教材中出版的學(xué)科新技術(shù)、新進(jìn)展、新動(dòng)向，作者按照不同專(zhuān)題制作成一系列微課，例如基因測序技術(shù)專(zhuān)題、蛋白質(zhì)組學(xué)專(zhuān)題、RNA干擾技術(shù)專(zhuān)題、干細胞治療技術(shù)專(zhuān)題、諾貝爾獎專(zhuān)題等。學(xué)生可以根據自己的興趣有選擇的觀(guān)看、學(xué)習，并通過(guò)教學(xué)平臺與作者進(jìn)行討論、互動(dòng)。這種學(xué)習形式極大的提高了學(xué)生學(xué)習生物科學(xué)的興趣，豐富了他們的課堂外生活，使學(xué)習不再拘泥于傳統課堂，增進(jìn)師生互動(dòng)，寓教于樂(lè )。
�。ㄈ┪⒄n在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗課教學(xué)中的應用
在實(shí)驗教學(xué)中，針對一些基本實(shí)驗操作，如洗刷玻璃器皿、稱(chēng)量固體藥品、滴加液體試劑、酸堿滴定、過(guò)濾、萃取，以及一些常規儀器，如移液槍、離心機、電子天平、電子pH滴定儀、電泳儀等的使用，作者將它們的規范操作過(guò)程和正確使用方法分別錄制成一系列演示視頻上傳至教學(xué)平臺。每堂實(shí)驗課前，學(xué)生根據實(shí)驗將要使用的儀器，選擇相應的視頻進(jìn)行觀(guān)看學(xué)習。通過(guò)這種方式強化學(xué)生基本技能和基本操作的訓練，培養他們嚴謹、規范的實(shí)驗習慣。對于大型實(shí)驗，以SDS-聚丙烯酰胺凝膠垂直平板電泳實(shí)驗為例，該實(shí)驗耗時(shí)長(cháng)、過(guò)程復雜，教師通常只能在課堂上演示一次。但由于該實(shí)驗需要一定的操作技巧，且影響實(shí)驗結果的因素眾多，大部分學(xué)生很難在規定時(shí)間內獲得預期的實(shí)驗結果。作者在進(jìn)行預實(shí)驗時(shí)，將整個(gè)實(shí)驗過(guò)程錄制下來(lái)制成微課，并在一些影響實(shí)驗結果的關(guān)鍵問(wèn)題，例如玻璃板的清潔、配置平整的分離膠，避免灌膠過(guò)程中出現氣泡等予以重點(diǎn)強調；在灌膠，插、拔樣品梳，點(diǎn)樣等需要注意操作技巧的步驟時(shí)，采用近距離拍攝，放大細節，便于學(xué)生清楚的觀(guān)看。通過(guò)這種方法，作者節約了課堂上的講解時(shí)間，在實(shí)驗過(guò)程中能夠更好的輔助和誘導學(xué)生，使學(xué)生成為實(shí)驗課的主體，有更多的時(shí)間獨立完成實(shí)驗，提高實(shí)驗課的質(zhì)量。
三、微課在生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)應用中需要注意的問(wèn)題
雖然都是借助于現代多媒體制作技術(shù)，都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺傳播，但微課并不等于傳統的視頻課程。傳統教學(xué)視頻往往是一堂課的復制，是一對多的教學(xué)情景，包含多個(gè)知識點(diǎn)，含有復雜眾多的教學(xué)內容，更注重教師教的技巧。而微課是模擬一對一的教學(xué)情景，既注重教師教的技巧，更注重學(xué)生學(xué)的效果，時(shí)間短、容量小，內容精，適合學(xué)習者自主學(xué)習、探究學(xué)習。在微課教學(xué)實(shí)踐中，作者發(fā)現，要獲得好的教學(xué)效果，微課的時(shí)間要短，不宜超過(guò)15分鐘，以保證在普通人注意力集中的時(shí)間范圍之內，否則就變成了普通的視頻課程，是另一個(gè)課堂教學(xué)。其次，微課內容要精，盡可能只有一個(gè)主題、一條線(xiàn)索，例如講解一個(gè)生化反應過(guò)程、演示一項實(shí)驗操作。直接切入主題，開(kāi)門(mén)見(jiàn)山，在這一個(gè)主題上突出重點(diǎn)，避免無(wú)意義的說(shuō)教和可有可無(wú)的旁證側引，不要引發(fā)學(xué)生新的疑問(wèn)。再次，在制作視頻時(shí)，要考慮到學(xué)習者通常是面對電腦、平板電腦或手機屏幕學(xué)習，距離不會(huì )超過(guò)半米。過(guò)大、過(guò)密的字體和圖片，容易給人造成一種壓迫感，使人疲勞；過(guò)小、過(guò)疏的字體和圖片，則容易分散學(xué)習者的注意力，影響學(xué)習效果。因此，教師在制作視頻時(shí)要注意調整畫(huà)面的排版，以達到最佳的視覺(jué)效果。最后，微課的形式要多樣，除了某個(gè)主題的教學(xué)視頻外，還應根據情況設計相關(guān)的學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評的輔助性微課。微課既要注意趣味性，讓學(xué)生樂(lè )于學(xué)，也要增強師生互動(dòng)性，讓微課教學(xué)不僅僅成為一種新的學(xué)習途徑，也成為教師獲得有效反饋信息的平臺，實(shí)現教學(xué)相長(cháng)。
四、結束語(yǔ)
當代大學(xué)生學(xué)業(yè)任務(wù)繁重，如何提高學(xué)習效率對教師和學(xué)生都是一個(gè)挑戰。作為一名合格的教師，需要不斷探索新的教學(xué)方法，勇于創(chuàng )新，并注重教學(xué)理論和實(shí)際應用的結合。從作者將微課應用與生物化學(xué)與分子生物學(xué)理論和實(shí)驗課教學(xué)的效果來(lái)看，這種靈活的學(xué)習形式有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，實(shí)現自主學(xué)習，利用“碎片時(shí)段”，延長(cháng)有效學(xué)習時(shí)間，拓寬師生交流互動(dòng)的渠道，獲得良好的學(xué)習效果。隨著(zhù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展，相信微課這種小而精、低門(mén)檻的教學(xué)方式不但將在高校、中小學(xué)教學(xué)中發(fā)揮巨大作用，也將促進(jìn)社會(huì )優(yōu)質(zhì)教育資源共享和全民教育的普及。
參考文獻:
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