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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(yī)學(xué)等相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容抽象繁雜、晦澀難懂。在傳統(tǒng)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。教師實驗演示時間過短或過長也不利于學(xué)生實驗的順利開展。微課教學(xué)靈活機動，內(nèi)容短小精悍，將其應(yīng)用于生物化學(xué)與分子生物學(xué)的教學(xué)實踐，能幫助學(xué)生合理有效地利用課余時間，發(fā)揮學(xué)生的自主性，解決課程學(xué)時少與教學(xué)內(nèi)容多的矛盾，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，促進教學(xué)相長。
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)是一門在微觀水平上研究生物現(xiàn)象，從分子角度探討生命本質(zhì)，研究生物體的分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)的學(xué)科。它既是生命科學(xué)的基礎(chǔ)，又是生命科學(xué)的前沿[1]。由于生物體內(nèi)分子結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)量或存在部位的改變以及某些生化反應(yīng)的紊亂均可導(dǎo)致疾病的發(fā)生，因此，該課程也已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的重要組成部分，在醫(yī)學(xué)知識培養(yǎng)體系中也占據(jù)著重要地位。由于該課程內(nèi)容抽象、繁雜，學(xué)習(xí)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(shè)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(xùn)中心的定義，微課是指以10-20分鐘的視頻為主要載體，記錄教師圍繞某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)開展的簡短、完整的教學(xué)活動[3]。因其具有目標(biāo)明確、針對性強和教學(xué)時間短等特點，自2011年以來，微課教育模式已在全國高校、中小學(xué)范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，在各學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)根據(jù)課程的教學(xué)特點不斷發(fā)展創(chuàng)新，滿足了廣大學(xué)習(xí)者的各種需求[4]。
一、生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題
（一）生物化學(xué)與分子生物學(xué)理論課教學(xué)現(xiàn)狀及問題
生物化學(xué)與分子生物學(xué)是一門抽象的學(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(xiàn)象存在于微觀世界，無法對其進行直接觀察，因而使學(xué)生覺得抽象、枯燥無味。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(xí)興趣，也不利于學(xué)生對知識的透徹理解。由于生物體內(nèi)的所有反應(yīng)都呈動態(tài)形式，制作動畫視頻將這些復(fù)雜反應(yīng)過程直觀清晰、形象生動的呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，能夠促進學(xué)生對晦澀難懂的知識的理解，獲得良好的學(xué)習(xí)效果。但對于一些復(fù)雜、冗長的生化過程，例如從DNA的復(fù)制到蛋白質(zhì)的合成等，制作成一個詳細的動畫視頻后，播放時長在10分鐘左右。假如學(xué)生僅在課堂學(xué)習(xí)時觀看一次視頻，學(xué)習(xí)效果類似于走馬觀花，容易過目即忘。而受課程學(xué)時數(shù)和學(xué)習(xí)進度的限制，教師在課堂上多次播放以加強學(xué)生對內(nèi)容的理解和掌握的做法并不現(xiàn)實。此外，生物化學(xué)與分子生物學(xué)是目前自然科學(xué)中進展最迅速、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。及時了解相關(guān)領(lǐng)域的最新發(fā)展動向，既能幫助學(xué)生開闊視野、拓寬知識面，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，也可以給他們的學(xué)習(xí)和科研帶來啟發(fā)。但由于本科教材通常存在一定的時滯性，許多新技術(shù)和新進展未能在其中體現(xiàn)，或僅僅是簡單提及。而且由于學(xué)時的限制，教師也不能在課堂上進行介紹和講解。
（二）生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗課教學(xué)現(xiàn)狀及問題
隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)研究技術(shù)在生物和醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的廣泛滲透和應(yīng)用，生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗課已成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)中一門重要的實驗課程。開展實驗課，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(xí)其它相關(guān)專業(yè)課程奠定扎實的基礎(chǔ)，還能鍛煉學(xué)生的動手能力和獨立思考問題、解決問題的能力，對培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實、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)實驗課教學(xué)的傳統(tǒng)方式是以教師為主導(dǎo)的，教學(xué)流程通常包括：課前教師預(yù)實驗，準(zhǔn)備實驗儀器和試劑，課內(nèi)教師講解實驗步驟、演示操作，學(xué)生獨立實驗、撰寫實驗報告，師生共同分析、討論實驗結(jié)果。學(xué)生實驗獲得成功的一個重要因素就是具備正確、規(guī)范的實驗操作技能，這也是實驗結(jié)果準(zhǔn)確和可信的重要保證。同時，生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗中常常要用到一些專用的儀器，學(xué)生的不當(dāng)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，課堂上教師的親身示范和演示就十分重要，要特別強調(diào)各個步驟的注意事項，對可能出現(xiàn)的錯誤操作進行特別提醒。但目前的實驗課教學(xué)，通常是一名主講老師在講臺上示范，三十名左右的學(xué)生在旁觀摩。受視線和視野遮擋的影響，學(xué)生容易遺漏或忽視一些操作細節(jié)，而為了保證學(xué)生的實驗進度，教師也無法多次示范。
二、微課的特點及其在生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
�。ㄒ唬┪⒄n的特點
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、難點和疑點問題，或某項技能進行教學(xué)的過程，除此之外，還包括與教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計、學(xué)生反饋、教師點評等輔助性教學(xué)資源。微課的教學(xué)時間較短，通常在10分鐘左右。較短的時間有利于學(xué)生自由選擇課余時間進行學(xué)習(xí)，滿足學(xué)生的個性化需求，幫助學(xué)生合理有效地利用課余時間，解決學(xué)時少與教學(xué)內(nèi)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)在線播放的rm，wmv，flv等，適合在互聯(lián)網(wǎng)和移動通訊網(wǎng)絡(luò)間傳播，方便學(xué)生下載到電腦、手機等終端設(shè)備上，隨時隨地進行學(xué)習(xí)。微課主題突出、內(nèi)容具體，一個課程一個主題，直觀、形象、簡明、快捷，避免了課堂教學(xué)中可能發(fā)生的無關(guān)內(nèi)容，幫助學(xué)生在較短的時間內(nèi)獲取更多有用信息。結(jié)合課程特點，作者利用微課在生物化學(xué)與分子生物學(xué)的理論和實驗課教學(xué)中進行了一系列探索和應(yīng)用。
（二）微課在生物化學(xué)與分子生物學(xué)理論課教學(xué)中的應(yīng)用
在講授一些復(fù)雜的生化過程和生命活動現(xiàn)象，例如從DNA的復(fù)制到蛋白質(zhì)的合成，逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用原理，原核生物的操縱子調(diào)控原理、真核生物的基因表達調(diào)控時，作者預(yù)先根據(jù)講授內(nèi)容制作好動畫視頻，并在每個重要的知識點或每個反應(yīng)階段處設(shè)置“過關(guān)問答”環(huán)節(jié)。微課上傳至教學(xué)平臺后，學(xué)生可根據(jù)自身對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況，反復(fù)觀看、揣摩，并將“過關(guān)問答”的答案通過教學(xué)平臺反饋給教師。這樣，教師可以通過反饋信息了解學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)和教學(xué)難點、疑點，在課堂教學(xué)時能夠有的放矢的進行講授。而經(jīng)過課外的預(yù)先學(xué)習(xí)和課堂上教師的重點講解，學(xué)生也能夠更好的消化、吸收這些知識難點。以講解聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原理為例，在以往的課堂教學(xué)中，作者是通過動畫視頻向?qū)W生演示反應(yīng)過程，著重于學(xué)生對反應(yīng)原理的掌握。通過微課教學(xué)，讓學(xué)生預(yù)先自主學(xué)習(xí)動畫視頻并反饋信息后，作者發(fā)現(xiàn)，對大部分學(xué)生來說，這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)難點和疑點不在于反應(yīng)原理，而是對反應(yīng)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)中注重了對這幾個概念的辨析，從而更好的幫助學(xué)生理解和掌握這部分內(nèi)容。對于教材上簡單提及、或是還沒有來得及在教材中出版的學(xué)科新技術(shù)、新進展、新動向，作者按照不同專題制作成一系列微課，例如基因測序技術(shù)專題、蛋白質(zhì)組學(xué)專題、RNA干擾技術(shù)專題、干細胞治療技術(shù)專題、諾貝爾獎專題等。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣有選擇的觀看、學(xué)習(xí)，并通過教學(xué)平臺與作者進行討論、互動。這種學(xué)習(xí)形式極大的提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣，豐富了他們的課堂外生活，使學(xué)習(xí)不再拘泥于傳統(tǒng)課堂，增進師生互動，寓教于樂。
�。ㄈ┪⒄n在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗課教學(xué)中的應(yīng)用
在實驗教學(xué)中，針對一些基本實驗操作，如洗刷玻璃器皿、稱量固體藥品、滴加液體試劑、酸堿滴定、過濾、萃取，以及一些常規(guī)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(guī)范操作過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。每堂實驗課前，學(xué)生根據(jù)實驗將要使用的儀器，選擇相應(yīng)的視頻進行觀看學(xué)習(xí)。通過這種方式強化學(xué)生基本技能和基本操作的訓(xùn)練，培養(yǎng)他們嚴謹、規(guī)范的實驗習(xí)慣。對于大型實驗，以SDS-聚丙烯酰胺凝膠垂直平板電泳實驗為例，該實驗耗時長、過程復(fù)雜，教師通常只能在課堂上演示一次。但由于該實驗需要一定的操作技巧，且影響實驗結(jié)果的因素眾多，大部分學(xué)生很難在規(guī)定時間內(nèi)獲得預(yù)期的實驗結(jié)果。作者在進行預(yù)實驗時，將整個實驗過程錄制下來制成微課，并在一些影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵問題，例如玻璃板的清潔、配置平整的分離膠，避免灌膠過程中出現(xiàn)氣泡等予以重點強調(diào)；在灌膠，插、拔樣品梳，點樣等需要注意操作技巧的步驟時，采用近距離拍攝，放大細節(jié)，便于學(xué)生清楚的觀看。通過這種方法，作者節(jié)約了課堂上的講解時間，在實驗過程中能夠更好的輔助和誘導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生成為實驗課的主體，有更多的時間獨立完成實驗，提高實驗課的質(zhì)量。
三、微課在生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)應(yīng)用中需要注意的問題
雖然都是借助于現(xiàn)代多媒體制作技術(shù)，都是通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺傳播，但微課并不等于傳統(tǒng)的視頻課程。傳統(tǒng)教學(xué)視頻往往是一堂課的復(fù)制，是一對多的教學(xué)情景，包含多個知識點，含有復(fù)雜眾多的教學(xué)內(nèi)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，時間短、容量小，內(nèi)容精，適合學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)。在微課教學(xué)實踐中，作者發(fā)現(xiàn)，要獲得好的教學(xué)效果，微課的時間要短，不宜超過15分鐘，以保證在普通人注意力集中的時間范圍之內(nèi)，否則就變成了普通的視頻課程，是另一個課堂教學(xué)。其次，微課內(nèi)容要精，盡可能只有一個主題、一條線索，例如講解一個生化反應(yīng)過程、演示一項實驗操作。直接切入主題，開門見山，在這一個主題上突出重點，避免無意義的說教和可有可無的旁證側(cè)引，不要引發(fā)學(xué)生新的疑問。再次，在制作視頻時，要考慮到學(xué)習(xí)者通常是面對電腦、平板電腦或手機屏幕學(xué)習(xí)，距離不會超過半米。過大、過密的字體和圖片，容易給人造成一種壓迫感，使人疲勞；過小、過疏的字體和圖片，則容易分散學(xué)習(xí)者的注意力，影響學(xué)習(xí)效果。因此，教師在制作視頻時要注意調(diào)整畫面的排版，以達到最佳的視覺效果。最后，微課的形式要多樣，除了某個主題的教學(xué)視頻外，還應(yīng)根據(jù)情況設(shè)計相關(guān)的學(xué)生反饋、教師點評的輔助性微課。微課既要注意趣味性，讓學(xué)生樂于學(xué)，也要增強師生互動性，讓微課教學(xué)不僅僅成為一種新的學(xué)習(xí)途徑，也成為教師獲得有效反饋信息的平臺，實現(xiàn)教學(xué)相長。
四、結(jié)束語
當(dāng)代大學(xué)生學(xué)業(yè)任務(wù)繁重，如何提高學(xué)習(xí)效率對教師和學(xué)生都是一個挑戰(zhàn)。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)理論和實際應(yīng)用的結(jié)合。從作者將微課應(yīng)用與生物化學(xué)與分子生物學(xué)理論和實驗課教學(xué)的效果來看，這種靈活的學(xué)習(xí)形式有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，利用“碎片時段”，延長有效學(xué)習(xí)時間，拓寬師生交流互動的渠道，獲得良好的學(xué)習(xí)效果。隨著移動互聯(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，也將促進社會優(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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[3]張明昕.微課與翻轉(zhuǎn)課堂淺談[J].大學(xué)教育，2013，23：29-30.
[4]劉桂花.微課在高校課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國成人教育，2014，6：122-124.
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