“微課”在生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用*

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“微課”在生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用*

肖文娟劉澤寰林蔣海龔映雪
（暨南大學(xué)生命與科學(xué)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州510632）

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(duì)課程知識(shí)的掌握效果往往不佳。教師實(shí)驗(yàn)演示時(shí)間過短或過長(zhǎng)也不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的順利開展。微課教學(xué)靈活機(jī)動(dòng)，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(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(nèi)容多的矛盾，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué)與分子生物學(xué)；微課；教學(xué)

Abstract：Biochemistry and molecular biology is one of the core courses of biology and medicine，and the content of the course is abstract，complicated and unintelligible. The learning effect is poor when teachers illustrate only in a simple and straightforward way of using the traditional methods. The result of the experiment would be affected when teacher spend much more or much less time to demonstrate the operating procedure. The micro course is relatively short，precise and flexible. It will help students to use their free time wisely and learn more knowledge. It also will promote the students' study quality and teachers' teaching level simultaneously.

Key words：Biochemistry and molecular biology；micro courses；teaching

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(shí)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。

“微課（Micro Courses）”一詞是由美國(guó)新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)師David Penrose于2008年提出。在我國(guó)，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(guó)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(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)開展的簡(jiǎn)短、完整的教學(xué)活動(dòng)［3］。因其具有目標(biāo)明確、針對(duì)性強(qiáng)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(guó)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(diǎn)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(duì)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(wú)法對(duì)其進(jìn)行直接觀察，因而使學(xué)生覺得抽象、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(xí)興趣，也不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的透徹理解。由于生物體內(nèi)的所有反應(yīng)都呈動(dòng)態(tài)形式，制作動(dòng)畫視頻將這些復(fù)雜反應(yīng)過程直觀清晰、形象生動(dòng)的呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)晦澀難懂的知識(shí)的理解，獲得良好的學(xué)習(xí)效果。但對(duì)于一些復(fù)雜、冗長(zhǎng)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(gè)詳細(xì)的動(dòng)畫視頻后，播放時(shí)長(zhǎng)在10分鐘左右。假如學(xué)生僅在課堂學(xué)習(xí)時(shí)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(shí)數(shù)和學(xué)習(xí)進(jìn)度的限制，教師在課堂上多次播放以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解和掌握的做法并不現(xiàn)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)生開闊視野、拓寬知識(shí)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(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(xiàn)，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。

（二）生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課已成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)中一門重要的實(shí)驗(yàn)課程。開展實(shí)驗(yàn)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(shí)的基礎(chǔ)，還能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考問題、解決問題的能力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，課內(nèi)教師講解實(shí)驗(yàn)步驟、演示操作，學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，師生共同分析、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)獲得成功的一個(gè)重要因素就是具備正確、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能，這也是實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)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(yàn)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(jì)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(qiáng)調(diào)各個(gè)步驟的注意事項(xiàng)，對(duì)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作進(jìn)行特別提醒。但目前的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，通常是一名主講老師在講臺(tái)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(xì)節(jié)，而為了保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)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(yīng)用

（一）微課的特點(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)問題，或某項(xiàng)技能進(jìn)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(jì)、學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)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(xí)，滿足學(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(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(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)間傳播，方便學(xué)生下載到電腦、手機(jī)等終端設(shè)備上，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。微課主題突出、內(nèi)容具體，一個(gè)課程一個(gè)主題，直觀、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(nèi)容，幫助學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)獲取更多有用信息。結(jié)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(yàn)課教學(xué)中進(jìn)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(dòng)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(dá)調(diào)控時(shí)，作者預(yù)先根據(jù)講授內(nèi)容制作好動(dòng)畫視頻，并在每個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)或每個(gè)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(tái)后，學(xué)生可根據(jù)自身對(duì)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(tái)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(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)過課外的預(yù)先學(xué)習(xí)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(shí)難點(diǎn)。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(dòng)畫視頻向?qū)W生演示反應(yīng)過程，著重于學(xué)生對(duì)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(dòng)畫視頻并反饋信息后，作者發(fā)現(xiàn)，對(duì)大部分學(xué)生來(lái)說，這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)難點(diǎn)和疑點(diǎn)不在于反應(yīng)原理，而是對(duì)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(duì)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(nèi)容。

對(duì)于教材上簡(jiǎn)單提及、或是還沒有來(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，作者按照不同專題制作成一系列微課，例如基因測(cè)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(xì)胞治療技術(shù)專題、諾貝爾獎(jiǎng)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(tái)與作者進(jìn)行討論、互動(dòng)。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(jìn)師生互動(dòng)，寓教于樂。

（三）微課在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的應(yīng)用

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，針對(duì)一些基本實(shí)驗(yàn)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(jī)、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(tái)。每堂實(shí)驗(yàn)課前，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)將要使用的儀器，選擇相應(yīng)的視頻進(jìn)行觀看學(xué)習(xí)。通過這種方式強(qiáng)化學(xué)生基本技能和基本操作的訓(xùn)練，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

對(duì)于大型實(shí)驗(yàn)，以SDS-聚丙烯酰胺凝膠垂直平板電泳實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)、過程復(fù)雜，教師通常只能在課堂上演示一次。但由于該實(shí)驗(yàn)需要一定的操作技巧，且影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素眾多，大部分學(xué)生很難在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獲得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。作者在進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程錄制下來(lái)制成微課，并在一些影響實(shí)驗(yàn)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(diǎn)強(qiáng)調(diào)；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(xì)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(shí)間，在實(shí)驗(yàn)過程中能夠更好的輔助和誘導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)課的主體，有更多的時(shí)間獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)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(tái)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(duì)多的教學(xué)情景，包含多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，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(duì)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(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(shí)踐中，作者發(fā)現(xiàn)，要獲得好的教學(xué)效果，微課的時(shí)間要短，不宜超過15分鐘，以保證在普通人注意力集中的時(shí)間范圍之內(nèi)，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(nèi)容要精，盡可能只有一個(gè)主題、一條線索，例如講解一個(gè)生化反應(yīng)過程、演示一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作。直接切入主題，開門見山，在這一個(gè)主題上突出重點(diǎn)，避免無(wú)意義的說教和可有可無(wú)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(shí)，要考慮到學(xué)習(xí)者通常是面對(duì)電腦、平板電腦或手機(jī)屏幕學(xué)習(xí)，距離不會(huì)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(shí)要注意調(diào)整畫面的排版，以達(dá)到最佳的視覺效果。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(yīng)根據(jù)情況設(shè)計(jì)相關(guān)的學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)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(qiáng)師生互動(dòng)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(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

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(duì)教師和學(xué)生都是一個(gè)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(shí)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(shí)驗(yàn)課教學(xué)的效果來(lái)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(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，利用“碎片時(shí)段”，延長(zhǎng)有效學(xué)習(xí)時(shí)間，拓寬師生交流

互動(dòng)的渠道，獲得良好的學(xué)習(xí)效果。隨著移動(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(xiàn)

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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(guó)成人教育，2014，6：122-124.

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-000X（2016）07-0063-03

*基金項(xiàng)目：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（21614333）；暨南大學(xué)科研培育與創(chuàng)新基金青年基金項(xiàng)目（21614333）

作者簡(jiǎn)介：肖文娟（1981-），女，湖南岳陽(yáng)，博士，助理研究員，主要從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究工作。