動物生物化學實驗課程數(shù)字化教學改革實踐

摘要 本文以高校動物醫(yī)學專業(yè)生物化學實驗課程教學為研究對象，設(shè)計動物生物化學課程實驗數(shù)字化教學方案，利用數(shù)字化手段對實驗教學進行改革與實踐。通過整合網(wǎng)絡(luò)教學資源、仿真虛擬實驗室及生物信息學數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建動物生物化學數(shù)字化實驗教學平臺，并構(gòu)建新媒體平臺，開發(fā)多平臺新媒體教學內(nèi)容，如推送優(yōu)秀期刊文章，錄制實驗互動視頻并上傳；優(yōu)化數(shù)字化考核管理模式，最終對實驗數(shù)字化教學實踐效果進行分析。為培養(yǎng)高素質(zhì)的動物醫(yī)學專業(yè)人才提供參考。

關(guān)鍵詞 數(shù)字化教學；動物生物化學；動物醫(yī)學；實驗設(shè)備；實驗室管理

中圖分類號 G642.0；S852" " 文獻標識碼 A" " 文章編號 1007-7731（2024）16-0135-03

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.16.032

Practice of digital teaching reform of Animal Biochemistry experiment course

ZHAO Dan

（Jinzhong College of Information， Taigu 030800， China）

Abstract The Biochemistry experimental teaching of Animal Medicine major in universities was taken as the research object， a digital teaching plan was designed for Animal Biochemistry course experiments， and the digital means were used to reform and practice experimental teaching. By integrating online teaching resources， simulation virtual laboratories， and bioinformatics databases， a digital experimental teaching platform for Animal Biochemistry would be constructed， and a new media platform would be built to develop multi platform new media teaching content， such as pushing excellent journal articles， recording interactive experimental videos， and uploading them， optimized the digital assessment management model and ultimately analyzed the effectiveness of experimental digital teaching practice. To provide a reference for cultivating high-quality professionals in Animal Medicine major.

Keywords digital teaching; Animal Biochemistry; animal medicine; experimental equipment; laboratory management

信息化時代，高校學生的學習渠道和知識獲取途徑更加便捷化、多樣化。李言奎等[1]研究認為，實驗課教學要基于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和云計算等現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)進行變革。實驗教學數(shù)字化可以為學生提供更加真實、直觀和易于理解的實驗教學體驗。彭麗萍等[2]、王忠輝等[3]研究認為，數(shù)字化技術(shù)可以模擬實驗中的常見情況，幫助學生更好地理解實驗內(nèi)容，提高實驗操作能力；設(shè)計各類實驗內(nèi)容，如基礎(chǔ)實驗、分析實驗和設(shè)計性實驗等；與調(diào)查研究、實際場景等相結(jié)合，擴展實驗內(nèi)容。李婭寧等[4]通過信息平臺匯聚博物館、科研機構(gòu)和高新企業(yè)等社會資源單位，為學生提供線上線下相結(jié)合的開放型科學實踐社會大課堂。牟行軍等[5]建成研究型課程自適應學習平臺和普通高校學生綜合素質(zhì)評價信息管理系統(tǒng)，推進創(chuàng)新實驗室建設(shè)和應用。在實驗課程數(shù)字化教學實踐中，已有研究大多聚焦臨床醫(yī)學、食品或生物科學等專業(yè)，而對動物醫(yī)學專業(yè)實驗課程體系的研究報道不多。本文分析應用型高校學生的學習特點與實踐偏好，通過數(shù)字化技術(shù)，將動物生物化學實驗課程教學中的實驗過程和結(jié)果進行模擬、仿真和演示，用虛擬實驗的方式完成實驗內(nèi)容教學，為學生提供更加便捷、高效和可重復的實驗教學體驗，以進一步增強學生的實驗興趣，提高教學效果，為進一步構(gòu)建動物醫(yī)學專業(yè)高質(zhì)量課程群打下基礎(chǔ)。

1 動物生物化學實驗課程數(shù)字化教學方案設(shè)計

動物生物化學實驗課程數(shù)字化教學設(shè)計方案如圖1所示。在調(diào)查統(tǒng)計信息基礎(chǔ)上，進行數(shù)字化實驗平臺及數(shù)字媒體平臺建設(shè)，并優(yōu)化考核教學評價體系。

2 實驗課程數(shù)字化教學實踐

2.1 建立數(shù)字化實驗教學平臺

文潔[6]研究認為，推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要加強優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源建設(shè)與匯聚。動物醫(yī)學專業(yè)實驗教學需要大量實驗設(shè)備和場地，受資金和場地等影響，部分高?？赡軣o法提供足夠的實驗設(shè)備和場地。建立數(shù)字化實驗教學平臺，利用虛擬實驗、模擬實驗等方式，共享實驗教學資源，有利于緩解動物醫(yī)學專業(yè)實驗設(shè)備和場地緊張的現(xiàn)狀。

動物醫(yī)學專業(yè)實驗教學主要在實驗室進行。數(shù)字化實驗課程教學包括實驗操作指導、實驗原理講解和實驗數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容，更新動物醫(yī)學專業(yè)實驗教學方法，組織數(shù)字化實驗教學課程，有利于增強教學的互動性和趣味性，激發(fā)學生學習興趣，提高教學效率。

2.2 開發(fā)多平臺新媒體教學內(nèi)容

利用網(wǎng)絡(luò)資源、仿真實驗室及生物信息學軟件等手段優(yōu)化動物醫(yī)學專業(yè)實驗課程設(shè)置，開發(fā)數(shù)字化實驗教學軟件，有助于豐富動物醫(yī)學專業(yè)實驗課教學內(nèi)容，優(yōu)化課程設(shè)置體系，增強學生的實驗技能和實踐能力。

劉珊珊等[7]以動物醫(yī)學核心期刊為樣本，將動物醫(yī)學優(yōu)質(zhì)學術(shù)內(nèi)容科普化，通過公眾號等新媒體平臺，利用一次生成、多次加工和多平臺發(fā)布的新媒體內(nèi)容開展教學。將數(shù)字化實踐教學與新媒體進行結(jié)合，對學生素養(yǎng)信息化、教學內(nèi)容信息化、教學模式信息化和教學考核信息化進行改革，實現(xiàn)“1+1gt;2”多項融合形式的專業(yè)教育，提高動物醫(yī)學專業(yè)學生的實際動手能力、分析解決問題能力、創(chuàng)新能力以及實驗項目設(shè)計能力，激發(fā)其科研興趣等。

2.3 優(yōu)化數(shù)字化考核管理模式

加強數(shù)字化實驗教學管理，包括實驗教學資源管理、實驗教學平臺管理和實驗教學課程管理等，促進數(shù)字化實驗教學的順利開展。參考劉曉蕾等[8]基于信息化平臺的高校實驗室安全管理問題的解決對策，對動物醫(yī)學專業(yè)實驗考核評價體系進行優(yōu)化，將實驗分析與數(shù)據(jù)管理、仿真實驗、數(shù)字化軟件及實驗報告相結(jié)合，進行實驗考核評定。

3 實驗課數(shù)字化教學實踐效果分析

參考趙丹[9]研究成果，采用結(jié)構(gòu)方程模型對動物生物化學實驗課程數(shù)字化教學進行評價，分析數(shù)字化實踐過程中數(shù)字平臺、教學軟件、仿真實驗、數(shù)據(jù)管理、新媒體以及考核方式等實踐形式對學生實驗效果以及實驗成績的影響。結(jié)果顯示，數(shù)字化教學軟件、仿真實驗、數(shù)據(jù)管理以及數(shù)字化考核方式對實驗教學有明顯的促進作用，教學評定因素如表1所示。

數(shù)字化實驗教學通過模擬實驗、虛擬實驗等方式，減少實驗設(shè)備和實驗室的使用時間，使學生更加深刻地理解動物醫(yī)學專業(yè)知識及實驗原理、操作流程，更加熟練地掌握動物醫(yī)學專業(yè)相關(guān)實踐技能，提高其實踐能力和創(chuàng)新能力，節(jié)約了教學資源，提高了教學質(zhì)量。在成績多樣性組合中，50%以上學生在實驗分析與數(shù)據(jù)管理部分的成績在90分以上；仿真操作部分，由網(wǎng)站評價操作得分，成績均分在85分以上；數(shù)字化軟件使用部分，80%以上學生的成績在80分以上；實驗報告成績均分在80分左右。通過數(shù)字化改革，實驗總成績考核結(jié)果呈正態(tài)分布，峰值在92分附近，與常規(guī)授課模式下均分80分相比有較為明顯的提高，這說明動物生物化學實驗數(shù)字化教學提高了實驗教學效果。

4 結(jié)語

本文分析了應用型高?，F(xiàn)有的動物醫(yī)學專業(yè)實驗設(shè)備、場地及動物材料等現(xiàn)狀，利用實驗數(shù)字化教學，將實驗教學內(nèi)容數(shù)字化，實現(xiàn)教學資源共享，構(gòu)建動物醫(yī)學專業(yè)實驗教學的通用信息化平臺，以提高學生應用操作能力為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和分析問題、獨立設(shè)計實驗、創(chuàng)新指標測定方法、獨立完成操作以及對數(shù)據(jù)進行分析等能力，提高了教學效果和質(zhì)量，并取得了一定的教學成果，為培養(yǎng)高素質(zhì)的動物醫(yī)學專業(yè)人才提供參考。

當前，人工智能在學習推理與決策、圖像圖形、語音視頻和自然語言識別處理等領(lǐng)域不斷創(chuàng)新?？茖W智能、智能化科研和技術(shù)智能等的發(fā)展推動了高校實驗教學的創(chuàng)新和進步，尤其體現(xiàn)在高校實驗管理平臺的更新和優(yōu)化上。在接下來的實驗數(shù)字化教學實踐中，教研團隊計劃參考王忠良等[10]對高校人工智能第二課堂建設(shè)的研究成果，引入人工智能技術(shù)，結(jié)合信息工程、大數(shù)據(jù)、計算機以及動畫等專業(yè)的師資力量，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的自動采集和處理、實驗原理可視化以及自主仿真實驗平臺的研發(fā)，進一步提高實驗教學效率和質(zhì)量。

參考文獻

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（責任編輯：楊 歡）