生物化學微課程設計與開發

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【摘要】現代科學技術的飛速發展對教育領域的影響越來越大，以互聯網為載體的微課程（microlecture）已逐漸走進高等教育課堂，在提高學習效率和學習興趣方面發揮著積極作用。對于“生物化學”來說，將該科目與微課教學緊密結合，更加符合大學生學習的時代特點。針對“生物化學”微課程設計與開發的現狀，對其在“生物化學”中的應用提出策略，希望對相關教育工作者提供參考性建議。

【關鍵詞】互聯網；生物化學；學習效率；微課教學

近年來，隨著信息化時代的到來，教育理念和教學模式發生著翻天覆地的變化，傳統的授課方法已不能滿足培養復合型多元化人才的要求，微課程作為一種新型教學模式應運而生。目前，以視頻為主要載體的微課程已經開始走進大學課堂，其與“生物化學”的結合是大勢所趨。如何對微課堂進行設計，使學生更易于接受新知識，提高學習效率是微課教學亟待解決的問題。生物化學主要是在大學階段對化學物質（尤其是有機大分子）的功能、結構、性能等方面的研究，所涉及的知識體系復雜龐大，內容較為抽象，涉及生物科學、園藝、制藥、食品工程等多個方面，對于很多學生來說是學習的難點。同時，由于各種新方法和技術的不斷研發，該學科知識更新的速度非?？欤⒅饾u向“后基因組學時代”邁進。微課程教學以信息技術為依托，憑借其“短、小、精、趣”的特點，逐漸應用于大學生物化學課堂。目前，隨著生活節奏的加快，學生的學習方式也發生著變化，碎片化、網絡化、高效化的學習方式更加符合時代的要求。微課教學與新時代教學改革的初衷不謀而合，能從根本上彌補傳統課堂的缺點與不足，改善教學方式，實現互動式學習，達到資源共享，從而更好地提升學生的學習興趣和教學質量。

一、“生物化學”教學現狀

1.教師教學模式單一，難以激發學生的學習興趣據了解，在大學生物化學課堂上，大部分教師仍然沿用了傳統的“填鴨式”教學法，“一言堂”的現象十分普遍，嚴重剝奪了學生的學習主體地位，使學生長期處于被動學習的狀態，創造性和學習的主觀能動性被大大壓制了。為了在有限的時間內完成教學任務，教師往往忽視了學生對于知識的吸收程度，只是按照自己的教學計劃進行授課。但是很多學生反映，“生物化學”難度較大，不僅內容難懂，而且很多問題在實際生活中難以遇到，使知識點在理解起來更加困難。由于教師一味地進行“灌輸式”教學，學生久而久之喪失了對“生物化學”的學習興趣。2.師生互動比較匱乏，教學氣氛沉悶很多教師認為，課堂互動較少是由“生物化學”的學科特點決定的，該學科涉及的問題復雜嚴肅，而且教學任務比較重，每堂課的課容量都安排得非常滿，沒有多余的時間進行互動。學生成了被動接受知識的容器，在課堂上除了認真聽講就是快速做筆記，沒有獨立思考的空間，在這種沉悶的教學氣氛下，學生很快就失去了學習興趣，有的學生甚至開始逃課。

二、微課程的基本特點

微課程也叫知識脈沖（knowledgeburst），這一概念最早由美國新墨西哥州圣胡安學院的DavidPenrose教授提出，是在建構主義理論的基礎上發展而來的以在線學習或移動學習為形式的實際教學模式。它在一定程度上能夠彌補傳統課堂的弊端，激發學生的學習興趣。下面，從以下幾方面對微課程的教學特點進行簡要分析。1.以微課視頻為主要教學工具微課程與微課是兩種不同的概念。微課，顧名思義，是課堂的微小縮影，一般來說，微課大約短短的5~10分鐘左右，不是一堂課的若干集合，而是針對某一知識點或者運算公式的微小建構。雖然時間很短，但包括了課程導入、課程建設63重點、難點以及總結等多個環節。而微課程主要是一系列微課視頻承載起來并通過合理設計構成的課程體系，是對原有課程的二次開發，將知識點通過小視頻的形式展示出來，以達到任務驅動式學習的目的。2.基于班級授課制的信息化授課模式微課程是對翻轉課堂的一種借鑒，采用與傳統授課模式相融合的方式進行信息化授課。在課前，教師會給學生布置任務，并通過網絡平臺傳送微視頻，使學生可以不受時間和空間的限制對課程內容進行預習。在課堂上，教師對教學任務中的重點和難點進行系統講解，對微課視頻中不懂的地方，學生在課堂上可以向教師提問。課后，學生要對課堂知識進行綜合整理，并通過習題來鞏固所學知識。通過課前的微課預習、課中的疑難解答和課后的鞏固練習有機結合，能夠形成較為完善的知識體系，便于達到理想的教學效果。

三、“生物化學”

微課程的教學設計“生物化學”微課程教學設計主要包括課程分解、自學學習問題的設置、微課視頻的制作、作業與考核等環節。下面，以酶動力學相關知識為例，從以下幾個方面對微課程教學設計進行詳細闡述。1.教學設計的準備環節首先，要明確教學任務和教學目標。本專題共涉及四個課題：米氏方程、pH值對酶動力的影響、抑制劑對酶動力的影響以及酶動力的測定。那么，教學目標有以下三點：①準確把握酶抑制劑的含義及分類，了解抑制劑的變化會對動力學參數產生怎樣的影響；②描述三種可逆抑制劑對動力學參數的影響及其原因；③用所學理論解決實際案例。其次，明確了教學目標之后，就要對課程所涉及的教材、資料、工具進行充分的準備，本課程選用的教材是《生物化學簡明教材》（第四版），可能用到的教學方法包括啟發式教學法、問題探究法以及案例教學法等。同時，還要明確教學重點和難點，做到知識框架簡單清晰、通俗易懂，對于本課題來說，抑制劑與變性劑的差別、動力學參數變化的原因是重點把握的內容，而米氏方程中Vmax、Km的變化本質是教學難點。2.微課程設計的主要思路根據Bloom的認知過程維度分類學原理，以抑制劑對酶動力的影響因素為例，將微課制作分為六個環節，分別為：開門見山、問題導入、概念精析、對比學習、經典例題和課堂小結（詳見表1）。在微課程的制作過程中，教師要盡可能地按照以上思路進行設計，并制作10分鐘左右的視頻將概念與案例進行詳細分析。課后，可以通過多種渠道進行交流及疑難問題解答，同時考核的形式也不應僅僅局限在試卷上，而是應采用小組內評、個人自評、組際評價等多種方式并行。此外，抑制劑對動力酶的影響因素中涉及大量的實驗環節，內容較為抽象，單純地通過講解和觀看視頻，學生恐怕難以真正掌握有關知識。因此，通過微課程學習后，教師可以安排學生進行實驗探究，讓學生自行設計實驗方案，并通過自己的操作探尋問題的答案并進行總結歸納。在整個微課程教學過程中，教師要起到監督作用，加強學生的自我管控能力。3.微課程應用平臺的搭建微課視頻的質量關系到整個課程設計的應用，要有計劃、有組織地對專題進行微課制作。之前在網絡上走紅的“可汗學院”就是微課視頻教學的典范，它由3500個不同主題的視頻構成，通過深入淺出的講述，支持學生進行個性化學習。同時，微課要不斷反思知識點與知識點之間的關系，超越教材的局限性，構成一個系統化的教學體系。微課視頻每一段要有重點，不能牽扯太多，否則容易造成思維混亂。以“蛋白質”一章為例，微課視頻中可以從氨基酸的基本知識開始，如氨基酸、肽、蛋白質的性能、功能、結構之間的關系，蛋白質的組成要素等。同一章節可分為若干個視頻段，以滿足不同層次學生的不同需求，如已經熟悉氨基酸知識的學生可以跳過這一段視頻，直接從肽的知識學起。使各個視頻之間既能互相聯系，又相對獨立。同時，微課不能以數量取勝，而是要關注質量和整體性，發揮其優勢，創立更加人性化的學習方式，使微課程應用平臺更好地服務于教學和廣大師生。為了使視頻更加生動有趣，教師可以在視頻中適當加入動畫元素，讓原本枯燥的化學知識變得活潑靈動起來。視頻制作完成后，教師要反復進行觀看，查缺補漏，對瑕疵進行修正，力爭做到完美。

綜上所述，微課程是現代化信息技術與教育相結合的產物，在“生物化學”中的應用能夠改變傳統的授課模式，使教學不受時空的局限性，大大縮短學生的聽課時間，使學習更加便捷化，也更有利于學生個性化學習和自主學習能力的培養，真正做到以學生為中心。在進行微課設計時，教師要有明確的教學目標和詳細的教學計劃，將重點放在微課視頻的制作上，使其既相互聯系，又各自獨立，以便更好地服務于“生物化學”教學體系。

作者:劉偉才 單位:湖南環境生物職業技術學院園林學院

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