生物化學(xué)與分子生物學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂探索

時(shí)間:2022-05-13 04:19:45

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生物化學(xué)與分子生物學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂探索

摘要:生物化學(xué)分子生物學(xué)是醫(yī)學(xué)院校學(xué)生理論學(xué)習(xí)與臨床實(shí)踐相結(jié)合的重要橋梁。文章針對(duì)智慧教學(xué)環(huán)境下生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)模式進(jìn)行探討,在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,將智慧教學(xué)融入翻轉(zhuǎn)課堂,通過信息化教學(xué),有效整合課前-課中-課后教學(xué)全過程,以實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和鞏固,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

關(guān)鍵詞:生物化學(xué)與分子生物學(xué);智慧教學(xué);翻轉(zhuǎn)課堂

1引言

生物化學(xué)與分子生物學(xué)是用化學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)的原理和方法,研究生物體內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和功能,以及生命活動(dòng)過程中各種化學(xué)變化過程及其與環(huán)境之間相互關(guān)系的基礎(chǔ)生命學(xué)科,是醫(yī)學(xué)院校學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)與臨床實(shí)踐相結(jié)合的重要橋梁[1]。其知識(shí)面涵蓋較廣,理論復(fù)雜,需要記憶的知識(shí)點(diǎn)較多,且內(nèi)容抽象,加之理論與臨床實(shí)踐融會(huì)貫通難,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)缺乏熱情與興趣、無法完全內(nèi)化課程知識(shí),嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)效果。故如何將理論知識(shí)變得生動(dòng)有趣易于接受,如何使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)學(xué)習(xí),使課堂教學(xué)更有效率成為目前教育工作者急需解決的關(guān)鍵問題。然而,傳統(tǒng)教學(xué)模式似乎已不足以適應(yīng)日新月異的信息技術(shù)變化帶來的教育理念和模式的變革。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”體系的發(fā)展,智慧教學(xué)接踵而來。智慧教學(xué)是依托互聯(lián)網(wǎng)+、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代的信息技術(shù),運(yùn)用交互理論和建構(gòu)主義理論搭建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。將信息技術(shù)充分融入課前、課中、課后教學(xué)全過程,以此實(shí)現(xiàn)智能教學(xué)和高效教學(xué)。這種教學(xué)模式將學(xué)生的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)過程記錄下來并實(shí)時(shí)分析反饋,實(shí)現(xiàn)師生之間深層互動(dòng),幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度,以提升學(xué)習(xí)效果[2]。而信息化的智慧教學(xué)為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供了豐富優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,建立起以學(xué)生為中心的教學(xué)模式,將課堂內(nèi)外的時(shí)間重新調(diào)整,學(xué)生成為學(xué)習(xí)的“主角”,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)[3]。因此,在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,我們?cè)噲D將智慧教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂有效結(jié)合,使信息技術(shù)與教學(xué)模式深度融合,構(gòu)建生物化學(xué)與分子生物學(xué)創(chuàng)新課程體系,以期切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。1智慧教學(xué)環(huán)境下的教學(xué)模式2018年4月13日,教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》通知,提出智慧教育創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng),其核心意義在于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展,促進(jìn)信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融入教育全過程,改進(jìn)教學(xué)理念與模式,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、個(gè)性化、終身化的教育體系,提升教育水平[4]。因此,利用現(xiàn)代信息技術(shù)推進(jìn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育刻不容緩,中國(guó)大學(xué)慕課、學(xué)堂在線、超星學(xué)習(xí)通等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)逐步成為教育教學(xué)中不可或缺的一部分。筆者所在的學(xué)校,已將超星學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)用于生物化學(xué)與分子生物學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中[5]。其主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在信息技術(shù)充分融入教學(xué)過程,在教與學(xué)之間建立溝通的橋梁,實(shí)現(xiàn)了線上線下的無縫對(duì)接。學(xué)習(xí)通平臺(tái)提供視頻、PPT課件、圖片、圖書、動(dòng)畫等形式多樣的學(xué)習(xí)資源,方便了教師教學(xué),調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。信息化技術(shù)的靈活運(yùn)用為課堂上組織簽到、搶答、提問、討論、分組、投票等豐富多彩的教學(xué)活動(dòng)提供了技術(shù)支持。充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,將學(xué)生吸引到課堂中來,實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)交流。課后,教師通過平臺(tái)布置作業(yè)、討論話題、推送在線測(cè)試等,讓學(xué)生在課后對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容理解內(nèi)化,重點(diǎn)難點(diǎn)充分掌握,使課堂學(xué)習(xí)得到延伸和擴(kuò)展。同時(shí),智慧教學(xué)使教師借助平臺(tái)的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析及反饋,實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,使得精準(zhǔn)教學(xué)、個(gè)性化教學(xué)成為可能。

2翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

翻轉(zhuǎn)課堂是對(duì)課堂教學(xué)組織形式的逆序創(chuàng)新,是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的顛覆和重構(gòu),是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中師生關(guān)系的重新定位,將“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變成“先學(xué)后教”。這種創(chuàng)新使學(xué)生在參與各種教學(xué)活動(dòng)的同時(shí)完成知識(shí)的內(nèi)化,極大地改善了學(xué)習(xí)效果[6]。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)流程是借助信息技術(shù)手段,將微課、慕課、思維導(dǎo)圖、課件等學(xué)習(xí)資源上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上,學(xué)生在課前借助學(xué)習(xí)資源完成知識(shí)的學(xué)習(xí),有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與自學(xué)的能力。課堂上,教師將大量的時(shí)間交給學(xué)生,組織學(xué)生進(jìn)行小組討論、合作探究、角色扮演、案例分析等多種形式課堂活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生梳理重點(diǎn),解決難點(diǎn),幫助學(xué)生提高知識(shí)的內(nèi)化效果。課后,教師根據(jù)課堂學(xué)生討論及學(xué)習(xí)情況,將重點(diǎn)難點(diǎn)反饋給學(xué)生,供學(xué)生自我復(fù)習(xí)和鞏固提高。學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思并反饋給教師,促進(jìn)形成性評(píng)價(jià)。因此,以學(xué)生為中心是翻轉(zhuǎn)課堂的核心理念。教師是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、思維判斷和解決問題能力的引導(dǎo)者,學(xué)生則由被動(dòng)接受信息的聽眾轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究知識(shí)的主體[7]。翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。

3融合智慧教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂在生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂將教學(xué)組織形式從傳統(tǒng)的“課堂授課+課后作業(yè)”轉(zhuǎn)變成“課前學(xué)習(xí)+課上探究”的新型教學(xué)模式,以學(xué)生為主體,變被動(dòng)為主動(dòng)[8]。而智慧教學(xué)依托信息化技術(shù)為翻轉(zhuǎn)課堂提供了海量的學(xué)習(xí)資源及新穎靈活的學(xué)習(xí)形式,有效幫助學(xué)生在課外自主學(xué)習(xí),使學(xué)生充分融入教學(xué),滿足不同層次學(xué)生的需求,這一優(yōu)勢(shì)與翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)相一致。因此,融合智慧教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于生物化學(xué)與分子生物學(xué)的教學(xué)中,對(duì)提升學(xué)生的綜合能力、提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。3.1生物化學(xué)與分子生物學(xué)智慧教學(xué)平臺(tái)建設(shè)。生物化學(xué)與分子生物學(xué)具有龐大的知識(shí)體系,是自然生命科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)展最迅速、最具活力的前沿學(xué)科。主要從微觀分子的角度來探討生命的本質(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),遺傳信息傳遞等;同時(shí)聯(lián)系臨床實(shí)踐,介紹如何在分子水平認(rèn)識(shí)、診斷和治療疾病。筆者所在的生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室搭建涵蓋醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)與分子生物學(xué)理論教學(xué)主要內(nèi)容的智慧教學(xué)平臺(tái),這對(duì)教師的教學(xué)能力及綜合素質(zhì)提出了更高的要求。教師團(tuán)隊(duì)經(jīng)過前期網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的統(tǒng)一培訓(xùn)、視頻課程的錄制、參加全國(guó)醫(yī)學(xué)院校微課競(jìng)賽以及網(wǎng)絡(luò)資源的搜集學(xué)習(xí),不斷提升自己,能夠較好地適應(yīng)新的教學(xué)模式。教師根據(jù)本學(xué)科知識(shí)體系共設(shè)計(jì)并錄制了83個(gè)微課課程,其中包括4個(gè)臨床專題微課,這些課程均在學(xué)習(xí)通、愛課程等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上線。平臺(tái)課程設(shè)置包括各知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)微課視頻、文本資料、練習(xí)題、自測(cè)題、課后討論等。同時(shí),教師團(tuán)隊(duì)制作并整理了豐富多樣的配套資源,如生化故事、思維導(dǎo)圖、動(dòng)畫、諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、生物化學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)總結(jié)等。此外,課程平臺(tái)還提供課堂筆記、錯(cuò)題集及學(xué)習(xí)心得記錄等學(xué)習(xí)工具。教師從教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生需求出發(fā),借助信息化平臺(tái)相關(guān)功能,構(gòu)建多維度、多形式的智慧教學(xué)環(huán)境,為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供更為優(yōu)質(zhì)的課前視頻資源教學(xué)資源。3.2課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)。課前,教師根據(jù)課程教學(xué)大綱、教學(xué)目標(biāo)以及專業(yè)特點(diǎn)通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)通知到班級(jí)群,布置學(xué)習(xí)任務(wù)。同時(shí),給學(xué)生推送簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)提綱,例如掌握糖無氧氧化/有氧氧化的概念及生理意義、熟悉血糖調(diào)節(jié)激素及其作用機(jī)制、了解糖代謝異常所致的疾病等。學(xué)生根據(jù)自身的學(xué)習(xí)進(jìn)度,針對(duì)性地開展自主學(xué)習(xí)。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)之后,教師設(shè)計(jì)了一些自測(cè)題或“闖關(guān)”小練習(xí),通過后臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)查看并掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)。學(xué)生在課前學(xué)習(xí)中遇到的問題,可通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)中班級(jí)群聊,或與教師、同學(xué)私聊進(jìn)行在線交流。對(duì)于共性問題,教師及時(shí)優(yōu)化課堂教學(xué)。學(xué)習(xí)通平臺(tái)上包含豐富的學(xué)習(xí)素材,不拘泥特定的時(shí)間和空間的學(xué)習(xí)形式,不僅使學(xué)生具有寬松愉悅的學(xué)習(xí)體驗(yàn),而且實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的碎片化和個(gè)性化學(xué)習(xí)。3.3課中教師引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)。課堂上,教師根據(jù)學(xué)。習(xí)通平臺(tái)記錄的學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況以及學(xué)生提出的問題,組織分組討論,以問題為導(dǎo)向的教學(xué)法(PBL)或案例教學(xué)法(CBL)等課堂學(xué)習(xí)形式,引導(dǎo)學(xué)生合作探究,互動(dòng)交流,提升學(xué)生的參與度和解決問題的能力[9]。例如,通過實(shí)施糖尿病酮癥酸中毒病案的CBL教學(xué),既鞏固強(qiáng)化血糖來源與去路、酮體生成和利用等相應(yīng)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn),又是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的延伸和拓展。學(xué)生通過分析病案中患者相應(yīng)的體征或癥狀,一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)物質(zhì)代謝相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的內(nèi)化,另一方面,通過探討糖尿病發(fā)病的原因,胰島素在物質(zhì)代謝中的作用以及糖尿病的診斷與治療等問題,基礎(chǔ)聯(lián)系臨床,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使不同層次的學(xué)生都有所收獲。3.4課后鞏固及拓展學(xué)習(xí)。課后,教師充分利用智慧教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì),通過平臺(tái)討論區(qū)或班級(jí)群對(duì)課堂活動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋。學(xué)生對(duì)自己課前、課中的學(xué)習(xí)進(jìn)行反思總結(jié),開展師生互動(dòng)、生生互動(dòng),使學(xué)生鞏固和掌握所學(xué)知識(shí)。此外,教師以討論話題的形式與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的前瞻性知識(shí)以及新的科研成果供學(xué)生拓展學(xué)習(xí)。例如,“劇烈運(yùn)動(dòng)后肌肉酸痛,同學(xué)們認(rèn)為元兇是誰”“迄今已發(fā)現(xiàn)人體中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有哪些,它們具有怎樣的生理功能”等。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn),開闊創(chuàng)新思維,激發(fā)創(chuàng)造靈感,在掌握基本知識(shí)的基礎(chǔ)上更好地了解前沿科學(xué)。3.5多元化評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)反饋教學(xué)效果。智慧教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用貫穿課前-課中-課后教學(xué)全過程,實(shí)時(shí)記錄教與學(xué)的過程與結(jié)果。學(xué)習(xí)通平臺(tái)上提供了課前練習(xí)題、隨堂練習(xí)、課堂討論、課后作業(yè)、在線測(cè)試、隨機(jī)測(cè)試、學(xué)習(xí)心得及撰寫小綜述等多層次的考核方式,結(jié)合期末閉卷考試的考核方式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、自主學(xué)習(xí)能力、合作能力以及參與度,促進(jìn)形成性評(píng)價(jià),幫助教師優(yōu)化教學(xué)方案。學(xué)生通過調(diào)查問卷對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià),促使教師改善教學(xué)過程,充實(shí)教學(xué)資源,改進(jìn)教學(xué)模式,達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)。筆者所在的生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室將智慧教學(xué)融入翻轉(zhuǎn)課堂,已在本校教學(xué)中開展四期,并且凝練了自己的課程特色。首先,在課程設(shè)計(jì)上圍繞學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升,突出了課堂與課程思政結(jié)合、知識(shí)性與趣味性結(jié)合、線上與線下結(jié)合、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床問題結(jié)合。其次,在課程體系、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法等方面充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),使課程結(jié)構(gòu)從單純書本知識(shí)發(fā)展為教材與微課、課件、思維導(dǎo)圖、動(dòng)畫、故事、歌曲等多種智慧教學(xué)資源結(jié)合的立體化知識(shí)庫(kù)。教學(xué)形態(tài)和手段從傳統(tǒng)課堂教學(xué)發(fā)展為翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合智慧教學(xué)平臺(tái)布置作業(yè)、答疑、討論、隨機(jī)考試的多方位、立體化教學(xué)。通過學(xué)生對(duì)線上知識(shí)的自主學(xué)習(xí)促進(jìn)對(duì)線下課堂教學(xué)的鞏固。教學(xué)主體從以教為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)為主。此外,課程評(píng)價(jià)模式從單一的終結(jié)性評(píng)價(jià)改革為智慧平臺(tái)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的多元化評(píng)價(jià)。我們希望通過智慧教學(xué)模式的應(yīng)用,進(jìn)一步深入研究和探討教學(xué)模式,促進(jìn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育改革與發(fā)展。

作者:王玉瑤 趙虹 常冰梅 張俊濤 翟翔 趙旭華 郭睿 單位:山西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室