潘曉瑜, 朱俊訪, 韓晉輝, 程 宇

(廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院, 廣東 廣州 512000)

生化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是藥學(xué)類高職院校一門重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的重要教學(xué)途徑之一。 通過生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí), 學(xué)生能更具體、 形象地掌握生物化學(xué)理論課程知識, 學(xué)習(xí)生物化學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)操作技術(shù), 培養(yǎng)獨(dú)立操作能力, 為其他課程的學(xué)習(xí)練好扎實(shí)的基本功[1-2]。 教育部發(fā)布的 《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃2011-2020 年》 指出: 改革人才培養(yǎng)模式, 以信息技術(shù)支撐產(chǎn)教結(jié)合、 工學(xué)結(jié)合、 校企合作、 頂崗實(shí)習(xí)。 創(chuàng)新教育內(nèi)容, 促進(jìn)信息技術(shù)與專業(yè)課程的融合, 著力提高教師運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力和學(xué)生的崗位信息技術(shù)職業(yè)能力[3-5]。 因此如何將各種信息化教學(xué)手段融入到教學(xué)過程中, 進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì)已成為真正實(shí)現(xiàn)信息化教學(xué)的關(guān)鍵。 筆者結(jié)合生化實(shí)驗(yàn) 《醋酸纖維薄膜電泳分離血清蛋白》,闡述信息化教學(xué)如何具體應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

1 教學(xué)內(nèi)容簡介

本實(shí)驗(yàn)課共4 個(gè)學(xué)時(shí), 選自 《生物化學(xué)》 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 《醋酸纖維薄膜電泳分離血清蛋白》。 該實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生掌握蛋白質(zhì)兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)等知識后, 進(jìn)行的蛋白質(zhì)分離、 測定。 該課主要講授電泳分離血清蛋白的原理、 操作步驟和方法, 以及電泳圖譜分析等知識。 課前以提問的方式導(dǎo)入教學(xué), 檢查預(yù)習(xí)情況、 現(xiàn)場直播操作示范、 課堂隨機(jī)檢測、 實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)操作、對照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范互拍互評, 課間小游戲、 學(xué)習(xí)平臺討論等方法, 強(qiáng)化學(xué)生對重要知識點(diǎn)、 技能點(diǎn)的學(xué)習(xí)與理解。 整個(gè)教學(xué)過程有機(jī)融入認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、 精益求精的工匠精神, 強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、 安全意識、 綠色環(huán)保意識, 樹立勞動(dòng)觀念。

2 學(xué)情分析

該教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)對象為高職藥學(xué)專業(yè)二年級學(xué)生, 學(xué)生在本課前已學(xué)習(xí)了 《生物化學(xué)》 蛋白質(zhì)理化性質(zhì)及功能等內(nèi)容, 會配制溶液, 資訊能力強(qiáng), 能熟練運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和微信平臺。但是學(xué)生對枯燥抽象的理論知識不感興趣, 更喜歡直觀互動(dòng)的教學(xué)方式。 該實(shí)驗(yàn)涉及電泳原理抽象, 且電泳實(shí)驗(yàn)操作步驟多, 流程長, 教師實(shí)驗(yàn)操作示范困難, 難以逐一指導(dǎo)。

3 教學(xué)目標(biāo)

(1)知識目標(biāo): ①熟悉電泳技術(shù)原理; ②了解電泳分離純化蛋白質(zhì)的技術(shù)。

(2)能力目標(biāo): ①會進(jìn)行醋酸纖維薄膜電泳操作; ②能對電泳結(jié)果進(jìn)行分析。

(3)素質(zhì)目標(biāo): 養(yǎng)成實(shí)事求是、 嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作作風(fēng), 樹立安全規(guī)范、 綠色環(huán)保意識, 培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和敬業(yè)、 誠信、 友善的價(jià)值觀。

4 教學(xué)方法

本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略采用課前線上學(xué)習(xí)、 課中線上線下結(jié)合、 課后線上拓展的混合教學(xué)模式, 將信息化學(xué)習(xí)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境下的合作學(xué)習(xí)相互結(jié)合和互補(bǔ), 突破傳統(tǒng)考核評價(jià)方式, 促進(jìn)了學(xué)生對知識技能的主動(dòng)構(gòu)建, 以學(xué)生為主體完成了知識、 理論、 實(shí)踐一體化的教學(xué)。 具體如下:

(1)多樣化的信息化手段的合理運(yùn)用, 突破重難點(diǎn), 提升學(xué)習(xí)興趣和效率。 電泳實(shí)驗(yàn)的操作學(xué)習(xí)不再局限于傳統(tǒng), 豐富多樣的學(xué)習(xí)軟件如: 中國大學(xué)的慕課APP, 學(xué)習(xí)通APP 提供料大量的實(shí)驗(yàn)資源(教師自制的微課、 碎片化視頻、 放大的精細(xì)化的操作視頻等), 有助于學(xué)生結(jié)合自身實(shí)驗(yàn)水平進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)。 電泳實(shí)驗(yàn)課程中操作利用嘉課堂軟件及手機(jī)投屏技術(shù), 放大化的教師的示范操作并投屏, 實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作過程的變得簡單清晰, 提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和學(xué)習(xí)效率。 還有自主研發(fā)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目小游戲激發(fā)了學(xué)生對本次實(shí)驗(yàn)的興趣, 還能夠有效檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果, 也能加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

(2)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法, 針對本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重難點(diǎn)進(jìn)行互動(dòng)教學(xué), 在課堂上增加了游戲環(huán)節(jié), 有效的突破了教學(xué)重難點(diǎn), 大大的提高了學(xué)生的興趣, 也充分的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。

5 信息化教學(xué)過程實(shí)施

5.1 課前準(zhǔn)備

(1)教師將課前學(xué)習(xí)資源上傳至 “學(xué)習(xí)通” 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,發(fā)布實(shí)驗(yàn)分組通知、 課前預(yù)習(xí)通知; 批閱課前測試, 調(diào)整教學(xué)策略。

(2)學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)后登陸 “學(xué)習(xí)通” 網(wǎng)絡(luò)平臺, 學(xué)習(xí)相關(guān)資料并完成預(yù)習(xí)報(bào)告和課前測試; 各實(shí)驗(yàn)小組分組討論。

(3)設(shè)計(jì)意圖: ①學(xué)生借助 “學(xué)習(xí)通” 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供的豐富資源, 通過自主學(xué)習(xí), 掌握基礎(chǔ)知識和技能儲備; 課前測試, 了解學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié); ②拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間與空間, 實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、 差異化的學(xué)習(xí)方式; ③提前實(shí)驗(yàn)分組并下發(fā)小組任務(wù), 培養(yǎng)學(xué)生分工合作, 互助協(xié)同的能力。

5.2 課堂實(shí)施

5.2.1 電泳的導(dǎo)入和實(shí)驗(yàn)原理的講解

(1)教師活動(dòng): ①教師通過提問, 啟發(fā)學(xué)生思考, 引出授課主體; ②通過課前布置的任務(wù), 采用互動(dòng)教學(xué)模式, 隨機(jī)點(diǎn)名讓學(xué)生講解醋酸纖維薄膜電泳的原理, 最后教師結(jié)合動(dòng)畫,總結(jié)歸納。

(2)學(xué)生活動(dòng): ①學(xué)生圍繞老師的提問, 進(jìn)行討論思考;②學(xué)生通過回答老師的提問, 聽老師講解歸納, 進(jìn)一步理解醋酸纖維薄膜電泳的原理。

(3)設(shè)計(jì)意圖: 通過課前小游戲及問題導(dǎo)入讓學(xué)生了解“什么是蛋白質(zhì)電泳”, 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。 通過提問題任務(wù)驅(qū)動(dòng),以及播放動(dòng)畫, 讓學(xué)生理解、 掌握實(shí)驗(yàn)原理。

5.2.2 教師講解重、 難點(diǎn)操作

(1)教師活動(dòng): ①解答課前預(yù)習(xí)中遇到的問題, 引導(dǎo)歸納知識點(diǎn); ②利用嘉課堂軟件, 將教師將實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)、 難點(diǎn)操作示范放大投屏至屏幕, 配合講解, 讓學(xué)生盡快的掌握操作; ③設(shè)置游戲環(huán)節(jié), 結(jié)合互動(dòng)教學(xué), 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。

(2)學(xué)生活動(dòng): ①學(xué)生提出學(xué)習(xí)中遇到的問題和困惑; ②學(xué)生通過觀看屏幕上放大的教師操作示范, 掌握醋酸纖維薄膜電泳分離血清的實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)及難點(diǎn); ③通過互動(dòng)的游戲環(huán)節(jié),激發(fā)學(xué)生興趣, 學(xué)生能更好的掌握本次的實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和規(guī)范的操作。

(3)設(shè)計(jì)意圖: ①圍繞課前平臺上測試題目, 講解重難點(diǎn)問題, 調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性; ②利用嘉課堂軟件投屏技術(shù),可以讓學(xué)生觀看操作更清晰, 更容易學(xué)會操作。 解決了教師操作演示困難的問題; ③游戲環(huán)節(jié)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué), 能更好的掌握此次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。

5.2.3 分組協(xié)作, 實(shí)操訓(xùn)練

(1)教師活動(dòng): ①教師巡查各組實(shí)操情況, 引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范進(jìn)行電泳前準(zhǔn)備工作, 對學(xué)生遇到的問題進(jìn)行手把手指導(dǎo), 在實(shí)操中實(shí)現(xiàn) “做中學(xué)、 做中教”; ②教師通過屏幕觀看并監(jiān)督整個(gè)班級實(shí)驗(yàn)操作過程, 重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)樣操作, 發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正提醒; ③當(dāng)每組開始電泳之后, 教師讓學(xué)生自己動(dòng)手配置染色液和漂洗液, 其余時(shí)間指導(dǎo)學(xué)生完成教師自主研發(fā)的小游戲。 ④染色漂洗, 教師要求學(xué)生對電泳緩沖溶液以及染色液進(jìn)行回收利用, 提高學(xué)生環(huán)境保護(hù)的意識。

(2)學(xué)生活動(dòng): ①6 人一組進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練, 分工合作完成實(shí)驗(yàn)操作: 電泳前準(zhǔn)備、 點(diǎn)樣、 電泳、 染色漂洗, 利用手機(jī)拍攝錄像, 投屏操作過程到主屏幕, 教師通過屏幕監(jiān)督操作, 及時(shí)糾正; ②小組內(nèi)對照操作評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行互拍互評, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題, 并改正, 達(dá)到規(guī)范操作的作用; ③學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程, 應(yīng)該認(rèn)真細(xì)致, 對于實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)操作更加應(yīng)該精益求精。 另外,完成教師自主開發(fā)的醋酸纖維薄膜電泳分離血清蛋白的小游戲, 鞏固所學(xué)知識; ④學(xué)生增強(qiáng)綠色環(huán)保意識, 養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

(3)設(shè)計(jì)意圖: ①學(xué)生操作過程互拍互評促進(jìn)規(guī)范操作;②錄像整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程可追溯, 找出學(xué)生問題進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo);③教師主屏幕觀看監(jiān)督每個(gè)小組的操作情況, 及時(shí)糾正錯(cuò)誤,解決不能逐一指導(dǎo)的問題, 達(dá)到共同進(jìn)步的目的; ④教師自主開發(fā)的小游戲, 不僅提高學(xué)生興趣, 寓教于樂, 而且能夠有效檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果, 也能加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

5.2.4 結(jié)果分析

(1)教師活動(dòng): ①教師講解分析各種各樣的電泳圖譜結(jié)果,幫助學(xué)生解決本次的實(shí)驗(yàn)難點(diǎn); ②老師評分各組電泳圖譜, 對于電泳圖譜結(jié)果不好的小組, 回看操作錄像, 結(jié)合小組討論進(jìn)行個(gè)性化分析; ③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后, 教師安排學(xué)生清潔桌面, 整理實(shí)驗(yàn)儀器和試劑, 培養(yǎng)學(xué)生的勞動(dòng)素養(yǎng)。

(2)學(xué)生活動(dòng): ①小組討論分析電泳結(jié)果, 對于電泳圖譜結(jié)果不好的小組, 回看操作錄像, 分析原因; ②學(xué)生養(yǎng)成熱愛勞動(dòng)、 崇尚勞動(dòng)、 尊重勞動(dòng)的勞動(dòng)素養(yǎng)。

(3)設(shè)計(jì)意圖: ①分析各種各樣的電泳圖譜, 有助于學(xué)生掌握電泳圖譜分析的難點(diǎn); ②回看電泳結(jié)果不理想的操作視頻, 幫助學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化分析, 有利于學(xué)生掌握影響電泳的因素難點(diǎn)。

5.2.5 課后提升, 鞏固拓展

(1)教師活動(dòng): ①利用學(xué)習(xí)通軟件發(fā)布同步習(xí)題, 鞏固知識; ②拓展本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容, 引入定量分析方法及疾病的臨床診斷; ③給出一個(gè)化驗(yàn)單, 讓學(xué)生分析醋酸纖維薄膜電泳蛋白組分變化的臨床意義; ④通過課后的反饋, 教師調(diào)整教學(xué)策略,制作學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案。

(2)學(xué)生活動(dòng): ①各小組之間對優(yōu)秀的的電泳圖譜進(jìn)行交流討論; ②通過學(xué)習(xí)通軟件進(jìn)行答題。 對感興趣的問題進(jìn)行在線提問, 進(jìn)行互動(dòng)話題討論和知識面的延伸; ③觀看課外拓展的視頻和參與案例的討論分析。

(3)設(shè)計(jì)意圖: 課后拓展學(xué)習(xí), 幫助學(xué)生開展自主訓(xùn)練,深化課堂學(xué)習(xí)成果, 拓寬專業(yè)知識。

5.2.6 多元化的考核評價(jià)

(1)教師活動(dòng): ①教師對課前預(yù)習(xí)測驗(yàn)以及同步習(xí)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析總結(jié); ②教師檢查預(yù)習(xí)報(bào)告完成情況; ③課內(nèi)小組拍攝2 個(gè)操作視頻, 教師評價(jià)打分, 并指出存在的問題; ④教師對每組的電泳圖譜條帶考核評價(jià); ⑤教師對每組環(huán)?；厥展ぷ骷皩?shí)驗(yàn)的清潔工作評分; ⑥批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告; ⑦教師統(tǒng)計(jì)各個(gè)考核環(huán)節(jié)的成績, 按不同權(quán)重進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 為后續(xù)教學(xué)提供依據(jù)。

(2)學(xué)生活動(dòng): ①學(xué)生通過學(xué)習(xí)通平臺完成課前測驗(yàn)及同步習(xí)題; ②線下完成預(yù)習(xí)報(bào)告; ③課內(nèi)各小組內(nèi)互拍視頻, 進(jìn)行自我評價(jià)和互評; ④各組完成電泳緩沖液和染色液的回收,同時(shí)清掃整理實(shí)驗(yàn)桌面, 提高綠色環(huán)保意識和培養(yǎng)熱愛勞動(dòng)的習(xí)慣; ⑤完成個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)報(bào)告并把電泳圖譜結(jié)果上傳到學(xué)習(xí)通平臺。

(3)設(shè)計(jì)意圖: 考核貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過程, 課前線上測試、課上即時(shí)考核、 課后上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告等組成多元化的考核方式,多方面促進(jìn)了學(xué)習(xí)積極性和自我約束性, 同時(shí)在考核基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)總結(jié)提升, 培養(yǎng)了良好的職業(yè)素養(yǎng), 高效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

6 教學(xué)特色與創(chuàng)新

(1)利用手機(jī)投屏技術(shù)針對蛋白質(zhì)檢測過程中關(guān)鍵步驟與重難點(diǎn)進(jìn)行放大化, 克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的圍觀模式。

(2)依據(jù)項(xiàng)目重難點(diǎn)、 難點(diǎn), 制作相關(guān)動(dòng)畫和微課, 提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果(圖1)。

圖1 微課操作演示Fig.1 Demonstration of micro class operation

(3)結(jié)合學(xué)生特點(diǎn), 制作相關(guān)知識點(diǎn)的小游戲, 寓教于樂(圖2)。

圖2 蛋白質(zhì)性質(zhì)小游戲Fig.2 Protein properties games

7 結(jié) 語

(1)本教學(xué)設(shè)計(jì)利用動(dòng)畫、 微課、 碎片化視頻、 投屏技術(shù)放大精細(xì)操作手段突出了教學(xué)重點(diǎn), 合理應(yīng)用嘉課堂軟件技術(shù)解決了教學(xué)難點(diǎn), 把嘉課堂軟件應(yīng)用在課堂教學(xué)中, 通過各種互動(dòng)手段調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性, 有效的解決的電泳實(shí)驗(yàn)原理抽象難以理解的難題, 學(xué)生學(xué)習(xí)的效果得到了保障。

(2)教師自主開發(fā)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目小游戲, 作為輔助手段激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣, 利用合理有趣的方式, 將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的知識點(diǎn)、數(shù)字化作為載體, 操作方便有趣, 讓學(xué)生提升自己的自主學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī), 鞏固學(xué)習(xí)知識。

(3)在以往的傳統(tǒng)教學(xué)上, 大部分的同學(xué)跑出來的電泳圖譜都是2 ~3 條帶, 而且有拖尾等現(xiàn)象。 通過信息化手段教學(xué)和多元化的形成性考核評價(jià)后, 電泳結(jié)果能出現(xiàn)4 ~5 條帶以上, 課后測試成績大幅度提升, 高效達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。 進(jìn)一步的對蛋白質(zhì)的性質(zhì)有著更深刻的理解和體會, 為接下來學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。