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《生物化学》翻转课堂教学模式的研究与探索
发布时间:2021-11-19 点击: 发布:《教育教学论坛》杂志社
《生物化学》翻转课堂教学模式的研究与探索
李倩玮,陈春茂    
(中国石油大学(北京)化学工程与环境学院 北京102249)
[  ]针对环境类专业中《生物化学》课程教学所面临的困境,项目提出翻转课堂教学模式的设想,从学生兴趣点出发,以科幻电影中涉及到的生物化学知识为引导,激发学生的学习热情,并利用网络资源和相关学术论坛对相应实验内容进行补充完善,在此基础上,以“雨课堂”辅助传统课堂,实行线上线下智慧教学,进而有效地提高课堂教学质量,培养学生自主学习能力,实现优质教学。
[关键词]生物化学;翻转课堂;雨课堂
[基金项目]2018年度中国石油大学(北京)教学改革项目“《生物化学》网络辅助教学课程建设”(XM10720180205);2017年度中国石油大学(北京)研究生教育质量与创新工程项目“《环境工程中的分子生物学技术》的课程建设”(yjs201711)
[作者简介]李倩玮(1987-),女(汉族),山西大同人,环境微生物学博士,中国石油大学(北京)化学工程与环境学院,副教授,硕士生导师,主要从事微生物的地球化学循环研究;陈春茂(1978-),男(汉族),辽宁葫芦岛人,环境化工博士,中国石油大学(北京)化学工程与环境学院副院长,副研究员,博士生导师,主要从事炼化废水高效处理、石油污染环境修复研究。
[中图分类号]G642.0   [文献标识码]A   
随着经济增长,不断发展的工业和城市化建设给环境带来了巨大的压力,并带来了一系列的生态环境问题。因此研究环境污染及其治理,平衡经济社会发展和环境保护的关系,在我国都是极为迫切的课题,也是对实现《习近平总书记系列重要讲话读本》中“绿水青山就是金山银山”的生态文明建设的重要贡献。21世纪是信息科学、生物科学、材料科学蓬勃发展的时代,《生物化学》作为研究生命学科、利用生物技术促进经济和环境同步发展的基础学科,已成为自然科学乃至社会科学发展的基础,世界上许多一流大学如麻省理工学院已把生物学作为全校学生的公共基础课;而在国内,生物化学也成为许多工科院校本科生、研究生的必修课。然而,由于该门课程涉及到许多生物学科的专业知识,内容抽象,分子结构、空间构象庞大、复杂,对生物学基础薄弱的学生来讲,学习上存在较大的难度。通过开展《生物化学》的翻转课堂教学模式探究,提升多学科交叉课程对本科生全面、综合成长成才中的作用,同时为相关的课程的创新性改革提供借鉴作用。
1. 生物化学传统教学模式改革必要性分析
《生物化学》课程是环境类专业的必修课程,其理论知识及相关技术涉及环境处理的各个领域,是从事基础科研工作和环保行业的重要工具。但是其中的知识点分布广,需要记忆的理论知识较多,对于非生物专业的学生来讲,没有其他相关课程的辅助,很难达到融会贯通的效果;同时对于很多抽象的概念,由于缺乏实践操作,学生也很难理解[1]。因此如何提高学生学习兴趣,提升课堂教学质量,改善传统教学模式,是《生物化学》课程教学改革的主要目标。
2. 翻转课堂教学模式研究与探索
2.1 兴趣引入,层层深入
对于非生物专业学生来讲,生物学奥秘大多来自于科幻电影或网络新闻,而其中涉及到的生物学知识是否可行以及生物科技的发展现状如何,大多数人并未做深入探究,因此本课程以当前热映的生物类科幻电影或媒体热点新闻为议题,在提前15分钟引导学生进行相关讨论,进而就其中涉及的生物学知识进行讲解,从而引起学生兴趣并提高其课堂参与度。如《侏罗纪公园》中超级霸王龙与基因工程的关系,《蜘蛛侠》中的蛛丝蛋白其结构与功能的关系,“基因编辑婴儿”中核酸剪切涉及到的多种酶等,同时也邀请部分同学在课前分享或展示自己的预习成果,这些都对《生物化学》课程中基本知识和概念的理解大有裨益。
2.2 网络资源共享,科技从书本走入现实
《生物化学》课程对于生物类相关知识的掌握程度要求较高,同时也是一门基于实验实际操作的课程,但由于实验条件所限,很多学校对于环境类专业所开设的实验课程相对较为简单,如《微生物淀粉酶酶学性质探究》《显微镜的操作》《DNA琼脂糖凝胶电泳》等,对于糖类的提取、蛋白质的分离与鉴定、核酸的分离与鉴定等缺乏相关的实际操作,影响教学效果[2]。本课程通过国内外教育教学网站以及科普类论坛(如丁香园、生物谷、生物帮等),将其中涉及到的生物化学实验视频、操作指南、现实科技应用等分享给学生,对部分实验教学内容进行补充完善,同时并将其中重要的部分视频共享至公共平台,以供大家参考学习。
2.3 雨课堂模式为主,课上课下智慧教学
“教学”的本身意义在于教授和学习,知识的传承实际上依靠三分教导,七分学习,而传统的教学方法主要集中在任课教师的课堂讲授,知识灌输,学生对知识的理解和掌握情况只能依靠后期的测试来评判,学生的课堂参与度并未体现,以至于现在课堂上的一个普遍问题是,老师在讲台上讲课,学生在下面各忙各的,达不到预期的教学效果。本课程以“雨课堂”辅助传统教学,在课前将雨课堂预习课件发送到学生手机上,并配以适当的测试题目,以检验学生的预习效果[3];在课上通过设置答题、弹幕、点名以及答题得红包等环节提高学生的课堂参与度,同时对于课上未理解部分学生还可以点击手机中PPT的“不懂”按钮,方便教师课后单独解答,真正实现将课堂还给学生;课后教师可以通过移动终端对学生的课堂签到、答题、知识掌握等环节进行检查,充分了解学生的学习情况,进行教学反思,做到因材施教。
3. 教学效果反馈与总结
本课程通过两年多的教学改革实践,对参与改革的200多名学生进行回访调查,80%的同学认为这样的教学方式能够帮助自己对生物化学知识有更深入的了解,尤其是课前利用科幻电影讲解生物学相关知识概念,能够让看似遥远深奥的生物学技术以更直观的方式展现在书本中,融会在今后的学习生活中;网络资源的共享也将理论与实践的理念渗入到脑海中;“雨课堂”智慧教学模式在提高学生课堂参与度方面也有很大的贡献,将课前-课中-课后三个环节串联,实现学生为主导的教学模式,对于培养学生自主学习能力、分析问题和解决问题能力方面有重要意义[4]。但是,也有部分同学表达出该改革措施在知识和理论方面收获不大,虽然课堂趣味性增加,但对其中较难知识点的掌握不多,或者反映课后没有太多时间去看相关视频和讲解,对知识的系统性和关联系有混淆等问题。如何解决这些问题,更好地设计教学环节,把握课堂节奏也是今后教学改革的努力方向之一。
高校教育教学改革的根本目的是提高人才培养质量,只有保持教育思想观念的不断变革和及时更新,才能促进高校教育的不断进步和发展。《生物化学》翻转课堂教学模式的研究与探索目的在于以学生为中心,将课堂还给学生,同时也把学习的主动权交给学生,让学生从“被动的学”变为为“主动的学”,而教师的任务是参与课堂和引导学生,真正实现将把教室变成“开放的课堂,自由的舞台”,让优秀学生出色的发展,中等学生超常发展,普通学生自信发展,追求优质教学,体现教育公平。
[参考文献]
[1] 舒韵,徐琴,胡效亚.生物化学课程教学改革的设想与研究[J].新教育时代电子杂志(教师版),2017 (42).
[2] 刘平,龚祝南. 关于生物化学实验课程教改的一点评议[J]. 教育教学论坛,2018(44).
[3] 于洪涛. 基于雨课堂的高校智慧教学五步法探究——以“网络教育应用”课程为例[J]. 现代教育技术, 2018(28).
李宁, 王顺, 杨菁, 张蕾. 基于雨课堂的混合式教学在生物化学脂代谢教学中的应用[J]. 基础医学教育,2018(20). 
Research and exploration on the flipped class model of biochemistry
LI Qian-wei*, CHEN Chun-mao
(College of Chemical Engineering and Environment, China University of Petroleum-Beijing, Beijing, 102249, China)
Abstract: To overcome the challenges of biochemistry teaching in environmental majors, this article proposes the idea of flipped class teaching model. Based on the interests of student, the teaching method will start with biochemistry knowledge involved in science fiction movies and stimulate students' enthusiasm for learning. To fulfil the experimental teaching content, network resources and related academic forums will be explored to improve the construction of related knowledge system. The whole teaching system is based on the Rain classroom assisted traditional teaching, which will implement the online and offline smart teaching. The teaching method will improve the teaching quality effectively, cultivate students' independent learning ability, and achieve high quality teaching.
Key words: Biochemistry; Flipped class; Rain classroom