现代教育技术在《动物生物化学》课程教学中的应用

摘 要：动物生物化学是畜牧和水产相关专业的一门重要基础课程，如何让学生更好地掌握这门课程的内容，关系到学生后续专业课程的学习和理解，以及学校对相关专业人才的培养。文章在充分掌握动物生物化学课程的教学目标、特点和实际教学情况的基础上，以现代教育技术为手段，从改善教学条件、完善教学体系、加强实践培养、教学科研相结合等方面探讨对课程的改革，可以极大地提高了学生的兴趣，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力和学习的主动性和积极性，同时可以全面提高课程的学习过程中学生对于课程的体验。

关键词：动物生物化学；现代教育技术；教学改革；虚拟仿真

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）17-0069-03

Abstract： Animal biochemistry is an important basic course for animal and aquatic majors and other related specialties. The understanding and master of this course related to the students" follow-up professional courses， and the training of the relevant professional talents in the school. On the basis of grasping the teaching objectives， characteristics and actual teaching situation of the course of animal biochemistry， this research focus on the reform of the course from the aspects of improving the teaching conditions， improving the teaching system， strengthening the practice training and combining the teaching and scientific research with the modern educational technology. It can greatly improve students" interest， and abilities of question raising， problem analyzing， problem solving， initiative and enthusiasm of learning. Meanwhile， it can comprehensively improve students" course feeling during course learning.

Keywords： animal biochemistry；modern education technology；teaching reform；virtual simulation

《動物生物化学》的主要内容是介绍动物基本代谢规律、现代生物化学发展，是畜牧和水产相关专业的一门重要的专业基础课程。本课程关注的重点在生物大分子的结构、性质、以及畜禽等的新陈代谢过程中的变化规律，具有相对独立的理论和实验，与指导生产紧密结合。对生产实践和教学科研有重要的关联。但是由于生物大分子的结构十分复杂，物质代谢的网络关联紧密，涉及到分子生物学的部分抽象而晦涩，而传统的教学模式以讲述和说明为主要教学手段，学生处于被动和死记硬背的学习状态，因而会严重影响教学质量和学生的学习兴趣。而动物生物化学又是一门重要的考研科目，对于学生能否进一步深造和考上心仪学校的研究生至关重要，所以各个学校都在积极努力的想办法提高学生在本科阶段对该门课程的学习兴趣和效果。

一、多种多媒体技术相结合、增强教学效果

（一）教学互动性

在课堂教学中不仅仅要想学生讲授课程知识和理论，还要增进师生之间的互动性，才能让学生对课程内容有更深层次的理解。因此教学的一个重要目的是激发学生的主观能动性、开拓学生的思路、培养学生自主的问题挖掘和解决的能力。如今，多媒体的应用越来越广泛且日臻成熟。投影仪+大幕布目前已经是各大校园的标配，电子白板+短焦投影也逐步进入了课堂，作为教育工作者，应该充分利用新的技术作为改进教学方法、增加教学互动性的重要途径，如根据电子白板提供的系统设计更直观的实验演示等。动物生物化学这门课程本身的学科特点是一门重要的专业基础课，涉及的内容的广度和深度都是很多其他的课程难以比拟的，这也决定了如果普通的课堂讲述的教学方法必然会造成部分学生对重要知识点的把握不足或者理解困难（特别是蛋白质，糖类和核酸等几大类物质的代谢），而新型的多媒体技术可将文字、图形、音频、视频、动画等信息集成起来，形成电子书和虚拟现实平台，从而更生动和形象，有助于学生对知识点的理解和记忆。一方面我们可以通过文本、图像、声音和动画的有机结合，使知识点更加直观、生动地展示在学生面前，使抽象的文字内容，变得直观、易于理解。一方面可以结合学校提供的智能云平台教室，实行小班翻转授课（可容纳15-20人），结合云平台教室的多屏互动，短焦交互投影仪、吊麦拾音等功能，充分的利用授课课件和网上优质资源，课前学生在网络资源上学习课程并与老师交流，课堂上也能充分调动学生的学习积极性和理解能力。

（二）激发学生学习兴趣

动物生物化学作为一门重要的专业基础课，在讲授过程中存在着内容抽象、理论性极力等问题，而且随着生命科学的迅猛发展，很多知识和进展也都超前于书本，这就需要任课教师在有限的教学课时内，将大量的信息传递给学生。而在以往的教学模式中，学生往往兴趣索然，不能很好地掌握、理解各知识点，怎样激发学生学习的兴趣，应是我们所要关注的重点之一。生物化学是一个与实验相结合的课程，很多知识点必须要有实际操作才能更好的理解，但是由于课程的限制，实验课程的数量其实十分有限，而且一些相对来说对实验条件要求比较高的实验对于本科生比较难以开展。因此利用高清数码相机和数字摄像机等对重要的生物化学实验操作的过程及结果进行视频记录（同时配以老师的讲解，方便理解），或利用视频采集系统将网络上的一些生物化学录像进行剪辑后转换，制成微课和其他类型的教学数码摄像资料，将一些重点难点和最新的前沿动态（如CRISPR-CAS9基因编辑技术等）以视频和动画图文并茂，系统而且生动地展现给学生，可以显著的提高教学质量，并且充实教学的前沿信息量，增加学生的兴趣。将这些课程上传到为平台中专门为动物生物化学搭建的MOOC中心，教师和学生可以登陆平台，学生在了解动物生物化学相关学科发展的前沿动态信息和最新研究成果的基础上与教师进行互动交流，从而解决课本内容与科学发展相对滞后的问题，提高学生的思维能力和应用能力。

（三）软件的制作

根据课程的特点和教学要求，可以针对传统PPT的优缺点改换整合型的电子书或者在线APP等进行授课，电子书可以选取了以下软件进行多媒体课件制作：选用集视频、动画、图文于一体的iebook超级精灵软件和友益文书进行整体框架的搭建；选用Photoshop和美图秀秀等软件进行图片美化、剪辑、和拼合；选用维棠、KK视频转换器进行视频素材的收集、剪辑和格式转换。利用电子书的展示，一方面可以利用电子书对于图片、动画、视频等多种媒体结合的优越性（传统的PPT一页之间能插入的数据有限，而电子书模板更为丰富和层次感强，可以在一页之间由深度和广度的展现更多的内容）生动形象地展现知识点，同时增加学生对于知识点的直观认识；另一方面可以通过不同章节和内容的背景音乐添加，增加内容的变化和显示度，同时学校提供的课立方系统也可以帮助电子书上传，让学生课内外完成更好的互动。除了电子书之外，目前还有很多种类型的PPT之外的展示方式（如虚拟仿真平台和AR实景等），可以更好的促进课堂教学的效果。

二、构建完整的教学规划、合理的教学体系

（一）调整和优化教学内容

根据学科的发展及动物医学等专业教学的要求，改革课程体系框架，优化课程内容；加强与专业及其他相关课程之间的联系；重视前沿知识和相关学科知识的渗透；进一步加强学生创新能力的培养，加大综合性、设计性实验内容，为部分优秀学生创造一定条件参与课题组的科学研究。同时鼓励学生积极参加各级别的大学生创新课题研究，只有在实际的小项目和操作中，才能够更好的加深对知识点的融会贯通。比如动物科技学院的学生就更喜欢关注营养类的问题，所以在蛋白质和脂肪等课程的学习过程中会比较积极并结合鸡和猪的特点提出问题，这就对教师提出了更高的要求。而動物医学院的学生就喜欢关注疾病和生理方面的问题，他们对于课程中如由于编码错误导致的镰刀形红细胞贫血症等就关注度更高。

具体措施主要从如下几方面开展：（1）进行课程结构优化，使各个知识点有机联系起来（可通过制作思维导图等方式来改进学生的记忆方式），便于学生系统地掌握动物生物化学与分子生物学的主要内容和内容发展史；（2）进行各章节学时分配优化（比如适时的将酶一章上调，可更好的讲述代谢）；（3）前沿科学与基本理论的有机结合（书本知识是经验科学，但是最新的研究进展我们可以通过介绍Science和Nature级别的文章，辨证的给学生引入最新的研究成果）；（4）重视理论知识与实际相结合（改进实验课堂的内容，激发学生兴趣）；（5）引进现代化教学手段（多媒体技术，翻转课堂等有机结合）。

（二）构建新型的教学体系

建立和完善网络学习系统，向MOOC系统学习，使学生可通过网络进行课程学习，实现优质教学资源共享，增强教学效果，提高教学质量。

按照“有利于管理、有利于课程发展、有利于提高学生创新能力、有利于提高教学质量”的原则进行教学实验室建设。争取更多实验经费，力争在管理水平和条件设施方面达到国内同类实验室先进水平，建立起高效、多能、开放的运行机制。为学生的综合教学实习、科研训练以及毕业设计提供一定的有利场所，促进教学与科研的相长，增强学生的动手能力和创新能力。积极组织本教研室老师参加十三五国家规划教材的编写，实现优质教学资源共享。还要在已经建立的试题库基础上，进一步更新试题内容，增加题库试题数量，提高试题质量，使试题与教材内容切合更加紧密，真正做到教考分离、教考相辅。

三、注重课堂教学、探索多种教学方式

（一）探索新的教学模式

为了培养具有创新精神，能适应环境变化的复合型人才，我们可以引入翻转课堂模式从而做到教师讲授和学生自学相结合，学生首先在网络平台上自学了解熟悉、易懂的内容。然后再课堂上教师可以针对性的讲授难点和重点，结合启发式和讨论式教学，讲练结合，目前积极推进的网络课程和课堂教学并不矛盾，课上和课下结合，两者相辅相成，才是真正的翻转课堂的精髓和目标。双语课堂对于一些专业来说有一定必要，但是如果学生理解能力或者英语水平不够的情况下，还是可以以中文讲述促进理解为主。翻转课堂对教师的能力要求很高，在PPT的基础上还需要制作了多种现代教学技术相结合的课件，利用学校的课立方网络教学平台上传，一方面通过学生的课前预习和对于相关知识的查阅奠定基础，教师可以相对容易的针对学生反馈的难点来讲解，节省了时间，并留给学生在课堂内讨论的时间，激发了学生的学习兴趣，另一方面学生可以通过云平台随时查阅网上的相关知识点和视频（比如清华雨课堂的共享视频和知识点），还可以在平台上提问并与任课教师互动沟通，可以显著提高了动物生物化学教学的教学质量和教学效果。

（二）教学研究规划改革

首先我们要积极开展教学研究。积极探讨动物生物化学教学内容更新和教学方法的改进；完成专属的课程建设的探索；加强动物生物化学（针对畜牧和动物医药类的）实验课程改革；结合开放式实验教学模式的探索。

其次要加强实验条件和内容的改革与实践。我们要进一步增加设计综合性实验，引入更多的较为实用的仪器设备，只有不断的在实验的实用性和新颖性上加强，才能够满足学生实验技能全面培养的需要，使学生的能动性与创造性充分的发挥。

最后要加强实验教学方法改革与实践。注重培养学生的创新能力，将知识传授、素质的提高和学生创造性潜力的发掘结合起来。对实验内容，特别是代表性的实验需要进行必要的考核（如增加动物生化实验课程考试等），提高教师教学效果和学生学习动力。

（三）充分注重实验教学

对于动物生物化学课程教学方式，不能仅仅停留于课堂上的教学，还要重视实验教学，把理论和实践联系起来，学生就可以更好地理解课堂中的知识点，培养出实践和解决问题的能力。我们要加强动物生物化学学实验内容的创新与实践。生化实验教学要求是使学生掌握一般生物化学实验中最常用的比色、层析、电泳、离心提取、分离纯化等方法以及相应仪器的使用，实验原理和操作方法，使学生受到生物化学实验技能的良好训练。要逐步减少简单的验证性实验，增加设计性、综合性实验，将生物活性大分子的制备、分离、纯化技术有机地结合起来，以便充分体现动物，特别是与畜禽相关的生物化学实验技术的特点。

（四）实验教学的考核

对于实验教学的检查与考核，我们通常可以通过建立实验听课制度、定期向学生进行问卷调查或座谈等形式促进教师和实验技术人员的积极性和主动性。实验成绩的考核，常规的办法是简单的通过实验报告的优劣来判分，因此很多学生不注重实验过程和目的，盲目的追求实验结果的正确性（是否能够和预期值吻合，数据是否均一等）和实验报告的篇幅和整洁程度，这些传统的标准，其实很难帮助教师判断学生的真正的实验能力。因此，新型的实验能力的考察应该要做到：重点关注学生实验态度（是否能够完整的操作，实验失败了能否独立查找原因并完成重复）、基本原理和重要仪器的掌握程度、发现问题和解决问题的能力以及实验报告中结果分析是否有理有据有节等几个方面综合考察一个学生的实验素质。同时我们还可以结合动物科技学院和动物医学院联合建立的虚拟仿真实验室的内容，单独设立实验考试环节，让学生在虚拟现实平台上完成一些较为复杂的，实验室条件难以提供的实验，可以更好的考察学生的动手能力和创造力。

总而言之，在利用手机，云平台和新型VR实景技术等的现代化教育技术进行动物生物化学教学改进和辅助的过程中，要根据我们的动物生物化学课程的教学目标、内容和对象的实际特点，合理有效的选择和运用现代教学媒体，不盲目跟风，不盲从一些新奇的方法，积极的与传统的课堂教学手段有机结合，注重提高教师的能力和水平的同时形成教师和学生之间良好的教学互动，最终达到课程的更好更新的知识的传授和技能的掌握。

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