微课在高校生物化学实验教学中的应用探讨

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　　[摘要] 微课是一种利用简短视频介绍单一知识点的教学方法。该研究基于对本校生物化学实验课现状的分析，将微课引入生物化学实验教学中，将晦涩、抽象的实验操作过程转化为为形象、可视的图像，方便学生随时学习，提高学生学习的积极性，对于提高生化实验课的教学质量发挥了积极作用。
　　[关键词] 微课;生物化学实验;教学方法
　　[中图分类号] R34 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2020）04（a）-0122-03
　　Discussion on the Application of Micro-lectures in Experimental Teaching of Biochemistry in Colleges and Universities
　　ZHANG Zhi-ying， ZHANG Xiao-ying， KANG Long-li
　　Department of Medicine， Tibet University for Nationalities， Xianyang， Shanxi Province， 712082 China
　　[Abstract] Microcourse is a teaching method that uses short video to introduce a single knowledge point. Based on the analysis of the present situation of the biochemistry experiment course in our school， this study introduces the micro-class into the biochemistry experiment teaching， transforms the obscure and abstract experiment operation process into the image image and visual image， which is convenient for the students to learn at any time， improves the enthusiasm of the students， and plays an active role in improving the teaching quality of the biochemistry experiment course.
　　[Key words] Micro-lessons; Biochemical experiments; Teaching methods
　　 生物化学是一门实验性学科，随着生物化学实验技术的不断提高和实验内容的持续发展，学科得到迅速的发展，生物化学实验课是生物化学教学的重要组成部分，具有很强实践性和综合性，实验内容与理论知识相对应。生物化学实验中的许多实验技术可以延伸到生命科学的多个领域，是一门重要的医学基础课程，是所有医学专业学生的必修课程[1]。实验课的学习既可以帮助学生加深理論知识的学习，又可以掌握基本的实验方法和实验技术，培养学生严谨的科学态度、思维能力，以及独立分析问题、解决问题的能力[2]。生物化学这门课程属于医学专业基础课程，生物化学实验教学是理论知识的教学的辅助。目前在高校生物化学实验课程的教学，以填鸭式的教学方法为主导，教师给出了实验的目的、原理、步骤等，学生进行的仅仅是机械性操作与单纯的模仿，最终的实验结果不会分析讨论，只是为了完成实验报告[3]。这种培养方式不利于对学生自主学习能力的培养，以学生为中心的教学观念在本科教学中已经普及，自主学习更是目前高校教学研究的热点和趋势[4-5]。在实验学习过程中，学生习惯了依赖教师，没有自主学习的意识，往往是当下会，课后忘，没有持续性的学习的动力，这必然不利于本科生创新思维的激活与创新能力的培养。
　　 随着科学技术的发展，网络视频的普及，人们对新知识的学习方式更加多样化[6]。微课就是一种通过视频的方式传授知识的教学方法，微课，顾名思义就是微小的课程，它利用简短的视频为一种授课方式，讲授某单一知识点或者解决某个教学问题[7-8]。微课作为一种新型的教育信息资源形式，以其“主题突出、短小精悍、交互性好、应用面广”等特点被广泛认可[9]。简短的视频可以更好地吸引学生的兴趣，也能够帮助学生更好地集中注意力。学生可以在手机电脑等在线学习，相互分享，还可以反复观看学习，不受时间地点的影响，微课与传统的讲授法相配合，可以提高学生的学习效果[10-11] 。我们将微课教学法引进实验教学中，探讨微课对生物化学实验教学的作用。
　　1  该校生物化学实验课教学现状
　　 生物化学实验课是医学院所有专业学生的基础课，根据不同专业的需求，实验课时的安排不同，一般在17～24学时之间，安排5～7个实验。实验课时较少，学生实际动手操作的机会不够，实验内容上有很多关联，如果学生在前期实验中没有掌握实验方法和操作技巧会影响后面的实验学习，导致学习兴趣下降，实验操作问题多。
　　 该校的学生生源与一般高校相比具有其特殊性，既有来自内地各省市的学生，也有来自西藏高原地区的学生，学生基础不同，在教学过程中需要兼顾不同程度的学生的学习情况。基础一般的学生需要掌握基本的实验原理、目的、方法即可，基础较好的同学需要增加授课的内容，拓展知识范围，因此传统的讲授式的教学在实验教学中的效果不佳[12]。为了提高学生的学习兴趣，加强学习效果，对目前的教学方法进行分析，认为在传统的教学方法的基础上，补充微课这一教学方法，满足学生多样性的学习需求。
　　2  微课的制作
　　 微课的选题。微课的应用是为了弥补现有实验课的不足，帮助学生更好地完成实验课，选题应该从实验项目，仪器使用，玻璃器皿3个方面内容进行分类。制作实验项目类的微课可以帮助学生进行课前的预习，提高学习效率[13]。生物化学实验中涉及到很多仪器及其玻璃器皿的操作，为了帮助学生巩固知识，提高动手能力，对学生实验操作的仪器，玻璃器皿分类制作了微视频，帮助学生在当前的实验课及以后的学习工作中使用。 　　3  微课的分类制作
　　3.1  实验项目类的微课
　　 在实验课程中老师会利用PPT的方式进行实验内容的讲述，有些实验环节适合示教，有些示教效果一般，就可以将有需要的部分其制作成视频，在实验课中结合老师的讲授，更加有利于学生的学习。
　　 醋酸纤维素薄膜电泳实验，这个实验在示教中学生很难掌握住点样的技巧，在视频中将这一部分内容放慢进行带讲解操作。除此之外，电泳仪连接方式及操作过程一般由一人操作完成，视频的制作也可以让学生熟悉这一环节。
　　 标准曲线的制备，在一些实验项目中，需要自己制备标准曲线，来求取实验结果，标准曲线的制备相对比较复杂，以谷丙转氨酶活性的测定为例，介绍标准曲线制备的实验操作要点及如何利用电脑作图，利用视频的方式将标准曲线的内容增加到实验课中，学生就可以掌握这一类实验的特点。
　　 聚合酶链式反应（PCR），这部分的实验内容对于学生而言，内容抽象、难理解、操作复杂，同时也没有办法每个人进行操作及上机，视频中应该详细介绍这部分内容，在微课制作过程中该部分重点为介绍引物的设计，PCR由变性退火（复性）延伸3个基本反应步骤，及PCR仪的原理、使用方法、注意事项。
　　 琼脂糖凝胶电泳，琼脂糖凝胶电泳是鉴定DNA的方法，琼脂糖凝胶中的DNA可利用荧光染料GoodView染色并在在紫外灯照射下观察。该部分的实验内容视频包括琼脂糖凝胶的制备，缓冲液的配置，PCR产物上样量及maker的选择，电泳仪电源的设置的操作等。该部分实验操作难度大且部分试剂带有毒性，因此，将其录制成为微课，重点讲解，起到了事半功倍的效果。
　　3.2  仪器类的微课
　　 在生物化学实验中常常一个实验内容需要使用多种仪器才能完成，因此，仪器的正确使用也很关键。仪器类的介绍包括常见的仪器，满足课内教学需求，也要兼顾部分学生在学有余力的情况下，开展探索性实验的需求。前三项仪器主要涵盖本科实验常见的仪器原理、使用方法及注意事项。在后4项仪器介绍中主要介绍跟生物化学实验课相关，但又没有出现在实验课中的仪器，帮助学生了解实验的前期准备内容，重点是介绍仪器的使用方法及常见问题的处理。
　　 加热类的仪器，在生物化学实验中，很多都与温度在有关，例如在酶活性的实验中，对温度有要求，需要借助水浴锅来控制温度，但是水浴锅的温度一般不能超过70℃，对于其他对温度有更高要求的情况下，就可以使用干浴锅，在这个视频中内容涉及不同的加热仪器的使用范围及如何根据实验需求选择加热器。
　　 离心机，离心机分常温、低温冷冻离心机;普通、高速离心机，离心机的使用会有转速、温度、及时间的要求，在对离心机的使用介绍时除了工作原理外，设置方法、离心管与转子的选择的详细说明。
　　 分光光度计是测定在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，从而对该物质进行定性或定量分析。分光光度计在生物化学实验中使用频率较高，是需要每个学生必须掌握的仪器，该仪器的介绍重点强调分光光度计的工作原理、操作方法，还要强调使用过程易出错的地方。
　　 电子天平的使用，在实验试剂的配置过程中会使用到电子天平，而在实验课程中没有试剂配置的内容，这部分内容学生都不会接触到但可以作为扩展知识学习。电子天平的使用介绍中应强调先调整天平的位置摆放的重要性，称量时应该根据试剂量的大小进行，使用时如何进行加减试剂量，及电子天平的日常维护及校正的方法。
　　 pH计使用，pH计是指用来测定溶液酸碱度值的仪器，当我们需要准确pH值的时候就需要pH计来调节酸碱度，pH计相对于pH试纸更加准确。在微课中讲解pH计使用时先要介绍如何配置3个不同pH值的缓冲液来校准pH计，再根据溶液需要，加入少量的氢氧化钠或者盐酸调节。pH计的使用涉及到酸碱溶液，为了实验安全，学生实验中不会使用，该内容的介绍可以帮助学生更好地了解试剂的配置过程。
　　 移液槍的使用，移液枪的功能与吸量管是一样的，都是转移液体使用，相比而言，移液枪更加精确，更适合小量程的液体转移。移液枪的视频中要有如何根据不同液体量选择量程，正确选择移液枪和枪头及规范操作，除此还有移液枪的维护及校准。还要介绍不正确的手持移液枪姿势的影响，入会使液体倒灌入枪内，损坏仪器，造成取样量不准，影响实验结果等。
　　 核酸蛋白定量仪，随着生物化学实验开展，有关各种样本蛋白质、核酸的提取实验学生也可以自主完成，核酸蛋白定量仪的功能及使用方法，如何校准、维护也应该做成一个单独的内容。
　　3.3  玻璃器皿类微课
　　 玻璃器皿类的微课主要是包含一些基础的实验操作，内容简单、实用性强，可以帮助学生复习性学习之前实验课的内容，做好与生物化学实验课的衔接学习，也可以对转专业的学生在生物化学实验课学习有所帮助。
　　 吸量管的使用及清洗，吸量管的使用在生物化学的每个实验中都会使用到，视频内容要包含选择吸量管的量程，持管手势、洗耳球的配合，使用完成后如何清洗吸量管等，帮助学习培养良好的实验习惯。
　　 研磨器的使用，在生物化学实验中，涉及到小组织样本的处理时，一般都会选择使用研磨器，该微课内容主要包括如何根据不同的样本，选择不同的研磨器，使用过程中的注意事项。
　　 玻璃器皿的清洗，生物化学试验中还有使用到试管、烧杯、三角瓶、量筒等，如何清洗，选择去污剂，都应该介绍一下，避免因为实验结果因为使用不洁的玻璃器皿而导致失败。
　　 玻璃器皿类的视频内容简单但必不可少，可以将所有内容归纳到一个视频中。放在课前，看完视频之后进行实验操作，规范操作流程，效果立竿见影，减少教师在操作过程中反复叮嘱工作。课后帮助学生回顾自己的操作有何不足，加深印象。
　　4  微课应用于生物化学实验课的思考 　　 随着科学技术的不断进步，新的实验技术方法不断的进入到本科生的生物化学实验课程中，实验内容讲授过程中抽象，晦涩难懂[14]。实验内容从单一的定性实验向复杂的综合性实验发展，学生的考核也不再以提交实验报告为准。为了让学生更好地掌握实验技术，提高自身的操作水平，近些年在实验教学改革过程中为丰富实验课程开展不断的引进新的教学方法，各种教学方法效果不一。生物化学实验课学习是直观性的学习，看的见的学习很重要，将需要讲授的知识直观的展现给学生是生物化学实验课程教学改革的一个研究方向。
　　 微课是一种伴随着互联网的发展而形成的教学方法，应用中体现出了包括时间短、内容精炼、移动式学习等特点。正是基于这样的特征，微课应用于生物化学实验课，可以提高学生的学习效率及自主学习能力，帮助学生做好课前预习、课后复习[15]。实验课学习可以帮助学生更好理解理论课的知识，将枯燥的文字用实验来演示，加深学生对理论知识的理解，巩固学习知识。将微课内容分享到学校的在线平台、公众号等网络平台，可以方便更多学生的使用。将传统教学与微课相互融合在一起的教学方式，推动生物化学实验课的教学改革，提高教学质量，丰富学生的学习内容。微课的应用是教学改革一种尝试，只有通过不断实践才能更好地适用于教学发展，应该不断地发掘微课的优势，使其更好地应用于实验教学。
　　[參考文献]
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　　[15]  Li Xiaofei，Lei Jie.Discussion of the Application of Microlecture in the Clinical Training of Thoracic Surgery.Zhongguo Fei Ai Za Zhi.2018， l21（4）：252-255.
　　（收稿日期：2020-01-09）
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