醫學生物化學實驗教學中翻轉課堂的應用

時間:2022-05-10 11:35:21

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醫學生物化學實驗教學中翻轉課堂的應用

翻轉課堂是一種創新教學模式,最初在美國流行,隨著信息技術的快速發展,目前已成為我國教育改革的一個“航標”。傳統的教學模式,學生在課堂上聽老師講課,課后復習,做作業。翻轉課堂建構了新的學習模式,學生上課前先通過老師制作的教學視頻自學,課堂利用學到的知識解決問題。生物化學是生命科學中進展迅速的重要學科之一,它的理論和技術已滲透到生物學各學科乃至基礎醫學和臨床醫學的各個領域,生物化學已成為醫學各學科之間相互聯系的共同語言。生物化學理論研究與生物化學技術的發展密切相關,生物化學實驗教學是生物化學教學的重要組成部分,生物化學實驗教學對于醫學生形成基本概念、理解和鞏固生物化學基礎知識有重要作用。較熟練地掌握生物化學實驗技術和基本技能,可以幫助學生加深理解生物化學的基本理論和研究現狀。生物化學實驗教學對于培養學生觀察能力、分析和解決問題的能力,培養醫學生嚴肅認真的科學態度等方面有重要的意義。生物化學實驗教學實施過程中,由于實驗課學時較少、資源不足等原因至實驗室開放時間有限,個別學生學習動力不足,動手參與實驗熱情不夠,實驗教學效果不理想。翻轉課堂給醫學生物化學實驗教學提供了一個新的思路:如果學生能夠在實驗課前完成相關知識的學習,會減少教師實驗課堂用于集中講授的時間,留給學生更多的課堂時間進行實驗操作、參與交流討論重點、難點,使每個學生都能夠獲得教師的個性化的指導,促使學生積極參與到實驗過程。實驗原理和實驗操作過程一般是生物化學實驗的教學重點和難點,絕大多數學生能按照老師要求課前對教學內容進行預習,但預習往往不深入。實驗原理不能通過自己的思考與覺悟,內化所學內容,達到“悟”高度。實驗過程的預習,由于教學資源所限,學生在實驗課前并沒有機會接觸所用到的實驗器材,預習只能停留在對實驗過程的了解,對實驗過程中將遇到的困難和應注意的問題缺乏預見性。采用翻轉課堂的教學模式學生在實驗課前自己看視頻,自己發現問題,然后帶著問題到課堂并想辦法解決問題,學習不能偷懶了,提高了實驗教學效果,培養了學生獨立思考的能力。

1翻轉課堂在生物化學實驗教學的實施

蛋白質、酶、核酸和脂類是醫學生物化學實驗的重要內容,而關于蛋白質的實驗內容為重中之重,我們首先選取了“血清清蛋白分離、提純和定量”這個實驗內容進行了實踐。蛋白質是重要的生物大分子,要分析某種蛋白質的結構和功能的前提需要將它從蛋白質混合物中分離純化出來,而且盡量不損傷蛋白質的空間構象。血清中含有多種蛋白質分子,通常采用透析、鹽析、電泳、層析及超速離心等物理方法進行分離純化。鹽析法沉淀蛋白質成本低、操作簡單安全、對蛋白質活性具有穩定作用,廣泛應用于蛋白質的分離、提純。層析是分離、純化蛋白質的重要手段之一,其中離子交換層析和凝膠過濾層析應用最廣。“血清清蛋白分離、提純和定量”應用鹽析、凝膠過濾層析和離子交換層析,是臨床醫學、預防醫學、口腔醫學等多個專業的重要實驗內容,為綜合分析實驗,實驗操作復雜,對學生實驗技術和動手操作能力要求較高。本節課的實驗目的:1)熟悉蛋白質分離提純的總體思路;2)掌握鹽析法、分子篩層析法、離子交換層析法的實驗原理和操作技術。課前將本次實驗課的3個教學重點硫酸銨鹽析、葡聚糖凝膠柱層析除鹽和DEAE纖維素離子交換層析純化蛋白質分別錄制成了3個時長在10min左右的微視頻。視頻內容包括實驗器材、試劑、演示實驗操作等。實驗器材部分,重點介紹了本次實驗課所用的葡聚糖凝膠G-250、DEAE纖維素,并強調此兩種實驗材料屬于價格昂貴的實驗材料,實驗結束后必須按要求處理后仔細回收。由于本次課所用實驗試劑比較繁雜,而且所用3種醋酸銨緩沖溶液只有濃度的區別,所以在視頻展示實驗試劑時,對學生給予提示。實驗操作采用真人錄像的形式演示操作步驟并配以同步講解操作技巧,為避免分散學生的注意力,在操作演示的錄像中,只有出現演示教師的操作,教師的頭像以及其他與操作無關的實驗臺上的物品均不出現。錄制完成后上傳到網上,要求學生在課前自主觀看學習,并對視頻內容進行總結。課堂上首先檢測學生是否認真觀看了課程視頻,老師組織學生討論并評價他人的總結,并要求每個學生必須針對課堂前所自學的內容提出問題。問題設置的比較靈活,不針對問題的內容和形式做過多的要求,問題可以是學習過程中遇到的困惑,或認為其他同學會對這個問題感到困惑,對概念解釋的擴展、實驗流程的質疑等等。了解學生自主學習效果后,老師對學生首先簡要說明本堂課的活動安排:1)檢查實驗儀器和試劑是否準備齊整;2)學生討論安排組內成員的分工后開始實驗;3)對分離、純化的清蛋白用紫外分光光度法進行含量測定。在學生實驗過程中,老師走下講臺深入到每個實驗小組內,觀察實驗情況,及時糾正實驗操作錯誤和不規范之處,回答學生提出的疑問,提示學生認真觀察實驗現象,并對實驗結果進行準確的記錄等。課后,老師主要運用形成性評價來檢驗翻轉課堂是否顯著提高了學生的學習效果。從學生完成的書面實驗報告質量、本節課采用翻轉課堂學生對自己學習過程的評價、教師對學生操作過程給予評價等多個方面,與采用傳統模式的平行班級實驗效果進行比較。采用翻轉課堂教學學生的學習積極主動性、實驗操作的準確掌握、對實驗過程中發現問題和解決問題方面明顯好于采用傳統教學的班級。課后,任課教師進一步與其他教師開展對翻轉課堂教學過程的討論,并進行經驗總結,對不足之處進行調整和完善。學生與教師之間也可以針對課堂前和課堂實驗過程中的感受進行交流,并對課堂安排通過討論進一步完善。

2結論

翻轉課堂在醫學生物化學實驗教學中的應用,我們在“血清清蛋白分離、提純和定量”這個實驗項目上進行了實踐,改變傳統的教學流程,采用“翻轉課堂”的教學模式,通過實踐發現翻轉課堂顯著激發了學生自主學習的內驅力,而且它的“先學后教”流程符合教育規律,學生從被動學習到主動學習,課前對教學重點、難點高質量的“習得”有效地提高了課堂上師生的互動交流的質量,提高了課堂的效率。翻轉課堂畢竟是一個新的教學模式,雖然我們在“血清清蛋白分離、提純和定量”這個實驗項目上取得了顯著的效果,但是實驗課不同于理論課,而且不同的實驗項目都具有獨特的特點,是否都適合采用翻轉課堂,如何翻轉才能發揮翻轉課堂的優勢,都需要在以后的實踐中不斷摸索和總結。

作者:李慶華 劉玉蓮 紀朋艷 方青 單位:吉林醫藥學院