信息技术在高职《生物化学》教学中的应用——以“DNA的结构与功能”教学设计为例

信息技术在高职《生物化学》教学中的应用——以“DNA的结构与功能”教学设计为例

杨宇虹张琼宇

永州职业技术学院基础医学部湖南永州425100

【摘要】信息技术的飞速发展，为高职教育带来了前所未有的机遇和挑战。如何在课堂教学中充分利用现有信息技术条件，推动课堂教学改革，不断完善和提高自身教学水平是每一位高职院校教师应该认真思考和努力实践的重要课题。本文以《生物化学》课程教学中“DNA的结构与功能”这一节教学内容为例，详细阐述了信息化教学设计的要素、过程、教学效果和特色创新，为今后信息化教学环境中，全面推动《生物化学》课程课堂教学改革提供参考。

【关键词】信息化；高职；DNA的结构与功能；教学设计

我国教育部在2010年发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中特别指出，信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视，要强化信息技术应用[1]。对于高职院校来说，近年来，国家每年大力开展各种信息化教学比赛，通过比赛来激励高职院校加快建设职业教育信息化环境，利用信息化技术来提高职业教育教学水平，以培养高素质的技能型人才[2]。

我国高职院校医学类专业学生在校期间均要经历“公共基础课”﹑“专业基础课”﹑“专业课”和“实习”四个学习阶段，《生物化学》归属于“专业基础课”，是所有医学生必须要掌握的核心基础课程之一。然而《生物化学》这门课程具有交叉性强、内容抽象难懂、知识量巨大、重难点零散等特点，学生容易产生厌学情绪。运用传统的讲授法进行教学，学生对知识的学习仅停留在短时记忆阶段，综合应用知识和分析问题的能力极差，对于后续临床专业课程的学习十分不利。在国家从上到下的信息化大推进背景下，运用各种各样的信息化手段实施翻转课堂的新型教学模式教学，可以有效的提高教学效果和质量。本文以“DNA的结构与功能”这一节的教学为例，详细阐述信息化教学设计的要素、过程、教学效果和特色创新[3]。

一、教学设计分析

教师在进行每一节课的教学前，要进行本次课的信息化教学设计分析，主要包括教学背景和内容分析、学情分析、目标分析、教学策略分析四个方面。

（一）教学背景和内容分析

从1953年，沃森和克里克确定了DNA分子的双螺旋二级结构，宣告世界进入分子生物学时代开始，DNA在医学历史上创造着一个又一个的奇迹。现代医学中，DNA在疾病的预防、诊断和治疗上有着极其重要的地位，特别是一些目前医疗手段无法攻克的疾病，比如癌症、先天性疾病等，都寄希望于DNA技术方面的突破。

《生物化学》课程分为四大版块：生物大分子的结构与功能﹑三大物质代谢﹑基因工程和临床生化专题。“DNA的结构和功能”归属第一版块，是生物化学最具有特色和重要的一个教学内容。本内容的学习也为整个课程第三大版块做准备。

（二）学情分析

授课对象为临床医学专业大一的学生。他们大都为2000年前后出生，计算机操作能力强，喜欢手机﹑电脑等“指尖上”的教学方式，对传统的教学方式感到厌倦；具象思维能力强，抽象逻辑思维能力薄弱；高中接触DNA的基础知识，但是没有学过具体的医学知识，对于DNA和医学的关系知之甚少。

（三）目标分析

根据岗位需求、人才培养方案和课程标准等，制定了本次课的三维教学目标。学识目标为掌握人体DNA的结构和功能；熟悉基因的现代临床应用。技能目标为熟悉基因检测的基本方法。素质目标为增强学生对父母的感恩情怀；培养学生协同合作能力和探究精神。结合学情分析，设定本次课的教学重点为DNA第二级结构的结构特点和DNA的功能，教学难点为DNA第二级结构的结构特点。

（四）教学策略分析

依据职业教育教学改革的要求，顺应高职学生的身心发展特点，基于翻转课堂的教学理念，采用任务驱动法、分组讨论法、趣味游戏法、自主探究法等教学方法，结合蓝墨云班课授课平台、CAD制图软件、思维导图、微视频（动画视频、微课视频、网络电影视频等）、Flash拼图游戏、问卷星等现代化的信息手段和方法，开展“课前预习”﹑“课中知识内化”﹑“课后复习和拓展”的教学活动。

二、教学过程

信息化教学实施过程设计是对教学各个环节的时间分配与步骤的

分解，分为课前、课中和课后三个实施步骤，学生以个人和小组的形式，结合手机来完成教学中的各个阶段学习[4]。

（一）课前准备

教师端进行问卷调查，了解学生对信息化教学和DNA的认知情

况；发布课前预习任务；制作课件和上传教学资源。学生端完成课前问卷调查；资源库学习；下载所有手机APP和插件等。

（二）课中导学

1.创建情境，导入新课

利用大专学生喜欢动漫和电影的特点，播放由教师自己剪辑完成的电影《侏罗纪公园》的片段，此片段涉及大量DNA的专业术语和神奇之处，当学生观看时，会充满疑惑。继而教师用问题启发式教学，问题包括“你知道DNA吗？”、“你知道DNA和基因的关系吗？”、“你知道基因检测和基因治疗吗？”等，挖掘学生们的探究精神，引导入境。

2.学习新课，知识内化

2.1DNA三级结构的结构特点

2.1.1DMA一级结构电脑同步调出蓝墨云班课中课前学生通过CAD制图软件绘制的一级结构图形，行点评和总结。

2.1.2DNA二级结构（重难点）DNA二级结构的发现历史较为枯燥，让学生通过手机直接在线观看网络视频《我们是如何发现DNA的》，用二级结构发现者之一--科学家沃森来讲解，增加说服力。历史介绍完后，教师将学生进行分组，应用蓝墨云班课资源库，在电脑上调出DNA的二级结构示意图，发布课堂任务即“通过图形分析DNA二级结构的结构特点”，教师提供引导方向，比如外形﹑内力等，学生进行分组谈论和组代表发言。讨论完毕后，进行小组互评和教师点评，并播放自制微课视频。结合此视频，教师就“DNA双螺旋分子结构的特点”这一教学重难点进行总结。

分组讨论时教师提供方向，提高讨论效率，突破重难点，培养学生协同合作精神，亦突出学生主体地位；学生上课注意力无法长期集中，在学习完具体的二级结构特点后出现疲乏，故总结时用动态化的微课视频，图文声像并茂，提高学生的学习积极性。

2.1.3DNA的三级结构教师在电脑上调出班课中真核生物DNA的第三级结构示意图，化抽象知识为具体图形，结合讲解。

2.1.4完成DNA二级和三级结构学习后，根据高职学生喜欢用手机玩各种小游戏这一特点，研发了Flash拼图游戏，学生手机下载并完成自主开发的二级和三级结构拼图游戏，寓教于乐。

2.2DNA的功能（重点）

发布“头脑风暴”，发布课堂任务，学生进行分组自由讨论，并用

一句话总结DNA的功能，上传至班课平台。学生经过讨论得出DNA的功能即是遗传的物质基础，遗传信息由基因来表达，基因出错，人类会面临各种疾病。学生感恩父母，感谢父母将自己生的如此之健康，实现情感目标。

播放基因检测动画广告，广告涉及著名电影明星安吉丽娜?朱莉如何通过基因检测发现自己的缺陷基因，由此介绍基因的现代临床应用，开拓学生视野，和“新课导入”提出的各项问题相呼应，解答学生疑惑。亦实现了技能目标。

3.总结测试，课堂提升

班课上完成在线随堂测试，学生课堂提交答案，教师根据学生反馈回来的答题速度﹑正确率等现场评估教学效果，讲解答案重点。

（三）课后拓展和考核评价

发布课后任务和下一堂课教学任务；发布课外专家老师的视频和联系方式；学生扫描二维码，关注与本课程相关的公众号和网站，如生物谷﹑生物秀等。

整体采用多元化的考核方式，每一项考核，在蓝墨云班课上都可以获得相应的经验值。通过问卷星开展师生互评、生生互评等多种评价，在评价中实现了学生和教师的双向提升。

三、教学效果和特色创新

本节课的教学效果：实现了三维目标，课堂气氛活跃，学生互动积极。课堂和课后测试平均分值均比传统教学分值高。根据此教学设计参加湖南省高职院校信息化教学设计比赛获二等奖。整节课积极运用了众多现代的﹑实用的信息化教学手段，采用了任务驱动法﹑分组讨论法等多样教学方法，教师在课前﹑课中和课后均发布一系列的教学任务，学生自主完成，体现了“做中学，学中做”的教学理念，尊重学生的自觉性和主动性，充分让学生在教学过程中体会到学习的乐趣；课前和课后都做了相应的问卷调查，课前明确教学对象，课后明确教学效果；结合最前沿的知识和一线的专家，实现理论教学和实际临床运用的结合；整节课以学生的手机为载体，操作简单，实际运用起来容易接受，利于推广[5]。

综上所述，使用信息化手段进行教学，能够更好的提高学生的自主学习能力，增强学生的学习积极性，获得更好的教学效果，对于高职院校《生物化学》这门课程的一线教学意义重大，教师应不断提高自己的信息化应用水平，搭建课程的信息化资源库，有效利用现代化教学资源，推进职业教育的发展。

参考文献：

[1]沈维莉，张克纯.高职建筑工程测量课程信息化教学设计——以“三、四等水准测量”为例[J].西部素质教育，2017，22：200-201.

[2]莫凡.对信息化教学设计大赛的思考——以2017年参赛作品《调查与观察法》为例[J].信息记录材料，2017，18（12）：109-111.

[3]陶毅明，金荣仲，高进涛等.生物化学中《氨的代谢》一节尝试微课与翻转课堂的教学设计与反思[J].中国继续医学教育，2017，9（21）：28-30.

[4]吴珊珊，张惠霞，董菁.信息化教学设计案例——以《听力问路指路》为例[J].知识经济，2017（23）：115-116.

[5]康湘萍，王丽影，张学礼等.“课堂教学设计"在生物化学教学中的应用[J].中华医学教育探索杂志，2018，17（1）：6-9.

作者简介：杨宇虹，女，1984年10月出生，2015年于南华大学获理学硕士学位，讲师。