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医学教学类论文 医学细胞生物学实验数字化教学资源库的开发与应用

2018-12-08 09:54:05来源:组稿人论文网作者:婷婷

  [摘要]以现代教育为指导,以方便有效的提高教师教学能力,学生学习与拓展思维为目的,按照内容管理平台模块、系统管理模块、用户管理模块、资料资源模块等四大模块建立医学细胞生物学实验数字化教学资源库的后台结构框架,其核心资料资源库进一步分为实验教学基础资源库、实验课堂教学视频库、常用仪器使用视频库、实验技能考核试题库、拓展资源库、在线答疑库等6大资源库,可实现查询、搜索、上传、下载、交流等多种功能,是一个动态的、可持续发展与更新的教学新平台,具有合作性、系统性、多样性、开放性、可持续性、时效性等特点,为学习者提供了一种新的知识的传播模式和学习方式,同时致力于课程的个性化与互动性,扩大优质教学受益面。

  [关键词]医学细胞生物学实验;数字化教学资源库;教学改革

  实验教学作为我国高等教育的重要的一部分,但是高校学生的不断扩招,实验室设备却相对比较缺乏,教学设备和教学场地都出现不足的情况。尽管目前国家在高等教育上投入了大量的精力,给予了大力的支持,高等教学课程里需要进行实验教学的课程在不断的增加,但是实验的类别却还不足。面对存在的这些不足之处,使得高校的实验教学也出现不少的困难,学生不能够全面的掌握教学的知识,教学效果不能达到预期。教育体制的改革,使得一些信息化手段也进行入了高等院校的实验室教学中,应用效果与反响还是很不错的。因此作为评价实验教学质量好坏的一个重要标准----网络技术的应用,也越来越被大家所重视。现今,网络教学在全球范围内已呈现出极速的增长态势,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》明确指出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。”这就是提示我们必须要把信息化工作与基础教育的中心工作和重点工作有机结合,大力推进信息技术的应用。如何利用数字信息技术为学生提供丰富多彩的学习环境和有力的学习工具,使学生不再局限于传统讲授课堂,使教育思想、方式、手段更加宽阔、灵活,成为当下教育改革中最迫切解决的重点问题。因此如今各大高校都在想尽办法投入大量的精力和财力在教学网络信息化手段的运用上,也取得了很大的成效。借助信息化方式,各大高校能够做到教学信息的共享,并且教学方式也在不断的增加,教学不仅仅脱离了传统的实验室,同时还扩展到了网络,学生可以通过网络环境进行实验的操作。同时,网络实验教学也使得学生的知识面得到了更多的扩展,学生思维也得到不断的创新。

  医学细胞生物学是医学院校重要的基础课程之一。它是利用现代技术和方法,从细胞的整体、超微结构和分子水平上,研究人体生命活动规律,探讨疾病发生、发展和防治规律的科学,在医学教育中占有重要的地位。实验教学是医学细胞生物学教学中一个重要环节。随着教育改革的不断深化,实验教学作为培养高素质创新人才的重要环节,在高等教育中扮演着越来越重要的角色,实验教学注重培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、科研创新能力,对医学院校培养综合型医学人才非常重要。传统的教学理念和教学方法已经不能满足新时代的需要,如何能在有限的时间内,让学生系统掌握医学细胞生物学的基础理论知识,并熟练掌握基本实验操作技术,是新形势下医学细胞生物学教学改革的一项重要内容。为了有效的提高教师教学能力,学生学习与拓展思维为目的,我们依托校园网络初步建立一个医学细胞生物学实验数字化教学资源库,该库涵盖了实验教学基础资源库、实验课堂教学视频库、常用仪器使用视频库、实验技能考核试题库、拓展资源库、在线答疑库等6个大类,可实现查询、搜索、上传、下载、交流等多种功能,是一个动态的、可持续发展与更新的实验教学新平台。

  二、医学细胞生物学实验数字化教学资源库建设的模块与内容

  (一)四大模块

  根据信息资源自身的性质,数字化教学资源库不是资源的简单集合,应以一定的教育教学理论为指导,遵循国家颁布的标准化规范,经过周密的设计而开发出的复杂性系统,专业教学资源库应该具备以下功能:能够进行方便、快捷的信息检索;教师可以自行添加资源;资源种类齐全、科学;要有一定的权限设置;系统维护简单。本数字化教学资源库在结构框架上主要包括以下四大模块:

  1.内容管理平台模块。操作对象是资源平台中的各类资源,在进行操作时要保证内容的安全性和可靠性。

  2.系统管理模块。系统管理模块主要负责对这个系统的维护工作,以保证系统的稳定性和可扩展性及对并发访问的支持。

  3.用户管理模块。简称用户管理模块。本资源平台有其特定的用户群,其中应为不同用户赋予各自的权限,从而确保系统的安全性和资源的质量。 一般可以包括:系统管理员、资源审核员、教师、学生和游客(未注册用户), 如有特殊的需求,还可视具体情况而变动。

  4.资料资源模块。根据目前的教学硬件和软件的综合水平,结合本学科专业的具体情况。本数字化教学资源库按照六个小模块建设:实验教学基础资源库、实验课堂教学视频库、常用仪器使用视频库、实验技能考核试题库、拓展资源库、在线答疑库。这六小模块是本数字化教学资源平台的核心内容,见附图。

  (二)六大资源库

  1.实验教学基础资源库

  课程组严格按照陕西中医药大学本科《医学细胞生物学》教学培养方案的要求,编写按学制区分、培养侧重点不同的教学大纲,同时收录《医学细胞生物学实验指导》的电子版教材,以及集合由课程组教师团队撰写、制作的“备课—预讲指导—再修改”三环节教学课件、教学教案、课程设计和实践指导等。

  2.实验课堂教学视频库

  此实验课堂教学的内容本身必须不断更新,除了经典的细胞生物学实验内容外,其它如光学显微镜技术、电子显微镜技术、细胞的有丝分裂与减数分裂、细胞化学技术、细胞器的观察与显示等新的实验内容应尽可能地增添进来, 以涵盖细胞生物学前沿知识和技术方法。近两年来,我们逐步增加了细胞生理的一些实验内容,如死活细胞鉴定(使用染料、抗体染色等不同方法)、细胞吞噬和细胞融合等;并准备进一步改善实验条件,计划继续增加有关免疫荧光细胞化学染色内容,如微丝、微管特异性抗体显示细胞骨架,动物细胞的原代与传代培养、绘制细胞生长曲线、细胞冻存、复苏实验原理与操作方法、细胞显微注射等实验项目,以培养学生灵活运用理论知识的能力,特别是强化对学生动手能力的培养,并提高其基本的科学素养。

  3.常用仪器使用视频库

  利用陕西中医药大学丰富的实验教学仪器资源,收集大型贵重仪器使用的标准化操作流程,对精密贵重或专业化要求较高的仪器,由专人负责录制仪器操作的标准化演示教程,如:流式细胞计数仪、激光扫描共聚焦显微镜、荧光定量PCR仪,DNA测序仪、紫外分光光度计、半自动生化分析仪、双向电泳系统、酶标仪等,以弥补实验教学与科研仪器设备脱节的局限,加强技能知识的全面性及真实性。

  4.实验技能考核试题库

  按照教材基础资源库内容的编排,编写配套相应习题并提供正确答案及解析;编写医学细胞生物学实验实验技能课程考卷,按照不同专业的侧重点进行区分,并附上详尽解析,供学生实现在线自我测评、教学及时反馈。

  5.拓展资源库

  收录医学细胞生物学课程相关视频资料,音频资料、相关学术论文,学术讲座PPT,兄弟院校的精品课程网站链接,构建“每月一热点”模块,分享本学科领军人物的科研经历,前沿知识的解析;收录项目负责人主编的 《医学细胞生物学双语教学应用教程》中的医学专用词汇及临床常用语,构建“每月一译模块”。

  6.在线答疑库

  利用社会性互动软件:微信、微博、QQ、电子邮件以及网站交流平台,针对常见问题进行解答及咨询互动等。

  三、医学细胞生物学实验数字化教学资源库建设的优势

  实验数字化教学资源库的构建,是以现代教育为指导,以方便有效的提高教师教学能力,学生学习与拓展思维为目的,按照一定的标准和技术规范来建立的海量教学素材的共享式资源仓库。

  (一)具有合作性、系统性、多样性、开放性、可持续性、时效性等特点

  医学细胞生物教学化教学资源库素材的编写及制作全部来自于陕西中医药大学基础医学院长期工作在实验教学一线且教学经验丰富的高年资讲师和教授,技术支持来自于医学生物实验中心及陕西中医药大学网络信息中心,是以各实验中心合作为基础、院校联合为依托共同建设的资源平台。素材的整合则严格按照经典细胞生物学实验技能、开放性细胞生物学实验技能、综合性细胞生物学实验技能进行编排,从电子教材、教学大纲、教学教案,到教学课件、教学视频、实践指导,再到习题模板、考核评判、拓展版块,分阶段、分层次逐步集成与细化,弥补了资源程度参差不齐、归纳标准不统一的缺点,且素材规划上遵循“拾级而上,循序渐进”的原则,技能操作由易到难,能力培养由浅入深,教学内容更加系统与科学。而素材的构成运用了多种属性的数字化资源,如word文档、PPT演示文稿、视频、音频、flash动画等等,多样的资源能使知识形象化、生动化,多角度呈现教学内容,保证学生能全方位理解与掌握技能操作要领,充分展示了多媒体素材的知识集成性和文、图、声、像并茂的特点,创造了立体性的教学空间。同时,数字化教学资源库可实现搜索、查询、上传与下载、交流互动等多种功能,并能不断被扩充、细化和升华,是一个动态的、可持续发展与更新的教学新平台,从某种意义上说是一种“微型云服务”的教学新模式。

  (二)提供了一种新的知识的传播模式和学习方式

  建设医学细胞生物学实验的学习型的数字化课程,围绕本课程的教学计划、教学要求等,整合多种形式的数字化教学资源,强化课程网络平台、教学课件、技能操作教学录像与微视频、实验技能考核试题库等建设,形成立体化、全方位、多面性的新型课程教学体系。同时,利用数字化教学资源库进行技能教学改革,打破以教师、教材、课堂为中心的传统教学理念,建设信息化教学新模式:1.使学生不再局限于课堂内“教师讲、学生听”,而是可以利用网络随时随地查看与自检,不仅提高了学习兴趣,加深了对所学知识的印象,更能锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力;2.对传统的课堂授课是一个有力的补充,针对高等医学院校当前医学细胞生物学实验教学中出现的课时少,而内容偏多的现状,利用教学资源库使学生在课下也可以观看到老师的实验课堂示范操作,可解放学生学习的空间和时间,实现自主学习;3.可拓展教师视野,巩固基础专业知识,提高教师现代化教学技术应用能力,而且教师在授课时可直接调用资源库中的原始素材,教学手段更先进,教学内容更丰富,提高了教学质量和教学效率。

  (三)致力于课程的个性化与互动性,扩大优质教学受益面

  通过该平台的实施,更加有利于培养学生的个性发展,真正地突出了以人为本,在实际教学过程中,由于学生的个体差异性,有的学生接受能力强,有的学生接受能力差,有的学生更注重理解,有的学生更注重视觉刺激,这就要求我们更好地培养学生,我们必须以学生为主体,实施针对性的差异化教学,但是这种方式,对于传统的教学模式,肯定是不行,课堂教学针对的是大多数的群体,不可能实施差异化的教学方式,但是该平台的构建,就可以根据自己的特点和接受知识的水平,自己去自主地学习,以便找出学生的难点重点,进行重点学习。

  利用该平台,学生可以很方便地和学生之间的交流,传统的实验课堂教学模式,老师不可能做到与学生很好地交流沟通,老师只是单纯地在实验课堂中讲述医学细胞生物学内容,受教学课时的影响,老师也没有时间去和学生之间的交流变得非常的方便,学生和老师只要同时进去该平台,学生可以提出问题,老师也可以当即进行解答,不必让学生的疑问拖到课堂上去问,去解答!

  四、医学细胞生物学实验数字化教学资源库的应用探索

  (一)实验班级的选择

  选择2013级临床医学专业的4个班级作为实验班级,其他4个班级作为对照班级,选择这个四个班级的标准是根据学生的入学时的成绩和学生的综合素质比较接近。

  (二)数字化教学资源库的应用实施

  实验班和对照班教学是按照正常的教学计划进行的,为了尽可能地减少外在因素的影响,我们是在同一个老师授课。在实验班中,我们利用了医学细胞生物学实验数字化教学资源库,而且课下,也是通过这个平台进行来进行答疑解惑的!对于对照班,就是按照正常的教学计划进行的,没有介绍医学细胞生物学实验数字化教学资源库,就是单纯的传统的实验课堂教学与实践。

  (三)数字化教学资源库辅助教学效果的评价

  对于如何评价医学细胞生物学实验数字化教学资源库辅助教学效果,我们是通过两种方式,一是根据过程化考核方案,对平时课程提问效果和期末考试成绩分析。二是进行问卷调查,实验班的课堂回顾,课堂提问,相同的问题,答对的人数比对照班要多!而且实验班的最终考试成绩为80.2±2.2,而对照班的成绩是72.1±2.4,经过统计分析P<0.05,这就说明,实验班的考试成绩显著高于对照班。对于问卷调查,调查的结果也表明80.4%的学生认为,医学细胞生物学实验数字化教学资源库可以提高学习医学细胞生物学实验的兴趣,也可以使自己主动的去学习,也可以提前预习下一节课的内容,帮助自己更好地理解学习内容,85.9%的学生比较愿意在课下学习医学细胞生物学实验,当遇到困难的问题时,可以从医学细胞生物学实验数字化教学资源库寻求帮助。

  四、讨论

  通过医学细胞生物学实验数字化教学资源库的构建,将医学细胞生物学的知识与计算机多媒体和网络紧密的联系在一起,将医学细胞生物学的难懂、晦涩、抽象的知识点,用相应的动画、图形的方法展示出来,加深学生对于医学细胞生物学实验知识的理解,极大在提高了学生的学习热情!通过医学细胞生物学实验数字化教学资源库的实施,学生可以提前预习下一节课的理论内容,让学生的学习更加有的放矢,更加有侧重性,更利于学生的个性化的发展,同时也更利于教师的课堂授课,延长教师的教学时间,增加了学生的交流沟通。

  总之,医学细胞生物学实验数字化教学资源库作为教学的一个有力补充,已展示出强大的生命力,正在被越来越多的教师认识。有理由相信,医学细胞生物学实验数字化教学资源库一定能在以后的实验教学过程中发挥更大的作用。

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