基于“衛(wèi)生化學(xué)”線上課程的智慧課堂教學(xué)

何磊良，于 斐，熊亞敏

（鄭州大學(xué) a.公共衛(wèi)生學(xué)院；b.生命科學(xué)學(xué)院，河南 鄭州 450001）

近年來(lái)，國(guó)家高度重視現(xiàn)代信息技術(shù)與教育相融合的新時(shí)代教育信息化發(fā)展，推動(dòng)了教育教學(xué)方式的改革。就目前而言，純粹的線上教學(xué)或線下教學(xué)無(wú)法解決現(xiàn)有的教學(xué)問(wèn)題。在“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術(shù)的推動(dòng)下，未來(lái)的教學(xué)將會(huì)以線上線下高度融合的智慧課堂作為主流，改變傳統(tǒng)課堂的“灌輸式”教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。智慧課堂是現(xiàn)代信息技術(shù)與現(xiàn)代教育有機(jī)結(jié)合形成的全新課堂［1］，一方面，在智慧課堂中教師需要充分地、創(chuàng)新地運(yùn)用信息技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)智能化、互動(dòng)化的學(xué)習(xí)環(huán)境和情景；另一方面，學(xué)生可以利用智慧課堂發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。與傳統(tǒng)課堂相比，智慧課堂教學(xué)可實(shí)現(xiàn)即時(shí)化反饋，教學(xué)資料更加豐富，教學(xué)形式更靈活且更注重互動(dòng)教學(xué)。鑒于此，在分析和總結(jié)傳統(tǒng)教學(xué)模式不足的基礎(chǔ)上，基于“衛(wèi)生化學(xué)”線上課程，提出了智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建與創(chuàng)新應(yīng)用。

一、傳統(tǒng)“衛(wèi)生化學(xué)”教學(xué)中存在的問(wèn)題

“衛(wèi)生化學(xué)”是面向預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的一門重要基礎(chǔ)課程，是把分析化學(xué)特別是儀器分析的基本理論和技術(shù)應(yīng)用于公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一門交叉學(xué)科［2］。其主要任務(wù)是為學(xué)生講授預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域涉及的衛(wèi)生化學(xué)基本理論、實(shí)驗(yàn)方法和分析技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生思考、分析及解決問(wèn)題的能力和進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技能。衛(wèi)生化學(xué)發(fā)揮著預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域“眼睛”的作用，食品營(yíng)養(yǎng)成分分析、環(huán)境衛(wèi)生污染監(jiān)測(cè)、職業(yè)中毒檢驗(yàn)、生物樣本中復(fù)雜成分分析等工作都離不開(kāi)衛(wèi)生化學(xué)方法和技術(shù)手段的密切配合。因此，“衛(wèi)生化學(xué)”課程的高效開(kāi)展對(duì)“食品衛(wèi)生學(xué)”“環(huán)境衛(wèi)生學(xué)”“勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)”及“流行病學(xué)”等專業(yè)課的學(xué)習(xí)具有重要意義。

然而，隨著我國(guó)公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)的發(fā)展，對(duì)“衛(wèi)生化學(xué)”課程教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)［3］。作為一門基礎(chǔ)課程，目前“衛(wèi)生化學(xué)”教學(xué)存在的主要問(wèn)題如下：（1）教學(xué)模式單一，傳統(tǒng)的課堂“灌輸式”教學(xué)往往以教師為中心，借助多媒體和板書(shū)授課，無(wú)法有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性有待提高；（2）教學(xué)內(nèi)容信息有限，不能及時(shí)讓學(xué)生接觸學(xué)科前沿知識(shí)，案例教學(xué)融入有待加強(qiáng)；（3）注重終結(jié)性考核方式，缺乏以能力考核為主的過(guò)程性評(píng)價(jià)。因此，豐富教學(xué)內(nèi)容、多樣化教學(xué)方法、完善課程評(píng)價(jià)體系，從而提高教學(xué)效率，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升其自主學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)，是當(dāng)前亟須解決的重要問(wèn)題。

二、基于“衛(wèi)生化學(xué)”線上課程的智慧課堂教學(xué)模式構(gòu)建與創(chuàng)新應(yīng)用

基于智慧課堂教學(xué)模式，結(jié)合并完善已開(kāi)設(shè)的“衛(wèi)生化學(xué)”線上課程，深度融入經(jīng)典案例和學(xué)科最新前沿進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，注重學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià)，從而構(gòu)建一個(gè)智能化、互動(dòng)化的學(xué)習(xí)環(huán)境和情景，在發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)和監(jiān)控教學(xué)主導(dǎo)作用的同時(shí)，充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。

（一）構(gòu)建和完善線上課程，豐富教學(xué)內(nèi)容

由鄭州大學(xué)衛(wèi)生檢驗(yàn)團(tuán)隊(duì)錄制的“衛(wèi)生化學(xué)”線上課程已經(jīng)在中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)上線（https://www.icourse163.org/course/ZZU-1207206803）。同時(shí)，經(jīng)與多方合作和協(xié)商，為師生提供了三個(gè)開(kāi)放的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：（1）衛(wèi)生理化檢驗(yàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；（2）醫(yī)學(xué)魔課MOEC虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（www.yxsypt.com）；（3）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。另外，教學(xué)團(tuán)隊(duì)在學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)平臺(tái)整合了大量可免費(fèi)閱讀的公開(kāi)課和學(xué)習(xí)圖書(shū)等資源，進(jìn)一步建設(shè)和完善了“衛(wèi)生化學(xué)”線上課程教學(xué)模塊、互動(dòng)模塊和拓展模塊，包括微課、線上作業(yè)、試題庫(kù)、在線答疑、經(jīng)典案例和學(xué)科最新進(jìn)展等諸多內(nèi)容，在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)平臺(tái)。

教學(xué)模塊主要包括微課、視頻公開(kāi)課、PPT課件等內(nèi)容，呈現(xiàn)了衛(wèi)生化學(xué)的主要知識(shí)點(diǎn)和專題。線上專題視頻《樣品的采集與處理》是“衛(wèi)生化學(xué)”課程的重要組成部分，重點(diǎn)講述了樣品采集的原則和一般要求、不同樣品類型的采集方法、樣品的預(yù)處理與保存等，能夠形象直觀地幫助學(xué)生理解和掌握樣品的采集及處理過(guò)程，可供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。線上專題視頻《電導(dǎo)的測(cè)量和應(yīng)用》，以水質(zhì)污染造成魚(yú)類等大量死亡為例，從水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水中溶解氧的測(cè)定闡述電導(dǎo)檢測(cè)的重要意義，引出電導(dǎo)的測(cè)量和應(yīng)用，污染治理、檢測(cè)先行，從而為“綠水青山就是金山銀山”的新時(shí)代發(fā)展理念提供有力的技術(shù)保障。教師可以進(jìn)一步從實(shí)際的聯(lián)用技術(shù)、微型化、智能化等電導(dǎo)測(cè)量發(fā)展趨勢(shì)，引申出創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，并引導(dǎo)學(xué)生思考何謂“創(chuàng)新”，進(jìn)而提出創(chuàng)新即“看到、想到、做到別人不會(huì)看、不會(huì)想、不會(huì)做的東西”。

互動(dòng)模塊主要是提供師生互動(dòng)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)與評(píng)測(cè)的即時(shí)線上反饋平臺(tái)。其中在線答疑、分組任務(wù)、課程專題論壇欄目可實(shí)現(xiàn)師生在線互動(dòng)以及學(xué)生間的信息交互；線上章節(jié)作業(yè)、試題庫(kù)欄目則輔助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的評(píng)測(cè)。利用現(xiàn)代信息技術(shù)的便捷性，教師和學(xué)生可隨時(shí)利用手機(jī)、電腦等工具進(jìn)行有效的交流互動(dòng)，打破“教”與“學(xué)”的時(shí)空限制。同時(shí)，通過(guò)互動(dòng)模塊的即時(shí)反饋，優(yōu)化和引導(dǎo)教學(xué)模塊與拓展模塊二者之間的融合及轉(zhuǎn)換。

拓展模塊主要以康維鈞教授主編的《衛(wèi)生化學(xué)》教材為基礎(chǔ)，融合經(jīng)典案例、學(xué)科最新進(jìn)展、學(xué)術(shù)期刊論文、報(bào)告、會(huì)議論文和科研項(xiàng)目等先進(jìn)性、創(chuàng)新性內(nèi)容，及時(shí)將最新科技成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，從深度和廣度上拓展課程內(nèi)涵以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式。如融入課題組科研項(xiàng)目、成果和專利等，闡述其遵循的原理及與教材知識(shí)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。分子探針技術(shù)已廣泛應(yīng)用于核酸、蛋白質(zhì)和小分子檢測(cè)中，其檢測(cè)原理包括：（1）特異性識(shí)別，用以保證所識(shí)別的分子是我們需要檢測(cè)的目標(biāo)物。（2）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，用以將特異性識(shí)別分子事件轉(zhuǎn)化為可識(shí)別的光電信號(hào)等。其檢測(cè)原理可有效地映射衛(wèi)生化學(xué)中熒光分析法和電化學(xué)分析法的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，所述知識(shí)既源于課本又高于課本。將課程內(nèi)容多維度呈現(xiàn)給學(xué)生，可以豐富和深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知與理解，更好地培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

（二）優(yōu)化教學(xué)流程，實(shí)施智慧課堂教學(xué)模式

改變傳統(tǒng)課堂的單一教學(xué)模式，實(shí)行現(xiàn)代信息技術(shù)與現(xiàn)代教育有機(jī)結(jié)合、線上線下高度融合的智慧課堂?；诮滩牡闹匾碚撝R(shí)和應(yīng)用場(chǎng)景，結(jié)合經(jīng)典案例和學(xué)科前沿進(jìn)展，以問(wèn)題導(dǎo)向的討論式教學(xué)為主，按照“課前—課中—課后”三個(gè)環(huán)節(jié)有序開(kāi)展教學(xué)，不斷優(yōu)化教學(xué)流程。

課前，一方面，教師將制作的PPT或者微課、電子版參考文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)資料等整理后上傳至“衛(wèi)生化學(xué)”線上課程平臺(tái)或發(fā)送至微信班級(jí)群供學(xué)生自學(xué)，同時(shí)向?qū)W生推送教學(xué)大綱和教學(xué)章節(jié)重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容，以便學(xué)生對(duì)課程有整體的認(rèn)識(shí)和把握；另一方面，教師要根據(jù)重要知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)若干問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)電腦或手機(jī)在線上討論區(qū)留言，便于教師依據(jù)線上學(xué)習(xí)完成情況分析存在的問(wèn)題，從而適時(shí)調(diào)整課堂設(shè)計(jì)和教學(xué)進(jìn)度安排。

課中，授課時(shí)學(xué)生可以發(fā)彈幕提問(wèn)或舉手發(fā)言與教師進(jìn)行即時(shí)互動(dòng)。教師講解知識(shí)點(diǎn)后發(fā)布問(wèn)題，通過(guò)隨堂測(cè)試及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)盲點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行差異化引導(dǎo)。另外，教師應(yīng)針對(duì)學(xué)生課前在線學(xué)習(xí)討論區(qū)存在的問(wèn)題進(jìn)行課堂解答，并將課中和線上討論答疑存在的共性問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)總結(jié)，統(tǒng)一放置在線上常見(jiàn)問(wèn)題欄目中，拓寬知識(shí)傳播的受眾群體。通過(guò)教學(xué)互動(dòng)、學(xué)生反饋及隨堂測(cè)試，教師可以及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)方式和內(nèi)容，解析重點(diǎn)及難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

課后，一方面，教師在章節(jié)內(nèi)容或?qū)ｎ}學(xué)習(xí)結(jié)束后，可以針對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)發(fā)布試題進(jìn)行線上測(cè)試（題型包括選擇題、判斷題和問(wèn)答題等），讓學(xué)生鞏固所學(xué)并便于教師對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行定量分析；另一方面，將衛(wèi)生化學(xué)、衛(wèi)生檢驗(yàn)等學(xué)科前沿知識(shí)和最新研究進(jìn)展，以學(xué)術(shù)論文、科研進(jìn)展報(bào)告、視頻等方式上傳于線上平臺(tái)，供學(xué)生拓展學(xué)習(xí)，擴(kuò)寬其知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野。

（三）經(jīng)典案例和學(xué)科前沿融合，開(kāi)展啟發(fā)式教學(xué)和討論

案例教學(xué)法起源于美國(guó)哈佛大學(xué)法學(xué)院，近年來(lái)備受推崇。在采用案例教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師可以通過(guò)案例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析總結(jié)，將經(jīng)典案例或?qū)W科前沿案例解析成若干個(gè)小的問(wèn)題和可接納的知識(shí)點(diǎn)，以培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高其思考、分析和解決問(wèn)題的能力［4］。在圍繞案例進(jìn)行探究和互動(dòng)教學(xué)時(shí)，要營(yíng)造良好的探討實(shí)際問(wèn)題解決的情境和氛圍，促使學(xué)生積極踴躍地表達(dá)自己的意見(jiàn)和看法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與學(xué)習(xí)激情，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生資源整合、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，進(jìn)而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

以教材的重要理論知識(shí)和應(yīng)用場(chǎng)景為基礎(chǔ)，結(jié)合經(jīng)典案例和學(xué)科最新研究進(jìn)展，實(shí)施問(wèn)題導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué)和討論，使學(xué)生從被動(dòng)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的知識(shí)建構(gòu)者。根據(jù)課程大綱的重點(diǎn)及難點(diǎn)，設(shè)置一個(gè)略高于學(xué)生知識(shí)水平的案例。如搜集黃河流域或其他環(huán)境污染、重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件等典型案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考：污染或事故的原因是什么？污染物有哪些？針對(duì)可能存在的污染物類型，應(yīng)如何科學(xué)地選用檢測(cè)方法？引導(dǎo)學(xué)生從采樣、前處理、檢測(cè)方法選擇和評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行貫通式思考，解決實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)，在課堂教學(xué)中講授學(xué)科前沿案例，有助于學(xué)生豐富并加深理解所學(xué)知識(shí)，形成科學(xué)的思維方式［5-6］。在選擇學(xué)科前沿案例時(shí)應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：（1）學(xué)科前沿案例應(yīng)與教學(xué)密切相關(guān)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)重構(gòu)和邏輯重建；（2）學(xué)科前沿案例應(yīng)與預(yù)防醫(yī)學(xué)關(guān)聯(lián)密切，以激發(fā)學(xué)生思考、討論和遷移創(chuàng)新；（3）可重點(diǎn)突出我國(guó)科學(xué)家的研究成就，以堅(jiān)定學(xué)生的民族自信。如北京大學(xué)開(kāi)發(fā)了新型胰島素分泌監(jiān)測(cè)熒光探針，將該分子探針的設(shè)計(jì)原理和應(yīng)用（糖尿病的診斷與治療）關(guān)聯(lián)“衛(wèi)生化學(xué)”課程的《熒光分析法》《生物傳感器》等章節(jié)，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)和討論，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

（四）引入過(guò)程性評(píng)價(jià)，構(gòu)建多元化評(píng)價(jià)體系

以往“衛(wèi)生化學(xué)”課程的考核方式過(guò)于注重終結(jié)性考試，期末考核權(quán)重過(guò)高，往往期末考試成績(jī)就決定了學(xué)生課程的成績(jī)，缺乏以能力考核為主的過(guò)程性評(píng)價(jià)。因此，亟須改革考核方式，引入過(guò)程性評(píng)價(jià)，并采用線上線下相結(jié)合的方式構(gòu)建多元評(píng)價(jià)體系［7］。課程總成績(jī)采用百分制，具體分配如下：（1）過(guò)程性評(píng)價(jià)占總成績(jī)的30%，包括中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)線上習(xí)題、章節(jié)測(cè)試、討論次數(shù)、隨堂測(cè)試、平時(shí)課后作業(yè)完成情況。（2）實(shí)踐操作占總成績(jī)的20%，重點(diǎn)突出綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如“化妝品中禁用性激素檢驗(yàn)方法設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)”，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)的“衛(wèi)生化學(xué)”理論知識(shí)和實(shí)踐操作技能，自主選擇采樣方式、前處理技術(shù)、檢測(cè)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)等，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力［8-9］。（3）期末閉卷考試占總成績(jī)的50%。基于過(guò)程性評(píng)價(jià)的多元化考核體系更為契合智慧課堂教學(xué)模式，可有效引導(dǎo)學(xué)生在掌握理論知識(shí)的同時(shí)，形成科學(xué)和創(chuàng)新思維，提升綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的專業(yè)能力。

結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代信息技術(shù)的推動(dòng)下，未來(lái)的教學(xué)將會(huì)以線上線下高度融合的智慧課堂為主流，改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式的局限，優(yōu)化課堂教學(xué)效果和質(zhì)量。高校應(yīng)基于較為充足的線上課程資源，按一定課時(shí)比例實(shí)行智慧課堂教學(xué)模式改革，在發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)和監(jiān)控教學(xué)主導(dǎo)作用的同時(shí)，體現(xiàn)以學(xué)生為中心的“教”和“學(xué)”按照“課前—課中—課后”三個(gè)環(huán)節(jié)優(yōu)化教學(xué)流程，結(jié)合線上線下教學(xué)、自主學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)的互補(bǔ)性原則，融入經(jīng)典案例和學(xué)科前沿引導(dǎo)的啟發(fā)式討論，同時(shí)，采用多元化評(píng)價(jià)體系對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，注重對(duì)學(xué)生知識(shí)、思維（素質(zhì)）和能力的考核，從而實(shí)現(xiàn)智慧課堂教學(xué)創(chuàng)新模式的有效應(yīng)用，為預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)服務(wù)。