基于微信与微课的翻转课堂的环境毒理学毒性作用及其影响因素的研究与探讨*

石珂　　宋玉珍　　李永峰（东北林业大学 林学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

基于微信与微课的翻转课堂的环境毒理学毒性作用及其影响因素的研究与探讨*

石珂宋玉珍李永峰*
（东北林业大学 林学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

“翻转课堂”利用的是当代先进的科学信息技术来实现教育现代化的，这种教学方式充分发挥了网络信息传递的灵活性，使面对面教学成为可能。当今环境污染日益严重，生态平衡遭到破坏，从而刺激了环境毒理学的研究与发展。而基于微信微课的翻转课堂则为环境毒理学的学习提供了便捷的通道，根据环境毒理学和翻转课堂各自的特点进行分析并设计了基于翻转课堂的环境毒理学的教与学。

微信；微课；翻转课堂；教学方式；环境毒理学；毒性；影响因素

一、微信·微课·翻转课堂

微信（WeChat）是腾讯公司2011年推出的一款能够提供即时通讯服务的免费应用软件，不仅能支持智能终端通过网络发送文字、图片、音频、视频等，而且支持跨通信运营商、跨操作系统平台，使用界面简洁、智能、灵活，费用低。截至2014 年6月，微信总用户量达6亿。微信提供给用户建立公众号的功能，包括用户发布信息、共享资源、推送消息等服务。因此，微信能够为毒理学的教学与研究提供一个方便的信息交互平台，让广大师生能够更加方便的进行毒理学的研究学习。

微课是由美国教学设计师David Penrose于2008年首创，并成功运用到翻转课堂教学过程中。“微课”是指以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。其包括主要部分即教学视频，以及相关的教学设计、课件、习题等供学生自主学习的教学资源。这些教学资源以一定的组织关系，通过一定的呈现方式，构建成一个学习主题的单元资源包。微课与传统的单一形式的教学资源不同，它是顺应科技发展起来的更利于学生学习和内化的新型教学资源。［1］而将微课这种新型教学方式运用到环境毒理学的研究学习中，不仅能调动师生的研究热情，还能更加方便快捷的让学者轻松地领悟和掌握毒理学的要领，使之能够轻松愉悦的进行学习研究。

翻转课堂（Flipped Classroom）也称反转课堂、颠倒课堂，最先出现在美国科罗拉多州落基山的“林地公园”高中。2007年，化学教师Jonathan Bergmann和Aaron Sams为了给学生补课，用录屏软件录制讲课视频并传至网上，让学生在课外观看，在课堂上完成作业并由教师解难答疑。这就是最初的“翻转课堂”教学模式。概括地说，翻转课堂重新安排了课堂内外的活动，将学习的主动权真正交给了学生。学生能够在课前自主地学习教学视频中的教学内容，完成了在课堂外的教学任务，课内则由教师组织同学参加学习活动来增强学生对知识的理解和掌握。这种教学模式在师生间受到广泛的好评。［2］

环境毒理学（Environmental Toxicology）的研究对象是以对各种生物特别是对人体产生危害的各种环境污染物，包括物理性污染物，化学性污染物以及生物性污染物，其中以环境化学性污染物为主要研究对象。这些化学性污染物是由人类的生产和生活活动所产生的，人为地进入环境的化学物质。环境毒理学的主要任务是：研究环境污染物对人体健康的损害作用及其计量-反应关系，进行毒性和安全性的评价；探索、阐明环境污染物对人体健康损害的早期检测指标和生物标记物；现代毒理学还研究环境污染物对其他生物个体、种群及生态系统等不同生命形式和层次的危害，研究其损害作用及其机理、早起损害指标及防止理论和措施。环境毒理学研究的最终任务是保护包括人类在内的各种生物的生存和持续健康的发展。而文章将以基于微信微课的翻转课堂为基础进行研究环境毒理学的教学与方式研究。［3］

二、环境毒理学的教学设计

*基金项目:东北林业大学教育教学研究项目（DGY2014-01）；中央高校基本科研业务费专项资金（No.2572014AB09）。

作者简介：石珂（1991-），男，新疆乌鲁木齐市人，本科生，主要从事环境科学的科研工作。

*通讯作者：李永峰（1961-），男，黑龙江哈尔滨人，东北林业大学林学院，教授，博士，主要从事环境科学与工程的教学与科研工作。

（一）环境毒理学的教学环节

1.课前准备

环境毒理学是一门结合理论与实验的综合性科目，学习前需要充足的准备。课前准备包括很多方面：资料的收集与整理、学习内容的预览、对相关问题进行自主学习等。以环境毒理学毒性及其影响因素为例。首先需要收集有关毒性的资料：指化学的、生物性的物质或物理因素，对生物机体损伤的能力，即引起有的生物学变化的能力。毒性的大小可以用对生物体的损害性质和程度来表示，可以通过动物实验或其他检测方法检测。［4］学习者可以通过微信的形式来分享提前准备的资料以及需要的实验方案等，包括实验目的、原理、仪器材料、实验步骤、结果处理与分析等。而实验前的资料收集也很重要，毒性的影响因素有很多，比如：生物因素的种属、性别、年龄、生理状态等；非生物因素里的脂肪族烃类、烃类、卤素、构型、脂/水分配系数等；以及气温、气湿、气压等环境因素。［4］然后就是实验的准备过程：环境毒理学的研究方法，以动物试验为主，包括体外实验和整体实验两种基本类型；而体外实验又包括器官水平、细胞水平、亚细胞水平、分子水平的实验，体外实验的优点是：简单、快速、经济、条件易于控制。缺点是体外实验与整体实验不同，缺乏神经-体液调节因素等的控制，不能全面反映整体状况下的生物学效应。而整体实验则分为：急性毒性试验、亚急性毒性试验、慢性毒性试验。［5］研究毒性作用及其影响可以通过整体实验来进行，也就是拿动物进行实验的过程。动物实验是环境毒理学研究的重要手段之一，环境污染物的毒性、计量——反应关系、毒作用机制等方面的资料很大一部分来源于对实验动物的观察和分析。

实验要求：（1）学会选择健康的实验动物；（2）掌握动物的抓取方法和常规染毒手段；（3）学会常用生物材料的采集方法。

通常实验准备需要到实验室去准备，但是实验前研究者们可以先通过微信等网络手段进行查阅相关资料，并对实验过程中可能存在的常见问题进行讨论分析，讨论实验的注意事项以及实验过程的分工，从而使得实验能够进展的更顺利。

2.课程进行

通常的教学需要教师和学生同时在同一个地方才能进行，而翻转课堂可以轻松克服这个问题。翻转课堂不需要参与者必须按时到场，相反的，参与者可以在任何地方参与学习研究，翻转课堂可以通过图片或者视频的方式进行教学与学习的研究，这种方式不再是传统的填压式教学而是跟随学生们走的自由式教学，他是根据学习者的方便程度来进行的，这样不仅不会浪费时间在一些不必要的琐事上，而且使得学习更人性化，更能吸引学生参与其中，从而提高学生参与学习研究的热情与活力。翻转课堂还能更加便利的为学生们提供提问和讨论的场所。在这里，学生们既能无拘无束畅所欲言，又能方便管理者高效简单地进行管理，进一步提高学生学习的效率。翻转课堂还能摒弃以往教师高高在上的教学方式，让老师走下讲台，走进学生中去，让教与学更好的融为一体，充分发挥教师的带头、引导作用，最大程度的激发学生们的自主学习的态度和积极向学的观念。

3.课后总结

翻转课堂不会再像传统教学一样在课后给学生布置一大堆的作业任务，而翻转课堂则更加注重的是学生之间的交流与思考。当学生们做完环境毒理实验之后，他们可以通过教学视频来回顾一下实验过程，查漏补缺，检查自己实验过程中出现的失误与不足，还可以通过观看视频回放来纠正自己的实验操作，回顾实验细节，领悟实验要点。在实验结束之后的数据处理阶段，学生们可以通过微信建群进行交流与讨论，遇到难点问题还可以及时地向老师寻求帮助，第一时间解决学习上的问题和困难。老师还可以通过翻转课堂教学的反馈来了解学生们的学习状况和优缺点，从而可以进行因材施教，尽可能高地提升学生们的学习能力及学习效率。除此之外，学生还可以通过这个平台对教师提出个人观点和看法，提出视频中的讲课漏洞等供教师听取并改进。这样不但能拉近学生和老师之间的距离，还能使两者共同进步，达到双赢。

（二）翻转课堂教学模式的应用

1.传统教学

环境化学物的毒性研究除了直接通过流行性病学调查和临床观察外，主要是借助动物实验进行。由于动物对环境化学物毒性的敏感性存在种属差异，动物实验的结果不能直接外推到人，但是根据人接触毒物的实际情况，用多种动物进行试验，可以预测毒性对人体毒性作用的一般规律。［6］传统的环境毒理学的教学主要是以书本为主，教师通过文字讲解让学生了解毒理作用机理，然后到实验室按照老师的指示一步一步进行实验，说白了就是临摹一遍来加深记忆从而达到学会的目的。这种教学方法虽然能培养学生良好的实验习惯、夯实学生的毒理学基础，但是却不能使学生学到更多的知识。仅仅只是停留在表面而非深入其中。

2.基于微信微课的翻转课堂教学

翻转课堂的出现，为的是每一个不能按时上学的学生能够跟上班级的脚步，教师制作的教学视频，以供缺课同学在外学习，从而确保每一个学生对知识的获得。翻转课堂的支撑体系不仅仅为学生提供一个虚拟的学习环境，更是一个虚拟的实验环境，将物理空间分散的教师和学生维系在一个以计算机网络为枢纽的虚拟学习空间中，支持学生的自主学习，拓展教师在课外的作用范围，有效地辅助翻转课堂的进行。

（1）在线课堂。分为教师端和学生端两个部分。教师端包括制作学习资料包、上传学习资料包、批改作业和学情监控四部分。包括学生学习用的学习资源、教师的微视频、以及一些有关环境毒理实验的学习资料还有相关作业等，供学生们学习使用。学生端则包括学习资源包和作业部分，学生可以在空闲时间利用学生资料进行课下学习，并自主完成相关作业。

（2）交流空间。是学生与学生之间、学生与教师之间的交流平台，其中包括微信、qq、微博等通讯工具。微信和qq为学生们提供一个更加便利的交流空间，在这里大家可以提出各种问题，共同商量探讨解决，在这里学生还可以与教师一起交流学习上的问题，在拉近了师生之间关系的同时也轻松的解决了学生学习上的难题。而教师学生都可以通过微博来提出自己的一些见解观点供大家讨论探究。这既是一种新型的交流方式，同时还能节省那些不必要的时间浪费，达到沟通无时间延迟的效果。

（3）自主学习。翻转课堂也为学生的自主学习提供了便利之所。系统的学习完理论知识后就需要进行一定的实验进行验证。而通过翻转课堂，学生可以提前了解一些实验所需的药剂知识、仪器常识等，夯实实验基础；其次，严谨认真的实验操作也是必不可少的，通过观看实验过程操作的视频图片，可以让学生们很快的掌握实验所必须的操作；实验过程也很重要，学生可以通过视频同步实验，借助视频中的讲解一步步领悟实验的步骤原理，较复杂困难的地方学生可以反复观看从而达到熟练的地步；最后就是实验结果处理与分析了。一般的实验结果需要运用各种仪器或软件进行分析处理，而对于那些分析能力差的同学则可以通过观看教程或他人的处理心得来进行学习，从而掌握分析处理的能力。

（4）探索发现。在学生完成自己学习任务的情况下，老师和学生可以共同发起一个话题或问题进行讨论，通过网络学习之后的感想或心得，可以使学生能更多的了解关于所学的知识，还可以在教师的带领下拓宽思路开阔眼界，获取一些课本上学不到的东西。这样不仅能提高学生的自信心和积极性，还能锻炼学生一种乐于思考的能力。

三、新方法与旧制度的碰撞

翻转课堂在教学方面已经完全颠覆了传统的教学方式，翻转课堂充分的利用了当今先进的网络信息技术，对教育教学进行了一次大的变革，一经出世就得到了广泛的认可。传统教学只是一味的给学生灌输知识，而忽略了学生的自主性和创新性。而翻转课堂则在帮助学生掌握基础知识的前提上，为学生开创了另一条学习的道路：轻松愉快的讨论，方便自如的课下学习，详细全面的视频教学，种种新型式的教学将会激发学生更高的学习热情，构筑更加团结的同学情谊，建立更加深厚的师生关系。使学生更加自然地融入学习中去，去享受学习的过程。旧的事物终将要被新的事物所取代，翻转课堂完全顺应历史发展的潮流，在逐步完善自身的同时还不断向前发展，虽然面临的问题还有很多，但是总有一天会得到解决的，这就需要我们不断的实践与努力了。

［1］陈子超，蒋家傅.高校翻转课堂教学模式探索与实践［J］.现代教育技术，2014（12）：112-117.

［2］焦安英，李永峰，熊筱晶.环境毒理学教程［M］.上海交通大学，2009：5.

［3］焦安英，李永峰，熊筱晶.环境毒理学教程［M］.上海交通大学，2009：43-55.

［4］孔志明.环境毒理学（第二版）［M］.南京大学，2004（6）：6-7. ［5］李建政.环境毒理学［J］.化学工业，2006（1）：226.

By taking advantage of information technology to realize education modernization，the"Flipped Classroom"gives full play to the flexibility of internet information transmission，making face to face teaching possible.Nowadays，environmental pollution becomes worse and worse，ecological equilibrium has been broken，which stimulates the study and development of environmental toxicology.The flipped classroom which based on WeChat and WeClass provides the study of environmental toxicology a convenient way.According to the characteristic of environmental toxicology and flipped classroom，this paper analyses and designs the ways to teach and study.

WeChat；WeClass；flipped classroom；way of teaching；environmental toxicology；toxicity；influence factor

2096-000X（2016）16-0046-03

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