基于微信互联网平台的研究生高级生物化学课程改革与建设

吴丹 吴敬

摘要：随着当代信息技术向教育领域的扩展，多媒体和计算机网络在教育过程中的应用越来越普遍。网络教育在教学改革中具有重要作用。本文通过论述基于微信公众平台的网络课程设计、开发和应用，阐明了网络课件在《高级生物化学》课程教学中的重要作用，提出了网络课件在设计、开发和实际应用过程中应该注意的问题，为基于微信互联网平台的《高级生物化学》课程教学改革和建设提供了理论和实践的依据。

关键词：网络；微信公众平台；《高级生物化学》；教学改革

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）38-0090-03

“高级生物化学”是生物化学与分子生物学以及农学各相关专业硕士研究生的必修课之一。它是介于生物化学和分子生物学之间的一门学科，是在基础生物化学上的进一步提高与延伸，具有多种现代生物理论相互关联的特征。近十几年，生物化学领域的新发现、新进展层出不穷，已成为生命科学中最活跃的带头学科，其理论和技术已广泛应用于生命科学的各个领域，因此高级生物化学课程教学内容和方法也需要进行不断地改革。目前高校科学研究的主体是研究生群体，在研究生高级生物化学的课程教学中以科研能力培养为导向，强化其科研素质是本课程教学的重点和难点，一直是我们多年高级生物化学平台课教学实践中积极关注、思考并不断实践探索的问题。随着建设创新型国家目标的提出，创新能力是衡量研究生教育质量的重要指标。因此应根据该课程发展趋势及对研究生人才培养的需要，结合本校的实际条件，开展研究生高级生物化学课程的教学改革，进一步加深和拓宽生物化学的基本理论，更高层次地认识生物化学的基本原理、事实和现象，以强化学生在生物化学、分子生物学及分子遗传学等方面的创新研究，提高其科研素质并培养其良好科学精神，为培养具有国际竞争力的创新型人才奠定基础。

近年来的信息技术的高速发展对高校课程的改革带来冲击，也给高校课程的改革带来了新的机遇。网络在教育领域中的广泛应用，具有传统教育媒体所没有的优势，使教育内容、教学方法、教学模式以及教育思想、教育体制发生着深刻的变革。由于研究生高级生物化学的内容复杂且综合了多种生物理论知识，随着生物技术发展更新速度越来越快，急需建立课外网络第二课堂以行之有效地拓展课堂教学，以强化师生之间的实时沟通效率，这对于提升课堂教学质量，促进研究生创新能力具有显著的作用。随着移动互联网的飞速发展，移动设备（智能手机、平板电脑）已成为人们生活中的重要部分。移动学习也成为近年来的研究热点。移动学习使人们能够不受时间、空间的限制，实现随时随地学习的模式，具有移动性、及时性、网络性、跨时空性、个性化及泛在性等特征[1]。微信公众平台是腾讯公司于2012年8月推出的一款产品，其为移动终端设备微信软件提供了一套后台内容管理应用，可以实现对关注用户的信息的主动推送，双向交流及个性化多媒体回复[2]。微信公众平台辅助教学具有其自身独有的优势：（1）可以群发推送信息到用户的手机，并可以设置关键词自动回复；（2）用户不需要下载就可以在微信平台中阅读学习资料，并可以在微信中永久保存。截至2013年11月，腾讯微信宣布微信用户已突破6亿，特别是在大学生群体中，微信的使用率极高[3]。另外微信产品不断升级，各种功能不断研发，使得微信和微信公众平台的功能越来越强大，对校园微信公众平台的发展提供了技术支持。建立高级生物化学课程微信公众平台，为研究生高级生物化学课程教学改革提供了良好的契机。

一、微信平台对教学模式提供的功能支持

1.微信平台对教学模式提供的功能支持如图1所示。移动学习使学习者能够进行多层次的交互，从物理设备和社会交往领域等获取经验，使学习更具体验性和丰富性[4]。微信提供了视频、语音和文本方式的交互形式。文本提供了简单的文本信息交互；语音则提供了一种方便、快捷的沟通手段，相比文字和图片更具亲和力；视频功能可以实现视频语音的双向实时连接，相对语音使用者的交互感受更佳。微信还具有信息推送功能，信源主动将信息推送给用户，具有及时性强、更新性好的特点。微信的智能应答响应是微信平台后台的一项功能，使用者可以根据关键词设置自动只能回复，处理一些常用的查询和提问。智能应答响应为信息的交流扩展了创意施展额空间，并提高了信息传递的效率[5]。利用微信平台提供的视频、语音、文本交互、信息推送和智能应答响应等方式，教师可以进行教学信息聚合、推送和启用自动回复响应功能，将开发的微课视频等相关学习资源推送到学生微信端。学生可随时随地学习，并可与老师实时交流，从而达到碎片化的学习效果。

2.微信公众平台解决方案。建设微信公众平台存在三个方面的设计。首先要构建三层应用体系结构，第一层是数据库服务器，第二层是Web服务器，第三层是微信服务器，用户通过智能设备与公众平台交互实现与微信服务器交互，核心是之间的Web服务器。其次是需要解决好几个微信公众平台接口功能实现关键点，分别为Web服务器与公众号之间的相互认证，个人微信号和公众平台之间的认证，获取用户OpenID，以及自定义菜单。最后是Web管理的扩展功能，实现其关键点有两个：关注者账号管理，媒体素材管理[6]。

二、微信公众平台支持下的高级生物化学课程建设

1.微信公众平台辅助高级生物化学课程教学模式设计。如图2教学模式图所示，本课程以微信网络平台为基础，强化学生的自主学习能力与拓展课程学习的相关资源，结合课堂教学，创建一种利用网上资源的互动式创新教学方法[7]。总体教学模式是课堂教学加自主学习，课堂教学内容集中在课程的基本内容、重难点的讲授和学习，课堂之外通过大量的文本资料、图片、动画演示、多媒体辅助等手段为学习者展现高级生物化学的知识要点，通过多重表现手法，化解难点。该教学模式将充分利用网络条件进一步加强高级生物化学理论教学、学科前沿发展动态、课外辅导等环节的自主性学习，既能发挥教师的主导作用，又有利于学生个性发展。网络学习贯穿课堂教学的教学理念为高级生物化学教学的改革带来了新的方向，但同时也会伴随一系列问题有待于去解决。网络教学启用后，网络平台的运作、“微课”资源的设计、教学路线的安排都有赖于教师的能力和水平。新的教学模式需要高级生物化学教师从传统教学方式中走出来，利用现代化的微资源引导教学，因此在课程开展中还要注重意见的收集，做好课程评价和经验总结工作，及时调整并优化教学方案，使新的教学模式能真正让学生受益[8]。

2.新型课程教学内容建设与实施。（1）课堂教学内容建设。教学改革目标是实现课程体系和教学内容的现代化，以适应社会经济发展对高层次创新人才的需要。因此本课程首先制定科学的、符合生物化学发展趋势的、体现现代研究生教育特点的《高级生物化学教学大纲》和内容体系。教学内容经过精选后编为四章，分别是蛋白质化学、基因与基因组学、蛋白质组学、代谢组学。为了进一步培养研究生动手和创新能力，还对课程设置进行了改革，在每章内容中最后增加了同科研课题紧密结合的综合性实验课程，分别是α-环糊精葡萄糖基转移酶热稳定性分子改造和γ-环糊精葡萄糖基转移酶产物特异性分子改造、异源表达食品酶的重组大肠杆菌或毕赤酵母基因工程菌的构建与诱导表达、基于蛋白质组学的重组工业微生物分泌途径分子改造和细胞功能优化、利用基因工程技术实现大肠杆菌产特定氨基酸的代谢途径定向改造。实验课程从实验设计到实验材料收集，都由学生安排，不仅强化了学生的团队配合意识和自我思考能力，还极大程度上激发了研究生们的学习热情。（2）网络课程建设。网络课程是传统课堂的网络版与内容补充，与课堂同步。在内容制作上，首先充分考虑高级生物化学课堂实际状况，采集“微课”资源并录制。有关高级生物化学课程的重点理论知识可以采用动画视频的模式进行展现，内容清晰简明，尽量将抽象问题简单化。实验课程可以采用近镜头录制实验细节并适当加入操作关键点、注意点等提示信息便于学生把握重点难点，视频时长控制在10分钟左右；其次，将制作好的“微课”学习资源上传到网络教学平台，并为“微课”设置过关任务，发布“任务单”。同时还要搭建在线答疑、在线讨论等学习环境，便于学生的交流与讨论；最后，在完成上述工作的基础上，组织学生在规定的时间内根据“任务单”，通过观看微视频，参与在线答疑、讨论等环节完成教师所设置的过关任务，实现知识或者技能的传递[9]。（3）讨论区建设。高级生物化学内容复杂，信息量大，而且现有的课堂教学留给师生交流的时间很少，因此讨论区可作为答疑平台解答学生的问题。此外，教师还需要经常发起一些开放新的话题或者活动，让学生参与讨论，教师可介绍一些最新的研究技术如crispr基因编辑技术以及最新的研究理论如蛋白质乙酰化修饰调节细菌毒力新机制等作为引入话题来提高学生对高级生物化学的兴趣，从而引导他们自主学习各种相关生物化学理论知识和实验技能。

三、移动网络教学应注意的问题

首先是要引导学生在网站上完成课后任务、测验等，培养学生利用微信平台网站提高学习效果的习惯。其次，要注意手机上网的特点，学生往往在课间、休息时用手机上网，上网时间经常断断续续呈碎片化，因此在发布网络学习内容时要充分考虑到碎片化的问题，将知识分割成相对独立的小知识点，方便学生学习。再次，还要引导学生学会自己利用网络查找资料的能力。比如对于拓展资料，可以给出一些数据库与关键词，让学生自己检索，培养学生自己解决问题的能力。最后，要特别注意与学生的互动，只有及时回答学生提问，经常性地分享优质的资料，才能受到学生的信赖，围绕网络平台的教学活动才能顺利进行。移动互联网为传统教育注入了新鲜血液，提供了更加高效、灵活的教学手段。同时，网络教学也是一个持续发展、不断更新的过程，对教师也提出了更高的要求，除了要求教师具备多媒体制作、网页的维护等能力外，更需要对教学资源的不断丰富及呈现形式创新。

参考文献：

[1]王建华，李晶，张珑.移动学习理论与实践.北京：科学出版社，2009：25-26.

[2]微信公众平台（百度百科）[DB/OL].http：//baike.baidu.com/view/9212662.htm.

[3]邓小霞.微信公众平台辅助课堂教学实证研究[J].现代计算机，2014，02（中）：41-45.

[4]Yu-Liang Ting. Using Mobile Technologies to Creat Interwoven Learning Interactions：An Intuitive Design and its Evaluation[J]. Computers & Education，2013，（1）：1-13.

[5]浅谈基于微信平台下的翻转课堂教学模式的构建[DB/OL].http：//www.doc88.com/p-9159306727639.html.

[6]倪礼豪.微信公众平台在翻转课堂中的应用研究[J].软件，2015，36（4）：114-118.

[7]汪晓东.“翻转课堂”的实践困惑如何应对[N].中国教育报，2014，24（6）.

[8]刘锐，王海燕.基于微课的“翻转课堂”教学模式设计与实验[J].现代教育技术，2014，24（5）：26-32.

[9]郑君芳，贺俊崎.“微课“与”翻转课堂“应用于生化化学的初步探析[J].继续医学教育，2014.28（11）：71-73.