基于“互联网+”的模块化分子生物学实验教学方法改革策略

摘要：分子生物学是一门集理论与实验于一体的学科，理论教学和实验教学之间存在着相辅相成的关系。通过实验教学的有效开展，不仅可以夯实学生对抽象理论知识的掌握，还可以训练和发展学生的实践能力，并且还有助于学生创新能力和思维能力的提高。在“互联网+”背景下，教师在开展分子生物学实验教学时，应该与时俱进，加强教学方法的改革，以此切实提高教学效果和质量。笔者针对分子生物学实验教学的现状进行了探析，并提出了基于“互联网+”的模块化分子生物学实验教学改革策略，希望有助于生物学实验教学水平的提高。

关键词：“互联网+”；模块化教学；分子生物学；实验教学

引言

据相关调查显示，很多学生认为分子生物学是一门具有较高学习难度的课程。而在分子生物学实验教学中，教师通常都是继续沿用传统的实验教学法，学生始终处于被动学习的位置，机械地按照教师指导的步骤做实验，教学效果并不是很理想。现如今“互联网+”在各个领域中的应用不断深入，教师一定要正确认识当前分子生物学实验教学中存在的问题，并加强“互联网+”的应用，进行模块化实验教学改革，以此达到更为理想的实验教学效果。

1. 分子生物学实验教学现状

1.1 实验教学条件有限

目前我国很多学校实验教学条件较为简陋，很难为分子生物学实验教学的大规模、多样化开展提供重要支撑，这就不得不简化部分实验教学内容和减少一些实验项目，尤其是一些比较基础的实验项目，如标记示踪剂实验、核酸提取实验、聚合酶链反应实验等，导致实验教学成为理论教学的一种附庸。很多实验教学活动的开展都是对教材中知识内容的验证，学生通常都是按照教师指导的流程进行实验，或者直接“临摹”教材中的实验，缺乏一定的自主性，导致很多学生对分子生物实验教学并不是很感兴趣，这也严重影响着实验教学的质量与效果[1]。

1.2 实验教学方式滞后

以往教师在开展分子生物学实验教学时，采用的都是“演示性”教学模式。例如，教师通过PPT教学课件的制作，对分子生物学实验的过程以及现象进行演示，让学生通过观看演示图片，对实验过程和实验原理加以分析，显然这种实验教学模式难以给学生带来“沉浸式”学习体验感。这种滞后的实验教学方式，将极大削弱学生参与实验教学的积极性和自主性，学生的主体位置也被忽略。

1.3 缺乏合理的实验教学目标

很多教师在开展分子生物学实验教学时，将学生的实验操作结果作为平时考核成绩的一项重要内容，所以教学目标的设计也倾向于实验结果。这就导致学生对实验过程中实验原理的体现、实验操作的规范性、实验设计的创新性都不是很重视。很多学生为了提高成绩，通常都是将精力花费在实验报告上，这就很容易形成为了实验而实验的教学局面，这对学生创新能力、科研能力的提高十分不利。

2. 基于“互联网+”的模块化分子生物学实验教学改革策略

2.1 优化实验教学条件

教师在“互联网+”基础上，对分子生物学实验教学实施模块化改革的过程中，首要做的就是优化实验教学条件。学校管理人员必须对优化实验教学条件的重要性引起足够的重视，并增加对实验教学硬件与软件设施建设的资金投入，紧跟时代的发展，加强“互联网+”技术的运用，构建在线实验教学平台，以此助推模块化分子生物实验教学改革。

首先，借助在线教学平台，在開展实验教学前一周将有关的课件、实验仪器操作示范等以微视频的方式推送给学生。学生是否在课前自主展开学习，将会在学习进度条中展示出来。其次，借助在线教学平台，在课前为学生合理地布置预习作业[2]。例如，通过查阅相关资料，了解有关本次实验的最新科研动态和实验技术，并通过提炼形成相应的研究报告，同时在线提交预习成果。再次，在正式开展实验教学活动前进行课堂签到，教师可以利用多媒体设备把签到二维码进行投屏，学生需要在规定时间内扫码签到。最后，学生在完成实验操作，并书写完实验报告后，可以随时将报告上传到教学平台，这样便减少了学生、学习委员以及教师之间递送报告的过程，教师可以利用手机或者电脑登录该平台随时随地查看和批改学生的实验报告。

2.2 创新模块化分子生物学实验教学方式

在开展下一次分子生物学实验教学前，教师可以将学生划分为不同的小组，各小组可以通过“互联网+”的运用，在在线教学平台上建立网络交流群，教师提前将本次实验教学的目标发布在该平台上。学生登录该平台明确本次实验目标后，小组长可以通过网络交流群对组内成员进行明确分工，各小组可以通过组内讨论、查阅资料等方式，共同合作创新一个切实可行的分子生物学实验方案，并在教学课堂上展示本组的实验方案，其他小组可以对其进行评议。学生还可以通过在线教学平台，以视频、动画、图像等方式展示本组实验方案所需要使用的仪器和试剂等。在教学课堂上各组学生按照实验方案完成实验操作后，教师可以在课后引导学生通过在线教学平台，对分子生物学实验中需要注意的事项以及实验条件等进行讨论和分析，学生有任何疑问均可提出，教师将在线为学生进行答疑。

2.3 实验教学内容素材的合理匹配

新形势下，各学校在开展课堂教学活动时均在加强校本课程的开发，为此，教师在“互联网+”基础上，改革分子生物学实验模块化教学时，应该科学匹配实验教学的素材[3]。例如，在开展蛋白质的诱导、表达和检测的实验教学时，教师可以通过利用互联网平台一些和蛋白质前提加工、IPTG浓度、诱导温度等有关的内容，以此为本次分子生物实验教学的开展匹配相应的素材。

借助“互联网+”的运用，将本次教学的实验项目事先预告给学生，同时要求学生通过各种方式自行收集有关本次实验方面的知识内容，从而训练和发展学生的信息收集与整理能力，并为本次实验教学匹配相应的视频、图片和文字等形式的教学素材。教师在匹配实验教学素材时，可以将本次实验教学中需要使用到的试剂、工具以及实验的基本操作步骤、注意事项等录制成数字化素材，借助微信、QQ等平台将这些素材从线上传递给学生。在正式开展本次实验教学前，教师可以通过直播的方式，将涉及实验项目的整个操作流程完整地演示出来，这样在教学课堂上便可以达到事半功倍的教学效果。

2.4 提高课堂教学质量

相对于传统教学方式，在“互联网+”基础上进行分子生物学模块化教学改革时，要专注于课堂教学质量的提高。

首先，通过“互联网+”的运用，将相关的实际案例或者有关实验技术的最新研究导入到分子生物学实验教学中。一方面，教师可以将贴合学生实际生活的场景与实验教学内容融合在一起，这样不仅可以扩大学生相关知识的储备量，同时还可以激发学生的兴趣，促使学生积极、自主地参与到实验教学中；另一方面，教师可以在教学中引入最新有关实验技术研究进展，以此革新学生的专业知识结构，促使其与时俱进地掌握最前沿的知识[4]。

其次，教师可以借助“互联网+”的运用与学生进行在线交互，在分子生物学实验教学课堂上，学生可以利用手机同步观看相应的课件，遇到不懂或者需要特殊记忆的地方，学生便可以直接在课件上进行标记，教师可以在教师端查看到学生的标记情况，并以此为基础有针对性地设计实验教学内容或者对学生进行单独辅导。在该教学方式下，一些性格较为内向、腼腆、胆小的学生，便可以直接在线上提出自己的问题，教师也可以及时了解其存在的问题。

最后，通过“互联网+”的运用，借助线上教学平台，督促学生在课前做好预习。学生可以利用教师发布的微视频进行预习，了解本次实验教学所涉及的内容，并带着问题参与到课堂教学中，这样教学课堂上学生便可以更有针对性地展开学习。教师还可以借助“互联网+”技术，对整体学生的实验操作进行监督，及时发现学生的错误操作，并进行纠正，从而确保学生以正确的态度对待实验教学，进而提高实验教学质量。

2.5 在“互联网+”基础上构建完善的实验教学评价体系

教学评价是课程教学中必不可少的一个环节，教学评价的好坏在一定程度上关系着教学的效果与教学质量。为此，在“互联网+”基础上，进行分子生物学实验模块化教学方法改革的过程中，应该注重加强对教学评价的改革，构建一个完善的实验教学评价体系，以此给学生带来强烈的分子生物学实验教学沉浸感。

“互联网+”支撑下的实验教学中，学生个体与教师处于相对平等的位置，极大提高了教学评价的客观性。在“互联网+”基础上，教师应该建立多维度的实验教学评价途径[5]。例如，在开展分子生物学实验教学前，教师可以利用线上教学平台，对课前学生预习任务的完成情况做出评价。这样不仅可以促使学生对课前预习引起高度的重视，认真完成课前预习任务，同时还可以提高课前预习效果，以此保证课堂教学活动可以更加高效地开展。教师还可以通过课前预习评价，了解学生学习比较薄弱的地方，以便在实验教学课堂上，对学生有针对性地引导与指导。

在对学生实验中的表现情况进行评价时，教师则可以将利用“互联网+”录制的学生在整体实验中的操作视频上传到线上教学平台，并让学生对自己在实验中的表现情况做出自我评价，同时引导学生之间进行互评，教师也需要对学生展开客观性的评价。另外，教师还需要对学生的实验结果展开综合评价，其中包括实验原理的体现情况、实验操作的安全性等，从而形成全方位的实验教学评价。需要注意的是，教师要事先合理设置各部分教学评价在整体评价中所占的比重，并及时将教学评价结果反馈给学生，这样也可以帮助学生及时了解自身需要进一步提高的地方[6]。除此之外，教师还应该鼓励学生大胆地对教师设计的实验教学展开评价，这样教师可以及时了解学生对分子生物学实验教学的需求，同时还可以准确把握自身教学中需要进一步改进和优化的地方，进而构建一个更加高效、更高质量的教学课堂。

2.6 加强虚拟仿真技术在分子生物学实验教学中的运用

现阶段，我国各院校的电子化教学设施与设备越来越完善，这也为“互联网+”基础上分子生物学模块化教学方法的改革提供了重要基础条件。教师则应该始终保持创新意识，加强虚拟仿真技术在分子生物学实验教学中的运用，以此对一些受诸多因素影响无法在教学课堂上完成的实验，借助该项技术的运用最大限度对整个实验过程进行逼真的模拟，并通过人机互动让学生参与到虚拟的实验中，从而深化学生的学习体验感。虚拟仿真技术的运用，不仅可以节约一定的教学经费，同时还可以保证实验教学的安全性，对分子生物学实验教学的开展具有很多的益处。但是这也对教师提出了更高的要求，若想不断提高分子生物学实验教学水平，就需要教师灵活地掌握各种先进的技术手段，并将其运用到实验教学中，从而更好地培养学生科学探索精神与创新能力，为学生日后的全面发展助力。

结语

综上所述，在“互联网+”基础上进行分子生物学实验模块化教学改革的过程中，学校要加强对实验教学条件的优化，为实验教学活动的开展提供完善的硬件设施与设备，并根据实验教学需求积极引进各种先进的教学技术手段，同时加强对教学方式与方法的创新，以此持续不断地激发学生的学习兴趣，调动学生参与的积极性。同时，教师还应该积极构建全方位的教学评价体系，在实验前、实验中以及实验后做出综合评价，从而保证教学评价的客观性，在帮助学生正确认识自我学习情况的同时，提高分子生物学实验模块化教学的质量与效果。

参考文献：

[1]彭莉，贺铭，李小洁，等.“互联网+”混合式教学法在实验教学改革中的实践——以《生物化学与分子生物学》实验为例[J].科技资讯，2022，20（13）：155-158，171.

[2]曾颖玥，牟藤，朱春玉，等.基于“互联网+”的分子生物学实验教学体系改革[J].软件导刊，2021，20（5）：183-187.

[3]王卓，井昶雯，曹海霞，等.教学医院分子生物学实验教学与科研相结合教育模式的探索与实践[J].科教导刊-电子版（上旬），2022，（8）：10-12.

[4]罗明秀，杨程，高玉婧，等.在线学習平台辅助生物化学与分子生物学实验教学研究[J].广东化工，2021，48（5）：242-243.

[5]钟丹，申晓冬，高敏，等.云班课在生物化学与分子生物学实验教学改革中的应用探索[J].生命的化学，2021，41（7）：1536-1541.

[6]陈丽艳，全吉淑，柳明洙.基于“互联网+”的生物化学实验教学改革实践[J].基础医学教育，2019，21（4）：318-320.

作者简介：关景元，硕士研究生，研究方向：病原微生物。