信息化视角下问题驱动教学模式在动物生物化学教改中的设计与运用解析.pdf

教育与教学1652023.120 引言随着信息化技术的发展与教育模式的转变，PBL逐渐成为教育改革的热点。动物生物化学是一门重要的学科，涉及到动物体内各种生物分子的结构、功能与相互关系。信息化视角下的PBL为动物生物化学教改提供一种新的教学范式和方法论，这种教学模式通过激发学生的学习兴趣、培养实践能力及利用信息化技术资源，可以使教学更富有挑战性与实践性，从而促进学生的全面发展。1 PBL概述1969年加拿大神经病学教授巴罗斯首创PBL，该教学模式主要是指以学生为主体、以专业领域内的问题为主导，由教师整理教学知识点且建立问题链，让学生在学习期间始终围绕该问题链，持续探究解决方法的一种教学模式1。PBL强调提出问题、学生积极探索及寻找解决方案的过程，教师不再是简单地传授知识，而是充当学习的引导者与促进者。学生在问题驱动的学习环境中，扮演主动学习者的角色，通过激发批判性思维、合作学习和反思实践等方式，解决问题并建立深层次的理解。在信息化时代，PBL得到了更广泛的应用，通过信息技术的支持，学生可以更便捷地获取信息资源、展开收稿日期：2023-09-04基金项目：2022年度仲恺农业工程学院“课程思政”教学改革专项（编号：1220210114）作者简介：李冰心（1995-），男，河南商丘人，博士，讲师，研究方向：动物营养与免疫。李冰心信息化视角下问题驱动教学模式在动物生物化学教改中的设计与运用解析J现代畜牧科技，2023，103（12）：165-167 doi：10.19369/ki.2095-9737.2023.12.045LI BingxinDesign and Application Analysis of Problem-driven Teaching Model in Animal Biochemistry Teaching Reform from the Perspective of Information TechnologyJModern Animal Husbandry Science&Technology，2023，103（12）：165-167信息化视角下问题驱动教学模式在动物生物化学 教改中的设计与运用解析李冰心（仲恺农业工程学院，广东 广州 510225）摘要：随着信息技术的不断发展与普及，教育领域也逐渐向信息化转型，问题驱动教学模式（PBL）作为一种以问题为中心的教学方法，在动物生物化学教改中得到了广泛的应用。在这一模式下，教师通过梳理课程中的知识点并建立问题链，使学生在学习过程中始终围绕该问题链展开思考，并积极探究，能培养其综合运用知识的能力与解决实际问题的能力。现通过对信息化视角下PBL在动物生物化学教改中的设计与运用进行解析，以更好地适应现代教育的发展需求。关键词：信息化视角；动物生物化学；问题驱动教学模式中图分类号：G642；S852文献标识码：Bdoi：10.19369/ki.2095-9737.2023.12.045Design and Application Analysis of Problem-driven Teaching Model in Animal Biochemistry Teaching Reform from the Perspective of Information TechnologyLI Bingxin（Zhongkai University of Agricultural Engineering，Guangzhou Guangdong 510225，China）Abstract：With the continuous development and popularization of information technology，the field of education is gradually transforming to information technologyProblem-driven teaching model（PBL），as a problem-centered teaching method，has been widely used in animal biochemistry teaching reformUnder this model，teachers can sort out the knowledge points in the course and establish the problem chain，so that students can always think about the problem chain in the learning process and actively explore it，which can cultivate their ability to comprehensively use knowledge and solve practical problemsThis paper analyzes the design and application of PBL in animal biochemistry teaching reform from the perspective of information technology，so as to better meet the development needs of modern educationKeywords：informationization perspective，Animal biochemistry，Problem-driven teaching model教育与教学166 2023.12合作学习及进行实时反馈。同时，教师也可以利用信息技术辅助设计、管理学习活动，提供个性化的指导和评价。2 信息化视角下PBL的设计2.1 确定教学目标和学习结果确定教学目标、学习结果是设计PBL的重要环节。在信息化视角下，可以考虑以下内容。第一，确定知识和理解目标：明确学生需要掌握的基本概念、原理与理论知识。例如，在动物生物化学中，可以确定学生需要理解的基本概念包括生物大分子的结构与功能、代谢途径、调控机制等。第二，确定实践与应用目标：确定学生需要具备的实践操作和应用能力。例如，学生需要学会运用适当的实验技术、工具，进行生物大分子的分离、测定及分析；学生需要掌握动物生物化学在疾病诊断、药物研发等领域的应用方法和技巧。第三，确定思维和创新目标：培养学生的科学思维、创新能力。例如，学生需要具备观察、分析及解决问题的能力，提出合理的假设和实验设计；学生需要独立思考，具备批判性思维和创造性思维，将动物生物化学的知识与实际问题相结合，提出新的解决方案。第四，确定沟通和合作目标：培养学生的沟通与合作能力。学生要学会准确地表达自己的想法与观点，参与小组讨论、合作项目。2.2 选择适当的问题和情境选择适当的问题和情境是设计PBL的关键。第一，可选择与学生生活息息相关的问题，能增加学习的意义与兴趣；或选择涵盖不同层次、难度与类型的问题，以适应不同学生的学习差异。对于初学者，可以选择一些基础的问题，如各种生物大分子的结构与功能；对于高年级学生，可以提供更具挑战性的问题，如新药物的开发和生物大分子的工程改造等。第二，可选择能激发学生思考、探索和创新的问题。开放性的问题有多个可能的解决方案，这种问题可以培养学生的批判性思维、创造性思维。第三，可以选择一些跨学科的问题，将动物生物化学与其他学科进行融合，以帮助学生更好地理解知识的应用场景与交叉学科的关联性。还可将问题置于具体的情境中，让学生能够在实际场景下思考及解决问题。第四，可以根据学生的兴趣和需求，选择与其个人背景、职业志向相关的问题，以激发学生的主动性和参与度，提高学习的积极性和效果。2.3 设计学习任务和活动设计学习任务与活动是PBL的重要组成部分，在设计学习任务与活动时，教师可以通过以下途径进行：第一，设计探究性学习任务，让学生主动参与问题解决过程，以培养学生的观察、实验设计、数据分析和推理能力。第二，设计项目驱动任务，涉及多个学科内容与技能，以培养学生的协作能力、创新能力与实践操作能力。第三，设计创造性任务，鼓励学生创新思维、勇于表达，以激发学生的想象力和创造力，增强学生对知识的理解和应用能力。第四，设计讨论与合作活动，促进学生的交流、合作能力，让学生在交流与合作中深化对动物生物化学知识的理解，并培养其沟通技巧和团队合作能力。2.4 提供必要的学习资源和技术支持在信息化视角下设计PBL时，提供必要的学习资源与技术支持至关重要。在学习资料和文献方面，可以提供相教科书、参考书、期刊论文、科学杂志等，以帮助学生更深入地了解动物生物化学领域的知识和研究进展。在多媒体教学资源方面，可通过动画、视频、幻灯片、模拟软件等，以图像化、动态化的方式呈现动物生物化学的概念与过程，增加学生对知识的理解和记忆，并提升其学习兴趣和参与度。在实验设备和器材方面，可以提供必要的实验设备、器材，让学生进行实践操作与实验探究2。还可提供在线学习平台，该平台具备学习材料、课程安排、作业提交、讨论交流等功能，以方便学生随时随地获取学习资源，进行互动交流，并及时获得教师的反馈和指导。在实验环境方面，可以让学生在计算机上进行模拟实验与虚拟操作，帮助学生理解、掌握动物生物化学的实验原理和技术。3 信息化视角下PBL的运用3.1 引入问题情境，引发学习兴趣引入问题情境，学生可以在实际问题中感受到学习的意义和实践的价值，从而激发学习兴趣和主动性3。以动物繁殖学为例，在教学开始阶段，教师可以引入一个真实或虚构的问题情境，如：“某野生动物保护区的种群数量逐渐减少，你作为动物生物化学专家，被请来调查可能的原因。请设计一个实验方案，以探究该物种的繁殖过程与相关生物化学机制。”基于引入的问题情境，提出具体的学习问题，例如：“你需要了解哪些动物繁殖过程的生物化学机制？有哪些重要的分子、信号通路和代谢途径与繁殖相关？”并提供相关的学习资源，如教材章节、期刊论文、研究报告等，帮助学生获取必要的知识背景和理论基础。鼓励学生进行自主学习，在问题驱动的框架下，使用提供的学习资源进行文献阅读、网络检索和知识整理，以回答提出的学习问题。教学期间，教师可以要求学生根据学习问题设计一个实验方案或模拟实验，以深入研究动物繁殖过程中的生物化学机制，包括样本采集、分子技术应用、数据分析等步骤。让学生根据自己设计的实验方案进行实验操作或模拟实验，并进行必要的数据收集和分析。通过这一过程，学生可以直观地了解动物繁殖过程中各种分子的作用和调控机制。最后，要求学生呈现实验结果，并在班级或小组内进行结果分享与讨论。学生可以结合实验结果和学习背景，对研究问题进行进一步的解释和探讨。教育与教学1672023.123.2 应用信息化工具，提高教学成效应用信息化工具，学生可以更加便捷地获取、分析、处理相关数据和文献信息，提高学习效率和研究能力4。以兽医传染病学为例，正式教学前，教师可以引入一个真实或虚构的传染病问题情境，如“某地区爆发一种疫情，导致大批动物生病甚至死亡。你作为一名兽医，被派往该地区参与疫情调查和控制。请利用信息化工具，设计一个方案，以了解该传染病的病原体、传播途径和预防控制措施。”基于引入的问题情境，提出具体的学习问题，如“你需要了解哪些关于该传染病的病原体特性、传播途径和感染机制？如何利用信息化工具进行相关数据分析和预测？”并提供以下信息化工具：第一，提供在线教学资源，如电子书、教学视频和动画，使学生可以随时随地自主学习和复习课程内容。第二，利用虚拟实验平台模拟实验环境，使学生能进行实验操作和数据分析。学生可以通过虚拟实验平台观察病原微生物的形态特征、了解免疫反应过程及掌握诊断方法等，以加深学生对理论知识的理解和应用。第三，建立一个在线互动教学平台，鼓励学生参与讨论和合作学习。学生可以在平台上提出问题、分享观点，并与教师和其他同学进行交流、讨论，以促进学生之间的知识共享、合作探究，加强学习的深度和广度。3.3 加强团队合作，促进参与度加强团队合作，学生能通过相互协作、交流思想与经验，加强团队合作意识，从而培养解决实际问题的能力5。以家畜环境卫生学为例，教学时，可以引入一个关于家畜环境卫生问题的情境，如“某养殖场的饲养环境出现了异常，导致家畜健康情况恶化，生产成本增加。作为环境卫生专家，你被聘请来解决这一问题。请利用信息化工具，设计一个解决方案，以改善饲养环境并提高家畜健康水平。”基于问题情境，提出具体的学习问题，如：“你需要了解哪些关于家畜环境卫生的相关知识和技术？如何利用信息化工具进行饲养环境监测和评估？如何设计并实施环境改善计划？”将学生分成若干小组，要求小组成员共同研究和解决上述问题，小组成员之间可以互相讨论、分享经验和资源。教师可以建立一个远程协作平台，使学生能在线共享文件、讨论问题、协同工作。平台上可以开设讨论区，供学生交流与讨论各自的研究成果，共同解决遇到的问题。通过远程协作，学生可以跨越时空限制，积极参与学习，促进思维碰撞和知识共享，提升参与度、合作能力。还可组织实地考察，带领学生前往家畜饲养场或环境卫生实验室等实地进行观察与调研。学生可以利用信息化工具记录所见所闻，并撰写报告分享自己的观察及思考。通过实地考察、报告，学生可以深入了解家畜环境卫生的实际情况，加强理论知识与实践应用的结合，同时也培养了团队合作和沟通能力。3.4 教师角色转变，调整指导方法教师的角色从知识传授者转变为学习的引导者与资源提供者，能更好地满足学生的学习需求，并培养学生的独立思考、解决实际问题的能力。以动物营养学为例，教学开始前，教师可利用一个真实的问题引起学生的兴趣，如介绍一个关于动物饲料中蛋白质含量不足导致动物生长缓慢、免疫力下降的实际案例。让学生思考“为什么蛋白质含量不足会导致动物生长缓慢？”“蛋白质在动物体内的消化吸收过程是怎样的？”等，并要求其自主寻找解决办法。教师可以引导学生将问题分类整理，选择一个主要问题作为本次教学的重点，并筛选和提供学习资源，如精选的教材、学术论文、科研数据等，以讲解、实验演示等方式，引导学生自主获取相关知识，如介绍动物消化系统的结构与功能，并让学生通过实验了解蛋白质在不同消化器官中的消化与吸收情况。学生根据所学知识，分组或个人进行小研究，解答之前提出的主要问题，可通过文献查阅、实验设计、数据分析等方式来获取并整理相关信息，最终给出自己的答案。问题解决后，学生可以通过口头报告、海报、PPT等形式在课堂中展示自己的研究成果，教师鼓励学生互相评价与提问，促进深入思考和交流。4 结束语在信息化视角下，PBL在动物生物化学教改中的设计与运用是一种富有活力与创新性的教学方法。通过引入问题驱动的学习方式，教师可以激发学生的学习兴趣，培养其探究精神、解决问题的能力。在未来的动物生物化学教育中，应继续推广、应用信息化视角下的PBL，以培养学生主动学习能力、社会合作能力和创新精神，为其职业发展打下坚实基础。教师也需要不断更新与信息化技术相关的教育理念、教学策略，与时俱进，以适应快速变化的教育环境。参考文献1赵素梅，张永云，霍金龙，等灵活运用思维导图提升动物生物化学教学质量J家畜生态学报，2021，42（9）：93-962马建民基于云班课平台动物生物化学线上线下混合式教学模式探讨J山东畜牧兽医，2021，42（2）：42-443阎晓菲，李玮璐，童婷，等少数民族本科生动物生物化学实验教学改革探索J家畜生态学报，2020，41（9）：87-894王正虹动物生物化学课程特点与在线教学方式J畜牧兽医科学（电子版），2020（13）：25-265唐琳动物生物化学实验课程教学的改革探索J教育现代化，2020，7（37）：73-75，84编辑：韩若