宝博体育2015年1月30日，美国前总统奥巴马在推出“精准医学（PrecisionMedicine）”计划，美国正式启动基于个体化基因组学研究，通过利用个人基因信息为癌症及其它疾病患者制定个性化医疗方案的全新治疗模式[1]。随后各国纷纷效仿，投入动辄数亿的资金，开展进准医学研究。目前国内三甲医院基本上都建立了精准医学诊疗中心，精准医疗已然成为当前医疗行业发展的一个重要方向。精准医疗的快速推进得益于分子生物学的飞速发展。分子生物学作为一门研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科，随着DNA双螺旋结构模型的提出，开启了全新的篇章[2]。而以CRISPR/Cas9技术为代表的精准基因编辑技术的发展和应用，则使基因治疗的临床应用变得触手可及[3]。技术的发展倒逼临床医生和医学生及时更新知识，提升技能。同时也要求医学院校《分子生物学技术》等相关课程适时改革，适当引入翻转课堂[4]，合理运用学习通等APP，促使线]。通过深度融合理论与实验教学[6]，促进理论知识与科研能力相结合[7]，引导学生主动拥抱变化，适应未来。
目前，《分子生物学》课程在普通医学院校的医学类专业本科阶段的独立开课率并不是很高，大部分医学院校都合并在《生物化学与分子生物学》课程中开展教学。在《生物化学与分子生物学》课程中，生物化学部分作为传统的经典内容，常常会格外受宠，而分子生物学部分可能会受到有意无意的忽视。更遗憾的是，在应教学改革要求压缩课时大背景下，分子生物学部分往往首当其冲。在这种培养模式下，普通医学院校医学类本科生的分子生物学知识通常不够系统，理论基础不够扎实，操作技能更是普遍欠缺。这导致了他们进入研究阶段学习时，面对海量更新的分子生物学知识时如临大敌，无从学起。再加上研究生课程学时偏少，这对他们而言，无疑雪上加霜。笔者从事研究生《分子生物学技术》课程教学五年余，对当前普通医学院校医学类研究生分子生物学基础薄弱，《分子生物学技术》课程学时少的教学困境深有感触。经过深入思考，我们制定了36学时的《分子生物学技术》课程改革方案，将理论与实验充分整合优化，具体情况见表1。
《分子生物学技术》课程改革的指导思想是提纲挈领，掌握分子生学核心理论，理清分子生物学基本脉络，深度结合具体实验操作，促进理论与实践相结合，培养普通医学院校研究理清思路、提出问题、思考问题并解决问题等综合能力。基于以上指导思想，《分子生物学技术》课程设计了三个部分的教学内容，第一部分包括4学时的核心理论课，以理论讲授为主，对分子生物学学科的基本理论中心法则进行充分的讲解，理清DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系和遗传信息流动的方向。讲授过程中注意多采用启发式教学，引导学生思考遗传信息传递方向是否可逆，中心法则是否完美，有没有诸如蛋白质能否进行自我复制（朊病毒）和遗传信息能否从蛋白质向RNA流动等问题，锻炼学生打开思路，感受到达学科边界的感觉。在启发科学思维的基础上，获得一定量的有用蛋白为问题，引导学生根据刚刚掌握的遗传信息传递理论进行思考，获得获取目的基因，构建重组表达载体，蛋白质的重组表达和分离纯化，以及表达产物的分析鉴定等系列内容。根据思考内容进行将学生分成3个组，分别负责相关内容，分工合作，查阅相应的实验技术方法并比较，了解其原理及应用范围，为翻转课题做好准备。第二部分包括6学时的翻转课堂，每次课2学时，分别由各个小组对各自负责的内容进行汇报，之后开展讨论，在充分了解和比较各种实验方法原理和优缺点以及应用范围的基础上确定后续实验开展采用的具体方法。每次课结束前任课老师对每个小组的PPT汇报情况和讨论情况进行点评，必要时做适当的补充。经过该部分翻转课堂的学习，同学们都清楚接下来的实验课的全部内容，这对第三部分课程的开展非常有利。第三部分包括26学时的综合实验，需要在三到五天内相对连续地开展完成。根据不同学校的条件，可以2~3人组成一个小组开展实验，但要求每个小组成员都进行所有操作，全程参与菌种复苏、保菌、感受态细胞制备、质粒提取、重组质粒构建、酶切鉴定、转化、阳性克隆子筛选、蛋白表达、分离纯化宝博体育、SDS-PAGE和Westernblotting检测等过程，过程中组内成员如果某些步骤出现问题可以借用其他成员地实验材料继续开展实验。条件允许的情况下，小组间可采用不同地基因序列，使整体实验内容进一步丰富。
由于普通医学院校临床类研究生分子生物学理论基础往往偏差，加上资料查找、PPT制作和和语言组织表达能力等原因，翻转课堂的效果往往不会太好，讨论常常很难做到气氛热烈且全面透彻。为了避免这种情况出现，首先任课教师在第一部分的理论课里要充分了解学生的基本情况，适当补充相关知识，包括文献查阅知识等。其次是为翻转课堂留足准备时间，让各组成员做好充分准备。再者是采取积极的鼓励措施，给予积极参与课程讲解和讨论的同学相应的加分激励。最后是任课教师要充分备课，适当引导学生开展讨论，确保核心的问题和内容被充分剖析。
由于第三部分的实验内容远远超出本科普通教学实验的工作量，为了确保实验能够顺利开展，在第二部分通过翻转课堂充分了解各个小实验的原理、操作步骤和注意事项的基础上，还需要根据实验的内容合理安排时间，尽量安排在比较连续的时间里。另外，邀请高年级研究生为助教，在理论知识、操作技能和经验等方面为课程学习的学生开展全方位的服务。同时引入助教打分机制，凸显助教的地位，促使研究生重视实验操作过程。最后是慎重选择表达的目的蛋白，最好选择比较容易表达，有明显特征现象或容易检测活性的蛋白，如绿色荧光蛋白等，以降低实验难度，提高实验的可观测性，同时也有助于学生探索激情的维持。
课程总结作为该门课程的最后一个部分，其重要性和难度却丝毫亚于实验操作部分。由于大部分研究生尚未经过科技论文撰写的培训，总结报告往往思路不清晰、内容结构不完整、分析讨论不全面。针对这种情况，学生需要相应的基础文献撰写等基础知识和技能的储备，科研通过学习通等APP在线课堂等形式完成。另外，通过助教指导和保证充分的报告撰写时间也是提高课程总结报告撰写效果的有效方法。
本课程强调理论于实践的结合，注重过程的考核。整体考核分成三个部分：分别为理论部分（翻转课堂）30%、实验部分（实验操作）40%和课程总结（实验报告）30%。翻转课堂部分重点考察各组的资料收集能力、PPT制作水平、语言表达能力和讨论的情况，有其他小组打分之后求平均值，任课教师可根据每个人具体表现适当加分或减分，幅度控制在改组平均成绩的10%以内，且加分上限为该部分满分。实验操作部分重点考核操作过程的规范性和积极性，采取扣分制，如有明显操作失误、没有遵守实验室管理规程或无故缺课未开展实验者按照次数扣分，该部分考核由经过培训的高年级助教和任课教师共同完成。最后一个部分是课程总结，要求每一位学生按照特定科技论文的格式，将课程实验内容写成一篇科技论文提交。该部分主要考察学生的数据处理和分析问题的能力，同时考核学生对文档处理等细节的态度和能力。该部分考核由任课教师完成。
2015~2019年的5年间，《分子生物学技术》课程改革已实施完成5届，每届学生在20~30人左右，总计已超过100人完成该课程的学习。从课程结束后的满意度调查，课程成绩和导师反馈等方面看，大家课程教学效果满意度逐年提高，效果良好。即使一开始认为课程安排过于紧凑效果一般的同学，进入课题研究阶段乃至毕业后，对课程的评价满意度仍在继续提高。整体而言，课程有继续开展的必要性和意义。
传统教学课堂过程枯燥，形式单一。目前传统教学主要是教师事先准备好PPT，课堂上以讲授加放映的形式展现给学生，学生在教师的监督下进行学习，整个学习过程在课堂中完成。在这个过程中，由于课堂信息量大，时间短，学生往往跟不上教师的进度，进而出现厌烦情绪，失去学习兴趣。而下课后学生就脱离了课堂教学环境，一些自制力差的学生就不会进行课后学习，从而造成教学效率极低，效果差。同时，目前也有一些网络教学资源，学生在利用网络进行学习时，学习过程等也不能很好的监控，出现作业抄袭，刷屏等现象，没有真正去参加学习。
1.利用网络资源。上课之前，通过精心准备，将课程相关的图片，动画，视频等引入到课堂教学过程中，通过多媒体将抽象的，不容易用语言描述的知识点进行形象生动的展示。比如：电子传递链偶联ADP生成ATP的工作机制：电子如何传递、质子的转运过程以及ATP酶的工作过程，语言表述抽象，不容易被学生理解。但是通过动画的形式，就能形象生动的展示整个生理过程，从而加深学生对该知识点的理解，提高教学效率。2.教学内容丰富。传统教学是教师提前准备好课件，课堂上以PPT或者板书的形式展现给学生，知识来源于课本书籍，通过语言描述传递知识，展现方式单一。单一的教学方式容易产生视觉疲劳，教学效率低下。信息化教学在传统的教学基础上，引进多媒体技术，通过口头讲述，图片展示，动画演示等一系列方法，丰富了教学内容，特别能很好地展示“基础生物化学”中一些抽象的内容，克服“基础生物化学”知识点中的抽象概念一大难题，进而启发学生的学习兴趣和提高学习积极性、主动性。3.教学内容紧跟科技前沿。信息化教学有利于教学内容的更新。生命科学的飞速发展，有很多新发现，新理论，传统书本内容跟不上时展的步伐，信息化教学的优势就凸现出来，直接将最新的科研成果引进课堂，将课堂知识和科技前沿结合，一方面可以增加教学内容的丰富程度，另一方面也增强了学生的学习兴趣，理论联系实际，使学生投身于生命科学领域，促进生命科学的发展。4.促进知识的巩固和练习。课前预习和课后复习在学习中起到很重要的作用，而传统教学过程中，自制力差的学生往往不能很好的开展课前预习和课后复习。同时，课堂上很多知识点也是一句带过，学生很容易漏掉一些知识点。信息化教学则能很好地解决这些问题：通过课前预习和课后复习，学生可以很容易获得课前预习资料以及课后复习题，通过自习的方式进行；对于课堂上一些遗漏的知识点，也可以通过网络学习，进行再次学习和复习。比如，通过中国大学慕课，每个同学可以课前预习，课后习题巩固；通过知识导图进行每章节的内容总结以及提出问题，教师进而实时解答，等等。同时通过学生登录的方式，教师很容易掌握学生课前预习以及课后习题训练的情况。5.促进多样教学发展。互联网的飞速发展，方便人们获取知识的同时，也带来了生活方式和交流方式的改变。信息的发展也促进了教学方式的改革，微课、大学慕课，虚拟仿真等都等教学形式应运而生，这些新的学习方式必定促进我们在教学方式上进行改革，适应新形势下的教学[1]。信息化的发展拓展了教学的时间和空间，可以让学生在线下课前自主学习，自己总结学习内容的重点难点，也可以让学生自己去讲课，而通过线上教师答疑、引导、解释、协调。很多情况下，在课堂上线上和老师同学的讨论，或者线下直接在网上和老师同学实时交流，教学相长，能很好地提高学生学习主动性[2]。学习的考核方式，我们也可以通过网络进行，在规定的时间段，教师将考核题目在网上，学生完成答题并线上提交，考核结果一目了然，方便教师对整体学期情况的了解，也方便学生查缺补漏，进行针对性的复习。
1.信息化教学针对性差。互联网技术出现，方便人们的交流，但“基础生物化学”是一门非常基础的学科，不同学校，不同专业的学时数，重难点不一样，信息化教学很难将不同的学校、专业统一起来，往往出现网络资源和学校、专业不是很匹配的情况，学生学习和老师讲授有一定的出入。由于网络课程制作过程中相关素材的收集、编辑、录制以及维护需要花费很多精力与时间，工作量大，而针对不同专业做出相应的课程，会出现耗费大量的人力财力，而受众面比较小的情况，而每个学校每个专业建设针对性的“基础生物化学”课程不太实际。所以信息化教学在推广的过程中效果会有折扣，既没有传统教学板书和肢体语言，又没有完全针对本专业的课程，教学效果反而不好。2.网络知识内容多，碎片化严重。“基础生物化学”是一个系统的知识结构，从蛋白质，核酸，糖类以及他们的代谢过程。但是网络上的知识往往只是针对其中一个或者几个细节问题，不能形成系统连贯的知识框架体系。同时，不同的网络内容来源于不同的人群，对同一知识点有不同的理解和表述，对于初学者来说，知识体系理论还没有建立，很难做出自己正确的判断，往往造成学生的困惑，反而不利于提高学习效率。3.学生自主学习的自制力。互联网给我们带来了大量的信息，方便我们学习和交流，前提是要有很强的自控力和自制力，否则很容易偏离学习的轨道。在运用信息化教学中我们发现，大部分情况下，学生运用网络终端开展学习之外的事，比如：打游戏，看视频等，花在课前预习，课后复习的时间少之又少，课堂上用手机浏览与教学无关的网页也比比皆是，部分同学甚至沉迷于网络终端不能自拔。信息化教学的开展不仅不能帮他们提高学习效率，反而严重干扰了正常的教学秩序。而在信息化教学中，学生大部分也是对图片，视频等感兴趣，而对于文字不感兴趣，这样的结果造成学习的碎片化，不能将知识前后联系贯通，学习效果极差。信息化教学过程中，由于有网络的存在，部分学生反而不去记笔记，认为通过网络就可以轻松地复习，备考，结果学习效果比传统的教学方式更差，违背了信息化教学的线上线下实时学习和师生交流的初衷。
互联网以及互联网终端的发展，必然会进入到我们教学过程中，这是信息化的趋势，促进我们教学方式的改变，在我们进行“基础生物化学”信息化教学的过程中，并对该教学方式的利与弊做出了总结。在运用新科技进行教学的同时，我们要尽可能认识到该技术所带来的弊端，探究在发挥互联网和网络终端在教学中优势的同时，尽可能降低甚至避免其负面效果。
［1］王秋月.“慕课”“微课”与“翻转课堂”的实质及其应用［J］.上海教育科研,2014(8):5.
在常规的高中生物教学中，教师通常存在过于依赖教学经验的现实问题，使得生物教学存在“模式化”、“程式化”与“应试化”问题，导致生物教学脱离学生实际，严重降低了高中生在生物学习中的自主性与积极性。在新课改下，教育部提出了“学生发展核心素养”这一新理念，要求高中生物教师从学识、能力与思维品质等角度发挥生物课程的教学价值，促使高中生在生物学习中实现健康成长。对此，高中生物教师便可借助大数据技术来设计更加科学、有效的生物教学计划，为培养学生的生物素养做准备。
课程资源是实施生物教育的基本载体，而常规的高中生物教师将教材、教辅资料作为组织生物教学的唯一依据虽然会帮助高中生熟悉生物知识，但是却存在资源不足这一客观问题，很可能会限制学生生物学科思维的发育。对此，高中生物教师要积极借助大数据技术来完善课程资源，拓展生物教学视野，进一步优化学生生物素养的形成与发展。就如在“孟德尔的豌豆杂交实验”一课教学中，笔者便从大数据平台整理了一些生物学家还原孟德尔做豌豆杂交实验的实验视频资料，结合这些生物学家对这一实验的改进与创新整理了拓展学习资料，便于高中生进一步了解孟德尔在豌豆杂交实验中所发现的相对性状与遗传规律知识，以及这些生物知识对人类社会飞速发展的相关内容，希望可以进一步拓展学生的生物学习视野，完善学生的知识储备。另外，本班有少部分学生对遗传实验与分离定律很感兴趣，想要了解关于遗传知识的更多资讯。对此，笔者也积极整理了生物数据平台中关于遗传知识的相关资料，鼓励学生展开拓展学习。
学情，是指学生本身的素质特征与学习情况，是组织高中生物教学的基本依据。与常规的“师本教育”最大的不同之处在于，新课改下的高中生物教学要始终坚持以学生为中心，既要根据学生需求选取生物课程资源，也要选择有利于突出学生主体地位的教学方法，而这就需要高中生物教师全面了解学情信息。对此，高中生物教师可借助大数据技术汇总全面的、实时的学情信息，由此确定最终的教学计划，确保每一节生物课都能提升学生的现有水平。为了了解更全面的学情信息，笔者会充分利用本校的极课大数据中的云储存功能来记录本班学生在生物学科中的学习表现，定期更新学情资料，以便据此设计出符合学生需要的生物教学活动。比如，在“细胞中的糖类和脂类”一课教学中，笔者便利用大数据平台记录了本班学生的学习表现，从学生回答问题的次数与正确解题的频率、与同伴合作交流的方法与效果、对本课知识的理解程度、主动质疑的表现与问题质量等多个层面登记了学情信息，结合学生的自我评价结论把握了学情特点。借此，笔者便会设计课后练习，重点整理了糖类的种类、作用以及生物大分子的相关问题，以便进一步巩固知识认知。
教学评价是教学系统中一个重要的组成部分，对课堂教学具有导向作用。常规的高中生物教师过于依赖考试评价，使得教学评价局限在了结果层面，无法获取全面的评价信息。对此，高中生物教师应该要积极借助大数据技术全面评价高中生物教学的整个过程，切实保证教学评价的精准性与全面性宝博体育，以便切实发挥教学评价的激励作用，促使学生稳步提升自己的生物学科能力。在实施教学评价时，笔者一般会利用极课大数据平台进行试卷评析，借助这一先进的大数据测评软件来分析本班学生在生物考试中的具体表现，观察本班学生的平均分数、集中区域，以及需要重点关注的学生与知识点，借此展开精准的考试评价，让学生清楚地认识到自己的不足，结合极课大数据平台所提出的学习建议调整学习计划。同时，笔者还会结合自己平常利用云储存软件所登记的学生资料进行过程评价，由此实施赏识教育，帮助学生端正态度、树立自信。总而言之，在高中生物教学中引入大数据技术能够让高中生物教师利用先进的云计算技术来设计出有效的生物教学计划，使得生物教学走向标准化、高效化。因此，高中生物教师要正视先进的大数据技术，积极学数据技术的应用要点与操作方法，全力促使学生生成生物智慧。
[1]冯美文.基于大数据的高中生物试卷讲评研究[J].学周刊，2019（17）:24.
教学重难点的处理直接关系到学生的理解程度，关系着教学的成败。重点是学习其他知识的基础，而难点则是基于学生现状，理解起来较为困难的；不管是重点还是难点，仅仅依靠教师单纯的语言描述或是阅读教材都是难以理解的，学生往往只是死记硬背，而根本没有理解，无法运用，无法用于解决现实问题。这一直是传统教学的最大“瓶颈”，是教师最为头疼的问题。现代信息技术可以跨越时空的限制，直观、形象而动态地呈现知识，利用自身的特殊效果来将学生的思维与注意力引向教学重难点。尤其对于一些难点问题，现代信息技术可以利用自身强大的优势，化抽象为形象、化静态为动态，化无形为有形、化微观为宏观，将文字描述的知识点变成活的物体与场景，这样更能在学生的形象思维与抽象的知识间搭建桥梁，缩短由形象思维发展到抽象思维的距离，加强学生的理解，有效地突出重点、突破难点。
传统教学中以语言描述、黑板板书为传递信息的主要方式，费时费力，教师教学负担沉重，但整个课堂教学密度与课堂容量非常小，如何在有限的时间内尽可能多地实现知识的互动呢？现代信息技术实现了输出方式的多元化，正是进行高密度的知识传授，大信息量的优化处理的重要手段。首先，教师可以提前将所要讲述的内容存储于电脑，课上只要进行相应的操作，就可以将所要讲解的内容图文并茂地呈现出来，将教师从繁重的板书中解脱出来，教师就可以有更多的时间来与学生进行互动探究，从而能在有限的时间内尽可能多地来传递信息。其次，表现手段多元，扩大信息输出量。现代信息技术以图片、文字、音频、视频等来传递信息，这使得信息的种类更为多元，内容更为丰富。1.图片。众所周知，图形不是语言，但是却比语言更加直观、更加形象，更能吸引学生的注意力，同时还包含着更多更丰富的信息，甚至可以传递许多语言所不能表达与描述的信息。2.动画。动画将图片与文字结合在一起，并能够利用图形的缩放、移动、颜色的渐变等一些特殊效果来集中展现，更加生动，富有动态感。现代信息技术都可以充分利用图形、动画等来将学生带入图文并茂、声像俱全、动静结合的教学情境中，这正是增大知识密度、扩大课堂容量的重要手段。
生物学科是一门研究人类生产生活的生命学科，其内容广泛，跨越度大，小到细胞大到生物全部都是生物学科的研究对象，可以说只要有生命存在的地方就有生命研究。这决定了我们的生物教学不能只是就教材讲教材，而是要践行新课改所倡导的大教学观，将教学的触角延伸到无限的生命空间。生物学科既然是研究生命运动的，其传递信息的方式就不仅是文字以及插图，还有更为丰富的表现形式。现代信息技术不仅有强大的互联网为依托，同时还具有强大的综合功能与表现效果，可以实现多种教学资源的优化与重组，开发出以教材为中心的多种资源的整合，极大地丰富教学内容，让我们的生物教学与社会接轨，与世界同步。如我们可以将当今全世界人类所面对的人口、资源、环境、粮食等话题以图文声像地形式引入课题，让学生真正学到有用的生物知识，能够更深刻地认识到生物学科与人类息息相关。
学生存在一定的差异，这是客观事实。在传统教学中这是教学的最大问题，但是在现代教学中这却正是教学的重要资源。学生有着鲜明的个性，促进学生富有个性的成长，引导学生展开富有个性的学习，这正是新课程改革的重要理念。现代信息技术具有很强的交互性，信息量大，处理速度快，可以为学生提供个别化的学习环境宝博体育，让学生根据自己的基础知识、接受水平来选取适合自己的学习方法、学习进度与难易程度，更能真正实现因材施教。处于这样的学习环境与学习模式之中，更能突出学生学习的主体性，展现学生不同的学习个性，让每个学生都可以基于自身基础选择最为合适的方法展开自主学习，使得学习更加贴近学生的最近发展区，更能促进学生自身的全面发展。
生物学是一门实验科学，通过对此课程的学习，学生能够了解自然、接触自然和探索自然，引导学生从现实生活中的普通生物学现象入手，通过细致的观察、严谨的探究与脚踏实地的实践等学习方式，进一步熟悉和掌握生物学科的基础知识和基本技能，形成良好的生物学素养。因此，在生物课程教学的过程中应选择适宜的教学方法和手段体现生物学科的特点，利用多种教学媒体把纷繁的生物现象直观地展现在学生面前。现阶段，现代教育技术应用于生物课程教学己经成为必然趋势，然而如何在教学过程中合理运用现代教育技术才能达到优化教学效果是非常值得讨论和研究的问题。
现代教育技术优化课程教学的主体是课程，是“教”与“学”的整个过程，而非教育技术本身。二者结合的最终目的是为了更好的完成生物课程教学的目标，培养学生的观察力、实践能力和创新精神。如果在实际教学中出现“为了使用而使用”、“只要技术不要教育”，不重视甚至忽视课程教学目标的实现（例如课件设计与制作过分追求“精美”与好看，信息技术手段的运用过分追求形式上的多样性与花哨），其结果必将是拣了芝麻丢了西瓜，以致违背了使用现代教育技术的初衷。
建构主义学习理论认为“知识是学习者在一定的情境下，借助其他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得”，教学过程既是知识的传递过程，又必将是知识的处理和转换过程。建构主义提倡的是在以学习者为中心、配以教师指导的学习形式，它一方面要求学生由外部刺激接受者转变为信息获取和建构的主体，另一方面也要求教师要由知识的传授者转变为学生学习过程的帮助者、促进者以及高级合作者。这就要求教师能够借助必要的现代教育技术创设建构主义学习氛围和情境，优化运用多种现代教育技术手段，使学生学会探索、学会合作、学会学习，同时应增加人与人之间、人与教学资源之间的交互性，实现资源共享和交流沟通，从而改变传统的教学方式和学习方式，提升教学效率，培养学生的创新能力和实践能力。
生物课程教学过程中，教师既是知识的传播者，又承担着指导学生学习、培养学生实践能力和促进学生发展的角色。因此，应用现代教育技术既要发挥教师的主导作用呈现知识信息，又要重视学生的认知主体作用，充分调动学生学习的积极性、自主性、协作性和探究性。教师“重在启发、贵在引导、妙在点拨、巧在帮助”，使学生能自发地去探索、体验、创造和合作，促进学生学习的正向迁移。现代教育技术优化课程教学的体现就是要在教学媒体的作用下，以实现教学目标为目的，凸显学生的主体地位和教师的主导作用，构建和谐、合作的生关系，培养学生的协作、探究和创新的能力。在这种教学结构下，教材已不再是唯一的学习资源，学生可以多方位地获取媒体元素和信息资源，教师则更加关注的是信息资源开发、设计和管理，以及如何利用信息资源有效地扩大学生的认知范围，使“主导”的形象日益丰满，同时也使得现代教育技术的应用呈现多元互动的教学形态。
学生是教育教学的主要参与者，这里的学生指的是群体而不是个体，运用现代教育技术要能够使全体学生受益。这就要求教师能将理论联系实际，教学设计要能够关注课堂的，并给予鼓励和帮助；能够按照“最近发展区”的原则，在教学设计上注意层次和梯度，促进所有学生共同进步；注重培养学生对信息的获取、甄别、加工和整理能力，将外在的信息内化为自己的知识结构。另一方面，学生也能够通过学习获得深层次的认知体验，逐步形成一定的质疑能力和组织信息的能力。此外，现代教育技术的应用要有利于学生广泛的参与、积极的情感投入，并能使其在学习中体验到愉悦的成就感。
一个学科的教学规律、方法和手段，是前辈历经千百年的实践、总结和完善获得的，如果教师能够合理运用传统教学手段，同样可以达到提高教学效果的目的。现代教育技术与传统教学手段一样，都是完成教学任务、实现教学优化的手段，它们之间没有贵贱优劣之分，而且现代教育技术也不是万能的，要想发挥其优势就必须在教学设计的过程中认真分析哪些内容需要利用多媒体教学手段，即现代教育技术主要应用在哪些方面。也就是说，现代教育技术应当是传统教学手段和现代信息技术的优化与整合宝博体育，而不只是单一的现代信息技术手段在教育中的运用。
基因工程课程作为生物技术的核心内容，已成为生命科学研究诸领域中最具生命力、最引人注目的前沿学科之一［1］。基因工程课程作为一门十分重要的专业核心课，课程质量关系到学生的专业素质的提高和创新能力的培养。构筑学生的理论和实践知识结构，努力培养高素质创新人才。转变高等院校的教育思想和观念，改革传统的教学方法和模式［2］。如何对应用型本科院校生物技术专业基因工程课程进行教学改革，既满足国家专业建设的需要，还要发挥特色服务地方生物产业发展的需求［3］。为了提高基因工程课程的教学质量和教学效果，培养学生的学习积极性，及时掌握学生的课堂学习以及课后预习复习是基因工程课程教学改革的重点。结合洛阳理工学院环境工程与化学学院的实际情况，重新修订了基因工程课程教学大纲，重点修订了教学内容、改进教学方法及手段宝博体育，运用现代化教学手段，辅助“线上”教学平台，改革考试评价标准，考核成绩采用过程性评价和结果性评价。
基因工程课程作为一门专业技术性很强的课程，学生要具备一定的生物学基础，在洛阳理工学院环境工程与化学学院，基因工程课程课在大三下学期开设，与之相关的一些专业基础课如分子生物学、微生物学、遗传学等课均已开设，学生已经掌握与课程相关的理论和实践基础。为了避免课程内容的交叉重叠，我们精选了一些教学内容，改革了教学方法，例如PCR技术，重点讲述基因表达调控在分子生物学中的作用，基因工程课程采用提问回顾的形式进行。选用由袁婺洲主编的国家精品课程教材基因工程课程，内容包括两部分:第一部分讲述基因工程课程的基本概念、流程以及基因工程课程的发展简史和研究意义，基因克隆的工具酶和载体、目的基因的制备与鉴定以及基因工程在基因功能研究中的应用等理论知识。第二部分讲述基因工程课程在转基因植物、基因治疗和基因工程药物等方面的应用及最新研究进展和动态。
基因工程课程要求学生必须接触一些前沿性知识。传统的教学方式已不能满足于启发和引导学生学习该课程的主动性和积极性，需要教师积极探索新的教学方法和手段，对理论知识主要采用提问式和启发式教学。例如，在讲绪论部分时抛出三个问题:“什么是基因克隆”“什么是基因工程课程”“我们身边都有那些转基因产品”。随着学生的积极思考与问题的导入，选择学生感兴趣的内容作为切入点，既可抓住学生的注意力，又可活跃课堂气氛。授课过程中对一些比较抽象的知识点引入网络视频、flas等，以提高学生的兴趣。如讲解PCR混合体系时，采用动画转换视频，使学生直观地了解到PCR体系内部的变化过程;在讲授目的基因的筛选与鉴定时，关于westernblot、southernblot等核酸杂交技术，由于本实验室条件有限，学生基本没机会去接触这些实验，通过观看视频录像，使抽象、难以理解的基因工程课程原理和方法变的更加具体，更加容易理解和掌握。由于基因工程技术的迅速发展，其已渗入到各行各业，为了培养学生查阅整理文献资料以及制作PPT的能力，提前给学生布置几个专题内容，让学生分组准备。先由小组学生来讲解，各组再根据制作课件的情况、讲解情况进行打分，将其作为过程性评价的一部分，不仅锻炼了学生的语言表达能力，也提高了学生认线引入课堂辩论赛，锻炼了同学们的思考辩论分析能力
运用基因工程技术的利弊有其两面性，组织学生课程辩论赛，使教学方法与手段多元化［4］。基因工程技术是一把双刃剑，通过一些转基因热点问题的争议，如“转基因食品的利与弊”“克隆人的利与弊”“转基因植物的利与弊”等，组织学生参加课堂辩论赛，通过实施辩论，提高学生查找、总结处理信息的能力，深入预习和复习所学的知识，使小组成员体会到团队合作的重要性。通过在基因工程课程中引入课程辩论赛作为一种全新的授课方式，问卷调查发现学生对这种教学模式收获很大，在教师的引导下，同学们都能够积极的参与。
随着多媒体教学的发展，传统的教学手段已不能适应现代生物技术的发展，采用现代化的教学方法代替传统教学手段已成为教学发展的必然［5］。今年受疫情的影响，很多高校都进行了网络教学，基因工程课程课程在基础性教学模式上也引入了网络辅助教学，我们采用传统教学方法，加上超星学习通在线教学，把课件、学习资源、课程动画、习题上传到学习平台，便于学生提前预习和课后复习，充分利用“线上”信息，为学生提供丰富的资源，运用视频动画将枯燥的教学内容变得更加浅显易懂。一方面教师可以看到自己上传的资源被学生下载，每位学生在线观看了多长时间视频，查看每个学生参加了多少活动等。另一方面，可以在线发送通知，在线考勤、章节测验、答疑、辅导等教学环节。
21世纪是以信息化为特征的时代，个性化学习、碎片化学习已成为信息时代教育发展的重要特征。在信息时代的大环境之下，现代信息技术融入教育已经是主流，移动网络、智能手机和平板电脑的迅速发展与普及，微博、微信、微电影等微文化正悄悄地进入了我们的生活，这直接引发了学习方式和课程形式的变迁，微课就这样顺应时代而产生。
微课由美国科罗拉多州林地公园高中两位化学教师发明。这所学校地处山区，交通不便，经常出现学生缺课，为了解决这个问题，他们尝试把教学内容录制成视频，配上PPT和讲解，专门发给缺课的学生用于补课。慢慢地，这两位教师又有意识地让所有学生提前在家看视频听讲解，自主学习，第二天在课堂上开展讨论、练习，学会应用，这种教学模式受到越来越多学生的欢迎，由于和传统的课堂学习正好相反，所以人们称之为翻转课堂。2008年，美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师戴维彭罗斯从理论和模式的角度，提出了“微课程”，并首创了声名远播的“一分钟的微视频”，这为翻转课堂的发展奠定了基础。但这种教学模式直到2011年才开始在全球大热，引起全球教育界的对微课的关注与争论，这要归功于毕业于哈佛大学的孟加拉裔美国人萨尔曼可汗，他创办了“可汗学院”，将放在YouTube的视频同步在自己的网站上，利用网络影片进行免费授课。目前，微课、慕课、翻转课堂等在国内外受到了广泛的重视。国内率先提出“微课”应用研究的是广东省佛山市教育信息中心的胡铁生，他认为，“微课是以微型教学视频为主要载体，针对某个学科知识点或教学环节而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程”。教育部高校教师网络培训中心这样定义“微课”：是指以视频为主要载体记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。认知负荷理论认为，影响认知负荷的主要因素有个体的专长水平（即先前知识经验）、学习材料的复杂性及学习材料的组织呈现方式。教学内容简单、组织形式单一的课堂，认知负荷过低，造成教学时间浪费；教学单元知识点繁多的课堂，认知负荷过高，阻碍学习者的知识建构活动，也容易造成学生注意力涣散。教学的理想模式是学习者可以根据自身实际情况，灵活自主地对重难点、要点、技能点等知识进行满负荷学习，而短小精悍的微课恰好满足了教学理想模式的要求。
微生物检测是食品安全控制链中重要的监控点，在食品企业中有专门设立的微生物检验岗位。该课程是一门知识点多、技能性强的课程，传统教学中，一般先是教师讲解、操作演示，再让学生模仿操作练习[11]。这就带来两方面的问题，一方面，教师在讲解演示的时候，学生识记式地在大脑里过一遍，等自己动手操作时就会出现茫然不知所措、一团乱等现象，或是不知道如何准备，或是忘记操作步骤的先后，或是不关注细节，更多的是完全不知道该如何操作。这样一次课下来，学生会产生挫败感，导致对学习本门课程的兴趣和积极性受到打击，且操作课一般具有连贯性，缺乏对其中一个技能的掌握，就会影响到下个技能的学习，如此，会形成一个恶性循环，面对太多的困难，学生便会处于一种想学又不知从何学起的状态；另一方面，课程中的有些操作技能，需要教师不断地重复讲解和演示，这不仅增加了老师的负担，且在学生操作练习过程中，一旦发现某个或小部分学生有不规范或不正确的操作时，教师的关注力将不能分布于整个课堂，这样就很容易忽略其他学生发生的情况。此外，对于中职生来说，本门课程中有一些专业性较强的名词解释和概念定义，如菌落总数、大肠菌群的定义，如果仅有语言描述，学生很难接受并理解。针对上述的种种情况，若能设计一段时长不超过5分钟的生动形象的微视频，学生或能在最短的时间理解并牢记。因此，将微课程引入微生物检验检测课堂，既能解放教师重复劳动的时间，又能使抽象的内容具体化，微观内容宏观化，提高学生学习兴趣进而促进有效课堂的形成。例如：可以将实验准备、样品称量、实验操作等环节分别录制成一段简单视频录像或制做成一段简单有趣的动画，甚至可以设计成一款通关小游戏作为课前预习或课后巩固配合教学。学生可以根据自己的实际情况，随时随地停下来反复学习领悟，琢磨参详。
以“项目一细菌菌落总数的检验”为例，在最后的检验报告中有“实测结果”这一栏需要填写，这需要学生能够分析三个稀释度下的菌落数平均值，并根据不同情况选择不同方法进行计算，但对于计算能力欠缺，基础薄弱的中职生来说，这里一直是个难点，而这个难点又恰恰是该项目的重点之一，且另一项目“霉菌和酵母菌的检验”也有这样类似的内容，因此需要学生能够掌握并能运用至实际情况。鉴于此，我们选定“细菌菌落总数的检验实测结果的计算与报告”为一次微课内容，并根据这个内容的特点选定采用可汗型微课，该类型的微课可使用手写板制作。教师前期需要构思好教学过程，准备好录制时所需材料，比如：确定好三个稀释度及每个稀释度下的菌落数；计算过程；学习效果的检测小练习等。录制结束后再用相关软件进行剪辑、美化、配字幕，最后配音。根据内容特点、学情，尝试采用翻转课堂的教学模式。课前，先将微课视频上传至班级群里，通知学生下载。课上，将课堂分为四阶段，第一阶段，学生在规定的时间内自主学习视频，同时要求将学习过程中遇到的问题记录下来；视频学习结束后，将组内每位成员的问题汇总，小组长组织讨论，组内互相帮忙解决，并列出组内不能解决的问题，张贴于本组的墙上；再采用画廊参观的形式：每组留守一位学生，剩余学生到其他组帮忙解决其他组的问题，且要教会那位“留守”学生，让那位“留守”的学生教会组内其余学生。还有不能解决的问题，教师全部答疑。第二阶段，检查学习情况，完成教师预先准备好的小练习，小练习分三部分，第一部分仅更改数字，其余与视频一样，第二部分更换稀释度，第三部分更换计数范围，这样逐步增加难度，以便检测学生是真的学会了，还是仅仅是依样画葫芦，同时也培养学生的知识迁移能力。第三阶段，以小组为单位对菌落计数的规则进行归纳总结，让学生通过自主学习后能够概括出六种情况，教师再补充非常规情况的菌落计数。第四阶段，实战演练，鼓励学生尝试计算出自己检测报告上的实测结果。在视频学习效果检测后，班级的一位性格外向的学生主动说：“老师，我喜欢这样的方式，完全是根据自己的节奏去把握，这才是我的学习我做主！”这时，其余学生纷纷表示有兴趣，并且自信心更足了，还有学生说自主学习视频时就担心自己学不会，还反复观看了好几遍。
微时代的到来不仅对我们的生活产生了巨大的影响，也为我们的教育教学提供了更多创新的空间与途径。微课是新时代教学、学习的另一个方向性的导向，是一种以学生为本的教学研究，调动学生所有的感官参与学习，每次小小的量变引发无穷的质变。因为是微课，所以它在广度、深度和复杂度方面还存在不足，这需要在今后的实践中不断完善。总之，微课教学在《微生物检验检测》课程中应用的可能性还需要进一步研究与实践，在课程内容重难点选取、环节设计、内容呈现、交流反馈等许多方面还有待优化，尚需进一步探讨。
[2]马红芝.教育实习微课程的开发与应用[D].2012.4.[3]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011,(10):61-65.
[6]胡铁生.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教,2013:36-41.
相对而言，生物属于一门偏重于自然科学的学科，很多教学内容都是需要以学生的感性理解为基础的。然而现实中，很多学生对于自然界具体的生物特征及其一些生活习性却往往缺少最直观的、感性的理解认识，从而导致学生对于生物仅仅具有一种模糊的感觉，很难继续深入探讨学习。教师要克服这些教学弊端，就必须把抽象的、间接的、微观的知识概念，通过有效转化，能够及时运用多媒体进行形象展示，使其直接地呈现在学生面前。这里，还需要教师能够吃透教材，善于以教材为点，通过网络搜集资源，灵活利用多媒体进行知识整合，从而让间接的变成直接的，微观的变成直观的。例如，在学习“观察草履虫的形态结构和生活”时，由于学生对草履虫不太了解，教师可以先用多媒体播放草履虫的外形以及它的活动视频，让学生直接感知。对于学生较难理解的草履虫形态结构，教师可以先通过多媒体放大草履虫外形让学生观察，然后再用显微镜来观察、对比，从而理解细胞的具体结构。又比如细胞分裂，即便用显微镜观察，学生也很难发现。过去仅仅依靠教材的文字描述来理解，让学生直接背诵理解，这有点形而上学；然而现在却可以通过多媒体的呈现，将细胞分裂过程通过“慢镜头”慢慢呈现，从而让抽象的知识变得更加直观。再比如，学习“动物栖息地的保护”这一章节，如果仅仅靠说教，让学生明白这些濒临灭绝动物的现状确实有点困难，但是通过多媒体的呈现，可以使学生了解东北虎、大熊猫等濒临灭绝动物的生存状况，了解环境的破坏对这些动物造成了多么大的影响。这样通过演示对比加深学生对这一章节内容的印象，从而唤起他们对大自然、对动物的保护意识。
对于生物学科来说，生物的生理功能往往是教学的重点，也是难点。依靠传统的讲解说教，教师不仅感到很辛苦，而且还会事倍功半。毕竟学生缺少感性认识，对此理解自然非常困难，甚至还有可能在一定程度上产生畏难情绪。在具体教学过程中引进多媒体技术，利用快捷、直观、形象的动画展示，以及具体生动的文字解说，不仅图文并茂，可以使比较复杂的生理结构变得具体化、形象化，而且还能最大限度地激发学生兴趣，突破教学重难点自然也就变得非常容易了。另外，引进多媒体，通过人机对话、人机互动，乃至情境再现的形式，还可以丰富教学环节与教学内容，优化教学环境，从而最大限度发挥学生的主观能动性。例如，组织学生观察“鱼是怎么呼吸的”。如果单靠教师说，或者出示实物，让学生去想象是有点困难，自然理解也就很难到位。这里，教师可以把鱼的呼吸过程制作成动画，可以把鱼的呼吸道的有关位置、具体部位，以及颜色变化等，都通过动画形式展现出来。针对重点部分，比如腮，教师还可以放大，引导学生观察其颜色、形状以及具体作用；针对细微部分，比如腮丝，教师可以截取，再次放大，引导学生观察血管，用动画形式表示水的流动方向，空气的行径路线等，甚至还可以用动画展现氧与二氧化碳在腮血管里进行交换的过程。这样学生边看、边听教师讲解，边思考、边分析，就会明白鱼鳃为啥是红色的，水中的氧是怎样在鱼鳃中进行交换的。利用多媒体教学，学生对鱼的呼吸也就有了进一步的认识。“光合作用”的教学也是如此。教材是把这一内容分别安排在三个章节里，并且安排了三个实验，分别来说明原料、条件以及产物等。虽然在一定程度上分解了难度，让教师便于教、学生便于学，但是如果用多媒体动画来展示，则可以一节课完成，并且学生也容易理解。比如，通过“天竺葵的绿叶在光下制造有机物”这一个演示实验就可以证明光合作用的具体生成物是淀粉，而光则是必须的条件。这样既节省了时间，更重要的是让复杂的内容变得简单。
生物学科中，具体的生理进化过程比较缓慢、比较细微，甚至抽象，而学生的思维往往是直观的、具体的。比如，血液的流动、呼吸、细胞的变化等，相对而言，属于微观，学生理解起来有一定的难度。但是，通过多媒体的运用可以让微观变得宏观，可以让静态缓慢变得动画而直接。因此，教师在整合多媒体运用的过程中，也需要精心选择图片，精心选择音乐，甚至还需要设计每张图片的播放形式，从而让整个播放过程与生理过程趋于一致。这样，有效的动态呈现过程，不仅给学生带来知识，更重要的是一种美的享受。此外，教师在选择图片时还需注意图片的科学性，图片线条要清晰、色彩要柔和、比例要大致相当，从而在整体上给学生营造一种和谐的美。通过教师精心的准备，推动多媒体教学更直观形象。例如，“血液循环”这一章节的教学。过去，有很多教师喜欢直接讲解，或者干脆让学生进行背诵。虽然也有教学重点，但是由于教学内容比较枯燥又比较抽象，导致学生提不起兴趣。而现在这一教学过程中，利用多媒体，既能清晰呈现整个血液的流动过程和心脏的跳动过程，也能激发学生兴趣，增加他们的感性认识，使枯燥的知识变得富有情趣。教学中，教师可以出具心脏模型，提出问题，让学生思考血液先经过那个心室，后流经哪里。然后，通过多媒体呈现，用光点先把“腔”进行强化，接着再强化“瓣膜”。在整个过程中，还可以用血管与腔联系，分别用不同的颜色进行强化。教师还可以强化“心脏”，通过多媒体呈现心跳的动画。在具体的演示过程中，教师还可以根据内容进行时间控制。可以边讲解边显示，一来让学生在具体形象中巩固知识，二来激发学生兴趣，让学生乐于接受，从而让学生快乐学习。结果显示，利用多媒体教学，85%的学生能够通过回忆画出血液循环图，90%的学生能够具体描述血液循环内容。