（课程与教学论专业论文）基于网络的生物化学课程改革.pdf

y 4 6 3 0 7 3 摘要 | 目前我国高等院校对网络环境硬件投入相对重视，而忽视了学习资源软件建 k 设。使得即使有好的网络环境，可供学习的资源确不多。许多学术期刊对网络环 境下的教育争论热烈，而对开发一门网络课程缺乏研究，对网络课程的整体框架 及组织形式的研究还不完善。许多高校只停留在课件制作上，既缺乏必要的教育 心理学理论指导，也无统一的技术规范，制作过程具有很大的随意性、盲目性， 更无系统性和科学性。 “生物化学”作为一门重要的基础学科，是公认的难学、难教的学科之一。 因为生化反应过程多、分子结构大、物质的代谢过程复杂。教学知识表达困难， 导致教学效果差。传统的教学模式严重影响了“生物化学”的教学质量如果能 用多媒体手段来辅助教学，将大大提高教学质量但目的i n t e r n e t 网上资源较少， 更没有“生物化学”同络课程可供借鉴 基于以上原因，怯论文以高师化学专业“生物化学，课程作为依托，结合 现代信息技术及已成熟的教育心理学理论作指导，对“生物化学”网络课程进行 开发。其主要研究的工作为：、分析了为什么要用现代教育技术革新“生物化 学”课程以及革新的观念和原则；二、在具体实践中，以教育心理学理论为指导， 以教育部远程教育资源委员会提出的现代远程教育资源建设技术规范为依据， 结合多种应用软件系统地丌发了“生物化学”网络课程前六章的基础内容；三、 构建了“生物化学”圈络瀑程的堪拯绫塑，并对刻学科的基础知识部份内容作了 初步的知识单元结构的化分，加工制作了相当数量的动画类素材及图形类素材， 并力求通过“生物化学”网络课程丌发的实践揭示网络课程丌发中新的理念和方 法等；四、将已丌发的部份课程内容用于实际教学，效果较好，学生评价较高。 关键词：生物化孝；网络；课程 父 x a b s t r a c t a tp r e s e n t c h i n e s eu n i v e r s i t i e sm a k em u c ho fi n v e s t m e n ti nc o n s t r u c t i o no f h a r d w a r ef o rg o o df a c i l i t i e so fn e t w o r k ，o v e r l o o kt h e c o n s t r u c t i o no fl e a r n i n g r e s o u r c e i tl c a d st ot h es h o r t a g eo fl e a r n i n gr e s o u r c ei no u ru n i v e r s i t i e se v e ni ft h e r e a r eg o o df a c i l i t i e so fn e t w o r k t h o u 曲an u m b e ro fa c a d e m i c a l sj o u r n a l sd e b a t e s t r e n u o u s l ya b o u te d u c a t i o nu n d e rn e t w o r kc i r c u m s t a n c e ，b u tt h e yh a v en o t d o n e e n o u g h r e s e a r c hw o r ka b o u tt h ee x p l o i t a t i o no f aw e bc u r r i c u l u m ，i t sw h o l ef l a m ea n d i t so r g a n i z a t i o n a lf o r m a l i t y t h e yl a c kt h en e c e s s a r yt h e o r yg u i d eo fe d u c a t i o n a l p s y c h o l o g ya n ds t a n d a r dt e c h n o l o g i c a ls p e c i f i c a t i o n t h e ym a k et h el e s s o na r t i c l e s f r e e l ya n db l i n d l y , l e ta l o n es y s t e m a t i c a l l ya n ds c i e n t i f i c a l l y “b i o c h e m i s t r y ”i sa ni m p o r t a n tb a s i cd i s c i p l i n e i ti sg e n e r a l l yc o n s i d e r e do n eo f t h em o s td i f f i c u l td i s c i p l i n e st h a ti tt ob et a u g h ta n dl e a r n e d b e c a u s et h a tb i o c h e m i c a l r e a c t i o ni sn u m e r o u s m o l e c u l a rs t r u c t u r ei sl a r g ea n dt h ea n a b o l i s mo fs u b s t a n c ei s c o m p l i c a t e d t e a c h i n gc o n t e n ti sd i f f i c u l tt oe x p r e s sa n dt h et e a c h i n gr e s u l ti s b a d t r a d i t i o n a l t e a c h i n gp a t t e r n a f f e c t st h e i m p r o v e m e n t o f t e a c h i n gq u a l i t y o f “b i o c h e m i s t r y ”s e v e r e l y , i ft h i s c u r r i c u l u mc a nb e t a n g h tb ya d j u v a n th e l p o f m u l t i m e d i ai n s t r u m e n t a l i t y , t h e r ew i l lb eag r e a tr i s eo f t e a c h i n gq u a i l t y ，b u tt h e r ea r e f e wt e a c h i n gr e s o u r c e si no u rc o u n t r ya n dt h e r ea r en o “b i o c h e m i s t r yn e t w o r k c u r r i c u l u mo ni n t e m e tw e bf o rc o n s u l t a t i o n f o rt h er e a s o n s ，t h ea u t h o rh a ss o m er e s e a r c hw o r kf o r e x p l o i t a t i o n o f “b i o c h e m i s t r y ”w e bc u r r i c u l u mb a s e do nt h e “b i o c h e m i s t r y ”c u r r i c u l u mo fc h e m i c a l d e p a r t m e n ti nn o r l n a lu n i v e r s i t i e sa n du s et h em o d e m i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n d m a t u r ee d u c a t i o n a lp s y c h o l o g i c a lt h e o r ya st h eg u i d e t h ec a r d i n a lr e s e a r c hw o r ki s t h e f o l l o w i n g ：f i r s t a n a l y z e d t h er e a s o no fi n n o v a t i o no ft o “b i o c h e m i s t r y ” c u r r i c u l u mb ym o d e me d u c a t i o n a lt e c h n o l o g y , t h ei d e aa n dp r i n c i p l eo fi n n o v a t i o n ； s e c o n d e x p l o i t “b i o c h e m i s t r y ”n e t w o r kc u r r i c u l u mf o r e s i xc h a p t e rr a d i c a ic o n t e n t b y i n s t m c t i o no fe d u c a t i o n a la n d p s y c h o l o g i c a lt h e o r y s u b j e c t t om o d e r n f a r d i s t a n c ee d u c a t i o nr e s o u r c ec o n s t r u c t i o nt e c h n i c a l 勋e c 圻c a t i o np u tf o r t hb y f a r d i s t a n c ee d u c a t i o nr e s o u r c ec o u n c i lo fe d u c a t i o nd e p a r t m e n t a n db yu s i n g m a n yk i n d so fa p p l i c a t i o ns o f t w a r e ；t h i r d m a d eu pm o d u l eo f “b i o c h e m i s t r y ” n e t w o r kc u r r i c u l u m ， c a t e g o r i z et h i sd i s c i p l i n ei n t op r e l i m i n a r yk n o w l e d g es t r u c t u r e u n i t s m a d eal o to fa n i m a t e da n dg r a p h i c a lm u l t i m e d i as t o f fa n dt r yt or e v e a ln e w i d e a sa n dm e t h o d e t c o fn e t w o r kc u r r i c u l u m ；f i n a l l y , “b i o c h e m i s t r y ”n e t w o r k c u r r i c u l u mh a sb e e nu s e di np r a c t i c a lt e a c h i n g a n di th a sb r o u e a ta b o u tag o o de r i e c t a n dw o n s t u d e n t s h i g hp r a i s e k e y w o r d s ：b i o c h e m i s t r y ；n e t w o r k ；c t w r i c u l u m i i 1引言 1 1生物化学”的重要地位及影响其教学质量的主要原因 生物化学，是生物、化学、农学、医学等重要的基础科学，也是生命科学的 精华，它是多学科渗透、交叉和综合的自然学科，也是发展最迅速的一门科学之 一，从分子、细胞水平探索生命发展规律，从转基因动植物到高等有机体的整体 克隆，从人造皮肤、人工器官到组织工程，从基因诊断到基因治疗，这些均与生 物化学知识紧密相关。由英、美、德、日、法、中六国参与人类基因组计划( h u m a n o e n o m ep r o j e c t h g p ) 将人类的全部基因测序完成，是人类文明史上最伟大的科 学创举之一，在自然科学史上其影响远远超过“曼哈顿”计划和“阿波罗”计划， 而以重组d n a 技术为核心的生物技术制药为提高人类生存质量贡献突出，此外， 在改善和治理生态环境以及提高与人类生活息息相关的食品、营养、卫生等都与 生物化学知识密切相关；同时，对生命现象的认识和探索不仅是人类在2 l 世纪中 进一步认识自身和探索自然界奥秘的更新、更深地研究前沿，而且对生命现象本 质的了解及对生命现象控制和改变能力的提高将赋予人类巨大的创造力。在意识 形态方面对人体、动植物生命现象及自然现象的无知会引起信仰的偏差，导致封 建迷信与邪教泛滥，危及社会的繁荣与稳定，加强“生物化学”教学，能把握生 命科学知识的本质内容，有利于个人形成正确的人生观、世界观，有利于树立良 好的健康观念，提高环保意识，促进社会的发展与稳定。但目前全民生命科学意 识淡薄，对生命科学知识了解甚少。北京市的一项调查显示：北京市公务员中 许多人不知道什么是d n a ，近一半人不知道光合作用是小麦等谷物花粉生长和养 分积累的来源等。而我们学生学习的目的只是为了有一个成绩，能顺利毕业。随 着中学素质教学的开展，课程的改革及高考制度的改革，我们培养的学生如何面 对中学化学课程改革的要求也是一个迫切需要解决的问题，作为一名师范院校化 学专业合格的学生，作为一名合格的公民，都有必要学习和了解这一门学科。 “生物化学”作为一门重要的基础课程应该有其重要的地位。但在我们国内大 多数师范院校化学专业把它作为一门选修学科来开设，而且学时偏低，一般4 0 学 时左右。国外某些高校为培养中学化学教师将“生物化学”作为一门主修课程柬 丌设。如俄罗斯的h e r z e n 大学 2 l 为培养合格的中学化学教师将“生物化学”作为 中学化学教师的主修课来开设。说明“生物化学”在高师化学专业有重要地位， 这是值得我们借鉴的。 “生物化学”是公认的难学、难教、难记的课程，其重要原因是：一、生物化 学是多学科渗透、综合性较强的基础学科，学习者需要具备多方面的知识背景： 二、生物化学反应多，分子量大，有些分子还具有复杂的空间结构( 如蛋白质、 核酸等) ：三、物质代谢的中间过程多，许多反应还需要酶的参与，而且许多反应 是相互联系、协同进行的。而现实的教学方式是用黑板、粉笔、挂图等静念的方 式来表达动态过程，不能表达生化的变化过程，学生理解起来难度很高，教学效 果较差，学生缺乏学习兴趣，学生不能自主学习、协同学习。教师在黑板上讲， 学生被动学习，一些学生觉得没有兴趣，就不选它，即使选了也是“三天打鱼、 两天晒网”的来听课。因此，我们培养的学生知识面很窄，其结果是“生物化学” 这- - 1 3 重要的学科往往被忽略。另外，目前“生物化学”的教学模式是教师在发 挥主导作用，忽视了学生的主体地位。教学内容的设计、教学方法的选择、教师 进度的安排都由教师作决定，教师是教学过程的主导者、仲裁者，起主导作用， 学生是知识的被动接受者，没有发言权。在教学过程中，实施同步教学，全班同 学齐步走，整齐化一，忽视了学生的兴趣、能力和学习水平，无法真正做到因材 施教。而且，师生的交流被限制在剧定的时空当中，往往局限于从教师到学生的 单向交流，而学生与学生之阳_ i 缺乏交流、协作的机会。这样，学生的主体地位得 不到充分展现，主体性得不到完全发挥。为了提高“生物化学”课程的教学质量， 有必要对其教学模式进行思考。 1 2 信息时代对“生物化学”教学模式的思考 在近5 1 0 年间，从基础教育到高等教育，正在发生一场历史性的变革，这场 变革使教育模式迅速步入信息时代。国际2 l 世纪教育委员会向联合教科文组织提 交的报告教育财富蕴藏其中指出：“新技术使人类进入了信息传播全球化时 代；他们消除了距离障碍，正十分有效地塑造明日的社会，由于这些新技术，明 天的社会即将会不同于过去的任何模式。最准确和最新的技术可以提供，而且往 往可以及时地提供给地球上的任何一个人使用，并能达到最偏僻的地区。不久以 后，人机对话的技术将使人们不仅但能发送和输出信息，而且能不受距离和运作 时间限制地进行对话、讨论、传输信息和知识。信息技术使人类最新的教育、科 学、文化成果可以很快地传播，人人可以共享。同时信息技术的发展使人类进入 了学习化社会。学习化社会要求教育的中心主题从传统的“学习知识”转移到“学 会学习”上来。学生之间可以相互交流、讨论，不但本班同学之问可以相互交流， 2 通过电子邮件( e m a i l ) ，远程登陆( t c l n e t ) 、文件传输( f t p ) 、电子公告版( b b s ) 等形式，甚至可以在全球范围内进行交流和讨论。这样，可以促进教学模式由教 师主导向学生主体转变，更好的发挥、发展学生的主体性，满足学生不同主体的 需要。 信息时代教学模式的变革出现了“网络课程”这一新生事物。根据教育部远 程教育资源委员会出台的现代远程教育资源建设技术规范的术语定义：“网络 课程是通过网络表现的某门学科内容及实施教学活动的总和，它包括两个组成部 份：按一定的教学目标，教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。”就 是信息技术与课程的整合，根据一定的课程学习内容，利用多媒体集成工具或网 页开发工具，将需要呈现的课程学习内容，以多媒体、超文本，友好方式等进行 集成、加工处理，转化为数字化学习资源，根据教学的需要，创设一定的情境， 并让学习者在这种情境中，进行探索、发现，有助于加强学习者对学习内容的理 解和学习能力的提高。这一崭新的教学模式在近年的教学实践中正在被应用。据 统计显示，1 9 9 8 年全美大学提供的各类远程网络教学课程数量较多，9 0 的课程 是大学水平的学分课程。其中，公立大学的课程约占8 0 。课程主要集中在英语、 人文和社会科学、行为科学以及工商管理等学科；学分课程主要集中在本科层次 1 3 l 。 网络课程结构中，可以通过应用程序将各部分的共享资源有效地结合起来， 可以实时地享用最好的学校、教师、课程，可以得到图书馆、艺术文化资料，万 维网又使交互式多媒体技术直接运用于教育，使更多的学习者受益。网络课程通 过网络将分散的资源集中起来共同享用，学习者的视野将会大大扩展，在解决问 题时对信息的调用就会容易得多1 4 】。这个“知识产生学说”可不断地自我复制。 在网络课程的教学中，出现了教师、教学内容或教材( 包括文字教材、音像教材) 、 教育技术手段和教育方法以及学生的有机结合。学生的活动范围可以是学校、课 堂和社会。学生可以利用互联网，在网络上访问各种站点，获取各种信息，拓展 学生的活动范围，教学方式是集体化和个别化的结合，各个小组都有自己的讨论 专题范围，讨论者不受时空的隔阂所限制，可自由讨论感兴趣的问题。学校课程 及课程内容的载体( 教材) 将越来越不是学生学习的唯一渠道，或者说，课程、 教材的内涵与外延将发生越来越大的变化。 教学资源共享的重要途径是教学交互。网络教学既能进行社会交互，又能进 行个别化交互，具有交互的广泛性。课堂面授环境下的教师需要通过交互获得处 理来自学生的反馈信息，现场即时调整教学策略，有效控制教学过程。而学生的 交互需要在课堂环境下是受调控的，甚至是被压抑的。网络教学环境具有激发、 增进、实现交互需要的种种优势。手脑并用的均衡性( 促进神经网络与大脑的信 息交互，有利于个体的均衡发展) 、人机界面的友好性( 生成敏感视像语言，自主 控制教学资源) 、参与身份的隐匿性( 教学角色可扮演、可转换) 、参与机会、 资源利用的共享性，等等。由此，学生的交互需要( 心理能量) 可得到极大的释 放和满足。 网络时代媒体的附加值表现在资源获得和转播潜力两方面，它所创造的全新 学习环境是令人惊奇的。网络教学影响了教师个体和教育机构的性质和风格，它 使出版商、媒体公司都参与到教学中来，对教育机构提出了前所未有的挑战。网 络给教育带来的种种好处已引起了我国教育主管部门的高度重视，教育部去年初 决定实施“新世纪高等教育教学改革工程”【5 j ，提出要经过5 年左右的努力，初 步建成现代远程教育资源和服务体系。去年5 月又推出“新世纪网络课堂建设工 程”，计划用2 年的时间，建设2 0 0 门左右的基础性网络课程，案例库和试题库， 国家对整个项目将投资2 0 0 0 万元作为开发建设经费。应浚承认，对于网络课程完 整的开发将是个非艰巨的任务。由于基于i n t e r n e t 的网络课程与一般的多媒体教 学软件的使用环境、教学功能和教学作用不同，因此，探索和研究网络课程的开 发理论、构成要素、设计原则以及编写过程与方法具有重要意义 6 1 。在开发网络 课程中，我们还在起步阶段，许多问题还要深入研究，如要对与网络教育有关的 法律和政策问题进行研究；要对网络教学的课程设计与教学方法进行研究；网络 课程的体系、结构、形式应是什么样? 是否所有的课程都适合网络教育? 网络教 育与常规教育，电大的远距离教育的区别是什么? 要进行网络课程的技术研究等。 而且，未来教育网络课程的国际竞争也将是标准和规范的竞争，为此，我们必须 给予足够的重视。 1 3 本文研究的主要内容 信息技术的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。目前在国内高校对网络环境下的硬件建设比较重视。而网络课程严重不 足。有些课程特别是大多数理科课程还不能在网上找到，“生物化学”课程就是一 个例子。有些课程即使在网上能找到，但“课程搬家”现象严重，现在大多数高 4 校仍然是制作简单的课件用于多媒体教学，且资源分散e 设计者具有盲目性、随 意性，没有一定的技术规范，也缺乏教育心理学理论指导，没有多少人去系统研 究和开发一门具体学科和对课程进行精细设计。本文将高师化学专业“生物化学” 课程作为网络课程革新的对象。课程学习的内容主要来自国内“生物化学”教材 7 - 10 1 并参考了国外普通高校的“生物化学”教材】。为了丰富“生物化学”网络 课程的内容和加强与社会生活的联系，还参考了与“生物化学”知识密切相关的 国外教材 1 2 - 1 7 1 如“细胞生物学”、“微生物学”、“生物学的今天”“生命的探索”“懂 得营养”等学科的部份内容及些学术期刊如“生命的化学”【】驯或从网上寻找部 份内容。主要图形类素材均来自以上国外“生物化学”教材及国外相关教材。论 文探讨与分析了为什么要用多媒体革新“生物化学”课程以及革新的观念和原则。 并在已有的教育心理学理论指导下，在具体实践中，以教育部远程教育资源委员 会提出的现代远程教育资源建设技术规范ie 9 】为依据，结合多种应用软件如 d r e a m w e a v e r 、f l a s h 、f i r e w o r k s 、c h e m w i n d ( 化学专用软件) 、m s v i e w e r ( 化 学专用软件) 等系统地开发了“生物化学”网络课程前六章的基础内容，构建了 “生物化学”网络课程的模块结构，并对这门学科作了初步的知识单元结构的化 分，加工制作了相当数量的动画素材及图形素材，并力求通过“生物化学”网络 课程开发的实践揭示网络课程开发中新的理念及新的方法等。在实践中，大胆创 新，将技术性、科学性、艺术性融为一体，为“生物化学”网络课程注入了新的 活力。而且将已开发的部份课程内容用于实际教学，效果很好，学生评价较高。 当然，一门完整的网络课程的升发，将是一个系统的工程，“生物化学”网络 课程的许多其它功能还需要更多的人去继续研究。 2为什么要用现代教育技术开发“生物化学”网络课程 生物化学”的教学现状决定了该课程需要用新的课程形式来取代传统的课程 形式。应用现代教育技术即网络多媒体技术，丌发“生物化学”的网络资源，构 建“生物化学”的网络课程符合“生物化学”的教学特点。“生物化学”的网络课 程除了有其它网络课程的优点，还具有其个性，有益于“生物化学”教学质量的 提高，具有丌发价值。 2 1网络课程能形象生动地展示“生物化学”教学内容，激发 学生学习兴趣 “生物化学”网络课程能形象逼真地展示该课程的教学内容，是“生物化学” 教育网络化教学优势的重要体现。板据图形、图像、动画以至于与“生物化学” 相关的其它网站和虚拟现实等多种形式的信息，使学生得以获得最大量的最接近 原意的信息内涵，极大地提高了信息传递的效率。而且由于多种感觉通道的信息 加 ，大大减少了由语言+ 文字带来的信息转换的认知负担。感性材料，可操作的 内容具有较强的表现性，在网络基础上易于模拟显示，便于学习者掌握，有利于 其形象思维的快速发展，储存丰富的表象。如图2 1 1 “t c a ”循环( 动画：罩 面有交互过程) 能生动展示物质的变化过程，极大地增进学生的学习兴趣。 图2 卜1 “t c a ”循环 2 2 网络课程内容具有开放性，能促进课程内容更新 传统的学校教育滞后于社会与科技的发展，而网络课程教学有了新的内涵。 在古代，即文字教材出现以前，教师与教学内容合二为一；截至信息社会以前， 教师、教材与学生是分立的；在网络教学中，出现了教师、教学内容或教材、教 育技术手段和教育方法以及学生的有机结合。在古代，学生的活动范围仅限于生 6 产与生活中，由于技术的限制，生产、生活的范围极其有限；在近现代，学生的 活动范围局限于课堂；到了信息社会的网络教学时代，学生的活动范围是学校、 课掌和社会，学生可以利用互联网，在网络上访问各种站点，获取各种信息，拓 展了学生的活动范围。在文字发明以前，教学方式是个别化的；而近现代的班级 教学中，教学方式是集体化的；到了信息社会的网络教学，教学方式是集体化和 个别化的结合，各个小组都有自己的讨论专题范围，讨论者不受时空的隔阂所限 制，可自由讨论感兴趣的问题。课程丌发的对外丌放。教育网络与其它社会信息 网络联通，使课程内容能及时反映社会发展的需求，从而使课程内容保持与社会 发展的同步与超越。因而信息技术能促进“生物化学”课程内容的更新。 2 3网络课程可使教与学的方法得到根本的转变 2 3 1 网络课程既可发挥学生的主体作用，也可充分发挥教师的主 导作用 网络课程既可发挥学生的主体作用，也可充分发挥教师的主导作用。在教学 中，一方面，教师不再是某个固定信息的传递者，不再是教学活动的中心，另 方面，教师仍具有许多优先权，他能够决定教学模式的选择，教学资源的供给， 其主要表现在以下几个方面：教师仍将作为解说者和引导者，但他们也将发挥促 进者和协调者的作用。网络时代教师被视为榜样角色，他们要出色地运用各种信 息，而且要富有成效。教师已成为帮助学生有效学习的“指导”者，其重心从单 纯的“教”变成具有监控性质的“导”。在这样的网络课程教学过程中，教师通过 最有效的媒体与远方的学生做面对面的交流，教学信息的流向是双向的。与传统 课程相比，这种以示例学习为主的网上课程有以下特点：从学生的认知过程出发， 深入浅出，以有指导的发现法，引导学生动脑、动手。学生掌握学习的自主权， 能调动起学生的积极性。在学习过程中，学生根据自己的情况，进行学习。这种 方法真j 下做到了以学生为中心，把学生当作具有主观能动性，能进行积极创造的 人。 2 3 2 网络课程有益于自主学习 ( 1 ) 网络环境中的学习者更容易克服对教师和学习伙伴的畏惧和羞涩心理， 虽然自己意见独树帜，但不会遭受来自大多数人的白眼和异议，也不会觉得不 同意别人是件难堪的事，可以直接大方地表达自己的思想。( 2 ) 由于使用e m a i l 、 b b s ，学习者放慢了交流的节奏，不会立即获取反馈信息，从而避免了外界的于 扰。学习者既可以及时察看他人的意见，又可以不受干扰地发表自己的见解。( 3 ) 在网络采用匿名等方式使得学 - j 者降低了正常社会限制，对自己的抑制减少，可 以自由发表大胆而富于创造性的观点。 2 4 网络课程有利于培养创新人才 网络课程有利于培养创新人才。创新人才主要指具有创新意识，创造性思维 能力，掌握了创新方法，能顺利完成创造性活动，并富有创造成果的人才。网络 课程应用多媒体的组合，使学习者从科学与艺术的相融中感知抽象，理解复杂。 其丰富的表现手段，新奇的效果，可促使人们的思维活跃，从而引发创新意识。 美国创造学奠基人奥斯本( o s b o r n ) 的大脑风暴法，是一种借助个人和集体思考 相结合来启发思想的方法。该方法能有效地培养发散思维，发展创造性潜能1 2 。 网络环境下的学习符合这一教育思想。因为网络课程是一个丌放系统，学习者的 生活背景和思维模式存在很大差异拿产生不同的意见、想法和观点，在网络课程 学习中，通过不同的信息的想法和交流，可随时得到新奇思想的激发，从而使其 产生新思想的可能性。网络课程的超媒体的链接方式，学生可以根据自已的兴趣， 依据不同的结点，发挥想象，在网络的海洋中“航行”。形成思接千罩的发散思维， 这有利于培养学生的想象能力，从而培养学生的创新思维。“生物化学”网络课程 还能激发学生的直觉思维、形象思维和逻辑思维，这也是实现创造性思维的重要 过程。根据戴尔的“经验之塔”经典理论，网络课程的信息是介于“有目的的直 接活动”和以符号传递经验的抽象之问。既有利于培养学生的形象思维，又有利 于培养学生的抽象思维，使学生的各种思维能力都得到提高。通过“生物化学” 网络课程的学习，网络环境仿真生成的虚拟现实，使学生能感知和操作虚拟世界 的各种对象，能使学生运用计算机和计算机网络搜集、选择、处理、交流、丌发 信息的基本能力。帮助学生掌握和应用计算机网络技术，查阅、获取、处理“生 物化学”信息和解决与生物化学有关问题的能力，有利于激励学生学习与研究的 积极性。让学生参与网络课程的发展之中，如丌展小发明、小创造、小设计、小 制作，从而培养学生的动手能力及创新方法。 为了更好的发挥网络课程培养创新人j 的功能，还应注意课程内容的设计。 在“生物化学”网络课程的开发中，要注意精心设计教学内容，以利于体现培养 学生的创新意识与创造性思维能力，将网络课程的优势充分展现出来。如“维生 素e 的作用”其中的一个知识点是抗氧化作用。教材只提到了“它可使细胞膜上 的不饱和脂肪酸免于氧化被破坏。因而它可防止红细胞破裂溶血，而延长红细胞 的寿命。”而“生物化学”网络课程除了有这方面的介绍，还作了以下设计，自由 基能破坏细胞膜，它具体作用机理是什么? 它从那里来? 经常吸烟其肺部细胞维 生素e 的含量为什么会低? 维生素e 的含量低可能会导致什么样的疾病? 引导学 生进行探讨，提出假设，从而培养其创新思维。为了帮助学生对这一重要知识的 理解，还设计了一个动画以充分展示知识的内涵，更有助于培养学生获取知识的 能力。 图2 4 1 维生素e 的抗氧化作用 如图2 4 1 动画模型，显示自由基正在破坏细胞膜和维生素萨在起保护作用。 2 5 网络课程更易于体现科学的美 网络课程本身的链接方式，实现了富有荚感的情景创设，使学生能感受到网 络课程形式的美。科学美和艺术美都是自然美的一种反映。根据黑格尔的美学分 析，美只能通过具体的形式体现出来，事物外在形式的美是一种感性的美。科学 美具有“新奇性、逻辑性、层次性与相对性的特性”，在内在形式上体现不同层次 的“和谐、奇异、简单和对称”的审美特性，这构成了科学美的审美标准，通过 科学美的欣赏可以观察到宇宙深刻蕴涵着的“崇高美”。产生强烈的惊叹感和激发 力。爱因斯坦把这种科学美感称为“宇宙宗教情感”。“生物化学”中的科学美通 过网络课程能更好的得到体现。如图2 5 1 动画模型。该模型为“生物化学”素材 “搭架式”“细胞膜结构”。它是细胞膜流动镶嵌结构的三维动态模型，该模型 能帮助学生构建细胞膜的概念框架。细胞膜包含：细胞膜位置、物质通过细胞膜 的方式、细胞膜的成分等。我们除了能观察到细胞膜以及里面镶嵌的成分在运动 外，还能看到许多小分子在细胞膜的内外穿梭，非常美观，学生学习知识的同时， 9 也能感受到科学美。再如，一些酶和蛋白质等的三维空间结构“争奇斗艳”。传统 的教材是无法和网络课程相比的。学生通过该网络课程学习时能感受到微观世界 的神奇与奥妙，从而较好地培养学生的科学美感。心理学研究表明，抑郁的情感 会使大脑神经兴奋性减低，思路阻塞。而在这愉快情感的状态下，人的思路丌阔、 思维敏捷、联想丰富。爱因斯坦曾经指出“想象力比知识还重要，因为知识是有 限的，而想象力概括着世界上的切，推动着进步并且是知识进化的源泉。”美 感是凭借和通过想象活动来进行和实现的，想象是感知、情感和理解的载体和展 现形式，“生物化学”网络课程罩面有许多图片和动画能模拟生命物质的运动形式， 能激发学生的科学美感，伴随着美感的学习者不再视学习为艰苦的“负担”，学习 成为了主体内在强烈的渴求，从中可以体验到科学美崇高的理想乐趣。 图25 - 1 “搭架式”“细胞膜结构 当代物理大师狄拉克说：“如果必须在美和实验之中选择的话，我将选择美”。 另外，审美直觉是美感的一种特殊心理形式，是心灵中的“智力图像”与客体和 谐一致引发的强烈共鸣，这种特殊的审美感，能直接洞察出事物的本质。灵感作 为美感的特殊心理形式，更能强烈、突出地体现美感的直觉性特点，是美感的极 致 2 f j 。 2 6网络课程更有利于加强s t s 教育 1 9 8 7 年8 月在基尔召开的世界科学和和技术教育的专题讨论会上，s t s 的意 义通常被理解为技术和社会环境的可靠范围内教授科学内容”“。世界上各国对s t s 教育都很重视，特别是中学理科教育。在英国也有1 0 0 所以上的大学阶段的学院 教授s t s 课程。网络课程学习有利于促进s t s 教育丌展，其理由是：( 1 ) 8 t s 教 育目的明确要求让学生灵活运用科学知识与科学方法去探究更广阔、更深奥的知 识，发展自主学习科学、解决实际问题的能力，以及交流传达信息的能力( 英国 l o 教育会提出) 。这正是网络课程的优势。 s t s 教育的目的中也要求学生要利用科 学以改进他们的生活以及跟上一个日益增强的技术世界。作为信息媒体的网络课 程较传统的教材因其更新速度快，从而使学生学的知识紧跟时代的发展，加速学 生知识结构的更新，从而有益于社会和人类本身；( 2 ) s t s 教育课程的内容选择 上主要是与科学、技术、密切相关的社会问题或议题。网络课程是一个提供知识 的“超市”，有丰富的s t s 知识内容可渗透到学科中去；( 3 ) s t s 教育在学习方 式上注重多样化的学习方式，注重研讨、合作、调查和交流。学生可以通过网络 课程设计的“协商交流系统”( 如实时讲座、分组讨论、协作式解决问题、探索式 解决问题等) 加强s t s 教育。以上可知，网络课程的确能更好促进s t s 教育，但 如何将s t s 教育内容渗透在网络课程中去，充分利用网络的优势丌展s t s 教育。 还需要研究，为此，在“生物化学”网络课程设计中也考虑了这一因素。尽可能 在教学中让学生讨论一些现实问题，如在核酸和蛋白质络合物教学单元中设计有 关病毒的知识点作了如下系列问题( 显示在表2 6 1 中) 并在页面上显示一些病毒 表2 6 - 1 病毒的知识点的获取 病毒知识点获取途径( “学习内容”模块) ( 1 ) 病毒是如何分类的?基础知识 ( 2 ) 常见的病毒有那些? 各有何特点? t 基础知识 ( 3 ) h i v 是什么病毒，它有那些传染途径?基础知识 ( 4 ) h i v 如何导致爱滋病( a i d s ) 的发生? 扩展知识 ( 5 ) h i v 对人类的危害有多大?扩展知识 ( 6 ) 现在研究进展如何?扩展知识 ( 7 ) 目前全世界有多少爱滋病病毒携带者?课外知识( 链接网站等) ( 8 ) 中国大概有多少爱滋痫病毒携带者?课外知识( 链接网站等) ( 9 ) 那些人群容易感染h i v ?课外知识( 链接网站等) ( 1 0 ) 人类能战胜爱滋病( a i d s ) 妈? ( 协商交流系统获取) 的图片和相关的知识内容。图2 6 1 为爱滋病病毒。学生试着运用所学知识，在“生 物化学”网络课程“学习内容”模块的“病毒知识点”中自主探索学习，并从个 人健康、社会利益、科学技术的发展等方面综合考虑问题，以培养学生热爱生活、 珍惜生命、具有科学探究、科学评价、科学决策的能力。 图26 - 1 爱滋病病毒 2 7网络课程有利于培养学生的信息素养 1 9 8 9 年，美国信息素养总统委员会在其终结报告中f 式给信息素养下了定义 一“要成为一个有信息素养的人，他必须能够确定何时需要信息，并且他具有检 索、评价、和有效使用所需信息的能力。”1 2 3 1 f 青息素养不仅已成为当前评价人才综 合素质的一项重要指标，而且成为信息时代每个社会成员的基本生存能力，尽快 将其纳入从小学到大学各学科教学、科研、管理等各项工作中，将会有力的推动 学校教育思想，教学目标、内容、方式、评价等各个环节的全面变革。信息素养 的构成在以下方面： 信息意识与信息伦理道德：信息意识是人们在信息活动中产生的认识、观念 和需求的总和。信息意识主要包括：能认识到信息在信息时代的重要作用，确立 在信息时代尊重知识、终生学习、勇于创新的一些新的概念；对信息有积极的内 在需求。每个人除了自身有对信息的需求外，还应善于将社会对个人的要求自觉 地转化为个人内在的信息需求。这样，才能适应社会发展的需要；具有对信息的 敏感性和洞察力，才能迅速有效地发现并掌握有价值的信息，并善于从他人看来 是微不足到、毫无价值的信息中发现信息的隐含意义和价值，善于识别信息的真 伪，善于将信息现象与实际工作、生活学习迅速联系起来，善于从信息中找出解 决问题的关键。 信息知识：信息知识是指一切与信息有关的理论、知识和方法。信息知识是 1 2 信息素养的重要组成部分。它包括：传统文化素养：传统文化素养包括读、写、 算的能力。尽管进入信息时代之后，读、写、算方式产生了巨大的变革，被赋予 了新的含义，信息素养是传统文化素养的延伸和拓展；信息的基本知识：包括信 息的理论知识，对信息、信息化的性质、信息化社会及其对人类影响的认识和理 解，信息的方法与原则( 如信息分析综合法、系统整体优化法等) ；现代信息技术 知识：包括信息技术的原理( 如计算机原理、网络原理等) ，信息技术的作用，信 息技术的发展及其未来等。 信息能力：信息能力是指人们有效利用信息设备和信息资源获取信息，加工 处理信息以及创造新信息的能力。这就是终身学习能力，即信息时代重要的生存 能力。它包括：信息工具的使用能力。包括会使用文字处理工具，浏览器和搜索 引擎、网页制作工具、电子邮件等；获取识别信息的能力。它是个体根据自己特 定的目的要求，运用科学的方法，采用多种方式，从外界信息载体中提取自己所 需要的有用信息的能力。在信息时代，人们生活在信息的汪洋大海中，面临着无 数的信息的选择，需要有批判性的思维能力，根据自己的需要选择有价值的信息； 加工处理信息的能力。个体应具有从特定的目的和新的需求的角度，对所获取的 信息进行整理、鉴别、筛选，重视提高信息的使用价值能力；创造、传递新信息 的能力。获取信息是手段，而不是目的，个体应有在对所掌握的信息从新角度、 深层次加工处理的基础上进行信息创新，从而产生新的信息能力，同时，有了新 创造的信息，还应通过各种渠道将其传递给他人，与他人交流、共享，从而促进 更多的新知识、新思想的产生。 通过“生物化学”网络课程的学习，学生不仅限于书本上的知识，而去查阅 国内外最新生物化学动态，通过这一学习过程中，能很好地培养学生的信息素养。 2 8 网络课程可完善“生物化学”远程教育资源，促进终身教 女 月 终身学习是2 1 世纪的生存概念，这是对“终身教育”概念的最准确和最深刻 的阐释【2 。终身教育大学应成为“开放”的大学，在空间上提供远距离的学习机 会，在时间上提供在不同时候进行学习的机会。网络课程在这方面具有很强的优 势。“生物化学”网络课程不仅对高师化学专业的学生有用，而且可提供对“生物 化学”有兴趣的社会公民网上学习资源。事实上，网络远程教育最大的商业蛋糕 在于成人继续教育f 25 1 ，对大多数已经工作的人而言，他们一方面希望能够再返回 学校充电而弥补自身在工作中发现的不足，但另一方面他们因为忙碌的工作而根 本抽不出时间来进行正规学校教育。网络教育最初j 下是从成人教育开始的，在美 国目前成人教育占了网络教育近半数的份额，因为成人再继续教育最好的发挥了 网络教育的优点，促进了终身教育的发展。 3构建“生物化学”网络课程的观念、原则及手段 3 1开发网络课程的理念 任何课程改革的理念都要建立时代特征的基础上。我们这个时代已进入网络 时代或知识经济时代，以信息技术为代表的高新技术使就业从体力( b r a w n ) 向脑 力( b r a i n s ) 转移；网络时代所教育的人应是有道德及合作精神的、天赋充分展现 的、能自行提出问题并创造性的着手解决问题的人【2 “。 马克思早就意识到人类社会的每一次重大进步都依赖于技术的飞跃，所以他 将生产关系的变革建立在生产力进步的基础上。马克思区分了两个阶段：在第一 阶段，技术通过一种直接主动的方式与自然发生关系从而与人性接合。第二阶段， 技术推进了人的生产器官的进化。 从1 7 5 0 年到1 9 0 0 年的1 5 0 年间，技术征服了地球，创造了世界文明。瓦特 在1 7 6 5 年到1 7 7 6 年之间对蒸汽机的重新设计，使得蒸汽机成为一种成本效益合 理的动力机，从而印发了一次技术革命，把人类从手工业时期带到了机器时代。 第二次技术革命发生于1 9 世纪和2 0 世纪转交之际，发电机和电动机的发明与使 用，简化了机器的结构，方便了设各的御置，使工业的地理分布更为合理。第三 次技术革命始于2 0 世纪5 0 年代，其标志是原子能工业、半导体工业、高分子合 成工业、空间技术、计算机首次革命。第四次技术革命产生于2 0 世纪8 0 年代， 其标志是计算机的二次革命和生物工程。 信息技术( i t ) 不是外于人思想活动的单纯工具，而是思想的延伸和直接表