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生物化学多媒体课件作者简介在生物化学教育的数字化浪潮中,我们荣幸为您介绍一位杰出的生物化学多媒体课件开发者作为生命科学领域的专家,他将尖端科研与创新教学方法相结合,开创了生物化学教育的新范式本简介将全面展示作者的学术背景、研究成果以及在生物化学多媒体课件开发方面的卓越贡献通过其精心设计的数字化教学资源,复杂的生物化学概念变得直观易懂,极大地提升了教学效果与学习体验目录个人与职业信息包括个人基本信息、现任职务和联系方式等重要数据,全面展示作者的专业背景学术与研究背景详细介绍作者的学术经历、研究方向和科研项目,呈现其在生物化学领域的专业素养教学与课件成就展示作者的教学经历、课件开发历程及获得的荣誉与奖励,反映其教育创新能力合作影响与未来展望介绍作者的社会影响力、合作项目以及对未来生物化学教育的创新规划与愿景本简介通过系统化的结构,全方位展现作者在生物化学教育领域的专业成就与贡献,特别聚焦于其在多媒体课件开发方面的创新实践个人基本信息基本身份张明,男,1982年10月出生于江苏南京,现年41岁作为生物化学教育领域的新锐专家,他以创新的教学方法和多媒体课件开发而闻名籍贯背景祖籍浙江杭州,汉族自幼受家庭熏陶,对自然科学尤其是生命科学领域怀有浓厚兴趣,这奠定了他未来学术发展的基础专业特色作为新一代教育工作者,他特别注重将数字技术与传统生物化学教学相融合,开创了独具特色的教学模式和资源张明教授在个人成长过程中始终保持对科学的热忱和探索精神,这种特质也反映在他开发的生物化学多媒体课件中,使抽象复杂的概念变得生动有趣现任职务年人812副教授任职团队规模在华东师范大学生命科学学院担任副教授作为生物化学教学团队负责人,领导团队职务,主持核心课程教学工作开展教学研究与课件开发门15课程覆盖团队负责设计与优化的本科及研究生课程总数,涵盖理论与实践教学作为华东师范大学生命科学学院的中坚力量,张教授不仅承担教学任务,还积极推动学院教学改革,特别是在数字化教学资源建设方面做出了突出贡献他的生物化学教学团队已发展成为校内富有影响力的教学研究单位,培养了一批优秀的生物化学人才联系方式电子邮箱办公电话zhangming@ecnu.edu.cn(工作邮箱)021-62233456(办公室)biochem_zhang@gmail.com(个人邮021-62233457(实验室)箱)工作日9:00-17:00可联系,需提前预约邮件回复通常在24小时内,欢迎教学合会面时间作与学术交流相关咨询社交媒体微信公众号生化课堂(ID:BiochemClass)学术主页ResearchGateORCID通过扫描教师主页二维码获取更多教学资源张教授鼓励学生和同行通过多种渠道与他保持联系,特别欢迎关于生物化学教学和多媒体课件开发的讨论他的个人网站和社交媒体平台定期更新最新的教学资源和学术动态学术背景概述本科阶段()2000-2004南京大学生命科学学院,获生物技术学士学位,以优异成绩毕业并获校级优秀毕业生称号硕士阶段()2004-2007上海交通大学生命科学与技术学院,获生物化学与分子生物学硕士学位,师从著名酶学专家李教授博士阶段()2007-2012中国科学院上海生命科学研究院,获结构生物学博士学位,博士论文荣获院优秀博士论文奖海外访学()2016-2017美国麻省理工学院生物工程系访问学者,参与蛋白质结构预测与教学创新项目研究张教授的学术背景横跨国内外顶尖学府,形成了扎实的理论基础和广阔的国际视野这些经历不仅丰富了他的科研能力,也为他在生物化学多媒体教学资源开发中融入国际先进理念奠定了基础本科阶段南京大学生物技术专业(2000-2004)专业课程生物化学、分子生物学、细胞生物学等核心课程学术成就连续三年获得一等奖学金,本科生创新项目一等奖本科期间,张教授在南京大学生命科学学院接受了严格的专业训练,表现出对生物化学领域的浓厚兴趣和卓越天赋他曾参与导师实验室的多项研究工作,并以第二作者身份在国内核心期刊发表学术论文值得一提的是,他在本科阶段就开始探索教育技术与生物学教学的结合,曾担任学院生物化学实验技术课程的助教,开发了首个交互式实验指导软件,获得了师生的广泛好评这段经历成为他日后致力于生物化学多媒体教学的起点硕士阶段上海交通大学()2004-2007在生命科学与技术学院攻读硕士学位,专业方向为生物化学与分子生物学,师从国内知名酶学专家李明教授,深入研究酶催化反应机制研究项目主持完成果糖-1,6-二磷酸醛缩酶催化机制的结构基础研究项目,利用计算机模拟和实验验证相结合的方法,阐明了该酶催化过程中的关键氨基酸残基功能学术成果发表SCI论文3篇,其中一篇被评为ESI高被引论文;硕士论文获评校优秀硕士学位论文;参与编写《现代酶学实验技术》教材一部,负责实验图示和数字资源教学探索作为研究生助教参与生物化学实验课程教学改革,开发了首套三维动画演示酶反应机制的教学软件,获得校教学创新二等奖硕士阶段是张教授学术生涯的重要转折点,他不仅在酶学研究领域取得了显著成果,更开始系统探索数字技术在生物化学教学中的应用潜力,为日后的课件开发奠定了坚实基础博士阶段顶尖成果解析两种关键代谢酶的晶体结构学术影响发表高水平SCI论文6篇,累计引用超300次研究核心蛋白质结构与功能关系的系统研究学术基础4中国科学院上海生命科学研究院(2007-2012)博士期间,张教授在著名结构生物学家王教授指导下,以蛋白质结构与功能研究为主题开展系统研究他成功解析了两种关键代谢酶的晶体结构,并通过点突变实验验证了结构与催化活性的关系,这一成果为药物设计提供了重要靶点博士阶段也是张教授教学理念形成的关键时期他发现传统教材难以直观展示蛋白质三维结构的复杂性,因此开始研发基于结构数据库的教学可视化工具其博士论文酶催化机制的结构基础及其教学可视化研究获得中科院优秀博士论文奖,并被评为当年全国百篇优秀博士论文提名海外访学交流访学背景研究与收获2016-2017年间,张教授获国家留学基金委资助,前往美国麻省访学期间,张教授参与开发了一套基于机器学习的蛋白质结构预理工学院生物工程系进行为期一年的访问学习在国际知名的康测算法,并将其应用于酶活性位点的识别这一成果以共同第一纳实验室,他参与了蛋白质折叠预测的计算方法研究项目,并作者身份发表在国际顶级期刊上深入学习了美国先进的生物化学教学方法在教学方面,张教授系统学习了MIT生物工程系的多媒体教学方这段经历极大拓展了张教授的国际视野,使他接触到最前沿的科法,包括翻转课堂、虚拟实验室等创新模式他还与MIT教育技研手段和教学理念,为日后的教学创新奠定了坚实基础术中心合作,参与开发了一套针对生物化学复杂概念的互动式教学模块,获得了良好反响麻省理工学院的访学经历使张教授深刻认识到科研与教学创新的紧密联系回国后,他将国际先进的教学理念与中国学生的学习特点相结合,开发出具有本土特色的生物化学多媒体课件,开创了教学新模式研究方向总览生物大分子结构与功能计算生物学研究蛋白质与核酸的三维结构及其与生物功能利用计算方法预测和分析生物分子结构与功能的关系•分子动力学模拟1•酶催化机制的结构基础•蛋白质结构预测•蛋白质折叠与错误折叠•生物信息学数据挖掘•生物大分子相互作用网络实验教学方法生物化学教学创新创新生物化学实验教学体系探索数字技术在生物化学教学中的应用43•微型化与绿色实验开发•多媒体课件开发与评估•综合性设计性实验•虚拟仿真实验设计•实验教学评价体系•生物化学概念可视化张教授的研究兴趣横跨基础研究与教学应用,形成了科研与教学紧密结合的独特优势他的研究成果不仅发表在专业学术期刊,也应用于教学实践,使抽象复杂的生物化学概念变得直观易懂主要研究领域一酶催化机制研究是张教授科研工作的核心领域通过结合X射线晶体学、分子动力学模拟和生化实验方法,他系统研究了几类重要代谢酶的结构基础与催化机制,特别是底物识别与催化活性调控的分子机制在这一领域,张教授已发表核心论文15篇,其中包括5篇高水平SCI一区论文他的研究揭示了果糖-1,6-二磷酸醛缩酶催化位点微环境变化对酶活性的调控机制,这一发现为相关代谢疾病的药物开发提供了理论基础这些研究成果也直接应用于他开发的生物化学多媒体课件,使学生能够从分子水平理解酶催化的复杂过程主要研究领域二交叉学科研究计算生物学生物信息学利用计算机模拟和数学模型研究生物系统的结通过大数据分析挖掘生物分子序列、结构和功构和功能张教授团队开发了基于分子动力学能之间的关系团队建立了基于机器学习的蛋的酶催化反应模拟程序,能够在原子水平预测白质功能预测平台,整合了序列、结构和进化酶催化中的能量变化和构象转变信息,准确率达到85%以上•分子动力学模拟•蛋白质组学数据挖掘•代谢网络模型构建•基因调控网络分析•量子力学/分子力学混合计算•生物大数据可视化教育技术学探索数字技术在生命科学教育中的创新应用张教授特别关注如何将复杂的生物化学概念转化为直观的数字教学资源,以提高学生的学习效果和兴趣•教学效果评估方法•交互式学习环境设计•学习分析与个性化教学张教授的交叉学科研究不仅推动了科学前沿的发展,也为教学创新提供了丰富资源他将计算生物学和生物信息学的研究成果直接应用到教学实践中,开发了一系列可视化教学工具,使学生能够更好地理解生物大分子的结构和功能科研项目主持项目类型项目名称起止时间经费万元国家自然科学基金青果糖-1,6-二磷酸醛缩2013-201525年项目酶催化机制的结构基础研究国家自然科学基金面基于深度学习的蛋白2018-202185上项目质结构预测与功能注释研究教育部产学合作项目生物化学虚拟仿真实2019-202260验教学资源开发上海市教学改革重点生物化学多媒体课件2020-202345项目开发与应用效果评估企业合作研发项目基于AR/VR技术的生2021-202330物化学实验教学系统张教授主持的科研项目总经费达245万元,涵盖基础研究和教学应用两大领域这些项目不仅产出了高水平的学术成果,也开发了一系列创新性的教学资源,体现了他将科研与教学紧密结合的理念特别值得一提的是,张教授主持的生物化学多媒体课件开发与应用效果评估项目获得了上海市教学成果一等奖,其开发的教学资源已在全国多所高校推广使用,受到了广泛好评科研项目参与项位38省部级重大专项合作专家作为核心骨干参与多项省部级重大科研专项,负责与国内外知名学者建立长期稳定的合作关系,共同关键技术攻关和人才培养推进生物化学教学创新万180参与经费元在参与的项目中负责管理和使用的科研经费总额,支持团队研究和人才培养除主持项目外,张教授还积极参与多项国家级和省部级重大研究项目作为核心成员,他参与了代谢酶工程与代谢疾病干预策略研究国家重点研发计划项目,负责蛋白质结构分析和计算模拟部分;在上海市生命科学创新人才培养示范基地建设项目中,他主要负责数字化教学资源开发与应用这些合作项目极大地拓展了张教授的研究视野和资源网络他善于将不同项目中获得的前沿科研成果转化为生动的教学案例,丰富了生物化学多媒体课件的内容深度,使教学内容始终保持与科研前沿的同步更新同时,这些项目也为他培养了一批优秀的研究生和青年教师,形成了良好的团队协作氛围教学经历总览主讲课程一生物化学本科核心课程课程创新设计数字化资源支持作为学院的核心必修课程,每学年开设两个学张教授对传统生物化学课程进行了全面改革,课程配套开发了完整的多媒体教学资源库,包期,面向生物科学、生物技术等专业的二年级引入概念图教学法和翻转课堂模式课前学括98个三维动画、42个互动练习模块和156个本科生课程总学时为108学时,包括72学时生通过数字平台预习基础知识,课堂时间主要微课视频学生可以通过移动设备随时随地访理论教学和36学时实验教学每年授课学生约用于案例分析、问题讨论和概念深化,极大提问这些资源,实现了学习时间和空间的扩展,400人,分为8个教学班高了教学效率和学习效果建立了线上线下深度融合的混合式教学模式这门核心课程是张教授多媒体课件开发的主要应用场景通过多年实践,他成功实现了从以教为中心向以学为中心的教学范式转变,培养了学生自主学习和问题解决的能力课程评价采用多元化方式,包括过程性评价和终结性评价相结合,充分调动了学生的学习积极性主讲课程二分子生物学基础生物化学实验课程三年级核心课程,54学时,涵盖DNA复制、转1二年级实验课,36学时,包含16个经典和创新实录、翻译等核心概念验项目生物信息学导论现代酶学研究方法四年级选修课,32学时,培养生物数据分析与处研究生专业课,36学时,聚焦酶学研究前沿技术3理能力与应用除生物化学主课外,张教授还承担多门专业课程的教学工作在分子生物学课程中,他特别注重实例教学,将前沿研究成果融入课堂;生物化学实验课程则经过他的改革,引入了微型化、绿色化实验设计,并开发了虚拟仿真预实验系统,大大提高了实验效率和安全性为研究生开设的现代酶学研究方法课程中,张教授采用研讨式教学,引导学生阅读和讨论最新文献,培养科研思维;而生物信息学导论课程则紧跟时代发展,融入人工智能与生物学交叉的前沿内容,深受学生欢迎这些多元化的教学经历,使张教授积累了丰富的教学案例和资源,不断丰富其多媒体课件的内容深度教学改革探索传统教学模式分析系统梳理传统生物化学教学中的痛点,发现学生对抽象生化概念理解困难、实验技能训练不足、学习主动性不高等问题通过问卷调查和访谈,收集了大量一手数据,为改革提供依据多媒体教学设计主持校级教改项目生物化学多媒体教学资源建设与应用和基于虚拟仿真技术的生物化学实验教学改革,探索数字技术与生物化学教学的深度融合,开发了一系列创新性教学资源混合式教学实践构建线上+线下混合式教学模式,将多媒体课件与课堂教学、实验训练有机结合,形成完整的教学体系引入学习分析技术,实现教学过程的精准监控和个性化指导教学效果评估建立多维度教学效果评估体系,从知识掌握、能力培养、学习体验等方面全面评价教学改革成效研究结果表明,多媒体教学显著提高了学生的学习兴趣和成绩张教授的教学改革不仅限于技术应用,更关注教学理念和方法的创新他提出的概念可视化教学策略,将抽象的生物化学概念转化为直观的视觉表征,大大降低了学生的认知负荷这一思路贯穿于他开发的所有多媒体课件中,成为其教学特色多媒体课件开发历程年启动阶段2015-基于教学需求分析,确立了生物化学数字化教学资源建设计划,组建多学科团队,包括生物化学专家、教育技术专家和计算机程序员,开发年初步成型了首批基础动画和图像资源2016-2017-完成第一版生物化学多媒体课件,涵盖蛋白质结构、酶催化等核心章节,以Flash为主要技术平台,在校内试用并收集反馈,获得教学成果年移动化升级2018-2019-奖三等奖响应移动学习趋势,将课件升级为HTML5格式,实现跨平台兼容,增加了互动测验和即时反馈功能,课件覆盖面扩大到全部生物化学内容年技术创新2020-2021-引入AR/VR技术,开发生物化学虚拟实验室和3D分子互动模块,实现了复杂生物大分子结构的沉浸式体验,获省级教学成果一等奖年至今智能化发展2022-整合人工智能技术,开发自适应学习系统,根据学生学习行为和表现智能推送个性化内容,建立云端教学资源库,实现全国范围内的资源共享课件开发历程反映了张教授持续创新的教学理念和与时俱进的技术视野从最初的静态图像到如今的智能化交互系统,每一次迭代都基于教学实践中发现的问题和学生的反馈,体现了以学生为中心的教学设计理念课件内容框架前沿拓展生物化学最新研究进展与应用综合应用代谢网络整合与调控核心知识3蛋白质结构与功能、酶学、代谢途径基础概念生物分子结构与性质张教授开发的生物化学多媒体课件采用模块化设计,涵盖六大主干知识模块生物分子结构与性质、蛋白质与酶、生物能学、糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢与核酸代谢每个模块又细分为若干知识点,构成完整的知识体系这种结构设计既符合生物化学学科的内在逻辑,又便于学生系统学习和灵活应用课件内容从基础到前沿,层层递进,既满足不同基础学生的需求,又能激发优秀学生的探索兴趣知识点之间通过超链接构建关联网络,帮助学生理解知识间的内在联系,形成系统的学科认知框架此外,课件还融入了学科史、科学家故事和最新研究进展,培养学生的科学人文素养课件创新特色三维动画演示复杂反应开发了98个高质量三维动画,生动展示分子水平的生化反应过程如糖酵解途径中每个酶催化步骤的动态变化,使抽象的化学反应变得直观可感这些动画可以自由调节播放速度,并支持分步讲解,便于学生深入理解反应机制虚拟现实技术应用引入AR/VR技术,开发了生物大分子结构浏览器,学生可以通过VR设备或手机APP,沉浸式探索蛋白质、核酸等生物大分子的三维结构,实现旋转、缩放、标记关键氨基酸等交互操作,极大增强了空间结构的理解交互式学习活动设计了丰富的互动式习题和小测验,包括分子拼图、代谢途径构建、虚拟实验等多种形式系统提供即时反馈,针对错误提供有针对性的解释和指导,形成完整的学习闭环多样化的互动设计激发了学生的学习兴趣和主动性学习数据分析课件集成了学习行为记录和分析功能,能够捕捉学生的学习轨迹、停留时间、错误模式等数据教师可以基于这些数据了解学生的学习状况和难点,调整教学策略,实现精准教学;学生也可以看到自己的学习进度和薄弱环节,有针对性地加强学习张教授课件的创新特色在于将先进技术与深刻的学科理解和教学经验相结合,创造出既符合认知规律又能激发学习兴趣的数字化学习环境尤其突出的是其概念可视化设计理念,通过多种感官通道呈现抽象概念,有效降低了生物化学学习的认知负荷,使深奥的知识变得易于理解和记忆课件多媒体技术生化实验仿真微课短视频资源库AR/VR利用增强现实和虚拟现实技术,构建了沉浸式生物化学实验环开发了40余个精品微课短视频,每个视频聚焦特定知识点,时境学生可以通过VR头盔或手机应用,在虚拟实验室中操作仪长5-10分钟,既有理论讲解,也有实验演示和应用案例视频器、配置试剂、进行实验,系统会记录每一步操作并给予反馈采用专业制作标准,配有精美的动画、字幕和解说这些微课视频涵盖了生物化学各章节的关键概念和难点,如糖例如,在蛋白质电泳实验中,学生可以亲自配置不同浓度的凝酵解调控机制、蛋白质翻译后修饰等视频设计遵循认知负荷胶,加载样品,调节电压,观察分离过程,并分析结果这种虚理论,控制信息量和呈现速度,方便学生碎片化学习和复习巩拟仿真既解决了昂贵耗材和安全风险问题,又允许学生反复练固全部视频整合在移动学习平台,支持离线下载和播放习,熟悉实验原理和技巧除了AR/VR和微课视频外,张教授的课件还整合了多种先进技术交互式三维分子模型允许学生通过触摸、拖拽等直观操作探索生物大分子结构;自适应学习系统能根据学生的学习行为和表现,调整内容难度和学习路径;社交化学习工具支持学生间的协作讨论和资源共享这些技术的应用不是为了炫技,而是服务于特定的教学目标,真正做到了技术与教学的深度融合教学资源库建设典型课件案例一糖酵解途径动画分步讲解交互式学习设计延伸学习资源这一经典案例是张教授课件中的代表作,通过精美学生可以控制动画播放速度,放大关键部分,点击课件还整合了糖酵解相关的临床案例,如糖原贮积三维动画展示了葡萄糖分解为丙酮酸的全过程动查看分子结构变化的详细解释每个反应步骤后设症患者的代谢异常,将基础理论与应用紧密结合画分为10个酶促反应步骤,每一步都详细展示了底有理解检测,只有答对才能进入下一步,确保了学提供了交互式代谢途径图,学生可以通过拖拽方式物、酶、辅因子的作用机制习的完整性系统还提供能量变化图表,直观显示重构整个途径,培养系统思维此外,还链接到最ATP的产生和消耗新研究文献,展示糖酵解研究的前沿进展这一课件在使用过程中显著提高了学生对糖酵解过程的理解深度,特别是对关键酶调控位点的把握更加准确课后测验表明,使用该课件学习的学生比传统教学组在复杂反应机制理解方面提高了25%的正确率学生反馈中普遍认为,动画的分步呈现和互动设计大大降低了学习难度,增强了学习兴趣和记忆效果典型课件案例二一级结构1氨基酸序列的线性排列二级结构局部区域的规则折叠形式三级结构整个多肽链的三维折叠四级结构多个蛋白质亚基的组装蛋白质一级至四级结构全流程演示是张教授多媒体课件的又一精品这一模块以血红蛋白为例,展示了蛋白质从一级结构到四级结构的形成过程用户可以从氨基酸序列开始,通过交互式操作,观察α螺旋、β折叠等二级结构元件的形成,然后是整个多肽链折叠成独特三级结构,最后四个亚基组装成功能完整的四级结构课件的创新之处在于采用了构建式学习理念,学生不是被动接受知识,而是主动参与蛋白质结构的构建过程系统提供了氨基酸性质分析工具,让学生预测可能形成的二级结构;提供分子力场模拟功能,展示不同氨基酸间的相互作用如何驱动蛋白质折叠;四级结构部分还演示了氧气结合引起的构象变化,生动展示了结构与功能的关系这一案例特别适合解决学生对蛋白质空间结构理解困难的问题典型课件案例三解旋引物合成DNA解旋酶打开双螺旋,形成复制叉引物酶合成RNA引物提供3端片段连接延伸DNA连接酶连接冈崎片段DNA聚合酶催化核苷酸加入DNA复制过程虚拟仿真操作是张教授团队开发的高级交互式学习模块这一模块创新地使用了游戏化学习理念,学生作为细胞复制技术员,需要在虚拟实验室中亲自操作完成DNA复制的各个步骤系统提供了复制所需的各种酶和底物,学生需要在正确的时间点选择合适的酶,并控制其作用位置和方向仿真系统高度还原了DNA复制的分子细节,包括前导链和滞后链的不同合成机制、冈崎片段的形成与连接、引物的去除与替换等系统设置了多个检查点,学生需要理解每个步骤的原理才能顺利进行特别是在错误修复环节,系统会随机生成不同类型的DNA损伤,学生需要选择正确的修复机制进行处理整个过程既强化了对DNA复制原理的理解,又培养了学生的实际操作能力和问题解决能力课件优化升级收集用户反馈定期通过问卷调查、面对面访谈、使用数据分析等多种方式,收集学生和教师对课件的使用体验和改进建议数据分析诊断利用学习分析技术,分析用户行为数据,识别课件中的问题环节和学习瓶颈,明确优化方向迭代开发修正针对发现的问题,进行有针对性的设计修改和功能增强,推出更新版本效果评估验证对优化后的课件进行小规模测试和评估,确认改进效果后再全面推广张教授的课件开发团队建立了系统化的优化升级机制,确保课件质量不断提升基于学生反馈,团队对交互界面进行了多次优化,如增加进度指示器、简化操作步骤、增强视觉提示等,大大提高了用户体验针对不同学习风格的学生,团队增加了多种学习路径选择,如概览模式、深入模式和问题导向模式,满足不同学习需求引入教学大数据分析是近年来的重要创新团队开发了学习行为跟踪系统,记录学生的使用时间、交互操作、错误模式等数据通过分析这些数据,发现了多个知识难点和常见误区,如代谢途径中的能量计算常被混淆、蛋白质结构水平之间的关系理解不清等针对这些问题,团队强化了相关内容的呈现方式,增加了更多的解释和练习,显著提高了学习效果这种数据驱动的优化方法已成为课件持续改进的重要支撑学生满意度98%总体满意度学生对课件质量和使用体验的综合评价94%推荐意愿愿意向其他同学推荐使用该课件的比例
4.8教学评价教师评教平均分(满分5分),位列学院前茅87%学习效果认为课件显著提高学习效率和理解深度的比例学生满意度是检验课件质量的重要指标通过连续五学期的跟踪调查,张教授开发的生物化学多媒体课件获得了极高的学生评价问卷调查显示,98%的学生对课件表示满意或非常满意,特别认可其直观的可视化效果和灵活的交互设计学生们普遍反馈,课件帮助他们克服了生物化学学习中的诸多困难,尤其是对代谢途径和分子机制的理解更加深入学生评价中最常提到的优点包括三维动画形象直观,帮助理解分子结构和反应机制;互动练习提供即时反馈,强化了学习效果;微课视频简明扼要,适合碎片化学习和复习;虚拟实验操作性强,增强了实验技能这些高度评价也反映在教师评教中,张教授的教学评价每学期名列学院前茅,多次获得学生最喜爱的教师称号学生的积极反馈成为课件持续改进和推广的重要动力获得荣誉与奖励奖项名称颁发机构获奖时间校级优秀教学一等奖华东师范大学2023年省级多媒体教育创新奖上海市教育委员会2022年全国高校微课教学比赛二等奖中国高等教育学会2021年国家级教学成果二等奖(团队)教育部2020年省级教学名师上海市教育委员会2019年校级教学创新先锋华东师范大学2018年张教授凭借在生物化学多媒体课件开发领域的突出贡献,获得了多项权威奖励与荣誉2023年获得的校级优秀教学一等奖是对他长期教学成就的综合肯定,评委特别赞赏他将前沿科研成果与教学实践紧密结合的能力,以及开创性的数字教学方法作为团队成员参与的基于虚拟仿真技术的生物化学实验教学体系构建与应用项目获得了2020年国家级教学成果二等奖,这是对团队多年来在教学创新方面努力的最高级别认可此外,他开发的代谢途径可视化学习系统在2021年全国高校微课教学比赛中脱颖而出,获得二等奖,评委特别称赞其设计理念先进、画面精美、互动性强这些荣誉不仅是对过去工作的肯定,也激励着张教授和团队不断探索教学创新的新方向课件在省市比赛获奖省级教学课件大赛特等市级教育技术创新一等数字化教学资源建设一奖奖等奖2021年,张教授开发的蛋白2020年,生物化学虚拟实验2022年,张教授领导团队开质结构与功能交互式学习系统室项目获得上海市教育技术发的生物化学移动学习平台在上海市高校教学课件大赛成果一等奖该项目通过获得华东地区高校数字化教学中获得特等奖,评委特别肯定WebGL技术实现了高度逼真资源建设一等奖该平台整合其创新的三维可视化效果和深的实验环境,学生可以在虚拟了课件、微课、测验等多种资度的交互设计,认为开创了生空间中自主完成实验操作,系源,支持在线和离线学习,特物分子教学的新模式统会记录操作过程并给予评价别适合学生个性化学习需求和指导这些比赛获奖不仅证明了张教授课件的专业质量和创新水平,也大大提升了其影响力和推广价值获奖后,他的课件被多所高校借鉴和应用,成为生物化学教学的优质资源特别是蛋白质结构与功能交互式学习系统,已被上海市教委推荐为示范教学资源,在全市多所高校推广使用比赛过程中,张教授也获得了与同行交流的宝贵机会,了解到不同学校的教学创新实践和技术应用案例,这些都成为他不断改进课件的重要参考他经常分享一个观点参加比赛不是为了获奖,而是为了通过专业评审和同行评议,发现自己工作中的不足和可能的改进方向这种开放学习的态度,是他能够不断创新和保持课件先进性的关键因素课程思政与创新融合化学与人类健康专题科学家精神培养在代谢途径教学中,增设化学与人类健康专题模块,介课件中精心设计了科学家传记栏目,介绍了包括中国科学绍中国科学家在代谢疾病研究中的突出贡献,如屠呦呦研家在内的生物化学领域杰出科学家的研究历程和人格魅究青蒿素抗疟机制的故事,引导学生了解科学研究与国计力,如王应睐院士在蛋白质研究领域的开拓贡献,培养学民生的密切联系生的科学精神和家国情怀•代谢疾病防治与国民健康•科学探索的执着与坚韧•生物化学与精准医学发展•国际合作与民族自信•中国科学家的原创贡献•科研诚信与学术规范前沿应用与社会责任在生物技术应用单元,融入生物安全、生物伦理等内容,讨论基因编辑等技术的伦理边界,引导学生思考科技发展与社会责任的关系,培养学生正确的科技价值观和社会责任感•生物技术伦理思考•科研成果的社会影响•可持续发展与绿色化学课程思政是张教授课件开发的重要维度,他认为生物化学教学不仅要传授专业知识,还应培养学生的家国情怀和社会责任感为此,课件有机融入了中国科学发展历程、科学家精神、科技伦理等思政元素,避免了生硬说教,实现了知识传授与价值引领的统一在实践中,学生通过这些思政元素的熏陶,不仅增强了民族自豪感和学科认同感,也培养了正确的科学观和价值观一位学生在反馈中写道通过学习中国科学家在生物化学领域的贡献,我第一次清晰地认识到,科学研究不是孤立的个人行为,而是与国家发展和人类福祉紧密相连的事业这正是课程思政与专业教育深度融合的成功体现课件社会推广跨校合作项目联盟建设张教授牵头组建生物化学国家级一流课程建设联盟,整合全国10所高校的优质教学资源和师资力量,共同推进生物化学教学的数字化转型和质量提升资源共享联盟建立了统一的资源共享平台,各校贡献特色教学资源,形成优势互补张教授团队主要负责提供三维动画和交互式模块,同时整合其他学校的案例库、习题库等资源教研活动联盟每年组织6次在线联合教研活动,讨论教学难点、分享创新方法、评估教学效果这些活动不仅促进了教学经验交流,也推动了教学研究的深入开展人才培养联盟开展跨校教师培训,提升教师数字教学能力;推动学生交流,组织跨校学习小组和竞赛活动,丰富学生的学习体验和视野跨校合作是张教授课件推广的重要策略,也是提升课件质量和影响力的有效途径通过组建联盟,不同学校的教师能够分享各自的教学经验和资源,共同解决生物化学教学中的难点问题例如,北京大学的教师在代谢调控教学方面有丰富经验,西南大学在实验教学方面有独特创新,通过合作,各校的优势资源得到了充分整合和利用联盟还与国际知名大学建立了合作关系,引入先进的教学理念和方法如与美国麻省理工学院生物工程系合作,采用其问题导向教学模式;与英国剑桥大学生物化学系合作,引入其案例教学资源这些国际合作极大地拓展了课件的视野和深度,使其保持国际先进水平未来,联盟计划进一步扩大合作范围,建设国家级生物化学教学资源中心,为全国生物化学教育提供支持校企合作技术合作商业转化张教授团队与上海科技教育有限公司建立了深度合作关系,共同通过校企合作,张教授的课件实现了商业化转化,由企业负责市开发基于虚拟现实技术的生物化学实验教学平台企业提供先进场推广和技术服务,学校获得相应的知识产权收益目前,已有的VR/AR技术支持和软件开发团队,学校提供专业内容和教学设12所高校购买了该平台的使用授权,产生了可观的经济效益和计指导,双方优势互补社会效益这一合作已持续三年,开发了15个虚拟实验模块,涵盖蛋白质值得一提的是,团队探索了教育+科技的创新模式,成立了校分离纯化、酶活性测定、代谢途径研究等核心实验内容系统采企联合实验室,吸引了多名研究生参与实际项目开发,培养了既用高精度三维建模和物理引擎,实现了逼真的实验操作体验和准懂教育又懂技术的复合型人才同时,合作企业也为学生提供了确的实验结果模拟,有效解决了实验教学中的设备不足、危险控实习和就业机会,建立了人才培养和输送的良性循环制和个性化指导等难题校企合作为张教授的课件开发注入了新的活力和资源,使其突破了高校自身的技术和资金限制通过引入企业的专业技术团队和市场运作经验,课件的开发效率和质量得到了显著提升,推广范围也大大扩大这种合作模式被教育部门评为产学研结合示范项目,受到了广泛关注和肯定教育部精品资源共享课成员人集12182团队规模视频课程来自不同高校的生物化学教学专家组成的国家级团队团队共同录制的系统性生物化学精品视频课程总集数万36学习人次通过国家精品资源共享课平台学习该课程的总人次作为教育部精品资源共享课生物化学项目的核心成员,张教授参与了国家级平台课程的设计、录制和资源开发工作该项目由北京大学主持,联合全国多所高校优秀教师共同建设,旨在打造全国范围内共享的高质量生物化学教学资源张教授主要负责蛋白质结构与功能和酶催化动力学两个模块的内容开发,贡献了28集精品视频课程和配套的多媒体资源这些课程资源上线后,获得了极高的点击率和好评,成为平台下载量前十名的课程之一特别是张教授开发的三维动画资源,因其直观生动的效果,被多所高校引用和推荐参与国家精品资源共享课建设,不仅提升了张教授自身的教学水平和影响力,也为他积累了丰富的高端教学资源开发经验,为后续的课件开发奠定了坚实基础此外,通过与全国顶尖教师的合作与交流,张教授建立了广泛的学术人脉,形成了资源共享和优势互补的良好生态公开课慕课建设/慕课平台上线全球学习者创新教学方法张教授主持开发的生物化学MOOC于2019年正式上课程上线三年来,已吸引了超过8万名注册用户,学课程融合了多种创新教学方法,如微课+讨论模线爱课程平台,是国内首批生物化学领域的大规模开习者不仅包括来自全国各地的大学生,还有高中生、式、基于案例的问题解决、虚拟实验室等特别是引放在线课程之一课程采用模块化设计,包含12个生物相关行业从业人员和国际学生课程完成率达到入了学习分析技术,通过收集和分析学习者的行为主题单元,每个单元包括视频讲解、阅读材料、互动32%,远高于MOOC平均水平,反映了课程的高质量数据,为不同学习者推送个性化的学习内容和建议,练习和讨论论坛等多种学习资源和吸引力优化学习路径公开课和慕课建设是张教授多媒体课件应用的重要延伸,也是其教学影响力扩大的关键平台与传统课堂不同,MOOC面向的是多样化背景的全球学习者,这对课程设计提出了更高要求张教授团队针对在线学习特点,重新设计了教学内容和方法,强化了视觉呈现和互动体验,提高了学习参与度和完成率课程获得了爱课程平台优秀课程称号,并入选教育部推荐的生物学类精品在线课程这些成就不仅体现了张教授在多媒体教学领域的专业水平,也展示了其将教育资源开放共享的社会责任感未来,团队计划进一步优化课程内容,增加中英双语版本,并与国际知名平台合作,将优质教育资源推向全球教学经验分享全国高校教师培训讲座张教授定期受邀在全国高校教师发展中心举办的培训活动中作专题报告,主题为数字化时代的生物化学教学通过分享其多媒体课件开发的经验和方法,帮助更多教师掌握数字教学技能,提高教学质量近三年已在全国20余所高校开展培训,直接培训教师超过500人教学方法专著出版将多年教学实践和研究成果整理出版《生物化学多媒体教学设计与实践》专著,系统介绍生物化学概念可视化方法、互动练习设计、虚拟实验开发等内容该书已成为多所高校教师培训的推荐教材,并被译为英文在国际市场发行教学研讨会与工作坊定期组织生物化学教学创新研讨会,邀请国内外同行分享经验、交流方法特别是每年暑期举办的生物化学多媒体课件开发工作坊,采用实操训练形式,指导参与者制作简单的教学动画和交互模块,深受青年教师欢迎教学研究论文发表积极将教学实践总结为研究成果,在《高等教育研究》《生物学教学》等期刊发表教学研究论文15篇,其中3篇被SSCI收录,对生物化学教学改革产生了广泛影响教学经验分享是张教授扩大教学影响力和推广教学理念的重要方式他不仅分享具体的课件制作技术,更注重传递背后的教学思想和方法论,帮助教师从根本上转变教学观念,适应数字化教学环境他特别强调技术是手段,教学是核心的理念,警惕技术炫耀而忽视教学实质的倾向学生指导成果指导学生获奖张教授指导的学生在各类学科竞赛中屡获佳绩,彰显了其优秀的教学和指导能力在全国大学生生物化学竞赛中,他指导的学生已获得一等奖3人、二等奖7人、三等奖12人,成绩在全国高校中名列前茅这些优异成绩得益于张教授开发的针对性训练课件和系统化的竞赛辅导体系在创新创业领域,张教授指导的学生团队酶工程新材料项目获得国家级创新创业大赛银奖,该项目将酶催化理论与材料科学相结合,开发了具有产业化前景的生物降解材料此外,他还指导学生参与各类学术论文竞赛和科技创新大赛,获得省部级以上奖项达20余项这些竞赛经历不仅提升了学生的专业能力,也培养了他们的团队协作精神和创新思维,为未来的学习和工作奠定了良好基础校内科研团队带头人团队组成研究方向领导生物大分子结构与教学创新研究团队,成员包蛋白质结构与功能、酶催化机制、生物化学教学创括5名博士、12名硕士和多名本科生新方法与技术团队荣誉课件研发获评校级优秀科研团队、省级教学创新团队,承担团队多次聚焦课件研发,形成多学科交叉的创新教多项国家级项目学资源开发体系作为校内科研团队带头人,张教授整合了不同学科背景的研究力量,构建了科研与教学紧密结合的创新团队团队成员包括生物化学专家、计算生物学研究者、教育技术专家和计算机程序员等,形成了多学科交叉的协作模式团队定期举行研讨会,分享最新研究进展,集体攻关课件开发中的难点问题在张教授的带领下,团队不仅在学术研究上取得了丰硕成果,发表高水平论文30余篇,还将研究成果转化为教学资源,开发了一系列创新性的多媒体课件特别是在蛋白质结构可视化和代谢途径动态模拟方面,团队开发的教学工具已成为国内同类产品中的佼佼者通过团队协作,课件开发效率大大提高,质量也得到了显著提升团队成员在合作过程中互相学习,共同成长,形成了良好的学术氛围和创新文化学术兼职与评审期刊编委评审专家学会任职张教授现任《中国生物化学与作为教育部课件评审专家库成在中国生物化学与分子生物学分子生物学报》青年编委,负员,张教授定期参与国家级教会担任教学工作委员会委员,责审阅生物大分子结构与功能学资源建设项目的评审工作积极参与组织全国性的教学研研究领域的投稿论文同时,他以严谨公正的态度和专业的讨会和教师培训活动在中国他还担任《生物学教学》特约视角,为提高国家级教学资源高等教育学会生物学教学研究审稿人,为生命科学教学研究质量做出了重要贡献他还是会担任数字教学资源专业委员提供专业评审意见上海市教学成果奖评审专家,会副主任,推动生物学教学的参与教学创新成果的遴选数字化转型张教授通过各种学术兼职和评审工作,密切关注学科发展前沿和教学改革动态,同时也扩大了自身的学术影响力和社会服务价值作为期刊编委,他能够第一时间了解学科最新研究进展,并将这些前沿知识及时融入教学内容;作为评审专家,他能够接触到全国范围内的优秀教学案例和创新实践,为自身的教学改进提供借鉴特别值得一提的是,他利用这些平台积极推广自己的教学理念和方法,如在担任中国高等教育学会数字教学资源专业委员会工作期间,组织了多次生物化学教学数字化转型专题研讨会,分享了自己的课件开发经验,影响了一批青年教师这些兼职工作虽然占用了他一定的时间和精力,但也为他提供了更广阔的视野和更丰富的资源,形成了良性循环国内外学术交流会议国际学术会议张教授年均参与5次国际学术会议,包括国际生物化学与分子生物学联盟IUBMB年会、国际蛋白质学会会议等顶级学术盛会在这些会议上,他不仅分享最新研究成果,还特别关注教学创新的专题讨论,吸收国际先进教学理念近三年,他在国际会议上作口头报告3次,其中2次是关于多媒体教学的创新实践教育技术交流积极参与教育技术领域的专业会议,如教育数据挖掘国际会议EDM、学习分析与知识国际会议LAK等,探索数据驱动的教学优化方法他与来自MIT、斯坦福等知名大学的教育技术专家建立了合作关系,共同研究生物化学虚拟实验室的开发与应用成果转化推广参加各类教育博览会和教学资源展示活动,如中国高等教育博览会、全国高校教师教学创新大赛等,展示团队开发的多媒体课件和虚拟实验平台这些活动不仅扩大了课件的影响力,也促成了多项校际合作和产学研合作国内外学术交流是张教授保持学术活力和创新思维的重要途径通过参与高水平学术会议,他不仅能够及时了解学科前沿动态,也能将自己的研究成果和教学实践与同行分享,接受专业评议和反馈,不断完善自己的工作特别值得一提的是,张教授注重跨学科交流,不局限于生物化学领域,还积极参与教育技术、认知科学等相关领域的学术活动这种跨界思维使他能够将不同领域的先进理念和方法融入到生物化学教学中,创造出独特的教学价值例如,他从认知科学中借鉴了认知负荷理论,指导课件设计中的信息呈现方式;从游戏设计中吸收了渐进式挑战机制,应用到互动练习的难度设置中这些创新实践得到了国内外同行的高度认可科普与社会服务中学生科普教育公众科学素养提升数字科普资源开发张教授开发的多媒体课件经过适当简化和调整后,被用主持面向公众的科普讲座10余场,主题围绕生物化学基于教学课件的经验,张教授团队开发了一系列面向公作中学生生化启蒙教材每年暑期,他都会组织趣味与日常生活、解读DNA与基因等大众关心的话题这众的科普数字资源,包括微信小程序生化知识库、科生物化学夏令营,邀请中学生来校参观实验室,体验些讲座在社区文化中心、科技馆等场所举行,通过生动普动画身体里的化学工厂系列等这些资源通过社交虚拟实验,激发他们对生命科学的兴趣这些活动已累的多媒体演示和通俗的语言解释,使深奥的生物化学知媒体广泛传播,累计用户超过10万,成为优质的线上计服务中学生2000余人,培养了一批未来的生物科学识变得易于理解,提升了公众的科学素养科普平台后备人才科普与社会服务是张教授教学工作的自然延伸,也是履行学者社会责任的重要方式他认为,大学教师不仅要培养专业人才,还应该促进全民科学素养的提升,特别是在生物化学这样与人类健康和生活紧密相关的领域值得一提的是,张教授特别关注科学传播的准确性和责任感在开展科普活动时,他坚持科学严谨的原则,避免过度简化和误导;同时,他注重培养公众的批判性思维,引导人们分辨科学信息和伪科学信息的能力这种负责任的科普态度赢得了社会各界的尊重和信任,为提升公众科学素养做出了积极贡献行业影响力篇12000+56公众号粉丝原创文章微信公众号生化课堂累计关注用户,主要分享生物发表的原创科普和教学方法文章总数,内容涵盖生物化学教学资源和科研动态化学基础知识到前沿研究篇8十万阅读+阅读量突破十万的高质量文章数量,主要聚焦生物化学与日常生活的联系张教授通过多种渠道建立并扩大了自己在生物化学教育领域的影响力他创办的微信公众号生化课堂已成为国内生物化学教育和科普的重要平台,粉丝超过
1.2万人,包括全国各地的生物化学教师、学生和科研工作者公众号定期分享教学资源、研究动态和科普知识,成为行业内的信息枢纽他撰写的多篇推广文章阅读量破10万,如《图说糖代谢能量转换的艺术》《蛋白质折叠生命的精密工程》等,这些文章将复杂的生物化学概念转化为通俗易懂的内容,受到广泛欢迎此外,张教授还受邀在多个教育和科技媒体发表专栏文章,如《中国教育报》《科技日报》等,探讨生物化学教育创新和数字化转型,引发了行业内的广泛讨论和思考这些媒体活动不仅扩大了他的个人影响力,也推动了生物化学教学改革和创新的发展未来课件升级计划人工智能赋能引入智能辅学与自适应推题系统虚拟实验室开放2建设云端共享的虚拟实验教学平台跨语言国际化开发多语言版本支持国际教育合作移动学习优化全面提升移动端用户体验和功能展望未来,张教授已制定了全面的课件升级计划,旨在利用新兴技术进一步提升教学效果最引人注目的是引入AI智能辅学系统,该系统将基于深度学习算法,分析学生的学习行为和表现,识别个体学习特点和薄弱环节,自动生成个性化学习路径和推荐适合的练习题这一系统将突破传统一刀切教学模式的局限,实现真正的因材施教另一重点项目是建设虚拟实验室开放平台该平台将整合现有的虚拟实验资源,建立统一的技术标准和接口,实现跨校共享和协作开发平台将支持教师自主设计实验流程,学生可以随时访问并完成实验操作,系统自动记录和评估实验过程此外,计划还包括开发多语言版本,支持国际教育合作;优化移动端体验,满足碎片化学习需求;引入区块链技术,建立学习成果认证体系等创新举措这些升级计划将使课件始终保持技术先进性和教学有效性,更好地服务于新时代的生物化学教育跨界融合探索多学科融合课件全球化推广计划张教授计划探索医学、生物学、化学多学科融合的综合性课件,为促进优质教育资源的全球共享,张教授正规划推动课件的双语打破传统学科界限,构建更符合科学发展趋势的知识体系这一/多语版本开发与全球推广第一阶段已启动英文版转化工作,计划将联合医学院、化学系等多个院系的专家,共同开发以问题不仅是简单翻译,还结合国际生物化学教育标准和教学习惯,进为中心的跨学科教学模块行了适当的内容调整和文化适应例如,围绕代谢疾病这一主题,整合生物化学代谢原理、医学下一步计划与一带一路沿线国家高校合作,开发更多语言版病理生理学、药物化学等多学科知识,帮助学生建立完整的知识本,并考虑文化差异因素,确保课件在不同文化背景下的适用网络这种跨界融合将培养学生的系统思维和综合应用能力,更性这一全球化推广不仅能扩大课件影响力,也有助于促进国际符合现代科学研究和技术应用的实际需求教育交流和合作,提升中国教育的国际影响力跨界融合是张教授未来工作的重要方向,反映了他对教育创新本质的深刻理解他认为,真正的教育创新不仅是技术应用的创新,更是思维方式和知识组织方式的创新通过跨学科、跨文化、跨平台的融合,可以突破传统教育的局限,创造更大的教育价值总结回顾学术与专业背景从本科到博士后的坚实学术基础和丰富的国际经验,奠定了张教授在生物化学领域的专业权威性科研与教学融合将前沿科研成果与教学实践紧密结合,使课件内容具有科学前沿性和深度技术与内容创新融合AR/VR、人工智能等新兴技术,创新生物化学概念可视化和交互体验影响力与社会价值通过课件推广、教师培训和科普活动,扩大教学创新的社会影响本简介从多个维度全面展现了张教授在生物化学多媒体课件开发领域的专业成就与创新贡献从个人学术背景到教学研究成果,从课件开发历程到推广应用效果,系统呈现了一位教育工作者如何将学科专业知识、教学经验和技术创新相结合,推动生物化学教学的现代化转型张教授的工作特色在于始终坚持以学生为中心的教学理念,注重将抽象复杂的生物化学概念转化为直观可感的视觉表达和互动体验,降低学习难度,提高学习效率同时,他重视将科研与教学相结合,将前沿研究成果及时融入教学内容,保持课件的学术先进性和时代性这种将专业深度与教学创新相结合的实践,为生物化学等基础学科的数字化教学提供了可借鉴的成功范例致谢张教授衷心感谢一路相伴的师生团队和合作单位支持特别感谢华东师范大学生命科学学院提供的优良科研和教学环境,感谢校教师发展中心和信息技术中心在课件开发中提供的技术支持和培训同时,也要感谢各合作高校和企业,如上海科技教育有限公司在虚拟实验室建设中的通力合作最重要的是,张教授感谢多年来参与课程学习的几千名学生,他们的反馈和建议是课件不断改进的宝贵资源张教授期待与更多教育同仁共同探讨生物化学教学创新,欢迎国内外高校和研究机构就多媒体教学、数字化转型等主题展开交流与合作未来,他将继续致力于生物化学教育的数字化创新,为培养新时代创新人才贡献智慧和力量。
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