師范專業(yè)生物化學(xué)實驗教學(xué)改革

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摘要:以商丘師范學(xué)院生物科學(xué)師范專業(yè)為例，通過在生物化學(xué)實驗課程內(nèi)容、教學(xué)方法方面進(jìn)行的一些改革措施，提高當(dāng)前生物師范專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新能力。通過改革和優(yōu)化評價體制，提升學(xué)生在實驗課中的主體地位，最終達(dá)到提高實驗課效果的目的。

關(guān)鍵詞:生物化學(xué);實驗教學(xué);教學(xué)改革

教師教育是教育事業(yè)的工作母機(jī)，是提升教育質(zhì)量的動力源泉。作為地方師范院校，其主要任務(wù)是為社會輸出優(yōu)秀的中學(xué)教師，肩負(fù)重要的社會責(zé)任［1］。在本科師范生的培養(yǎng)計劃中，實驗教學(xué)是一個重要的組成部分，能夠使學(xué)生鞏固課堂講授所學(xué)知識，增強(qiáng)動手能力?！吧锘瘜W(xué)實驗”是一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程全面、系統(tǒng)地介紹生物化學(xué)實驗的基本理論、基本技術(shù)和方法，在人才培養(yǎng)中占有重要地位。

1傳統(tǒng)生物化學(xué)實驗課程存在問題

作為年輕的實驗學(xué)科，生物化學(xué)實驗技術(shù)的不斷發(fā)展推動了學(xué)科的進(jìn)步，因此生物化學(xué)實驗是生物化學(xué)教學(xué)的重要組成。但其重要性并未引起師生的足夠的關(guān)注，常被認(rèn)為是理論課程的一部分［2］。作為普通地方師范類院校，又常常由于實驗經(jīng)費緊張，科研項目較少等原因，無法給學(xué)生提供良好的實驗條件，限制了對學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。

1．1教學(xué)內(nèi)容單一

傳統(tǒng)的生物化學(xué)實驗課程中實驗內(nèi)容設(shè)置較為簡單，以驗證性實驗為主。實驗過程中，試劑和器材均由老師課前準(zhǔn)備好，學(xué)生按照實驗步驟進(jìn)行操作，這些實驗往往步驟過于簡單，對學(xué)生綜合技能培養(yǎng)并無幫助［3］。課后，一部分學(xué)生仍然處于似懂非懂的狀態(tài)，對于為什么這樣做全然不知，其綜合能力并不能得到充分鍛煉，更不能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主思考。

1．2教學(xué)方式單一

實驗課的教學(xué)模式通常都以講授和實驗演示為主。教師一般事先準(zhǔn)備板書，詳細(xì)寫明該實驗的實驗?zāi)康?，實驗方法和步驟，課堂上對照板書進(jìn)行講解。實驗過程中學(xué)生大多分組進(jìn)行實驗，根據(jù)實驗不同，每組2～5個人不等。實驗中通常只是由1～2人在進(jìn)行簡單操作，其他同學(xué)不是在刷手機(jī)就是在寫實驗報告，根本不能引起學(xué)生的興趣，在實驗中遇到的問題也不能進(jìn)行獨立思考。在最后寫出實驗報告、計算實驗結(jié)果時，多數(shù)同學(xué)都會出現(xiàn)雷同，缺少自己的想法［4］。這種教學(xué)方法無法調(diào)動學(xué)生的積極主動性，創(chuàng)新意識薄弱，學(xué)生的能力得不到提升。

2生物化學(xué)實驗教學(xué)改革的必要性

作為地方基礎(chǔ)教育師資的主要基地，不但在硬件設(shè)施上要加強(qiáng)投入，更需要重視學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)目前社會的高速發(fā)展。目前，生物科學(xué)師范專業(yè)人才培養(yǎng)形勢嚴(yán)峻，師范專業(yè)的學(xué)生大多以中學(xué)教師為目標(biāo)，導(dǎo)致自我要求降低，創(chuàng)新意識不足，科研技能和能力的訓(xùn)練不夠。而具有高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的師范生的稀缺，制約了當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)教育水平的提高。我校通過進(jìn)行不斷的課程改革，以期使培養(yǎng)師范生的創(chuàng)新精神，成為創(chuàng)新型教師，在未來就業(yè)市場具有競爭力。為進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)水平，我院對生物科學(xué)師范專業(yè)的生物化學(xué)實驗大綱進(jìn)行了新一輪修訂和完善。

3教學(xué)模式的改變

3．1教學(xué)內(nèi)容改革———培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力

生物化學(xué)實驗的內(nèi)容一般比較陳舊，十?dāng)?shù)年沒有改變，在技術(shù)快速更新的今天，學(xué)生需要跟上時代步伐，對新興的技術(shù)有所了解。因此，結(jié)合師范專業(yè)的需求特點，我們對生物化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化改革，在原有實驗的基礎(chǔ)上增加綜合性、設(shè)計性實驗。經(jīng)過不斷調(diào)整優(yōu)化，該課程的學(xué)時數(shù)增加到36學(xué)時，成為單獨課程占2學(xué)分。實驗內(nèi)容變?yōu)榘炞C性實驗4個、綜合性實驗4個、設(shè)計性實驗2個。其中驗證性實驗內(nèi)容淺顯易懂、操作較為簡單，通常為2學(xué)時。主要通過實際操作使學(xué)生初步對實驗學(xué)科有所了解，為進(jìn)一步開展綜合性、設(shè)計性實驗打下基礎(chǔ)，也為之后的分子生物學(xué)實驗，細(xì)胞生物學(xué)實驗做鋪墊。綜合性實驗相比驗證性實驗，難度加大，實驗持續(xù)的時間更長，是多個內(nèi)容或章節(jié)的組合，往往要安排4～6個學(xué)時，實驗內(nèi)容強(qiáng)調(diào)對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。例如綜合性實驗“血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活力單位的測定”，在該實驗中，需要學(xué)生對酶活力單位的概念有著清晰的認(rèn)識，同時了解丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性測定的臨床意義，并在實驗中要嚴(yán)格設(shè)置對照組，以消除操作誤差和系統(tǒng)誤差，這些都是對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和提高。設(shè)計性實驗的選題可讓學(xué)生結(jié)合其學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行自由選題，也可以由教師根據(jù)生物化學(xué)理論課程的內(nèi)容，確定方向，由學(xué)生自己準(zhǔn)備實驗材料設(shè)計實驗方案。例如在設(shè)計性實驗“一種簡便快捷提取DNA的方法”中，首先由教師對DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行復(fù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生可能分離DNA的幾種方式，如加入NaCl的鹽析法，加入異丙醇的脫水法等，學(xué)生根據(jù)自己感興趣的方向分組自查資料，找出對植物組織DNA，動物組織DNA提取的最有效的方法;教師對方案進(jìn)行評估后，與同學(xué)一起討論實驗方案［5］。在實驗進(jìn)行中，有的同學(xué)會對一種材料應(yīng)用不同的方法進(jìn)行DNA提取，探討該材料的最適提取方法，也有同學(xué)會對不同材料應(yīng)用一種方法進(jìn)行實驗，以研究方法對材料的適應(yīng)性。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高漲，創(chuàng)造性被激發(fā)。在教師參與實驗的過程中，通過討論可以提高學(xué)生的創(chuàng)造性、對科研的興趣和科學(xué)素養(yǎng)。這類實驗不但要求學(xué)生與教師的互動，還要求教師緊跟時代步伐，了解先進(jìn)的實驗技術(shù)和科研導(dǎo)向，對學(xué)生能及時引導(dǎo)。另外，由于設(shè)計性實驗往往不是一次可以完成，需要在一段特定的時間內(nèi)，連續(xù)性較強(qiáng)，需要實驗室在開放時間上進(jìn)行放寬，甚至全天24小時開放，更要求老師對實驗室設(shè)備和試劑進(jìn)行仔細(xì)檢查以確保其安全使用。

3．2教學(xué)方式改革———線上線下相結(jié)合

多媒體信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以滿足學(xué)生對專業(yè)技能學(xué)習(xí)的需求。線上教學(xué)的手段和工具層出不窮，各種動畫、小視頻增強(qiáng)了實驗內(nèi)容的可視化程度和趣味性，將使繁瑣的實驗操作演示得更加直觀。另外MOOC、微課等新的平臺都能很好地實現(xiàn)課程的線上教學(xué)，虛擬仿真實驗教學(xué)也為生化實驗課程在高校實施線上教學(xué)提供助力［6］。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，雖然老師也會在實驗開始之前對實驗過程進(jìn)行講解和，但由于實驗時間有限，很容易忽視一些具體細(xì)節(jié)，而學(xué)生較多使老師在示范時不能讓每個同學(xué)都看清楚，可能造成實驗失敗。生物化學(xué)實驗經(jīng)常會用到強(qiáng)酸，強(qiáng)堿和酒精燈，操作不慎就會造成實驗室安全問題。這就要求學(xué)生在實驗前對整個實驗的關(guān)鍵步驟熟記于心?；诖耍ㄟ^多媒體技術(shù)進(jìn)行線上課程，方便學(xué)生根據(jù)個人情況進(jìn)行學(xué)習(xí)。老師通過線上提供的實驗的先導(dǎo)知識包括實驗原理，實驗的背景知識，動態(tài)視頻對學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)，虛擬仿真實驗，可以讓學(xué)生進(jìn)行模擬操作實驗，這不僅讓學(xué)生牢記了實驗步驟和注意事項、增加實驗成功率，而且提高了實際實驗的安全性［7］。另外，混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式可以促進(jìn)教與學(xué)之間的互動交流，使得教師在線上有更充分的時間解答學(xué)生的疑問，把握學(xué)生對實驗的理解和掌握情況，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力，真正實現(xiàn)知識的內(nèi)化。

3．3教師角色轉(zhuǎn)變———增強(qiáng)學(xué)生的參與性

由于近年來對實驗課時的壓縮，受限于實驗進(jìn)度和時間，在實驗課程中，實驗知識和內(nèi)容通常被傾倒式傳輸給學(xué)生，導(dǎo)致學(xué)生處于被動狀態(tài)，對整個實驗過程了解不足。另外，在實驗準(zhǔn)備過程中，都是由老師全權(quán)，學(xué)生得不到充分的鍛煉。課程改革后，實驗前期要求學(xué)生與老師協(xié)作完成準(zhǔn)備工作，學(xué)生分組輪流配置試劑，這樣不僅可以使學(xué)生熟悉試劑的配置方法，鞏固實驗注意事項，而且還能使學(xué)生認(rèn)識到配置試劑的繁瑣性，養(yǎng)成節(jié)約的習(xí)慣。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，老師通常將實驗?zāi)康?，實驗方法提前板書在黑板上，上課時按照黑板照本宣科，而同學(xué)也會將黑板上的內(nèi)容原封不動的抄在實驗報告上，學(xué)習(xí)缺乏主動性，效果不佳。教師應(yīng)重視預(yù)習(xí)，實驗過程僅提供提示和幫助，應(yīng)處于引導(dǎo)和輔助的地位。讓每個學(xué)生全程參與實驗項目，提高學(xué)生的主動性。

3．4完善課程評價體系

傳統(tǒng)實驗課一般依據(jù)學(xué)生的實驗報告打分，這就導(dǎo)致很多學(xué)生在實驗課上并不重視實驗，而是著急完成實驗報告，更有甚者，有些學(xué)生實驗報告存在互相抄襲，篡改實驗數(shù)據(jù)的不良現(xiàn)象。因此僅僅通過實驗報告來評價實驗課是不全面的，課堂的整體表現(xiàn)更能體現(xiàn)學(xué)生分析解決問題的能力，應(yīng)將學(xué)生的表現(xiàn)列入生物化學(xué)實驗課成績的評價體系，形成預(yù)習(xí)－實驗－總結(jié)結(jié)合的綜合性評價體系。預(yù)習(xí)部分考核主要通過線上軟件統(tǒng)計，根據(jù)完成情況由教師進(jìn)行打分;實驗部分考核主要是通過實驗過程中學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行。實驗態(tài)度是否端正，操作是否規(guī)范，是否遵守實驗室的安全規(guī)范等都是考核的重要部分;總結(jié)部分考核主要是通過實驗報告的書寫，考核學(xué)生是否能自主思考，對實驗結(jié)果進(jìn)行描述、對實驗結(jié)果進(jìn)行討論，并在實驗報告中，嚴(yán)格杜絕抄作業(yè)的現(xiàn)象。通過三位一體的評價方式，教師可以對學(xué)生的實驗課學(xué)習(xí)情況掌握更為全面，從而給出更合理的成績，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4結(jié)語

生物化學(xué)實驗課是生物科學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過對教學(xué)模式、考核評價模式的改革，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)實驗的熱情。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立學(xué)生和老師之間更多溝通，促進(jìn)了學(xué)習(xí)交流的互動性。通過對教學(xué)內(nèi)容的改革，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，提高學(xué)生獨立發(fā)掘問題、分析問題、解決問題的實踐能力。另外，細(xì)化并完善實驗課的教學(xué)是一項長期的任務(wù)，需要根據(jù)師范專業(yè)發(fā)展、學(xué)生的接受程度不同，不斷充實教學(xué)內(nèi)容，才能充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，提高能力和素養(yǎng)，真正體現(xiàn)教育以人為本，培養(yǎng)高素質(zhì)中學(xué)教師人才。

參考文獻(xiàn)

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［6］金勝，李嘉，代婧，等．基于互聯(lián)網(wǎng)+的形成性評價對生理學(xué)教學(xué)效果的影響［J］．基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2019(1):68－70．

［7］盛杰，金忠秀，黃芬，等．衛(wèi)生檢驗專業(yè)虛擬仿真實驗教學(xué)的探索［J］．實驗室研究與探索，2019，38(1):99－102．

作者：王文靜 單位：商丘師范學(xué)院