師范專業(yè)生物化學實驗教學改革

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

關鍵詞:生物化學;實驗教學;教學改革

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

1傳統(tǒng)生物化學實驗課程存在問題

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

1．1教學內容單一

傳統(tǒng)的生物化學實驗課程中實驗內容設置較為簡單，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備好，學生按照實驗步驟進行操作，這些實驗往往步驟過于簡單，對學生綜合技能培養(yǎng)并無幫助［3］。課后，一部分學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，更不能引起學生的學習興趣和自主思考。

1．2教學方式單一

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

2生物化學實驗教學改革的必要性

作為地方基礎教育師資的主要基地，不但在硬件設施上要加強投入，更需要重視學生創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)，以適應目前社會的高速發(fā)展。目前，生物科學師范專業(yè)人才培養(yǎng)形勢嚴峻，師范專業(yè)的學生大多以中學教師為目標，導致自我要求降低，創(chuàng)新意識不足，科研技能和能力的訓練不夠。而具有高綜合素質和創(chuàng)新能力的師范生的稀缺，制約了當地基礎教育水平的提高。我校通過進行不斷的課程改革，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。為進一步提高人才培養(yǎng)水平，我院對生物科學師范專業(yè)的生物化學實驗大綱進行了新一輪修訂和完善。

3教學模式的改變

3．1教學內容改革———培養(yǎng)學生的獨立思考能力

生物化學實驗的內容一般比較陳舊，十數年沒有改變，在技術快速更新的今天，學生需要跟上時代步伐，對新興的技術有所了解。因此，結合師范專業(yè)的需求特點，我們對生物化學實驗的教學內容進行優(yōu)化改革，在原有實驗的基礎上增加綜合性、設計性實驗。經過不斷調整優(yōu)化，該課程的學時數增加到36學時，成為單獨課程占2學分。實驗內容變?yōu)榘炞C性實驗4個、綜合性實驗4個、設計性實驗2個。其中驗證性實驗內容淺顯易懂、操作較為簡單，通常為2學時。主要通過實際操作使學生初步對實驗學科有所了解，為進一步開展綜合性、設計性實驗打下基礎，也為之后的分子生物學實驗，細胞生物學實驗做鋪墊。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，是多個內容或章節(jié)的組合，往往要安排4～6個學時，實驗內容強調對學生綜合能力的培養(yǎng)。例如綜合性實驗“血清中丙氨酸氨基轉移酶活力單位的測定”，在該實驗中，需要學生對酶活力單位的概念有著清晰的認識，同時了解丙氨酸氨基轉移酶活性測定的臨床意義，并在實驗中要嚴格設置對照組，以消除操作誤差和系統(tǒng)誤差，這些都是對學生實驗能力的培養(yǎng)和提高。設計性實驗的選題可讓學生結合其學習興趣進行自由選題，也可以由教師根據生物化學理論課程的內容，確定方向，由學生自己準備實驗材料設計實驗方案。例如在設計性實驗“一種簡便快捷提取DNA的方法”中，首先由教師對DNA的結構和性質進行復習，引導學生可能分離DNA的幾種方式，如加入NaCl的鹽析法，加入異丙醇的脫水法等，學生根據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;教師對方案進行評估后，與同學一起討論實驗方案［5］。在實驗進行中，有的同學會對一種材料應用不同的方法進行DNA提取，探討該材料的最適提取方法，也有同學會對不同材料應用一種方法進行實驗，以研究方法對材料的適應性。學生的學習熱情高漲，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生的創(chuàng)造性、對科研的興趣和科學素養(yǎng)。這類實驗不但要求學生與教師的互動，還要求教師緊跟時代步伐，了解先進的實驗技術和科研導向，對學生能及時引導。另外，由于設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，連續(xù)性較強，需要實驗室在開放時間上進行放寬，甚至全天24小時開放，更要求老師對實驗室設備和試劑進行仔細檢查以確保其安全使用。

3．2教學方式改革———線上線下相結合

多媒體信息技術快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的教學方式難以滿足學生對專業(yè)技能學習的需求。線上教學的手段和工具層出不窮，各種動畫、小視頻增強了實驗內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課程的線上教學，虛擬仿真實驗教學也為生化實驗課程在高校實施線上教學提供助力［6］。在傳統(tǒng)教學過程中，雖然老師也會在實驗開始之前對實驗過程進行講解和，但由于實驗時間有限，很容易忽視一些具體細節(jié)，而學生較多使老師在示范時不能讓每個同學都看清楚，可能造成實驗失敗。生物化學實驗經常會用到強酸，強堿和酒精燈，操作不慎就會造成實驗室安全問題。這就要求學生在實驗前對整個實驗的關鍵步驟熟記于心?；诖?，通過多媒體技術進行線上課程，方便學生根據個人情況進行學習。老師通過線上提供的實驗的先導知識包括實驗原理，實驗的背景知識，動態(tài)視頻對學生的預習進行指導，虛擬仿真實驗，可以讓學生進行模擬操作實驗，這不僅讓學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、翻轉課堂等教學模式可以促進教與學之間的互動交流，使得教師在線上有更充分的時間解答學生的疑問，把握學生對實驗的理解和掌握情況，培養(yǎng)學生自主學習的動力，真正實現知識的內化。

3．3教師角色轉變———增強學生的參與性

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

3．4完善課程評價體系

傳統(tǒng)實驗課一般依據學生的實驗報告打分，這就導致很多學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，有些學生實驗報告存在互相抄襲，篡改實驗數據的不良現象。因此僅僅通過實驗報告來評價實驗課是不全面的，課堂的整體表現更能體現學生分析解決問題的能力，應將學生的表現列入生物化學實驗課成績的評價體系，形成預習－實驗－總結結合的綜合性評價體系。預習部分考核主要通過線上軟件統(tǒng)計，根據完成情況由教師進行打分;實驗部分考核主要是通過實驗過程中學生的表現進行。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;總結部分考核主要是通過實驗報告的書寫，考核學生是否能自主思考，對實驗結果進行描述、對實驗結果進行討論，并在實驗報告中，嚴格杜絕抄作業(yè)的現象。通過三位一體的評價方式，教師可以對學生的實驗課學習情況掌握更為全面，從而給出更合理的成績，增加學生的學習積極性。

4結語

生物化學實驗課是生物科學領域的專業(yè)基礎課程，通過對教學模式、考核評價模式的改革，提高了學生學習實驗的熱情。利用網絡技術，建立學生和老師之間更多溝通，促進了學習交流的互動性。通過對教學內容的改革，可以激發(fā)學生的創(chuàng)新性思維，提高學生獨立發(fā)掘問題、分析問題、解決問題的實踐能力。另外，細化并完善實驗課的教學是一項長期的任務，需要根據師范專業(yè)發(fā)展、學生的接受程度不同，不斷充實教學內容，才能充分調動學生的主觀能動性，提高能力和素養(yǎng)，真正體現教育以人為本，培養(yǎng)高素質中學教師人才。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部．教育部等五部門關于印發(fā)《教師教育振興行動計劃2018－2022年》的通知［EB/OL］．(2018－03－22)［2020－07021］．

［2］吳永革，馬俊峰，于湘暉．課堂教學與大學生科研興趣培養(yǎng)相結合的實踐探索———以吉林大學生命科學學院“生物化學”課程為例［J］．生命的化學，2018(5):754．

［3］梁姍，尚淑梅，鄭俏然．基于應用型人才培養(yǎng)的生物化學實驗改革與探索［J］．讀與寫雜志，2018(11):44．

［4］王珺，鎮(zhèn)衛(wèi)國，唐微．醫(yī)學生物化學實驗教學的探索與實踐［J］．山東化工，2018(9):128－131．

［5］趙業(yè)，唐永政，馮俊榮．基于能力培養(yǎng)的生物化學實驗教學改革［J］．中國教育技術裝備，2018(4):118－119．

［6］金勝，李嘉，代婧，等．基于互聯網+的形成性評價對生理學教學效果的影響［J］．基礎醫(yī)學教育，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：商丘師范學院