師范專業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學生的學習主動性和創新能力。通過改革和優化評價體制，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”是一門重要專業基礎課程。該課程全面、系統地介紹生物化學實驗的基本理論、基本技術和方法，在人才培養中占有重要地位。

1傳統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，限制了對學生創新素質和能力的培養。

1．1教學內容單一

傳統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并無幫助［3］。課后，一部分學生仍然處于似懂非懂的狀態，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，更需要重視學生創新和實踐能力的培養，以適應目前社會的高速發展。目前，生物科學師范專業人才培養形勢嚴峻，師范專業的學生大多以中學教師為目標，導致自我要求降低，創新意識不足，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，以期使培養師范生的創新精神，成為創新型教師，在未來就業市場具有競爭力。為進一步提高人才培養水平，我院對生物科學師范專業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，結合師范專業的需求特點，我們對生物化學實驗的教學內容進行優化改革，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。實驗內容變為包括驗證性實驗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，實驗持續的時間更長，是多個內容或章節的組合，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。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誤差，這些都是對學生實驗能力的培養和提高。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，創造性被激發。在教師參與實驗的過程中，通過討論可以提高學生的創造性、對科研的興趣和科學素養。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展的今天，傳統的教學方式難以滿足學生對專業技能學習的需求。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，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。基于此，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，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，養成節約的習慣。傳統的實驗教學中，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。實驗態度是否端正，操作是否規范，是否遵守實驗室的安全規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，可以激發學生的創新性思維，提高學生獨立發掘問題、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，需要根據師范專業發展、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，真正體現教育以人為本，培養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《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，鎮衛國，唐微．醫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，唐永政，馮俊榮．基于能力培養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］．基礎醫學教育，2019(1):68－70．

［7］盛杰，金忠秀，黃芬，等．衛生檢驗專業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