师范专业生物化学实验教学改革

分类：化学论文发表 时间：2020-12-28 10:49 关注：(1)

　　以商丘师范学院生物科学师范专业为例，通过在生物化学实验课程内容、教学方法方面进行的一些改革措施，提高当前生物师范专业学生的学习主动性和创新能力。通过改革和优化评价体制，提升学生在实验课中的主体地位，最终达到提高实验课效果的目的。

　　关键词:生物化学;实验教学;教学改革

　　教师教育是教育事业的工作母机，是提升教育质量的动力源泉。作为地方师范院校，其主要任务是为社会输出优秀的中学教师，肩负重要的社会责任［1］。在本科师范生的培养计划中，实验教学是一个重要的组成部分，能够使学生巩固课堂讲授所学知识，增强动手能力。“生物化学实验”是一门重要专业基础课程。该课程全面、系统地介绍生物化学实验的基本理论、基本技术和方法，在人才培养中占有重要地位。

　　1传统生物化学实验课程存在问题

　　作为年轻的实验学科，生物化学实验技术的不断发展推动了学科的进步，因此生物化学实验是生物化学教学的重要组成。但其重要性并未引起师生的足够的关注，常被认为是理论课程的一部分［2］。作为普通地方师范类院校，又常常由于实验经费紧张，科研项目较少等原因，无法给学生提供良好的实验条件，限制了对学生创新素质和能力的培养。

　　1．1教学内容单一

　　传统的生物化学实验课程中实验内容设置较为简单，以验证性实验为主。实验过程中，试剂和器材均由老师课前准备好，学生按照实验步骤进行操作，这些实验往往步骤过于简单，对学生综合技能培养并无帮助［3］。课后，一部分学生仍然处于似懂非懂的状态，对于为什么这样做全然不知，其综合能力并不能得到充分锻炼，更不能引起学生的学习兴趣和自主思考。

　　1．2教学方式单一

　　实验课的教学模式通常都以讲授和实验演示为主。教师一般事先准备板书，详细写明该实验的实验目的，实验方法和步骤，课堂上对照板书进行讲解。实验过程中学生大多分组进行实验，根据实验不同，每组2～5个人不等。实验中通常只是由1～2人在进行简单操作，其他同学不是在刷手机就是在写实验报告，根本不能引起学生的兴趣，在实验中遇到的问题也不能进行独立思考。在最后写出实验报告、计算实验结果时，多数同学都会出现雷同，缺少自己的想法［4］。这种教学方法无法调动学生的积极主动性，创新意识薄弱，学生的能力得不到提升。

　　2生物化学实验教学改革的必要性

　　作为地方基础教育师资的主要基地，不但在硬件设施上要加强投入，更需要重视学生创新和实践能力的培养，以适应目前社会的高速发展。目前，生物科学师范专业人才培养形势严峻，师范专业的学生大多以中学教师为目标，导致自我要求降低，创新意识不足，科研技能和能力的训练不够。而具有高综合素质和创新能力的师范生的稀缺，制约了当地基础教育水平的提高。我校通过进行不断的课程改革，以期使培养师范生的创新精神，成为创新型教师，在未来就业市场具有竞争力。为进一步提高人才培养水平，我院对生物科学师范专业的生物化学实验大纲进行了新一轮修订和完善。

　　3教学模式的改变

　　3．1教学内容改革———培养学生的独立思考能力

　　生物化学实验的内容一般比较陈旧，十数年没有改变，在技术快速更新的今天，学生需要跟上时代步伐，对新兴的技术有所了解。因此，结合师范专业的需求特点，我们对生物化学实验的教学内容进行优化改革，在原有实验的基础上增加综合性、设计性实验。经过不断调整优化，该课程的学时数增加到36学时，成为单独课程占2学分。实验内容变为包括验证性实验4个、综合性实验4个、设计性实验2个。其中验证性实验内容浅显易懂、操作较为简单，通常为2学时。主要通过实际操作使学生初步对实验学科有所了解，为进一步开展综合性、设计性实验打下基础，也为之后的分子生物学实验，细胞生物学实验做铺垫。综合性实验相比验证性实验，难度加大，实验持续的时间更长，是多个内容或章节的组合，往往要安排4～6个学时，实验内容强调对学生综合能力的培养。例如综合性实验“血清中丙氨酸氨基转移酶活力单位的测定”，在该实验中，需要学生对酶活力单位的概念有着清晰的认识，同时了解丙氨酸氨基转移酶活性测定的临床意义，并在实验中要严格设置对照组，以消除操作误差和系统误差，这些都是对学生实验能力的培养和提高。设计性实验的选题可让学生结合其学习兴趣进行自由选题，也可以由教师根据生物化学理论课程的内容，确定方向，由学生自己准备实验材料设计实验方案。例如在设计性实验“一种简便快捷提取DNA的方法”中，首先由教师对DNA的结构和性质进行复习，引导学生可能分离DNA的几种方式，如加入NaCl的盐析法，加入异丙醇的脱水法等，学生根据自己感兴趣的方向分组自查资料，找出对植物组织DNA，动物组织DNA提取的最有效的方法;教师对方案进行评估后，与同学一起讨论实验方案［5］。在实验进行中，有的同学会对一种材料应用不同的方法进行DNA提取，探讨该材料的最适提取方法，也有同学会对不同材料应用一种方法进行实验，以研究方法对材料的适应性。学生的学习热情高涨，创造性被激发。在教师参与实验的过程中，通过讨论可以提高学生的创造性、对科研的兴趣和科学素养。这类实验不但要求学生与教师的互动，还要求教师紧跟时代步伐，了解先进的实验技术和科研导向，对学生能及时引导。另外，由于设计性实验往往不是一次可以完成，需要在一段特定的时间内，连续性较强，需要实验室在开放时间上进行放宽，甚至全天24小时开放，更要求老师对实验室设备和试剂进行仔细检查以确保其安全使用。

　　3．2教学方式改革———线上线下相结合

　　多媒体信息技术快速发展的今天，传统的教学方式难以满足学生对专业技能学习的需求。线上教学的手段和工具层出不穷，各种动画、小视频增强了实验内容的可视化程度和趣味性，将使繁琐的实验操作演示得更加直观。另外MOOC、微课等新的平台都能很好地实现课程的线上教学，虚拟仿真实验教学也为生化实验课程在高校实施线上教学提供助力［6］。在传统教学过程中，虽然老师也会在实验开始之前对实验过程进行讲解和，但由于实验时间有限，很容易忽视一些具体细节，而学生较多使老师在示范时不能让每个同学都看清楚，可能造成实验失败。生物化学实验经常会用到强酸，强碱和酒精灯，操作不慎就会造成实验室安全问题。这就要求学生在实验前对整个实验的关键步骤熟记于心。基于此，通过多媒体技术进行线上课程，方便学生根据个人情况进行学习。老师通过线上提供的实验的先导知识包括实验原理，实验的背景知识，动态视频对学生的预习进行指导，虚拟仿真实验，可以让学生进行模拟操作实验，这不仅让学生牢记了实验步骤和注意事项、增加实验成功率，而且提高了实际实验的安全性［7］。另外，混合式教学、翻转课堂等教学模式可以促进教与学之间的互动交流，使得教师在线上有更充分的时间解答学生的疑问，把握学生对实验的理解和掌握情况，培养学生自主学习的动力，真正实现知识的内化。

　　3．3教师角色转变———增强学生的参与性

　　由于近年来对实验课时的压缩，受限于实验进度和时间，在实验课程中，实验知识和内容通常被倾倒式传输给学生，导致学生处于被动状态，对整个实验过程了解不足。另外，在实验准备过程中，都是由老师全权代理，学生得不到充分的锻炼。课程改革后，实验前期要求学生与老师协作完成准备工作，学生分组轮流配置试剂，这样不仅可以使学生熟悉试剂的配置方法，巩固实验注意事项，而且还能使学生认识到配置试剂的繁琐性，养成节约的习惯。传统的实验教学中，老师通常将实验目的，实验方法提前板书在黑板上，上课时按照黑板照本宣科，而同学也会将黑板上的内容原封不动的抄在实验报告上，学习缺乏主动性，效果不佳。教师应重视预习，实验过程仅提供提示和帮助，应处于引导和辅助的地位。让每个学生全程参与实验项目，提高学生的主动性。

　　3．4完善课程评价体系

　　传统实验课一般依据学生的实验报告打分，这就导致很多学生在实验课上并不重视实验，而是着急完成实验报告，更有甚者，有些学生实验报告存在互相抄袭，篡改实验数据的不良现象。因此仅仅通过实验报告来评价实验课是不全面的，课堂的整体表现更能体现学生分析解决问题的能力，应将学生的表现列入生物化学实验课成绩的评价体系，形成预习－实验－总结结合的综合性评价体系。预习部分考核主要通过线上软件统计，根据完成情况由教师进行打分;实验部分考核主要是通过实验过程中学生的表现进行。实验态度是否端正，操作是否规范，是否遵守实验室的安全规范等都是考核的重要部分;总结部分考核主要是通过实验报告的书写，考核学生是否能自主思考，对实验结果进行描述、对实验结果进行讨论，并在实验报告中，严格杜绝抄作业的现象。通过三位一体的评价方式，教师可以对学生的实验课学习情况掌握更为全面，从而给出更合理的成绩，增加学生的学习积极性。

　　4结语

　　生物化学实验课是生物科学领域的专业基础课程，通过对教学模式、考核评价模式的改革，提高了学生学习实验的热情。利用网络技术，建立学生和老师之间更多沟通，促进了学习交流的互动性。通过对教学内容的改革，可以激发学生的创新性思维，提高学生独立发掘问题、分析问题、解决问题的实践能力。另外，细化并完善实验课的教学是一项长期的任务，需要根据师范专业发展、学生的接受程度不同，不断充实教学内容，才能充分调动学生的主观能动性，提高能力和素养，真正体现教育以人为本，培养高素质中学教师人才。

　　参考文献

　　［1］中华人民共和国教育部．教育部等五部门关于印发《教师教育振兴行动计划2018－2022年》的通知［EB/OL］．(2018－03－22)［2020－07021］．

　　［2］吴永革，马俊峰，于湘晖．课堂教学与大学生科研兴趣培养相结合的实践探索———以吉林大学生命科学学院“生物化学”课程为例［J］．生命的化学，2018(5):754．

　　［3］梁姗，尚淑梅，郑俏然．基于应用型人才培养的生物化学实验改革与探索［J］．读与写杂志，2018(11):44．

　　［4］王珺，镇卫国，唐微．医学生物化学实验教学的探索与实践［J］．山东化工，2018(9):128－131．

　　［5］赵业，唐永政，冯俊荣．基于能力培养的生物化学实验教学改革［J］．中国教育技术装备，2018(4):118－119．

　　［6］金胜，李嘉，代婧，等．基于互联网+的形成性评价对生理学教学效果的影响［J］．基础医学教育，2019(1):68－70．

　　［7］盛杰，金忠秀，黄芬，等．卫生检验专业虚拟仿真实验教学的探索［J］．实验室研究与探索，2019，38(1):99－102．

　　作者：王文静