基于能力培養(yǎng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐

吳昌術(shù) 曹侃 朱廣雙

摘 要：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物、制藥專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。針對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，該文從實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面進(jìn)行改革與探索，形成了新的教學(xué)體系。實(shí)踐證明，新的教學(xué)體系提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）14-0143-03

Exploration and Practice on the Teaching Reform of Biochemistry Experiment Based on Ability Training

Wu Changshu et al.

（Institute of Biological Engineering，Wuhu Vocational Technical College，Wuhu，241000，China）

Abstract：Biochemistry experiment is an important professional course of biology and pharmaceutics major. Aimed at the existing problems of biochemistry experiment，we carried out the reform and exploration in several side，such as experimental teaching content，teaching methods and assessment，and establish new teaching system. It has been proved that the new experimental teaching system not only greatly improves the students interest in learning，but also cultivates the students' ability in practice and innovation，and has achieved better effect.

Key words：Biochemistry experiment；Teaching reform；Ability training

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物制藥技術(shù)、藥品質(zhì)量安全專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課程，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，深化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)理解具有十分重要意義。作為一門實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量高低對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力、動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新能力有關(guān)鍵性作用。長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐證明，提高學(xué)生對(duì)課程興趣，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性，是提高教學(xué)質(zhì)量的有效方式。蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物化學(xué)課程組在近幾年教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際，以實(shí)踐創(chuàng)新為導(dǎo)向，對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行了探索與改革，取得了良好效果。

1 生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊單一 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以驗(yàn)證性為主，綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少，缺乏設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容之間關(guān)聯(lián)性差，相對(duì)比較獨(dú)立，綜合性不強(qiáng)，缺乏系統(tǒng)性和完整性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏向理論驗(yàn)證，沒有體現(xiàn)專業(yè)特色，學(xué)生無法形成有機(jī)的知識(shí)體系，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力弱，不利于學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)。

1.2 教學(xué)方法簡(jiǎn)單機(jī)械 教學(xué)方法簡(jiǎn)單機(jī)械，學(xué)生缺乏主動(dòng)性，不利于實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。傳統(tǒng)教學(xué)模式是：實(shí)驗(yàn)課前由實(shí)驗(yàn)員按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)備好所需要的實(shí)驗(yàn)材料、儀器設(shè)備、配制好試劑溶液。上課時(shí)實(shí)驗(yàn)教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、操作方法和步驟及注意事項(xiàng)等，然后學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義“照方抓藥”去一步一步操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)方法學(xué)生不需要參與實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備工作，不需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，只需要按照實(shí)驗(yàn)講義步驟完成實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)，缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)造性，創(chuàng)新能力培養(yǎng)也無從談起。

1.3 實(shí)驗(yàn)考核方式單一固化、不全面 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，結(jié)合出勤和實(shí)驗(yàn)操作情況等進(jìn)行綜合評(píng)分，這種“實(shí)驗(yàn)報(bào)告+平時(shí)表現(xiàn)”考核模式，導(dǎo)致許多學(xué)生把主要精力放在撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，甚至相互抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而不是認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)每一步操作，無法提高實(shí)驗(yàn)技能。這種忽視實(shí)驗(yàn)過程的考核，不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，同時(shí)也不能真實(shí)反映出學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能水平。

2 生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐

2.1 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，注重內(nèi)容的層次性、經(jīng)典性、綜合性和創(chuàng)新性 根據(jù)學(xué)院現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，結(jié)合生物制藥專業(yè)特點(diǎn)及課程體系的要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化和重組，自編了實(shí)驗(yàn)講義。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按照驗(yàn)證性（基礎(chǔ)性）實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)3個(gè)層次編排，建立1個(gè)既突出專業(yè)特點(diǎn)，又能逐步提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能及綜合創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選取實(shí)用性和可操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，既保留經(jīng)典的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，又增加了有利于訓(xùn)練學(xué)生基本技能，掌握生化新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)如：蛋白質(zhì)兩性性質(zhì)及等電點(diǎn)測(cè)定；多酚氧化酶的制備和性質(zhì)研究；唾液淀粉酶動(dòng)力學(xué)研究等。綜合性實(shí)驗(yàn)如：蛋白質(zhì)的分離、純化、鑒定及分子量測(cè)定；小麥種子淀粉酶的提取、純化和活性測(cè)定；質(zhì)粒DNA的提取、純化與鑒定；植物中有效成分的提取、分離、純化和含量測(cè)定等。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)學(xué)生結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)，以小組為單位，教師給定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或自行確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，小組成員討論，提出意見和思路，制定出實(shí)驗(yàn)方案，教師檢查實(shí)驗(yàn)方案可行性并給予相應(yīng)指導(dǎo)，學(xué)生獨(dú)立準(zhǔn)備相關(guān)實(shí)驗(yàn)藥品、試劑、儀器等，最后合作完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)全過程，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論，最后撰寫科研小論文，突出培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)、創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容順序安排上由淺入深、循序漸進(jìn)，使內(nèi)容分布更趨合理，規(guī)范了教學(xué)過程，體現(xiàn)出科學(xué)性和系統(tǒng)性，實(shí)驗(yàn)?zāi)康男詮?qiáng)，內(nèi)容緊湊連貫。學(xué)生不但掌握了理論知識(shí)，鍛煉了實(shí)際動(dòng)手能力，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，極大地調(diào)到學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生參與科研的激情和潛在的創(chuàng)新意志[1-2]。

2.2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，實(shí)行多種教學(xué)模式，提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力

2.2.1 以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性 以前實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用“保姆式”教學(xué)方式。實(shí)驗(yàn)開始前，由實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)講義，配制好所需試劑，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材；上課時(shí)，由教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作方法及注意事?xiàng)等，然后學(xué)生“照方抓藥”去被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)造性，興趣大打折扣，也難以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。針對(duì)上述問題，我們進(jìn)行了教學(xué)方法上的改革。每次實(shí)驗(yàn)課前，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充分預(yù)習(xí)，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?shí)驗(yàn)器材、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟等。為避免課前預(yù)習(xí)流于形式，教師上課時(shí)，通過提問記分的方式進(jìn)行督查，以調(diào)動(dòng)學(xué)生預(yù)習(xí)積極性，同時(shí)要求學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)情況提出問題，針對(duì)問題進(jìn)行講解，突出實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)和難點(diǎn)。這種將學(xué)生從被動(dòng)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)實(shí)驗(yàn)，課前主動(dòng)預(yù)習(xí)，課上主動(dòng)提問，課后主動(dòng)寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革，不僅提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，而且調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，取得了良好實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2.2.2 采用多種教學(xué)模式，提高實(shí)踐能力 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法靈活多樣，教師需要結(jié)合課程的教學(xué)目標(biāo)、對(duì)象和內(nèi)容不同選擇不同的教學(xué)方法和教學(xué)模式。如：?jiǎn)l(fā)式教學(xué)法、歸納式教學(xué)法、問題式教學(xué)法、討論式教學(xué)法等[3]，讓學(xué)生全程參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。每個(gè)學(xué)期開始時(shí)，根據(jù)班級(jí)學(xué)生人數(shù)，將學(xué)生平均分成幾個(gè)值日組（每組人數(shù)控制在6人左右）。每次實(shí)驗(yàn)前，教師通知值日學(xué)生本周要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，值日學(xué)生在充分預(yù)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在教師指導(dǎo)下，完成本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所有前期準(zhǔn)備工作，包括實(shí)驗(yàn)試劑配制、實(shí)驗(yàn)耗材分發(fā)、儀器設(shè)備的準(zhǔn)備等。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生操作能力，又培養(yǎng)了學(xué)生責(zé)任感，同時(shí)也大大減輕實(shí)驗(yàn)教師的工作量。

為了改進(jìn)教學(xué)方法同時(shí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，采用多媒體輔助教學(xué)手段，讓學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)，既可以掌握基本理論和基本技能，又可以了解前沿性實(shí)驗(yàn)技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)開始前，通過播放錄像、視頻、動(dòng)畫課件等，幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)，既能活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍，同時(shí)也能加深對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理解與掌握[4-5]。

2.2.3 開放實(shí)驗(yàn)室，開展探索研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力 通過對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化和重組，建立了“基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)——綜合性實(shí)驗(yàn)——設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”層次化教學(xué)體系。由于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)具有一定探索性，它要求學(xué)生自行查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如“影響酶促反應(yīng)因素”改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可自行設(shè)計(jì)溫度、pH值、激活劑、抑制劑等不同因素對(duì)酶促反應(yīng)速度影響。由于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)難度較大，耗時(shí)較長(zhǎng)，在有限的正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)條件下無法完成任務(wù)。通過開放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可利用晚上或周末時(shí)間來完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生自由組合成實(shí)驗(yàn)小組，各小組自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方法，分工合作自行配制化學(xué)試劑，在實(shí)驗(yàn)室指定的開放時(shí)間里自主安排完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選定采用靈活多樣方式，可選擇教師給定項(xiàng)目，或根據(jù)自己的興趣自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，或利用教師的科研項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性研究。

開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室資源，采用“學(xué)生為主，教師為輔”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神，為學(xué)生將來獨(dú)立工作與研究打下良好的基礎(chǔ)[6]。

2.3 改革考核方式，完善成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)綜合素質(zhì) 實(shí)驗(yàn)考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力重要手段，同時(shí)在一定程度上作為評(píng)價(jià)教學(xué)效果的依據(jù)[7]。科學(xué)完善的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以客觀公正反映出學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作真實(shí)水平，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。為了使考核更加公平、科學(xué)合理，需對(duì)傳統(tǒng)考核方式進(jìn)行創(chuàng)新，將傳統(tǒng)考核方式改為綜合考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，避免重?shí)驗(yàn)報(bào)告、輕實(shí)驗(yàn)過程考核，制定出一套較完善成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)驗(yàn)總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（40%）、實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)（40%）、實(shí)驗(yàn)理論考試成績(jī)（20%）3部分組成。平時(shí)成績(jī)包括考勤（5%）、預(yù)習(xí)提問（5%）、課堂表現(xiàn)（20%）和原始數(shù)據(jù)記錄與實(shí)驗(yàn)報(bào)告（10%）。其中課堂表現(xiàn)主要考核實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作能力與團(tuán)結(jié)協(xié)作能力；實(shí)驗(yàn)報(bào)告著重考查學(xué)生能否根據(jù)已學(xué)的理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果進(jìn)行分析討論。實(shí)驗(yàn)操作考核主要選取基本操作和能力驗(yàn)證兩方面，短時(shí)間內(nèi)完成操作來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作考核題目。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，采用一對(duì)一操作，現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分方式進(jìn)行考核。實(shí)驗(yàn)理論考試采用筆試方式主要考查學(xué)生對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、結(jié)果的理解和分析問題能力以及解決問題能力。改革后考核方式大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，學(xué)生普遍端正了學(xué)習(xí)態(tài)度，更加重視整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，包括課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、課堂提問、實(shí)驗(yàn)過程、課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，從而促進(jìn)了學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中既重視實(shí)驗(yàn)的基本操作，更要注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。

3 結(jié)語

在當(dāng)前高等教育大眾化背景下，培養(yǎng)高技能創(chuàng)新性人才是高等職業(yè)教育發(fā)展必由之路。以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力為導(dǎo)向，通過對(duì)“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程改革與實(shí)踐，取得了良好教學(xué)效果。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到了激發(fā)，學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性明顯提高，動(dòng)手能力顯著增強(qiáng)，創(chuàng)新能力不斷提升。通過改革學(xué)生端正了學(xué)習(xí)態(tài)度，表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)課前，學(xué)生能夠積極主動(dòng)地預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)課中，能認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，能主動(dòng)查閱相關(guān)資料，解答實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)各種問題。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生思考、觀察、分析和獨(dú)立解決問題能力得到了鍛煉，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度得到培養(yǎng)，養(yǎng)成了良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，綜合素質(zhì)得到了顯著提高，為后述專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的工作，如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，使生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正適應(yīng)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需要，還需要進(jìn)一步探索與實(shí)踐。

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（責(zé)編：王慧晴）