“新農(nóng)科”背景下“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究

李紅梅，崔明勛

（延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院 吉林 延邊 133002）

2018 年，教育部啟動實(shí)施了“新農(nóng)科”建設(shè)計(jì)劃，“新農(nóng)科”建設(shè)的重點(diǎn)是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造與提升現(xiàn)有涉農(nóng)專業(yè)，適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展、更新教育觀念、深化教育領(lǐng)域改革、推進(jìn)育人方式，培養(yǎng)一批高層次、高水平、國際化的復(fù)合應(yīng)用型農(nóng)林人才?！靶罗r(nóng)科”建設(shè)要求地方本科院校推進(jìn)高質(zhì)量課程體系、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)體系、健全協(xié)同育人機(jī)制等方面的改革?！吧锘瘜W(xué)”作為農(nóng)科類高校的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，是培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越農(nóng)林新人才的基本單元，在本科教學(xué)中有著重要的地位和作用?！吧锘瘜W(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于學(xué)生理解和驗(yàn)證抽象的理論知識，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題的能力和科學(xué)探索的精神。然而，傳統(tǒng)“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)忽視了學(xué)生的主體性和自主性，教學(xué)效率較低?；诖耍瑸檎{(diào)動學(xué)生對“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程的興趣與積極性，深化實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果與成果，教學(xué)改革勢在必行。

1 傳統(tǒng)“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與問題分析

1.1 教學(xué)方法單一

“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多采用以教師為中心的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以教師教授為主，注重知識的傳授而忽視學(xué)生能力的培養(yǎng)，學(xué)生被動接受課堂內(nèi)容，然后進(jìn)行機(jī)械的操練鞏固。教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開課前把所需的實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、所需藥品試劑等準(zhǔn)備好之后，講授實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法與步驟等。學(xué)生以小組為單位，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)過程，操作過程缺乏主動性。雖然傳統(tǒng)教學(xué)模式講解全面、知識體系清晰、實(shí)操性強(qiáng)，有利于培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力，但不能引導(dǎo)學(xué)生主動思考和培養(yǎng)學(xué)生的科研思維與創(chuàng)新能力。這種教學(xué)模式下學(xué)生的主觀能動性無法得到開發(fā)，不利于培養(yǎng)符合社會發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

1.2 教學(xué)內(nèi)容陳舊

“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)能加深學(xué)生對抽象、枯燥的“生物化學(xué)”理論知識的理解，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能、科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力。因此，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該是多維性的，注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為培養(yǎng)學(xué)生的科研思維奠定基礎(chǔ)。但目前，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主，實(shí)驗(yàn)功能單一，很難培養(yǎng)學(xué)生的主動性與興趣，大多數(shù)學(xué)生只按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟操作，缺乏思考。而且，因?qū)嶒?yàn)室已有的設(shè)備條件、時(shí)間、經(jīng)費(fèi)等限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多年不變，沒有與時(shí)俱進(jìn)。比如，隨著科技的進(jìn)步，檢測試劑和檢測手段也在不斷更新，如果一直用之前的檢測試劑或檢測手段，就會出現(xiàn)走上工作崗位后才發(fā)現(xiàn)學(xué)校里學(xué)到的內(nèi)容和實(shí)際工作中所需的技能嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象。

1.3 學(xué)習(xí)形式單一

傳統(tǒng)“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，課前預(yù)習(xí)資料不足，導(dǎo)致學(xué)生預(yù)習(xí)不充分，實(shí)驗(yàn)課上部分學(xué)生不知所措，嚴(yán)重影響課堂效率。課后復(fù)習(xí)資料不足，學(xué)生無法鞏固所學(xué)知識，學(xué)生主要根據(jù)教師的講授進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)操作后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告書，整體教學(xué)效果不佳。

1.4 教學(xué)評價(jià)方式單一

現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為考核依據(jù)，缺乏對整個實(shí)驗(yàn)過程的評價(jià)，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能全面反映學(xué)生對整體實(shí)驗(yàn)的掌握程度和效果。這種評價(jià)方式無法提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)科研思維，容易造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度不端正、應(yīng)付實(shí)驗(yàn)過程、只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果、課后抄襲他人實(shí)驗(yàn)報(bào)告等問題，不利于提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

2 “生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革與探索

2.1 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提升教師的教學(xué)能力

為了滿足新時(shí)代的新需求，農(nóng)林高校應(yīng)大力推進(jìn)課程體系、實(shí)踐教學(xué)、協(xié)同育人等方面的改革。學(xué)校或?qū)W院通過邀請國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)豐富的專家培訓(xùn)青年教師，幫助他們更好地理解大綱的內(nèi)容。動員教師積極參加教學(xué)能力大賽，構(gòu)建教學(xué)督導(dǎo)等制度，促使青年教師盡快把握教學(xué)要點(diǎn)，為建設(shè)一支高素質(zhì)、高水平的師資隊(duì)伍而努力。

2.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建新課程體系

“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力和科學(xué)態(tài)度。根據(jù)科技發(fā)展趨勢和社會所需要的人才設(shè)計(jì)“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的分階段教學(xué)內(nèi)容體系。驗(yàn)證性試驗(yàn)主要培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能和常規(guī)儀器的使用方法。比如血液樣品的處理，蛋白質(zhì)含量的測定，淀粉酶活性的觀察，醋酸纖維素薄膜電泳法分離動物血清蛋白等實(shí)驗(yàn)包含基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和常規(guī)生化儀器的使用。綜合實(shí)驗(yàn)是根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)開設(shè)的和科技發(fā)展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過綜合性實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、開闊知識面、提升學(xué)習(xí)積極性和增強(qiáng)綜合能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是主要加強(qiáng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。在整個實(shí)驗(yàn)過程中，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立查閱相關(guān)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，最終根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備等實(shí)際情況確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作和對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論，活躍思維及培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)意識、構(gòu)建知識體系，進(jìn)而提高發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力[1]。

本科生的“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往難以讓學(xué)生開展前沿領(lǐng)域的科學(xué)研究，但可構(gòu)建線上教學(xué)資源庫，讓學(xué)生了解前沿科研領(lǐng)域的相關(guān)知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展和普及，其已成為現(xiàn)代生活學(xué)習(xí)中不可缺少的一個組成部分?！?019 年地平線報(bào)告》指出，混合式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)將是高等教育領(lǐng)域短期內(nèi)的主要趨勢之一。在信息時(shí)代，線上資源共享為教學(xué)提供了巨大的便利，線上資源結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源，還有利于師生、生生之間的即時(shí)互動，有利于拓寬學(xué)生視野和強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。課前，教師可通過在線互動平臺上傳圖片、視頻等多媒體形式的學(xué)習(xí)資料，如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、相關(guān)背景知識、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的操作等，學(xué)生通過電腦端或手機(jī)端學(xué)習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也能夠在課后反復(fù)觀看，鞏固內(nèi)容。教師通過互動平臺，在實(shí)驗(yàn)時(shí)采用簽到、測試、提問答疑、互動交流、評價(jià)反饋等方式開展活動，實(shí)現(xiàn)個性化的自主學(xué)習(xí)。

2.3 豐富教學(xué)模式

近年來PBL 和以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)（Case-based learning，CBL）等教學(xué)模式掀起了教學(xué)模式改革的新浪潮[3]。PBL教學(xué)模式是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，借助自我學(xué)習(xí)和小組討論等達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。教師在課前將思考題留給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)后課堂上進(jìn)行相關(guān)討論與分析，達(dá)到系統(tǒng)化學(xué)習(xí)。CBL 教學(xué)模式是以問題為基礎(chǔ)，學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的小組討論式教學(xué)法。學(xué)生采用探索案例的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，討論分析案例所涉及的問題，學(xué)生遇到問題時(shí)教師設(shè)置一些情景幫助學(xué)生加深理解。研究表明，PBL 教學(xué)模式可以有效地鞏固知識，CBL教學(xué)模式可以使學(xué)生充分運(yùn)用所掌握的知識，自主進(jìn)行分析或決策?；诖耍瑢BL 聯(lián)合CBL 多模式教學(xué)法運(yùn)用到“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程中，可提高教學(xué)質(zhì)量，為今后該課程的建設(shè)提供理論支撐和滿足新時(shí)代對農(nóng)科人才培養(yǎng)的需要。

2.4 建立新的考核標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核是對學(xué)生掌握知識程度和實(shí)際應(yīng)用能力的檢驗(yàn)，合理的評標(biāo)體系能反映教學(xué)效果，并且促進(jìn)學(xué)習(xí)效果和提高教學(xué)質(zhì)量。但傳統(tǒng)的“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式單一，不能全面反映學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此，基于線上平臺可實(shí)現(xiàn)多樣化的評價(jià)體系，更客觀地評價(jià)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)和操作過程。線上、線下教學(xué)后實(shí)驗(yàn)總成績分成不同維度的考核，比如考勤、課堂互動、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)完成度、線上學(xué)習(xí)和答題情況等。教師可通過線上平臺管理功能查看學(xué)生的任務(wù)完成情況，還可以設(shè)置額外的創(chuàng)新分值，綜合作為最終的實(shí)驗(yàn)成績，以形成全程化的監(jiān)督評價(jià)體系。通過這樣的考核體系，教師能夠全面追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)操過程，學(xué)生可通過線上自主學(xué)習(xí)和線下實(shí)踐操作的方式，有效提高實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力，成為符合新時(shí)代社會發(fā)展的人才。

3 信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的思考

“生物化學(xué)”是一門理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程，是生命科學(xué)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)也需要不斷地更新和發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)是我國教育領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢, 結(jié)合實(shí)踐訓(xùn)練，在課前使教學(xué)資源與線下實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式[4]，主要體現(xiàn)在智能化、移動化、互聯(lián)網(wǎng)化、虛擬化、開放化和個性化等方面。這些趨勢的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)、評估和輔導(dǎo)等功能來滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。移動設(shè)備的普及可提高學(xué)習(xí)的自由度，讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán)，促進(jìn)師生之間積極有效的互動與自主評估。

理論課可借助線上平臺確保正常教學(xué)進(jìn)度及教學(xué)質(zhì)量，但實(shí)驗(yàn)課不同于理論課，需要現(xiàn)場動手操作。線上教學(xué)對于實(shí)驗(yàn)課而言是一個難題，因?yàn)樯婕岸喾N儀器設(shè)備的規(guī)范使用和復(fù)雜的操作方法。為了豐富“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師可利用各種信息化資源進(jìn)行線上教學(xué)。目前，在線平臺種類、功能多樣，任課教師可根據(jù)其專業(yè)與課程特點(diǎn)利用某一在線教學(xué)平臺（如超星學(xué)習(xí)通、釘釘、智慧樹、慕課等）或搭配使用以達(dá)到更好的教學(xué)效果。學(xué)生可通過在線平臺觀看慕課上開放的課程，不受教學(xué)時(shí)間、空間的約束，可以自行安排時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，而且還可以反復(fù)學(xué)習(xí)，更加有利于學(xué)生的理解。教師提前準(zhǔn)備一些相關(guān)問題，學(xué)生和教師可通過班級群或者是騰訊會議等平臺互動討論。學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師通過相應(yīng)的測試題和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等評估學(xué)生的知識掌握情況并及時(shí)反饋，也可以利用虛擬仿真平臺讓學(xué)生開展仿真實(shí)驗(yàn)，通過反復(fù)演練，掌握儀器的操作規(guī)范[5]。在開展線上教學(xué)的基礎(chǔ)上，教師補(bǔ)充線下實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生的動手能力和培養(yǎng)分工協(xié)作能力，線上、線下結(jié)合的教學(xué)模式可以更好地促進(jìn)教與學(xué)的齊頭并進(jìn)。

4 結(jié)語

“生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革是高等教育改革的迫切需求，綜上所述，教學(xué)模式改革對提升教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)效果及培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維能力起到了積極作用。但如何更好地開展線上、線下相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式還有待進(jìn)一步思考與完善。