淺談體育院校運動生物化學(xué)實驗教學(xué)改革

伍淑鳳, 翁錫全, 林文弢

(廣州體育學(xué)院 運動生化省重點實驗室, 廣東 廣州 510500)

0 引 言

2012年教育部發(fā)布了4號文件明確提出了“大力提升人才培養(yǎng)水平，增強科學(xué)研究能力，全面提高高等教育質(zhì)量”，全面意識到國家的興旺及民族的復(fù)興離不開創(chuàng)新能力，而實踐即是創(chuàng)新的起點。加強和深化實驗課的教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的實際操作能力，才能適應(yīng)素質(zhì)教育的需求。素質(zhì)教育，它的根本目的是以全面提高人的基本素質(zhì)為準(zhǔn)則，通過尊重人本身的主動性，重視挖掘和激發(fā)人內(nèi)在的智慧潛力，重點培養(yǎng)人的全面?zhèn)€性為根本特征的教育理念[1]。唯有將教學(xué)內(nèi)容、方法和素質(zhì)教育有序結(jié)合起來，才能夠培育出扎實及創(chuàng)新能力強，且具備團(tuán)結(jié)協(xié)作本領(lǐng)的高素質(zhì)人才。但目前高等體育院校存在各種條件的受限，導(dǎo)致實驗教學(xué)效果不理想[2]。體育院校運動生物化學(xué)實驗課就存在這種狀況，教學(xué)內(nèi)容不一致，甚至有些院校連基本實驗項目都沒有開設(shè)，更談不上開設(shè)綜合性及研究性的實驗項目[3]?，F(xiàn)從素質(zhì)教育的角度淺談運動生物化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題及對其內(nèi)容與教學(xué)方法改革提出意見，希望能夠?qū)υ撜n程新型教學(xué)模式改革有所幫助。

1 運動生物化學(xué)實驗傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)模式過于單調(diào)陳舊

21世紀(jì)生物化學(xué)界新的理論和技術(shù)不斷更新，在實驗教學(xué)中如何讓學(xué)生快速理解及掌握新的技術(shù)、熟悉新儀器的操作是關(guān)鍵。而傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式里，存在實驗的內(nèi)容相對陳舊和單調(diào)，常常導(dǎo)致與理論教學(xué)出現(xiàn)脫節(jié)的現(xiàn)象。傳統(tǒng)的教學(xué)模式為：教師授課→學(xué)生傾聽→學(xué)生模仿→操作測試→教師總結(jié)。教師在這個模式中起著主導(dǎo)地位，而忽視了本屬學(xué)生們的主體地位，使學(xué)生們獨自思考問題及實踐動手能力的培養(yǎng)受到了抑制。

1.2 學(xué)生未能參加整個實驗過程

學(xué)生們在開始實驗之前，缺乏了“預(yù)熱”概念。例如在行體育運動前都需要進(jìn)行“熱身”準(zhǔn)備。同理，運動生物化學(xué)實驗教學(xué)中常使用到某些設(shè)備和儀器，學(xué)生們?nèi)狈嶒瀮?nèi)容的預(yù)習(xí)，再者上課老師進(jìn)入教室就幫助開機預(yù)熱，使學(xué)生養(yǎng)成了一種依賴性，到自己使用時根本就忘記儀器還要預(yù)熱，比如可見光分光光度計的使用前無法達(dá)到提前20～30 min進(jìn)行預(yù)熱，而是在操作時候開機即用[4]。在操作前，學(xué)生不會主動對整個實驗要用到的試劑是否齊全、移液管是否按使用順序排列、實驗中用到的一些小物品，儀器設(shè)備是否能正常運作，從不主動檢查。在實驗實施過程中，無論是學(xué)生模仿實驗老師的步驟同步操作，還是實驗老師示范后再由學(xué)生自己操作的模式，都存在一定的不足。在實驗結(jié)束后，實驗教師應(yīng)該對實驗得到的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析，同時對于某些同學(xué)得出不同實驗結(jié)果時應(yīng)認(rèn)真分析和找出相關(guān)原因，而不是以現(xiàn)有的實驗結(jié)果來簡單否定其他結(jié)果，要從學(xué)生錯誤的實驗結(jié)果中分析問題，讓其深刻明白問題所在。這些實驗的過程需寫入實驗報告中，充當(dāng)學(xué)生們本次實驗的體會。

1.3 側(cè)重于驗證性實驗

傳統(tǒng)的運動生物化學(xué)實驗教學(xué)，包含了理論講授及實驗驗證兩大方面。實驗教學(xué)的過程大多是從屬教學(xué)法，也就是說老師處于主導(dǎo)地位，學(xué)生們一般就是去驗證理論的準(zhǔn)確性。因為一味地注重實驗的目標(biāo)性及驗證性，導(dǎo)致了教學(xué)流程及方法培養(yǎng)的缺失。這種單一的實驗教學(xué)形式，常使學(xué)生聽完教師解釋了相關(guān)實驗原理后，學(xué)生沒有思考便照著教材設(shè)計好的實驗過程依葫蘆畫瓢操作，然后得到原先已知曉的實驗結(jié)果。一旦實驗結(jié)果和實際理論存在相悖情況，學(xué)生會運用理論對最終的實驗結(jié)果進(jìn)行修改。從而對實驗是如何的設(shè)計缺乏了考慮，更不會懂得如何把科研結(jié)合到實際活動中。這種傳統(tǒng)教學(xué)模式導(dǎo)致了學(xué)生對教師及教材的過度依賴性，從而使學(xué)生的思維擴展性受限，只會進(jìn)行機械性操作，喪失了自主性。最終無法提高學(xué)生分析問題及解決問題的能力，不利于學(xué)生們素質(zhì)教育的開展。

這種驗證性實驗所占比例過多，而對于設(shè)計性及綜合性的實驗比例太少，因此無法使學(xué)生通過實驗體會及探索到什么知識。這類型的實驗教學(xué)屬于完全固定的約束性模式。長期下來，只會讓學(xué)生喪失對實驗研究的擴散性思考，最終學(xué)生的實驗水平呈下降趨勢，對待科學(xué)的態(tài)度及方法培養(yǎng)也無法得以實現(xiàn)。

1.4 實驗考核方式存在的不足

實驗課考核的方法是課堂表現(xiàn)成績+實驗報告成績+實驗理論、操作測驗成績?nèi)糠纸M成。表面看能充分體現(xiàn)學(xué)生整體水平，但由于每位授課老師的素質(zhì)教育要求不同，學(xué)生的實驗和考試質(zhì)量存在很大的差異，還存在實驗不愿意動手或不愿意動腦的學(xué)生通過抄襲別人的實驗報告現(xiàn)象。因此，這種考核的方式對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)及發(fā)展也存在著不利。忽視了對實驗過程和結(jié)果的熟心思考，無法有效體現(xiàn)出學(xué)生們的實驗操作能力及對相關(guān)專業(yè)知識的理解，最終無法正確評估出學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。因此，這就給運動生化實驗室的領(lǐng)導(dǎo)人及授課老師提出了更高的要求，思考如何達(dá)到鞭策學(xué)生對自身學(xué)習(xí)態(tài)度、基礎(chǔ)理論及操作能力三方面都應(yīng)等同重視。教師們應(yīng)不斷去完善及研究，以探索出更具有科學(xué)性的考核方式。

2 新型運動生物化學(xué)實驗教學(xué)模式的探索

2.1 工作坊模式的運動生物化學(xué)實驗教學(xué)法

工作坊的定義和特點[5]：工作坊原先指的是車間、工場等場合，但在此成為一種學(xué)習(xí)的模式時發(fā)生了變化，指的是一個10～20人的小團(tuán)體里，通過一名有能力及經(jīng)驗豐富的主持人為核心，引導(dǎo)著成員們通過討論、演說、組織活動等方法來完成對某個知識層面或話題的探討。工作坊的核心目的是共同參與與交流，以達(dá)到共同學(xué)習(xí)與進(jìn)步的效果。這種教學(xué)模式的特點在于以“開小灶”形式來區(qū)別以往的“大鍋飯”形式。它可以更有效地針對到小團(tuán)體中的個人，便于參與及交流，還可以在主持者的引導(dǎo)下進(jìn)行多元化的方式探討問題。這種工作坊的模式較為靈活、方便教學(xué)管理。主持者可以按照具體情況將一個大團(tuán)體分為多個小團(tuán)體，然后再從每個小團(tuán)體中推選出一位負(fù)責(zé)人，把所以組的負(fù)責(zé)任進(jìn)行有序管理，指導(dǎo)和輔助他們管理好自己的團(tuán)隊，猶如一個有機的系統(tǒng)緊密聯(lián)系著。

通過以容納28人的實驗室來舉例，對體育院校學(xué)生運動生物化學(xué)實驗教學(xué)工作坊模式進(jìn)行探索。實驗教師作為運動生物化學(xué)實驗教學(xué)課中的主持人，將28人按工作坊模式分為7組，即4人一組。然后再每組中推選出一位小組長，共7位組長。在實驗的準(zhǔn)備階段安排中，7名組長在實驗老師的帶領(lǐng)下提前10 min到達(dá)實驗室對將領(lǐng)取的實驗儀器開始預(yù)熱準(zhǔn)備，然后小組長告訴其他成員實驗器材的準(zhǔn)備內(nèi)容。在實驗的進(jìn)行過程中，實驗教師通過介紹了實驗?zāi)康?，對相關(guān)的材料分析，具體步驟的講解及使用中注意事項的提醒后，再由各組組內(nèi)組員采用分工合作法，把實驗工作安排妥當(dāng)，每位組員有自己的任務(wù)，小組長負(fù)責(zé)對組員們進(jìn)行組織及管理，實驗教師通過邊示范，邊按照小組為單位按步驟開展實驗過程。在最后的實驗總結(jié)階段，當(dāng)每個小組獲得相關(guān)實驗結(jié)果后，實驗教師需帶領(lǐng)各小組展開組內(nèi)的討論，將實驗結(jié)果中的數(shù)據(jù)予以總結(jié)分析。首先讓每組組長將實驗的結(jié)果進(jìn)行簡單的分析，介紹實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及實驗實施的過程有無遺漏及錯誤。由實驗教師在聽完結(jié)果匯報后開始總結(jié)，對每個實驗實施情況里存在的問題予以分析，然后根據(jù)小組為單位討論實驗是否成功，最后給予中肯的評價。每組組員需寫出實驗報告作為該實驗過程記錄。運動生物化學(xué)實驗教學(xué)例，學(xué)生通過工作坊模式來開展運動生物化學(xué)實驗的教學(xué)，不但充分發(fā)揮了實驗教師的主導(dǎo)地位及作用，還能夠讓體育院校的學(xué)生一起投入到團(tuán)體協(xié)作任務(wù)中，從而增加了學(xué)生的實驗興趣及培養(yǎng)了大家的團(tuán)隊協(xié)作精神，無形中給予體育人才的培養(yǎng)過程中起到積極的影響效果。

工作坊的教學(xué)模式屬于新型的參與式教學(xué)方法，目前運用在體育院校的教學(xué)工作較少，但是它具有的主動性、開放性及參與性的特點是傳統(tǒng)的高校教學(xué)模式無法相提并論的優(yōu)勢和使用價值[6]。運動生物化學(xué)多屬綜合性的實驗，其操作技術(shù)的要求比較高，實驗操作的過程也相對繁瑣，工作坊合作式模式使組間成員進(jìn)行了高效合作，提高了教學(xué)的效率及學(xué)生間的合作意識[7]。

2.2 運動生物化學(xué)實驗教學(xué)分類教學(xué)模式探討

根據(jù)不同的角度把運動生物化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行不同類型的分類，可以按照實驗內(nèi)容、目的及性質(zhì)、學(xué)生的認(rèn)知層面等角度進(jìn)行分類。本模式結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知層面將實驗教學(xué)按基礎(chǔ)性、綜合性設(shè)計、研究性、開放性分類。關(guān)于各種類型的運動生物化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)計及安排是教學(xué)中的重點，必須結(jié)合素質(zhì)教學(xué)、創(chuàng)新性及創(chuàng)造教育宗旨，以培養(yǎng)出具有科學(xué)素養(yǎng)的體育人才為過程，才利于學(xué)生通過實驗掌握更多技能及創(chuàng)造力的培養(yǎng)[8-9]。

2.2.1基礎(chǔ)性實驗教學(xué)

基礎(chǔ)性實驗教學(xué)旨在實驗教師的帶領(lǐng)下，學(xué)生們能完成整個實驗的操作過程，學(xué)會使用各種實驗儀器，要求掌握相關(guān)樣本的采集與處理、離心分離技術(shù)和分光光度法等生物化學(xué)技術(shù)?；A(chǔ)性實驗設(shè)計不應(yīng)僅停留在靜息狀態(tài)下，還應(yīng)該與運動相結(jié)合，對運動狀態(tài)下也進(jìn)行測試，這樣才能提高學(xué)生的興趣，有效發(fā)揮學(xué)生為主體的教學(xué)目的，利于幫助學(xué)生們牢記運動生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識內(nèi)容。

2.2.2綜合性設(shè)計實驗教學(xué)

綜合性設(shè)計實驗教學(xué)指實驗的內(nèi)容聯(lián)系了課程的綜合知識或與之相關(guān)的多個知識點的實驗。它要求學(xué)生運用自己所學(xué)知識去設(shè)計及開展相關(guān)實驗，屬于復(fù)合型實驗，能夠?qū)W(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力進(jìn)行培養(yǎng)，提高學(xué)生對復(fù)雜問題的分析和解決能力，鍛煉學(xué)生們獨立對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力[10-11]。

綜合性設(shè)計的實驗內(nèi)容可以進(jìn)行運動負(fù)荷下血乳酸、尿蛋白、尿膽原等生化指標(biāo)的測評，或者結(jié)合深入實驗標(biāo)本的采集，由原先簡易的血、尿樣本采集到動物組織、骨骼等樣本的采集、測定和分析。綜合性實驗需區(qū)別于基礎(chǔ)性實驗，不應(yīng)是實驗教師給予具體實驗內(nèi)容，而是過渡到教師擬定某個實驗?zāi)康摹W(xué)生靠自己去對實驗進(jìn)行設(shè)計安排，把最終實驗的過程和數(shù)據(jù)結(jié)果等內(nèi)容記錄起來，最后寫出相關(guān)的實驗報告。教師再對該實驗過程及數(shù)據(jù)處理的正確與否進(jìn)行分析講解。這樣的方式，可以充分讓學(xué)生結(jié)合自己所學(xué)運用到實踐的動手中，能牢固其實驗基礎(chǔ)，為行研究性實驗培養(yǎng)了基礎(chǔ)。

2.2.3研究性實驗教學(xué)

研究性實驗教學(xué)即是結(jié)合課程教學(xué)而開展的一種探索性實驗。目的是激發(fā)學(xué)生的主動性、開拓創(chuàng)新及培養(yǎng)其設(shè)計、組織等綜合能力。研究性實驗的內(nèi)容一般都是教師給予范圍或?qū)W生自己尋找題目方向，可以是個人或小組的形式對擬定的題目進(jìn)行實驗設(shè)計，實驗教師亦可參與進(jìn)來輔助學(xué)生完成一些可行性的實驗方案。選題的方向多是具有新穎性、可發(fā)展性及有價值性的題目。研究性實驗需學(xué)生設(shè)計實驗方案、進(jìn)行實驗操作、結(jié)果分析、寫實驗記錄并對實驗進(jìn)行總結(jié)概況等多項過程。因此，研究性實驗是學(xué)生由量到質(zhì)的水平飛躍，具有培養(yǎng)學(xué)生探索求知、合作創(chuàng)新及提高科研水平的實驗教學(xué)。

2.2.4開放性實驗教學(xué)

開發(fā)性實驗教學(xué)要求轉(zhuǎn)換教學(xué)的主體，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為主。學(xué)生在開放性實驗里需能獨立操作并完成實驗記錄，還需要能主動查閱文獻(xiàn)進(jìn)行實驗方案設(shè)計，從中培養(yǎng)學(xué)生獲得知識及分析、解決問題的水平。該模式類似于研究性實驗，但較研究性實驗更為開放、獨立性更強。同時，還包括了實驗室對學(xué)生的全面開放，通過開放實驗項目及內(nèi)容吸引學(xué)生。在開放性的實驗上難度相對大，常適用于高年級的學(xué)生。在開放性實驗內(nèi)容的實施中，不能一味追求高難度的項目，應(yīng)該“科研”與“經(jīng)典”結(jié)合。同時需利用學(xué)校里網(wǎng)絡(luò)課程平臺給予學(xué)生進(jìn)行選題的指導(dǎo)。開放性實驗教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生各方面素質(zhì)及能力的發(fā)展，該模式仍需我們繼續(xù)深入研究及開發(fā)。

3 結(jié) 語

運動生物化學(xué)實驗教學(xué)模式的改革是順應(yīng)當(dāng)代社會的發(fā)展要求，全面以培養(yǎng)高素質(zhì)的體育運動人才為目的。目前面對高等教育人才需求的新挑戰(zhàn)，除了以上兩種教學(xué)模式的探討外，探究性的運動生物化學(xué)模式也是當(dāng)前國際較為流行的教學(xué)模式[12-13]。作為教學(xué)工作者，需結(jié)合多種教學(xué)模式，使學(xué)生可以科學(xué)開展陽光體育運動[14-15]。

針對體育院校學(xué)生的特點和發(fā)展趨勢，運動生物化學(xué)實驗的設(shè)計需具備多學(xué)科的綜合性及實用性，在實驗中把學(xué)科知識與體育運動實踐相融合，進(jìn)而全面掌握了相關(guān)知識，以求在實驗教學(xué)中培養(yǎng)出學(xué)生的綜合能力及創(chuàng)新能力[16]。

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