開放式生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

劉慧慧　遲長鳳　呂振明

摘要生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容，該文對浙江海洋學(xué)院在生物技術(shù)專業(yè)實(shí)施的開放式生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行總結(jié)，旨在為今后進(jìn)一步深化其他科目的實(shí)踐教學(xué)改革提供線索和依據(jù)。

關(guān)鍵詞生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)；開放式教學(xué)；改革

中圖分類號S-01文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2015）07-379-02

基金項(xiàng)目浙江海洋學(xué)院第12批校級高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目：開放式生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革初探。

作者簡介劉慧慧（1977- ），女，遼寧大連人，講師，博士，從事生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)和科研工作。

收稿日期2015-01-22

生物化學(xué)是當(dāng)代生命科學(xué)領(lǐng)域最活躍和最具生命力的學(xué)科，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、實(shí)踐與理論相結(jié)合的科學(xué)，其理論研究的深入、實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的革新息息相關(guān)，在整個生物化學(xué)的發(fā)展上，實(shí)驗(yàn)的開拓性進(jìn)步起了決定性的作用。但相對生物化學(xué)理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻普遍存在著諸多不足，傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)依附于理論教學(xué)，多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，只注重知識的傳授，忽視學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和綜合能力的培養(yǎng)。為適應(yīng)社會對高素質(zhì)人才的需求、滿足生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的需要，加強(qiáng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢在必行。因此，浙江海洋學(xué)院按照國家教育部出臺的《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》的要求，從12級本科生物技術(shù)專業(yè)開始，進(jìn)行了開放式生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的嘗試，積極探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，力求充分調(diào)動“教”與“學(xué)”兩方面的積極性，突出學(xué)生的主體作用，重視培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力、 獨(dú)立思考能力、 解決實(shí)際問題能力、 團(tuán)結(jié)協(xié)作能力及創(chuàng)造性思維能力。

1開放式生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

以往的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)環(huán)節(jié)類似，先由教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)樣品、相關(guān)試劑，講解實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟、調(diào)試儀器，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)流程完成整個實(shí)驗(yàn)操作過程，這種僵化的教學(xué)方式無法調(diào)動學(xué)生上課的積極性，學(xué)生也因此逐漸失去了對實(shí)驗(yàn)課的興趣，教學(xué)效果較差。學(xué)生不是循規(guī)蹈矩的機(jī)器，而是各有個性和特長，這種特長如果在實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)中得以發(fā)揮，實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作將會取得良好的效果[1]。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是把實(shí)驗(yàn)過程的開放性與學(xué)生參與的自主性有機(jī)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，可以將學(xué)生變成課程的主體，讓學(xué)生有較多的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作時間，在符合教學(xué)大綱要求的前提下，自主設(shè)計(jì)、自主完成，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性[2]。

2開放式生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐

2.1生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的獨(dú)立設(shè)置及網(wǎng)絡(luò)資源的合理應(yīng)用

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的獨(dú)立設(shè)置可以使其依附于理論課的現(xiàn)狀得以改善，通過實(shí)驗(yàn)課時數(shù)的適當(dāng)增加來保證學(xué)生有充足的時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課理論及技能的學(xué)習(xí)。進(jìn)一步采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源數(shù)字化方式，通過網(wǎng)絡(luò)查找生物化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄像，上傳至網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)頁供學(xué)生瀏覽下載，以便開闊學(xué)生思路，例如：通過網(wǎng)絡(luò)資源，可以詳細(xì)闡述現(xiàn)代生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法改革對生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展的重要性，特別是電子顯微鏡技術(shù)、超速離心技術(shù)、電泳技術(shù)、色譜技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的涌現(xiàn)和高端設(shè)備的發(fā)明，使生物科學(xué)領(lǐng)域的許多重大問題得以闡明，推動生物學(xué)科的快速發(fā)展；另外，關(guān)于生物大分子的提取、分離和制備方法，常用實(shí)驗(yàn)手段和常規(guī)儀器使用及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)原理等也有相應(yīng)的介紹，可以開闊學(xué)生思路，提高學(xué)生的實(shí)際動手操作能力，從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更直觀，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識的積累，提高其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

2.2教學(xué)與科研項(xiàng)目內(nèi)容結(jié)合提高生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的先進(jìn)性

為了使生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程保持先進(jìn)性，必須以高水平的實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論和科學(xué)研究為依托。因此，在教學(xué)改革實(shí)踐中，筆者將該學(xué)院生化科研方面的部分研究成果和實(shí)驗(yàn)方法轉(zhuǎn)化為生化教學(xué)實(shí)驗(yàn)，在不改變課時的前提下，開設(shè)新實(shí)驗(yàn)，用以替換陳舊過時的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以保證實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性和高水平[3]，學(xué)生通過新實(shí)驗(yàn)接觸到生物化學(xué)的科研前沿，進(jìn)一步掌握新的實(shí)驗(yàn)研究方法，提升了生化實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。除了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)新外，也注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和鉆研精神，表現(xiàn)在對學(xué)生每個實(shí)驗(yàn)的認(rèn)可程度方面，實(shí)驗(yàn)成績的評定不再單純?nèi)Q于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的成功與否，而是要求學(xué)生對整個實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果進(jìn)行深入分析，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真鉆研，實(shí)驗(yàn)后學(xué)生也能通過積極查閱資料和參考書本分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所完成的實(shí)驗(yàn)報告內(nèi)容豐富且具有創(chuàng)見性，促使學(xué)生查閱資料和分析討論的能力得到鍛煉和提升。

2.3開放型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，給學(xué)生更多的選擇

針對原有實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、未考慮學(xué)科之間的差異、與實(shí)踐聯(lián)系亦不緊密等問題，筆者對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行大膽改革，除學(xué)生實(shí)驗(yàn)理論學(xué)習(xí)及基本技能的訓(xùn)練之外，刪除驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增設(shè)綜合性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，力爭涵蓋生物化學(xué)各部分內(nèi)容及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)中，教師負(fù)責(zé)擬定不同的實(shí)驗(yàn)題目，但不給出具體的操作方法，要求學(xué)生在給定的題目中選擇，通過查閱文獻(xiàn)，確定實(shí)施方案，進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)該方法能充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生解決問題能力及對儀器設(shè)備的操作水平得到明顯提升，甚至可以對儀器功能進(jìn)行開發(fā)[4]。此外，在學(xué)生有充沛精力和充裕時間的前提下，讓其參與教師科研項(xiàng)目的研究，也可以對其感興趣的課題進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教師在選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、論文撰寫方面給予適當(dāng)指導(dǎo)，用以發(fā)表學(xué)術(shù)論文，該舉措既幫助學(xué)生鞏固和掌握基礎(chǔ)知識，又調(diào)動了部分學(xué)有余力而又對科學(xué)研究感興趣的學(xué)生的積極性，亦可解決實(shí)驗(yàn)教師科研項(xiàng)目實(shí)施中人手不足的難題。

2.4建立多元考核體系，嚴(yán)把教學(xué)質(zhì)量關(guān)

考核屬于教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，通過考核可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，不同的考核方式也會導(dǎo)致學(xué)生以不同的態(tài)度面對課程的學(xué)習(xí)。以前的考核方法重點(diǎn)看實(shí)驗(yàn)報告，著眼于結(jié)果，對實(shí)驗(yàn)操作過程考慮較少，致使一部分學(xué)生以應(yīng)付的態(tài)度來完成課程學(xué)習(xí)，甚至沒有認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，通過抄襲別人的結(jié)果完成報告，導(dǎo)致班級多位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報告完全相同[5]。該考核方式達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，更談不上學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此，筆者將生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課，將整個實(shí)驗(yàn)過程實(shí)行百分制分段考核：預(yù)習(xí)報告占30%（包括資料查閱、所需實(shí)驗(yàn)器材和試劑的計(jì)劃、實(shí)施方案的制定等情況），實(shí)驗(yàn)過程占40%（包括實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)施、儀器的正確使用、遇到問題的解決能力等），實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)報告的撰寫占30%（重點(diǎn)檢查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析情況）。該考核方法不強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果而是注重實(shí)驗(yàn)過程，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合分析問題的能力，能全面客觀地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握情況。此外，如果學(xué)生能利用自己所學(xué)知識自行設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，并用以解決一個科學(xué)問題，將酌情在期末的綜合成績評定時予以加分。

3開放式生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效分析

開放式生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐，取得了以下成效：

3.1深化課堂教學(xué)內(nèi)容

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生根據(jù)自己在課堂上所學(xué)的內(nèi)容設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，對理論教學(xué)內(nèi)容的理解得到深化，起到了很好的學(xué)為所用的作用，也增強(qiáng)了學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)的興趣。

3.2多樣化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有助于提升學(xué)生自主思考能力

通過設(shè)定不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、學(xué)生參與科研項(xiàng)目等方式，使生物化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更廣泛，學(xué)生必須從給定的題目中進(jìn)行選擇或自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，減少了學(xué)生的依賴性，促使其認(rèn)真思考、查閱資料，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)造力。

3.3學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度由被動變?yōu)橹鲃?/p>

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的授課方式使學(xué)生能主動地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，包括材料選擇、實(shí)驗(yàn)耗材的配置、儀器設(shè)備的調(diào)試等，實(shí)驗(yàn)操作需由學(xué)生親自動手完成，實(shí)驗(yàn)做完后要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)所用的儀器設(shè)備整理歸位，以便于下次實(shí)驗(yàn)，該實(shí)踐過程增強(qiáng)了學(xué)生的責(zé)任感，也提高了學(xué)生的動手能力。

3.4提升了學(xué)生的基本素質(zhì)

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式使學(xué)生對待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度得到明顯改觀[6]，學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解能力、動手操作能力、分析解決實(shí)際問題的能力以及愛護(hù)儀器設(shè)備的自覺性等方面有了全面的提升，學(xué)生的基本素質(zhì)有了明顯的改觀。

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