高等师范院校生物化学实验课程改革思路

2014-04-10刘晶晶

沈阳师范大学学报(自然科学版) 2014年2期

张涛，刘晶晶

（铁岭师范高等专科学校理学院，辽宁铁岭 112008）

0 引言

生命科学是21世纪的带头学科之一，生物化学既是生命科学的基础，又是生命科学的前沿［1］，是应用化学与分子生物学的基本理论和方法研究生命现象的科学，其特点是研究生物体分子的结构与功能、物质代谢及其调节、遗传信息传递的分子基础与调控规律。生物化学是一门理论与实践相结合的学科，生化实验在生物化学教学中又起到至关重要的作用。6年来，铁岭师范高等专科学校（以下简称我校）通过不断的探索与实践，在总结其他院校经验和结合我院具体实际的基础上，在加强生物化学理论课教学的同时，对生物化学实验课在课程设置、教学方法和考核方式等方面都进行了阶段性的改革，并取得了一定的效果。

1 生物化学实验之现状分析

在高校教学中，由于生物化学理论较抽象难懂，生物化学反应错综复杂而又密切相关，实际教学中，教师采取的教学模式通常比较传统单一。所以学生们普遍认为生物化学是比较难学的课程，接受起来比较困难［2］。

目前生物化学实验教学中仍然存在很多不足［3］。首先，一直以来的“重理论、轻实践”的模式在各学科都普遍存在，把教学的主体仍然放在课堂理论教学上，忽视了实验课的重要性。二是教材中的部分实验都有已知操作过程、已知实验结果的特点，很容易使学生产生厌学情绪，实验课大都是“填鸭式”的，学生按照教材要求按部就班的进行实验，慢慢失去独立思考的能力。三是在目前的实验教学中，传统的经典的实验多，而现代先进的实验相对较少［4］，实验内容主要以验证知识、培养实验技能的教学目标为主，忽视了学生综合能力的培养和塑造。四是设备和资金投入不足，导致实验室基础建设薄弱，学生数量和实验室数量严重不对等，对于有些实验由于没有仪器设备或仪器设备陈旧而不能让学生们完成实验，而教师则由于没有仪器设备缺乏对探索新实验的热情。五是教学评价主要侧重于实验报告，而报告只能说明实验结果，并不能对学生动手能有个很客观公正的评价，这对于勇于探索和创新的学生来说，并没有起到很好的激励作用［5］。

经过多年的摸索和实践发现，只有以基础作为依托，实验作为引导，并且不断加强和改善引导，才能够更好的启发学生的创新意识，培养学生动手能力，有效的提高生物化学学科的科学性和趣味性。我们不断分阶段地改革生物化学实验内容，逐渐减少简单的验证性实验，增加自主设计性实验，经常性更新部分实验项目，以利于学生创新和实践能力的培养为出发点。通过对实验教学的不断改革，提高了实验教学质量［6］。

2 生物化学实验课程教学改革措施初探

2.1 课程的改革

在实验教学过程中，实验教学的计划是紧紧围绕理论教学而制定的，实验教学仍然强调对理论知识的补充、验证和说明，验证理论知识的正确性以加强对理论知识的理解［7］。我校首先调整了教学计划，由以往的6个实验调整到10个实验，理论课与实验课的比例为3∶1。所选的这10个实验包括了生物化学主要的实验技术，涵盖了生物化学中从大分子结构、性质、代谢过程和调节的所有内容。

2.2 改进实验教学方法，培养综合创新能力

如何既能突出专业特点，又能逐步提高学生实验水平和创新水平，这是摆在教学工作者面前的一个非常重要课题［8］。在教学上，以“夯实基础知识、拓宽专业口径、强化师能培养、注重创新实践、突出个性发展、提升综合素质”为原则，首先重新组合实验教学内容，将实验内容划分为“基础实验”“综合实验”“创造设计性实验”3个板块［9］。精选“基础实验”，设计适宜的“综合实验”，精心组织和设计“设计性实验”，根据本校的实际情况、不同专业和不同层次学生合理安排实验内容，建立一个既保障专业性，又能逐步提高学生自主创新能力的教学思维模式。

首先，教师指导“基础实验”，学生积极参与。此类实验的特点是学科知识相对简单，容易操作，便于讲解，学生接受度较高。基础实验的教学目标是检验学生对基本实验的基本技能掌握情况，学生需要认识并学会使用生物化学实验中的常见仪器，观察实验中产生简单的生物化学现象。由于教学规律中基础的重要，所以本阶段的教学应当以教师指导为主，学生积极参与为辅。

其次，适应改革发展，开展“综合实验”。实验综合化，是基础实验教学改革的重中之重，把综合性实验置于教学改革的核心位置，是教学改革成功与否的关键。各个阶段的综合设计性实验教学内容都需要学生全面掌握实验的原理、方法和技术，各种知识点相互补充和印证，使实验内容在学生脑海中不断地形成系统性思维，让学生自我主控整个实验。上课时，教师仅指导知识点和实验注意事项。对一些较难的实验操作，教师可以提前演示或者用多媒体课件演示，这些环节均为设计综合实验所不可或缺的步骤［10］。

再次，精心组织和设计“设计性实验”。“学起于思，思源于疑”，在专业道路上，适当的质疑精神是很好的催化剂，利用学生的好奇心，来调动学生充分参与的积极性。设计性实验需要围绕增加学生的动手能力逐步开展，所以设计实验时，不但要考虑因地制宜，还要考虑因材施教。这对于设计者来说，是个考验，需要多方面的经验积累［11］。

2.3 全方位立体化教育模式的尝试

在教学实验改革中我们掌握了学生求知欲为第一动力，培养学生动手和思考能力，不以成绩论高下等规律，充分运用了多种教学手段［12］。

多媒体画面清晰，实验现象明显把实验的效果理想化，借助flash展示给学生一个清晰动态的实验效果，同时，还能激发学生的学习兴趣。

生物化学主要是讲一些生物大分子及其物质代谢知识，用多媒体展示会更形象、更直观。如蛋白质化学一章，用多媒体展示蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构、四级结构，同学们通过多媒体很容易就能理解。这样学生就会一目了然，很清晰、直观。借助于电脑模拟技术，制作出多媒体软件，可以通过慢镜头回放，逐帧的观察那些反应非常剧烈或速度非常迅速的反应；通过视频，投影片等手段，保证了实验的趣味性和有效性。

在生物化学的教学实践过程中，往往要求学生掌握理论性很强的知识点，学生接受起来往往较为被动。通过教学媒体的声、光、相等学生喜闻乐见的形式，以独特的、新颖的方式将抽象的、统一的教学内容转变为充满吸引力的动画演示，势必让学生对学习产生浓厚的兴趣，将“被动”转变为“主动”。学生在教师的指导下，自制CAI教学课件，在制作课件时，以自身掌握的知识，将书本上的知识点逐步立体化。

3 改革实验教学考核方法，建立并完善实验考核体系

期末成绩采取平时成绩、实验成绩和期末笔试成绩，三者结合的考核办法。这里所说的平时成绩包括作业完成情况、课堂表现和考勤，共15分，其中作业完成情况5分，课堂表现5分，考勤5分。实验操作以实验操作能力、实验结果及实验报告为依据，共15分，其中实验操作能力5分，实验结果5分，实验报告5分。期末笔试成绩占70分，在实验操作考核中，选择一些有代表性的实验，鼓励学生在实验中大胆尝试，对于有创造能力的学生采取适当加分的方法来鼓励。从而加强学生以创新成绩带动再求知的源动力。