农业高等院校生物化学实验教学改革探讨

邢国珍　许君　刘娜等

摘要 实验教学是生物化学教学中的重要环节，如何针对农业院校的专业特点提高生物化学实验课的教学质量是重要课题。结合河南农业大学生物化学实验课的教学改革实践，总结了生物化学实验课内容、教学方式以及考核方法等方面存在的问题和改革的举措。通过改革，学生的分析能力得到了有效提高，学习热情大大被激发，实验动手能力逐步增强。所进行的改革为培养学生的实验创新能力奠定了坚实基础。

关键词 生物化学；实验教学；教学改革；农业高等院校

中图分类号 G40 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）08-0334-03

Abstract Experimental teaching plays pivotal role in biochemistry teaching for university education.It is an important subject to improve the effect of experiment teaching according the characteristics of the specialties in agricultural colleges and universities.Combined with the practice of teaching reform of Biochemistry Experiment Course in Henan Agricultural University，this paper summarized the problems and reform measures，teaching methods and examination methods in the course of biochemistry experiment.A series of reforms improved the students' analysis ability effectively，stimulated the enthusiasm of study greatly，and enhanced the students' abilities in the test skill gradually.Through reforms，a solid foundation was laid for cultivating students' innovation ability.

Key words biochemistry；experimental teaching；teaching reform；agricultural colleges and universities

生物化学是生命科学的基础和前沿学科，它详细阐述了生物体的结构组成、物质和能量代谢规律，并运用物理和化学的原理与方法研究生命活动变化的规律。由于生物化学学科与农、林、牧业类等诸多学科关系紧密，已成为农业高等院校的一门重要专业基础课程和学位课，涉及的专业广泛，包括农学、生物学、林学、畜牧、植保、园艺、资源环境、食品科学等。学科内容涉及植物学、动物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学等领域。要求掌握的名词概念多、理论深奥难懂、知识体系庞大、内容繁杂，容易出现“教师难教、学生难学”的现象，使生物化学教学难以达到理想效果。如何教好生物化学课程，使学生对生物化学知识的理解与掌握达到理想的教学目标，是生物化学教育工作者需要面临解决的问题[1]。

实验课在生化教学的过程中发挥着重要的作用。开展生物化学实验课程的目的是通过实验过程，加深学生对理论知识的认识，培养学生的动手能力和解决问题的能力。提高实验教学的质量，对培养学生的综合素质具有重要的影响。因此，开展实验课程具有重要的意义。

目前，虽然各个农业院校生物化学课程体系中均安排有相关的独立实验教学内容，但是普遍存在实验内容陈旧、实验教学活动与理论知识以及与农业专业技能缺乏衔接的现状。针对这种情况，河南农业大學生物化学教研室积极结合农业院校学科特点进行教学改革实践，近年来对该实验教学内容和课程体系不断进行深入探索，并结合学校的科研工作推动该学科实验教学的改进，取得了良好的教学效果。

1 实验教学的现状及主要问题

1.1 实验教学内容单一，知识陈旧，缺乏科学性

生物化学是一门基础学科，因此生物化学实验教学内容就要立足于基本的知识和技能，但是一直以来，实验教学内容的设置都缺乏专业整体性和系统科学性，与农业实践应用也缺乏紧密联系。实验项目相对简单，多数是验证性的实验项目，缺乏综合性的和设计性的实验项目。生物化学课程知识繁杂，理论性较强，必须依靠设置系统科学性的实验项目加以补充，强化理论课程的知识内容，以便学生更好地掌握生物化学的知识结构和内容。

分子生物学是现代生物技术发展的优势学科，能够体现生物技术发展的前沿，它与生物化学在核酸和蛋白质的知识内容有重叠，针对综合性的农业院校生物学专业的学生，考虑到学科专业方面差别以及应用型人才培养的需求，因此需要设置一些与分子生物学相结合的综合性和设计性的实验项目。

1.2 实验教学方法单一，教学手段落后

以往本科生实验课程都是由生化教研室安排设计出来一些验证性的实验项目，实验教师前期配制相关实验试剂、调试安装实验仪器，任课教师在实验课堂依据实验挂图，先将实验目的、实验原理、操作步骤以及实验注意事项等逐一讲解1遍，再进一步把实验步骤操作演示给学生，之后学生按照实验步骤操作完成实验，抄录实验挂图以完成实验报告。学生全程只需要简单机械地完成实验的操作，完全没有思考和讨论的余地，无法调动学生学习的积极性，久而久之学生对实验课程的学习缺乏兴趣，因此也就必然影响了实验课程的学习效果。

传统的教学手段采用教师板书和实验挂图相结合，实验挂图长年得不到更新，相应内容也就不能及时更新，严重落后于飞速发展的生物化学实验技术，与当今生物化学知识和技能发展的进程严重脱节；学生也不能及时接触和学习到新的知识技能，更无法直观地观察、了解实验的过程，阻碍了学生的感性、理性认识，在一定程度上影响了实验课程的教学效果。

1.3 教学经费的投入少

实验教学经费和条件有限，仪器设备大大落后于科研发展现状，近几年随着高等院校扩招使学生人数持续增加，由于实验教学经费有限，致使实验师资力量、实验场地、实验仪器和实验试剂耗材等教学资源严重不足。本科生教研室由于缺乏经费的投入和支持，在教学设备上的投入受到一定程度的限制，远远不能满足现代实验技术操作的需求[2]；因学生人数多，受实验场地所限，通常需要缩短每个实验项目所需时间，以便在有限的时间和场地来容纳必修该门课程的众多学生；师资队伍力量薄弱，学校通常对实验岗位工作的重视程度不高，工作量计算和工资待遇远远低于理论课教师，导致实验教师对待实验项目更新和实验时间投入的热情不高；同时设置综合性和设计性的实验需要的试剂耗材等价格昂贵，经费的不足致使这类实验难以全面开展。因此，由于学校的教学经费投入不足，会直接导致学生对现代化实验室的技术和装备发展缺乏认识。

1.4 实验考核方式有待提高

实验课程在生物化学课程中处于辅助地位，教师将理论课程作为教学的中心，着重进行考核，导致学生将学习的重心放在理论学习中，忽视了实验学习。同时，实验教学的考核方式多以笔试的方式进行，学生动手能力在考核中占的比例较小，影响了学生学习的积极性。

因此，要以学生的实验过程和实验能力为依据，适当改变和完善实验课的考核方式，不能单纯只看重实验的结果。制定科学合理的实验课程考核方式，不但能够检验学生真实的学习成果，而且能够激发学生的学习兴趣，提高学生学习的主动性，提升教学质量[3]。要将学生的整个实验过程，包括理论知识的掌握程度、实验的准备及操作、实验现象的观察与记录、实验数据的分析处理、实验结果的总结与讨论以及出勤率等，都纳入实验考核的范围，全面考核实验预习与准备情况、动手能力、创新思维能力以及发现问题、分析总结的能力等[4]。

2 实验教学改革措施

2.1 实验教学内容的更新

优质的实验教学内容将有助于学生理解较为抽象的理论知识，同时也会有助于培养学生的思维能力和创新意识。实验课程是对理论课程的复习强化，并對实验内容进行及时更新，使得学生能够了解现代生物化学发展的趋势和方向，增加学生对生物化学实验课的兴趣，有助于提高学生的求知欲望及动手操作能力。

2.1.1 保留并优化经典实验。对于体现生物化学学科特性的、必要的经典实验项目进行保留和拓展，例如双缩脲法测定蛋白质的含量，除了保留其经典操作之外还进行了一些合理的优化。

2.1.2 结合当今科学研究，适当增加新的实验项目。考虑到生物化学和分子生物学具有相同的章节内容，为了能够满足学生学习到分子生物学的先进技术和技能，将分子生物学和生物化学的研究方法和技术融合到一起，对重复的内容或者陈旧过时的实验项目进行合并或者删除，设计开展一些综合性和设计性的实验项目。重视学生实验技能的培养，比如设计了“质粒DNA的提取和鉴定”以及“植物组织中蛋白质的提取和检测”2个综合性的实验，综合运用到了质粒提取、酶切鉴定、PCR检测、组织蛋白提取和电泳分离等较高层次的分子生物学实验技能[5]。

2.1.3 鼓励学生主动参与全过程 。在实验的准备和预实验阶段，教师通过各种方式选拔部分学生参与其中，一定程度上提高了学生的参与感，促使其提前探知相应内容，加深了他们对理论知识的理解，又提高了实验动手操作能力，因而实验的教学效果明显。

2.2 改善教学方法和手段

2.2.1 优化课堂结构，改变传统教学法。 传统的实验教学方式，由教师设计安排实验项目，归纳整理好实验目的、实验原理、实验仪器的使用以及实验方法和步骤，学生只需要严格按照操作步骤执行即可。这样的实验教学形式比较呆板，不利于发展学生分析问题和思考问题的能力，无法培养学生的创新思维和创新意识[4]。因此，我们要求任课教师运用启发式教学手段，使学生对实验原理和实验方法有更深刻的理解；重视预习环节的检查，调动学生学习的积极性；增加师生交流，强化学生思维方式的培养，让学生自主讨论设计实验，并制定出详实的实验方案，同时让学生全程参与到实验试剂的配备以及实验仪器的调试过程，这样不仅增强了学生的动手能力，而且加深了学生对理论知识的学习和理解。

2.2.2 采用现代化教学工具。多媒体授课具有直观性和趣味性的特点，在实验教学中运用多媒体技术，将生物化学实验室仪器设备的使用方法及常规生物化学实验技术的操作规程上传至学院网页，学生可以自主下载相关资料进行实验预习，使学生能够提前掌握生物化学实验技术及相关仪器设备的使用方法，提高实验效果；开展网络实验室，整合网络资源使得学生在课外时间依然能够进行实验训练和学习，满足学生的求知欲。

2.3 加大实验经费的投入

2.3.1 积极参与申报各级教学有关项目。在高等学校本科教学评估以及中央财政支持地方高校发展专项基金的推动下，许多本科院校不断加大实验室建设规模，实验室条件得到极大改善。河南农业大学争取实验条件和空间的改善，成功获批国家级生物学实验教学示范中心，为我们开展生化实验教学的改革注入强大动力。学校除了基本的实验经费开支外，还筹集专项资金用于开放式实验教学，以项目的形式资助鼓励本科生科研创新，并给予一定经费用于购置实验试剂和耗材。

2.3.2 有效利用开放性实验平台。开放性实验的主体是学生，教师只起辅助作用，目的是培养学生综合能力和创新能力。该方式具有创新性和综合性的特点，是实验教学的发展方向。开放性实验设置的步骤有以下几项：一是选题。实验题目的选择由学生在老师的指导下确定。二是确定实验的步骤。实验步骤先由学生在查阅资料的基础上确定，再由指导教师审核、修订学生实验设计方案。三是实际操作。四是实验完成后，组织学生进行讨论，并形成结论，提交实验报告交到学校完成项目验收。开放性实验体现了“学生为主，教师为辅”的一种教学理念，有利于增强学生的主观能动性，提高学生的科研创新能力，培养学生的探索思维和科学精神[6]。

2.3.3 改革实验教师的绩效考核办法。鼓励支持实验教师进行高校之间交流合作，互相交流学习实验教学改革的新形势、新经验，以推动河南农业大学的本科生生化实验教学工作。综合性农业类本科院校实验教师偏少，而学生数量大，在开放性实验教学的准备和指导方面投入大量精力。因此需要制定出支持开放性实验教学的鼓励政策，充分调动和提高实验教师的工作积极性，加大对本科生实验室软件和硬件设施的资金投入。比如制定新的方法对实验教学的工作量进行衡量，提高实验教师的收入。对实验教师年度考核和职称评定有所倾斜。从而调动教师开展实验教学的积极性。以促进开放式实验教学的发展进步；更新换代实验仪器设备，扩建实验场地，建立基金项目支持等。

2.4 优化实验课考核内容，完善考核标准

实验课程的考核不但是对学生学习结果的衡量，也是实验教学的指导。学生根据实验课程的考核判断学习重点，安排学习时间。以往的实验考核依据为实验报告，导致学生在实验课程的学习过程中重视理论知识的学习，轻视实验操作过程。因此，今后要对实验课程的考核方式进行改革，完善考核标准，改变以往重理论知识考核轻动手能力考核的方式，将学生的实验态度、基本实验技能的掌握程度、实验过程中独立思考的能力和分析解决问题的能力都纳入实验课程的考核范围。为此制定了新的生化实验考核方法，其由4个方面组成，包括实验报告、出勤情况、课堂讨论表现和实验技能操作。其中实验报告考核，比较重视学生對实验结果的分析讨论；出勤情况考核每次实验课进行签到，缺勤要进行适当扣分；课堂讨论表现方面，对于积极提出问题、回答问题的同学进行适当加分；实验技能操作考核注重学生的动手操作能力，包括实验过程中对实验试剂和仪器的操作。这种实验课程的考核方式对学生实验知识和技能的掌握程度进行了考核，充分调动了学生学习的积极性。

3 结语

通过生物化学实验教学改革，教学质量得到了明显提升，不仅使学生增长了知识、开阔了视野，还有效地训练了学生的思维能力，培养了学生的实践动手能力和创新能力，发挥了学生学习的主动性，提高了学生学好本课程的积极性，对其以后就业或深造意义重大。但生物化学实验课程的教学改革是一项长期而艰巨的任务，涉及到教学计划和人才培养方案的修订，同时对教师的综合素质和专业知识也提出了更高的要求，是一个需要不断完善的过程。需要以与时俱进、精益求精的态度，促改革，重实践，勤总结，不断强化教学改革的效果，逐渐构建一个优化的教学体系，才能全面提升实验教学的水平，培养具有一定创新能力的高素质人才[4]。

生物化学实验课是农业类高等学校教学中的一门重要的基础课程。对生物化学实验课程进行教学改革，可以提高学生对该课程的掌握程度，提高学生学好生物化学实验课程的积极性。同时，有利于提高学生的动手操作能力以及建立正确的科研态度，对于提升本科生整体培养质量具有重要意义。本课题对生物化学实验课程进行教学改革的探索，还可以为农业类高等学校基础学科的实验课程改革提供一定的借鉴。

4 参考文献

[1] 向玉勇.提高新建本科院校生物化学教学效果的方法探讨[J].滁州学院学报，2009，11（3）：84-86.

[2] 何平.医学检验本科专业临床生物化学检验实验教学改革探索[J].右江民族医学院学报，2013（6）：865-866.

[3] 张强，周正义，崔峰，等.应用型本科高校生物化学实验教学改革初探[J].牡丹江师范学院学报（自然科学版），2012（1）：78-79.

[4] 冯纪南，刘晶，黄海英，等.新建地方本科院校生物与化学实验教学改革的探索与实践[J].广东化工，2014，41（10）：166-167.

[5] 曾方银，李强，包杰，等.医学检验本科生临床生化实验教学探讨[J].山西医科大学学报（基础医学教育版），2010，12（3）：288-291.

[6] 郭静，王学军，王宁，等.生物化学实验教学改革初探[J].基础医学教育，2013，15（7）：698-699.