应用型人才培养模式下生物化学实验课程建设的思考

2017-03-29毕晓丹朱月李永春萨如拉

赤峰学院学报·自然科学版 2017年5期

关键词：生物化学实验课应用型

毕晓丹，朱月，李永春，萨如拉

（赤峰学院生命科学学院，内蒙古赤峰024000）

应用型人才培养模式下生物化学实验课程建设的思考

毕晓丹，朱月，李永春，萨如拉

（赤峰学院生命科学学院，内蒙古赤峰024000）

在培养应用型人才的教育理念指导下，思考生物化学实验课设置的教学内容、教学方法及学生成绩评价标准，力求提高生物化学实验课教学效果，满足生物学及相关专业应用型人才培养的要求.

应用型人才；生物化学；实验课；课程建设；思考

培养应用型人才是大学为地方经济服务，为社会发展需要服务的教育理念.以本科教育为主的普通高等学校设置的课程是保证应用型人才培养的质量的根本.为满足应用型人才培养的教育目标，应努力提高每门课程的教学效果.生物化学实验课是生物学及相关专业的专业基础必修课，更应该达到应用型人才培养的一般要求，充分发挥自身在培养人才中的重要作用.经过对生物化学实验课存在的问题进行认真细致的思考，尝试提出了具体的合理建议.

1 理论基础

1.1 应用型本科教育与应用型人才培养

应用型本科教育主要培养本科生，培养应用型人才，被界定为专业教育，是培养“精”“专”人才为主的知识的教与学活动.应用型本科人才是指具有本科学历层次，掌握基本理论知识且能把成熟的技术和理论应用于实际生产和生活的专业人才[1].随着科学技术的快速发展，信息技术的广泛应用，需要大量掌握现代信息技术、专业知识和能力的，适应产业结构优化升级，满足生产性服务业发展要求的专业人才，应用型本科教育承担了这样的责任.应用型本科教育培养的人才必须达成两方面要求：一是体现高等教育的基本要求，达到本科层次的学业标准，具有良好的综合素质；二是培养应用型人才，具备较强的实践能力，能够解决实际问题.应用型人才应该具有广而深的知识基础；有较强的技术应用和创新能力；有较高的专业和一定的非专业素养.具体地说应用型人才的培养规格就体现在知识、能力、素质这三个方面.1.知识构建.理论知识和实践知识并重，要有扎实的专业知识和过硬的应用型知识.2.能力培养.强调培养复合能力，包括实践应用能力（知识、技术、专业）、学习能力、工作能力、创新能力等.其中专业大类相应工作的应用能力和用所学知识解决问题的能力是主要培养的实践应用能力.3.素质锻炼.在人才培养的过程中要重视应用知识、技术、技能进行创业的专业素质，也要重视市场、信息意识的养成.非专业素质目标应定位于培养学生具有良好的公民道德和职业道德，具有合格的政治思想素养，具有良好的身心素质，具有基本的人文、科学素养和良好的职业素质.

1.2 生物化学实验课的重要性及教学现状

实践教学是应用型本科教育培养学生实践能力、创新能力和综合能力的最有效手段.实验教学作为实践教学的一种形式，是本科教学阶段的一个组成部分.学生通过有效的实验课培养思维和能力.鉴于实验课在人才培养中起到重要的作用，必须抓好课程建设，提高实验教学效果.生物化学课是生命科学的基础学科.近年来学科内容飞速发展，尤其是实验技术、方法和理论推陈出新，已经渗透应用进生命科学各个领域.学习生物化学理论和操作技能是学生在高等学校接受系统生物学实验技能训练的开端，学生在整个课程学习过程中,将建立学科知识与技能体系、提高学习和思维能力、培养创新精神和综合素质.因此生物化学实验课是我国高校的生物、农学、林学、医学等领域本科生必修的专业基础课[2].目前，高校的“生物化学实验”课教学效果有明显差异.教学环境方面，不同程度存在课时少、实验时间分散、实验条件缺乏等问题.教学开展方面的问题集中体现在，实验教学内容单一，独立的验证性实验多，综合性实验少，陈旧经典实验多，反映生物化学学科新技术的实验少；教学方法主要是教师讲授，学生完全按步骤操作完成，教学中过多强调教师的主体地位，忽视了学生的主动性培养；教学考核方法以实验报告为主，不能客观反应出学生对实验操作技能的真正掌握程度.

2 生物化学实验课的建设内容

2.1 合理的教学内容

教学内容安排的优劣直接关系到教学目标的完成，应针对生物学应用型人才培养设置合理的实验项目.国内高校生物化学实验课的教学体系都是由基础性实验、综合性实验和设计性实验3大板块构成[3-5].实验项目分基础性、综合性和设计性实验.通过实验理论学习学生理解生物化学理论，了解实验课的宗旨，培养学生知识学习能力和科学研究思维；通过操作技能训练学生掌握技能，培养了学生实践动手能力和解决问题能力.

2.1.1 基础性实验设置

基础性实验，即验证性实验.验证性实验教学的重点是实验技术要领和操作的规范性，突出对学生基本实验技能的培养.为了实现该课程的培养目标，首先，应根据“应用型”人才培养目标，并结合职业需求选择基础实验项目.例如生物科学专业（师范类）和应用生物科学专业所选的实验项目就应该体现出专业区别.生物科学专业的培养目标是从教能力强，能够在中等学校进行生物教学、教学研究及管理的高素质师范性应用型人才，所选的基础实验项目范围应该更宽，实验内容侧重广泛而深入的理论研究.而应用生物科学专业培养的人才目标是从事技术、经营与管理、教学与科研等工作的高级科学技术人才，所选实验项目侧重于应用生产实践，实验内容应该突出表现专业精通和实用.基础性实验设置的一般是50%左右[6].通过广泛的基础验证性实验，学生能够掌握生物化学实验的各种基本技能和实验方法，并学会使用常用仪器设备，如细胞破碎仪、离心机、分光光度计、电泳仪、恒温水浴设备等.选择的基础性实验项目应该跟上理论研究与实践应用前沿.在实验室条件允许的状况下，开设典型的验证性实验，或者对验证性实验进行方法改革，舍去那些精度差、陈旧的项目.

2.1.2 综合性实验设置

综合性实验的教学目标是在加强生物化学实验技术训练的基础上，着重强化对学生动手能力、分析及解决实际问题能力、科研创新意识、团队协作精神等素质的综合训练与培养[7].通常综合性实验整合优化了一些具有代表性的、关联性及系统性强的实验内容.在实验过程中综合应用多种理论和实验技术来解决问题，学生因此能够系统地学习知识，并学会理论联系实际.例如碱性磷酸酶的制备实验，对酶蛋白质进行的提取、分离、纯度测定、分子量测定、活性测定这样一个综合性实验中使用了层析技术、电泳技术、离心技术、分光光度技术、透析技术等，学生学习了生物大分子制备纯化方法，酶活力分析方法，以及基本酶动力学研究方法.在综合实验的教学过程中，学生的知识学习和技能掌握由浅入深,由易到难,由点到面，全面培养学生的综合素质.综合性实验项目设置比例一般在40%左右[6].考虑到本科生实验课时限制，综合性实验可以分类设置，开设成可多选一模式.可以按照大分子的性质进行分类.比如蛋白质类、多糖类、核酸类等.学生可以从中选择一个综合性实验来完成.

2.1.3 设计性实验设置

设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验，其重点是突出学生的自主性、强化学生科研能力和创新能力的培养[7].设计性实验是建立在验证性实验基础上,要求学生综合多门学科知识和已学的实验原理独立设计实验方案,去发现问题和解决问题,这样的实验项目有利于培养学生科研思维.设计性实验是生物化学实验教学目标的升华，不能把综合性实验当作设计性实验，也不是几个验证性实验简单整合，设计性实验要体现出探索性、研究性、创新性和拓展性，满足培养学生科研意识和创新能力的需求.例如，给定分离蛋白质这个题目，从引导学生查阅纯化相关的资料文献，鼓励自行独立设计试验，协助具体实验操作，指导完成试验结果分析几个方面进行教学，以激发学生科学研究思维，培养学生科研探究的能力.在应用型人才培养目标的指导下，设计性实验的内容注重应用性，结合职业需要.设计性实验设置比例一般在10%左右[6].一个学习过程中1实验项目个即可，项目太多学时不够，项目太难，受实验条件限制，学生不能完成整个过程，影响教学效果.

2.2 教学方法的选择

过去的实验教学模式大多是教师讲学生听，然后按照实验指导操作.这种教学模式忽略了学生的主体地位，降低了学生学习的主动性，影响教学效果.但是如果完全开放式教学势必突出学校实验条件、经费、学时等的限制，因此在教学过程中应采取灵活多样的教学形式.有研究认为科学合理的实验教学模式或手段是提高学生掌握基础理论、基本技能、科学思维及动手能力的重要而有效的方法[2].应用型人才培养的教学模式应该一改以往高校的“生物化学实验”课程传统的教学模式.笔者认为基础性实验应采取以教师为主的实验教学方法，这种方法的优点是实验教学课堂秩序组织良好，教学内容系统，能为初次学习生物化学理论的学生打好基础，并做好实验技能的训练.综合性实验实施时需要教师预先设计备选方案，学生主动成立兴趣小组，选择感兴趣的项目，因此，实验课实施时可选择半开放式教学方式，即教师在实验室集中讲实验原理，操作注意事项，预期结果等；学生独立分散进行实验操作和撰写实验报告等.设计性实验应采取开放式教学，教师给定题目、进行项目指导审核，实验报告评价；学生自行查阅资料、设计方案、实施操作、并撰写实验报告.教学方式的选择一定要适合学校的发展和实验室的规划，为保证教学效果，开放式教学需要相应的开放式实验管理模式，确保提升教学质量.

2.3 科学的成绩评定方式

生物化学实验课的基本目标是让学生学会独立操作、正确使用各种实验仪器、配制各种试剂、观察和分析实验现象，并且能进行一定的实验设计等.对这样目标的考察应该有一个客观的、全面的、科学的评价方式.以往实验报告的撰写为评分的主要依据，虽然实验报告能很大程度地反映学生的实验能力，但是对于实验课来说，简单的评价方式不仅无法体现出学生掌握知识技能的真实水平.笔者认为实验课的评价方式应该由三部分组成.一是理论成绩考核（30%），包括实验理论、操作规范等；二是操作成绩考核（40%），包括正确使用仪器、溶液配制使用、实验结果数据记录等；三是平时成绩（30%），包括出勤、预习、实验参与程度，实验完成效果等.综合以上三部分成绩的最后得分才是客观的对学生基本知识、基本技能的掌握情况以及分析实验数据的能力的体现.