科研融入生化实验教学以提高学生科学素养

戎红 刘海涛 汪承润

摘 要： 结合淮南师范学院生物化学实验教学的现状，认为旧的教学模式忽略了对学生科研能力的培养。实现教学转变，将科研融入实验教学，才能提高学生的科研能力及科学素养。

关键词： 生物化学实验；教学转变；考核机制；科学素养

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）03-04-0111-2

Abstract： On the basis of the present situation of biochemical experiment teaching，we believe that the old teaching model ignores the cultivation of student's scientific research ability. To improve the students' scientific research ability and scientific literacy，we must put scientific research into experimental teaching through teaching transformation.

Key words： Biochemical experiment；Teaching transformation；Assessment mechanism；Scientific literacy

隨着科技的迅猛发展，世界各国综合国力的竞争取决于人才的竞争，尤其是科研创新能力人才竞争。地方高等院校若只注重对大学生专业知识和技能的培养，是远远不能满足时代发展的需求，因此培养学生的科研创新能力应成为高等教育重中之重。生物化学是生物类和相关专业课程体系中最重要的专业（基础）课之一，其原理、技术和方法渗透到了生命科学领域的各个学科[1]。生物化学实验作为生物化学教学的重要组成部分，具有很强实践性和综合性。不同于其他实验课，生物化学实验是独立于生化理论课之外的一系列技术方法，所涉及到的许多实验技术可以延伸到生命科学的多个领域。利用这些技术方法可以完成一个完整的科研题目，这是其他实验课所不具有的一种优势[2-3]。然而，旧的实验教学模式往往忽视了这一优势，在实际教学过程中忽略了对学生科研创新能力的培养[1]。生物化学实验课教学不仅使学生掌握基本实验技能，更重要的是要在实验课中贯穿对学生进行科研思维和科研能力的培养[4]。因此，如何将科研融入生物化学实验教学以及如何提高学生的科学素养是绝大多数地方院校待以解决的重大问题。近年来，我们结合学院实际情况，在生物化学实验教学方面进行了一系列的改革，主要包括教学方法、教学手段以及实验考核机制改革等，并取得了不错的教学效果。

1 生物化学实验教学转变

1.1 教学方法转变 以往我院生物化学实验教学方法多采用实验前教师对实验原理、方法和注意事项等进行讲解后，学生再进行实验操作。学生在整个实验操作过程中被动的、机械的按照板书或者在教师的提示下完成实验，他们对实验内容往往只知其然而不知其所以然。对于实验过程中出现的问题，学生也很少对其进行分析思考，这严重束缚了学生的积极性、主动性和创造性。究其原因，有老师认为这是因为受到课时少（36学时）的限制。为了保证实验教学在有限的时间内能顺利、成功地完成每一个实验项目，所以在以往实验教学过程中，教师认为实验教学前必须事先将实验所用到的试剂、仪器、耗材准备齐全，并通过预实验将实验条件摸索成熟后，再进行实验教学，这样可以节省大量的时间。但是，由于学生没有参与实验前期的准备，所以不清楚如何去开展、完成一个完整实验项目，也造成了学生动手能力差，甚至不能独立完成最基本的实验操作。此外，由于教师在实验前期的过度参与，使得学生在实验过程中遇到问题却不知原因从何找起，因此不利于学生分析问题、解决问题能力的提高。

针对这一问题，我们在具体实验教学实践中，从实验前期准备、仪器使用、预实验开展、实验操作问题分析到实验报告撰写等每一个环节都是由学生自主完成，这样可以充分调动学生的主观能动性，而教师在这一过程中仅起着启发和引导的作用。由于所有环节的完成需要大量的时间，所以在实验项目安排方面，对于综合性和设计性的实验项目，我们集中安排时间让学生独立完成。实验过程中如果结果不理想，学生能及时分析原因并重做，这样有助于提高学生分析问题和解决问题的能力，同时也培养了学生系统的、完整的科研思路。但是由于受到实验条件、实验设备以及操作过程中很可能出现失误等诸多因素的影响，有的实验项目难以一次性顺利成功完成。甚至，有的实验指标测定需要重复多次，导致在规定的时间内学生无法达到预期目标。为提高实验精度，我们将生化实验室定期向学生开放，为学生提供更多的实践机会。学生可在开放时间进行实验操作，查找实验失败原因，提高自己的实验技能。

1.2 教学手段转变 以往生物化学实验教学，教师多采用口头传授或板书演示实验原理、方法和注意事项等。但是，有些实验项目所涉及到的知识点抽象难懂，教师难以用语言表达清楚，大部分学生听的云里雾里，进行实验操作时更不知所措。对此，我们除了亲自实验操作演示外，还常采用多媒体辅助教学。利用多媒体可以达到融图文、动画于一体的教学效果，使得所讲解的内容通俗易懂，并增加了实验课程的趣味性，大大提高了学生学习的积极性和主动性。此外，为了增加师生间的互动性，我们还利用一些通讯工具，例如建立QQ、微信群等。学生如有问题，可以直接在群里提问，方便学生间或师生间进行问题探讨，借此提高学生分析问题、解决问题的能力。

1.3 考核机制转变 实验教学考核是实验教学的重要环节，是检查学生实验技能与独立操作能力的一种手段。没有有效的考核机制，就不能达到理想的教学效果[5]。以往我院生化实验课程成绩由两部分构成：平时成绩（70%）+期末成绩（30%）。对平时成绩的评定主要以学生出勤情况和实验报告为依据，期末成绩的评定往往采用笔试或针对于实验项目对学生进行随机提问。这一评定模式存在很多的弊端，忽视了实验过程和学生本身科研素养是否提高等。因此，必须建立一套有利于培养学生创新能力和科研能力的实验教学考核机制。结合我院生物化学实验教学的具体情况，按照平时成绩（50%）和期末考核（50%）相结合的考核方式，并对成绩评定办法进行了较大调整。平时成绩的评定除了以学生出勤情况和实验报告为依据外，增加了对实验过程的考核，其中包括实验前准备、实验操作及学生在实验过程中的表现情况等。在实验课程结束后，1至2周内对学生进行期末考核，考核方式借鉴了马颖哲等人提出的考核办法[3]。教师事先准备几个实验项目并对学生进行随机分组，然后让每组随机抽取一个实验项目。学生拿到项目后，就要开始查阅资料、设计方案，并在规定时间内完成方案设计并提交给教师审阅。方案通过教师的审核后，学生开始独自准备药品、完成实验。最后要求学生提交实验报告，并据此评分。这种考核方式在很大程度上提高了学生的实验操作技能和科研能力等。

2 实现实验教学转变的保障

2.1 完善教學仪器设备 实现实验教学转变要有先进的实验设备作为支撑。若没有好的实验设备，“转变”也只能成为“镜中花，水中月”。近年来，我院逐步加大了投资力度，购买了一些比较先进的仪器设备。但有些设备在数量上仍满足不了实验教学的需求，有时会出现“僧多粥少”的尴尬局面。所以，我院将仍将不断加大资金的投入以完善生化实验仪器设备。

2.2 增加优秀师资数量 实现生化实验教学的转变必须要有一支优秀的教师队伍为支撑。这支队伍必须具备学识渊博、治学严谨，并且善于创新。同时，还要有充裕的时间去启发、引导及指导学生实验方案设计、实验操作等。但是，我院大部分实验教师不但要承担实验、理论教学任务，还要花费大量时间精力完成自己的研究课题。由于教师的精力有限，投入到实验教学的时间很难得到保障。这一问题在很多地方院校普遍存在。因此，我院近年来不断加大人才引进力度，增加优秀教师的数量，以保证生物化学实验教学转变的顺利进行。

3 结语

生物化学实验是生物专业一门重要的必修基础实验课程。在实验教学过程中，不仅关注学生基本实验技能的训练，更重要的是在实验课中贯穿对学生进行科研思维和科研能力的培养。提高学生的科研能力，为国家和社会培养新型的创新型科研人是生化实验教学追求的终极目标。但是，如何将科研真正融入生物化学实验教学以提高学生的科学素养，除了努力实现教学方法、手段和考核机制的转变之外，还有很多问题等待我们去解决。

参考文献

[1]李关荣.基于科研能力培养的高级生物化学研究生平台课教学[J].教育教学论坛，2014，13：215-216.

[2]崔大练，石戈，马玉心.建立探究性生化实验教学模式，培养科研创新人才[J].浙江海洋学院学报，2011，30（1）：88-90.

[3]马颖哲，张桂荣，刘剑凯，等.PBL教学法在医学八年制生物化学实验教学改革中应用的尝试[J].中国高等医学教育，2013，9：85-86.

[4]杨晓梅，张国军，程杉，等.《生物化学》实验课学生科研创新能力培养探索[J].首都医科大学学报（社会科学版增刊），2012（增刊）：153-154.

[5]韩寒冰，刘杰凤.生物化学实验教学改革的实践与探索[J].实验科学与技术，2010，8（1）：128-130.

（责编：徐焕斗）