生物化学实验省级教学示范课程建设与实践

摘 要：生物化学实验是生物科学及相关专业的基础课，作者通过更新教学内容、提升教师专业能力、完善网络教学资源库、进行线上线下混合式教学和优化课程考核评价方式等方面的教学改革，提高教学效果，激发学生学习兴趣，培养学生的独立思考能力与创新能力。

关键词：生物化学实验；教学示范课；混合式教学；教学改革；教学效果

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）24-0096-05

Abstract： Biochemistry Experiment is a basic course for biological science or related professional， we reformed the teaching of biochemistry experiment through updating the teaching contents， completing a network teaching resource， performing the online and offline blended teaching， and optimizing the course assessment and evaluation methods and so on. By doing this， it improved the teaching effect， stimulated the students' interest in learning， and cultivated students' independent thinking ability and innovation ability.

Keywords： Biochemistry Experiment; teaching demonstration course; blended teaching; teaching reform; teaching effectiveness

随着经济的高速发展，社会越来越需要创新型人才[1-2]。创新型人才需要高校来培养，培养大学生的创新能力是高校教学所面临的重要任务。课堂教学是教学的基本组织形式，课堂教学水平直接影响着人才培养的质量[3]。要培养具有创新能力的人才， 必须要创新课堂教学模式， 要把课堂教学由单纯传授知识转变为对学生科学素质、实践能力、创新意识的全面培养。很多高校都开设了生物科学及相关专业，将生物化学实验设置为本科生的专业基础课程，该课程内容涉及生化物质的分离、分析和鉴定，需要学生掌握滴定、层析、电泳和离心等基本实验技术，是培养学生创新能力的重要手段[4-5]。生物化学实验教学质量的好坏直接关系到学生能否掌握生物化学实验操作技能，能否应用生物化学理论知识解释实验现象和结果，能否将生物化学理论和技术应用于工业、农业、医药和环保等领域，从而影响生物科学人才培养的质量。在传统的生物化学实验教学中还存在较多问题，如实验项目更新慢、教学方法落后、考核评价方式单一等[6-8]，严重影响学生学习的积极性，不利于培养学生创新能力，难以适应社会的需要。因此，必须以社会需求为导向，改革生物化学实验教学内容、教学方法和考核评价方式， 以提高教学效果，培养社会需要的创新型人才。

2020年，生物化学实验课获批为省级教学示范课程，通过教学改革与示范，促使学生掌握生物化学实验原理， 激发学生探索科学问题的兴趣，启发科学思维，强化实验技能训练，提高学生实践与创新能力，为学生今后从事生物科学相关专业领域的工作打好坚实基础。

一 课程简介

生物化学实验是理论课教学的重要组成部分，是一门重要的专业基础课，内容涉及滴定、层析、电泳、生化物质的分离、制备、分析和鉴定等基本实验技术，包括定量、定性分析糖、脂、蛋白质、核酸、酶和维生素等物质及某些代谢过程。该课程总共24学时，通过学习和操作，培养学生生物化学基本实验技能和严格的科研态度，提高学生综合分析问题的能力，是进一步学习细胞生物学实验、遗传学实验、分子生物学实验等课程的基础，为毕业后从事生化检测及科研工作打下基础。

二 建设措施

（一） 更新教学内容

生物化学实验作为一门实验课程，其实验方法日新月异，现有的实验教学内容已不能完全满足创新人才培养的需要。因此，更新了实验教学内容， 增加综合性实验项目，加强培养学生的创新能力。如删除了维生素A的定性测定、酪蛋白的制备等实验项目。将一些教学学时较长，有利于培养学生创新能力的研究性实验，以专业大实验的形式让学生在课外完成，如设置了饮料中的维生素C含量测定实验、金银花挥发物的提取及成分分析实验。同时，任课老师结合科研项目设立实验室开放课题，指导学生进行科学研究，培养学生的科研创新能力，如设置金银花保健茶的开发项目、金银花多糖降脂降糖作用研究项目，让学生组队进行研究。结合专业性质和课程要求，生物化学实验课程共选择8个实验项目作为必须开设的实验，每个实验项目3学时，其他实验项目供学生选做。具体实验项目安排见表1。

（二） 提升教师专业能力

在生物化学实验教学中，学生需要进行实际操作。教师是实验过程的指导者， 教学水平的高低直接影响到实验教学效果，如果教师自己都不了解知识前沿，不熟悉实验操作，就不可能指导好学生。 因此，老师要提升自己的专业能力，不断更新自己的知识体系，阅读科研文献，开阔思路，了解相关实验的研究前沿知识， 及时把握最新的研究方法。同时，在实验教学中不断去发现问题，解决问题。

生物化学实验课程组安排青年教师到国内外高校攻读博士学位和访学研修，2021—2022年，有2名教师分别从山东大学、西北农林科技大学获得博士学位，有1名教师进行访学研修。同时，安排教师参加教学改革研讨会，如“面向产出的课程大纲制定与课程目标评价专题培训”“全国高等院校卓越教学计划暨高校教师教学赋能提效专题培训会”，吸取同行教师的教学经验，提升教学水平。

（三） 完善网络教学资源库

生物化学实验课程在滁州学院泛雅教学平台上创建了网络教学资源库，将课程介绍、教学团队、教学大纲、实验项目、电子教案、教学录像、参考教材和考核评价方法等全部上传教学平台。将每个实验项目拍成教学录像，详细介绍原理、内容、器材、操作步骤以及注意事项等，并演示基本操作过程。教学资源库建成后及时更新，不断完善，能很好地指导和规范学生的实验操作。

（四） 利用超星学习通进行线上线下混合式教学

生物化学实验是一门培养学生实验操作能力和创新能力的实践性课程。因此，搞好实验室内的线下实验教学非常重要。为了提高生物化学实验线下教学效果，提高学生的综合素养，充分发挥线上教学的优势，生物化学实验课采用线上线下混合教学模式，包括课前线上预习、课堂上线下教学、课后线上讨论及实验报告批改三部分。

1 课前线上预习

教师将泛雅教学平台上建好的生物化学实验网络教学资源连接到超星学习通，在实验课之前，老师可以通过超星学习通发布预习任务，学生在线观看教学视频，学习实验操作过程。 通过超星学习通，教师可以直观地掌握哪些同学完成了预习，哪些同学没有进行预习等信息。同时， 学生可以通过超星学习通向老师提问，老师在线进行解答，能够很好地完成师生之间的互动。

2 课堂上线下教学

课堂上让学生在超星学习通上签到，然后利用在线答题功能，发布预习测试题，让学生完成答题，然后进行讲解。课堂上老师只需对每个实验项目的重点和难点问题进行讲解，如糖的颜色反应和还原作用实验，酮糖和醛糖的区别是什么；卵磷脂的提取和鉴定实验，过滤用的烧杯为什么要干燥；蛋白质及氨基酸的呈色反应实验，双缩脲反应的作用是什么；氨基酸的分离鉴定-纸层析法实验，哪个步骤是影响层析效果的关键。然后，让学生进行实验操作，观察实验现象，记录实验结果。教师巡视课堂，指导学生规范操作，确保学生有效地完成实验，并引导学生分析实验现象，解决实验中遇到的问题。可以选择一个同学来演示操作实验中一些仪器，比如离心机、分光广度计、微量滴定管等，其他学生观看并找出操作中存在的问题，从而调动学生做实验的积极性。

3 课后线上讨论及实验报告批改

实验结束后，老师通过超星学习通发布思考题，让学生进行讨论， 如糖的颜色反应和还原作用实验，为什么长时间煮沸，蔗糖也会出现间苯二酚反应；小麦萌发前后淀粉酶活力的比较实验，在0～5 ℃条件下提取酶液，为什么活力测定时要在25 ℃预保温，然后再放入沸水浴中。学生也可以将自己在做实验过程中遇到的问题和实验数据结果等发布到讨论区内，和大家一起进行交流讨论。下课后教师通过学习通发布作业， 学生完成实验报告并拍照上传，教师在线批改实验报告，及时反馈批改结果。

（五） 优化课程考核评价方式

在生物化学实验课程传统的考核方式中，总评成绩由平时成绩和期末考核成绩两部分组成，平时成绩包括考勤和预习报告，期末考核成绩主要根据实验报告进行评定。这种考核评价方式不能体现学生平时做实验的积极性和创造性， 导致学生只是机械性地完成实验，撰写实验报告，没有认真分析实验结果，不能牢固掌握实验操作技能，很难培养学生的创新能力。因此， 根据生物化学实验线上线下混合式教学的实际，优化了课程考核评价方式（表2、表3），平时成绩（40%） 是根据超星学习通记录的数据进行计算，由考勤（10%）、线上预习（15%）和线上讨论（15%）构成； 期末考核成绩（60%）由实验操作技能（10%）、超星学习通线上理论考核（10%） 和实验报告（40%）构成。这种考核评价方式能全面考核学生完成实验的情况，真实反映学生能否正确使用实验仪器，能否认真完成实验并分析实验现象，保证了成绩评定的客观性。

三 取得的效果

（一） 提高了学生学习的主动性和学习效果

通过教学示范课的教学，能够很好地完成师生之间的互动，老师可以实时掌握学生学习情况，促使学生端正学习态度，积极主动地学习。滁州学院生物科学专业生物化学实验课共开设8个实验项目，2020级50名学生都能按时进行预习和实验，线上平均签到8次，线上平均观看教学视频8个，全部学生均完成了线上练习和测验。线下教学实验室出勤率100%，每名学生都按时完成了实验内容。学生在实验操作过程非常认真，不再是照着实验步骤机械地完成实验，而是边操作边思考问题、分析问题，实验结束后认真撰写实验报告，分析实验结果，提高了学生的实验操作能力和问题分析能力。学生的学习成绩也明显提升，没有不及格，优秀率（90～100分）和良好率（80～89分）明显提高，各分数段成绩成正态分布（表4）。

（二） 提高了学生的科研创新能力

生物化学实验课程教学中引入综合性大实验项目，引导学生将专业知识应用于实践，培养了学生的科研创新能力。学生在授课教师的指导下，积极申报实验室开放课题和大学生创新创业计划项目、参加专业技能竞赛，形成争先创优的科研氛围。2020—2021年，生物科学专业学生获批了国家级大学生创新创业训练计划项目2项； 获全国大学生生命科学竞赛一等奖2项、二等奖1项、三等奖2项；获安徽省生物标本制作大赛三等奖3项。学生以第一作者发表2篇科研论文。

表4 生物化学实验课程考核成绩 %

（三） 提高了教师的教学水平

通过教学示范课的教学， 任课教师时刻掌握学生的学习情况，及时调整教学方法。同时，学生由被动学习变成主动学习，实验过程中遇到问题也会及时向老师提问，促使教师不断地更新自己的知识体系。老师通过实验教学不断地去发现新问题，解决问题，做到教学思想先进、教学重点突出、教学方法恰当和教学效果良好。同时，生物化学实验课程组的教师通过观摩听课，分享独特的教学方法及经验，反思自己的不足，改进教学方法，提高教学水平。2020—2021年，课程组中有1名教师被评为滁州学院“三下乡”社会实践活动先进个人，2名教师被评为滁州学院创新创业教育优秀个人。

四 存在的不足

（一） 课程思政融入不够

课程思政在塑造大学生价值观中发挥非常重要作用，在生物化学实验示范课的教学中，教师只注重培养学生的实验技能，很少对学生进行价值观的引导。因此，教师要充分挖掘生物化学实验课程教学内容中的思政元素，找出思政元素与实验内容的契合点，将课程思政融入实验教学过程中，实现知识传授、能力培养和价值引领“三位一体”。使学生在掌握基本实验技能的基础上，培养科学严谨的实验精神，激发学生的爱国热情及社会责任意识，落实立德树人的根本任务。

（二） “以学生为中心”的理念有待加强

在前期教学中，生物化学实验授课教师对“以学生为中心”的理念理解不够，只注重自身专业能力的提升，对学生学习兴趣引导较少。因此，在以后的教学中要重视培养学生的学习兴趣，教师在展示个人能力和学识的同时要培养学生积极参与意识，培养学生学习能力和创新能力，真正做到以“以学生为中心”。

（三） 教学资源共享有待完善

目前，只对生物科学专业学生开放了生物化学实验的教学资源。今后应对全校师生开放，实现校内优质教学资源共建共享，满足学生多样化的学习需求，开拓学生视野，提高优质教学资源的使用效率和受益面。

（四） 评课活动开展得不够

由课程组开展的评课活动是示范课教学活动的重要组成部分，是听课教师进行自我反思和内化的重要过程。目前，生物化学实验课程组开展的评课活动还很少。今后课程组要多开展评课活动，指导青年教师如何将新教学理念融入教学实践，使示范课在青年教师的成长中发挥重要作用。

五 结束语

生物化学实验是一门专业基础实验课程，通过以上的教学改革和示范，使学生在已经学习生物化学理论知识的基础上，牢固掌握生物化学实验技能，提高学生动手能力和创新能力，取得了很好的教学效果，为培养符合社会发展需要的创新型人才奠定基础。

参考文献：

[1] 陈小虎，杨祥.新型应用型本科院校发展的14个基本问题[J].中国大学教学，2013（1）：17-22.

[2] 梁娟，周红灿，孔繁磊.基于应用型人才培养的地方院校园林专业实践教学体系探索与实践[J].大学教育，2014（13）：61-63.

[3] 王春玲，辛宁，凌泽农，等.开设教学示范课的探索与思考[J].广西中医学院学报，2009，12（3）：93-94.

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[5] 周义发，孙琳，苏纪勇，等.生物化学综合实验课程改革探索[J].实验室研究与探索，2019，38（11）：191-196，208.

[6] 袁雷，张二豪，禄亚洲，等．基于创新能力培养的生物化学实验教学改革与思考[J]．广东化工，2021，48（15）：280-281．

[7] 张少斌．生物化学实验线上线下混合教学模式探索和实践[J]．生物学杂志，2021，38（6）：123-126．

[8] 杨林松，王利群，何玉财，等.工科院校生物化学实验教学改革的研究和实践[J].广东化工，2022，49（14）：203-204.

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.24.022

基金项目：安徽省级教学示范课程“生物化学实验”（2020jxsfk12）；安徽省新农科研究与改革实践项目“新农科背景下生物科学专业改造提升改革与实践”（2020xnk04）；安徽省高校学科（专业）拔尖人才学术资助项目“金银花尺蠖性信息素分子识别机制研究”（gxbjZD2020089）

第一作者简介：向玉勇（1974-），男，苗族，湖南麻阳人，博士，教授。研究方向为生物化学教学。