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本文作者：謝海偉張斌王娣許暉作者單位：蚌埠學(xué)院

生物化學(xué)實驗教學(xué)改革的具體措施與實踐

1重新修訂生物化學(xué)教學(xué)大綱，調(diào)整理論教學(xué)與實驗教學(xué)比重

根據(jù)學(xué)校制定的“應(yīng)用型、工程化”本科院校的人才培養(yǎng)思路，重新修訂生物化學(xué)課程教學(xué)大綱，制定新的教學(xué)目標(biāo).根據(jù)開設(shè)生物化學(xué)實驗課程的各專業(yè)學(xué)生所應(yīng)該具備的實驗?zāi)芰?，對現(xiàn)有的專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂，按不同學(xué)科對生物化學(xué)實驗課程進(jìn)行模塊設(shè)置，根據(jù)生物化學(xué)實驗課程特點，大幅增加實驗教學(xué)課時，過去我校生物化學(xué)共10個實驗，30學(xué)時，調(diào)整后共16個實驗48學(xué)時，實驗課與理論課的比例達(dá)到4：5.同時，完善生物化學(xué)實驗教學(xué)大綱，遵循課程教學(xué)改革的目標(biāo)和基本原則進(jìn)行，突出學(xué)生基本知識能力科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)、新能力的培養(yǎng)，力求將生物化學(xué)前沿動態(tài)及時引入到實驗教學(xué)中.

2重新整合生化實驗教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建“三大板塊”生物化學(xué)實驗教學(xué)體系

將實驗內(nèi)容劃分為“驗證性實驗”、“綜合性實驗”、“設(shè)計性實驗”三大板塊，課時比例3：1：1，構(gòu)建一個既突出專業(yè)特點，又能逐步提高學(xué)生基本實驗技能、綜合創(chuàng)新能力的實驗教學(xué)體系[2].(1)精選“驗證性實驗”內(nèi)容，夯實學(xué)生實驗基本技能，在驗證性實驗板快中，教學(xué)目標(biāo)重點要突出對學(xué)生基本實驗技能的培養(yǎng)，使學(xué)生熟悉掌握生化實驗中的常規(guī)儀器的使用方法.驗證性實驗的開設(shè)主要為綜合性及設(shè)計性實驗教學(xué)內(nèi)容的實施奠定了基礎(chǔ).(2)開設(shè)“綜合性實驗”，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生綜合研究素質(zhì)，在綜合性驗板塊中，教學(xué)目標(biāo)重點突出對學(xué)生的實驗操作能力、分析問題、解決問題等綜合研究素質(zhì)的培養(yǎng).綜合實驗的開設(shè)，學(xué)生分析問題、解決問題的能力有明顯提高，更重要的是以“綜合性”實驗題目整合實驗教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與研究興趣，在引導(dǎo)學(xué)生主動獲取知識、運(yùn)用已有知識解決實際問題的過程中，學(xué)生將自然地提高自身綜合素質(zhì)和實踐能力[3].(3)增加設(shè)計性實驗和科研性實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在“設(shè)計性實驗”模塊中，應(yīng)針對教學(xué)大綱科學(xué)、理性的設(shè)計實驗，實驗題目自擬，要有綜合性并應(yīng)具有一定的難度；設(shè)計性實驗的題目要有趣味性，力求引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計出一些有創(chuàng)意的實驗；設(shè)計性實驗應(yīng)提出有懸念性的問題并提出解決的思路.在“設(shè)計性實驗”模塊中[4]，學(xué)生應(yīng)該充分突出學(xué)生參與實驗的主動性，激發(fā)創(chuàng)造熱情.學(xué)生學(xué)會如何查閱相關(guān)文獻(xiàn)、選擇實驗材料、確定實驗方案、準(zhǔn)備實驗試劑、分析實驗結(jié)果、撰寫研究報告等問題，整個實驗由學(xué)生獨(dú)立完成.在“設(shè)計性實驗”模塊中，指導(dǎo)教師應(yīng)該對實驗學(xué)生進(jìn)行分組，分析學(xué)生自定實驗方案的可行性，做好實驗室開放工作，保障實驗藥品、儀器的正常供應(yīng)；對實驗過程進(jìn)行全程跟蹤指導(dǎo)；對各組實驗結(jié)果和過程進(jìn)行考評.通過開設(shè)設(shè)計性實驗，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，為學(xué)生將來走上工作崗位具備一定的科研能力奠定了良好的基礎(chǔ).

3實行開放式生物化學(xué)實驗教學(xué)探索

(1)生物化學(xué)實驗時間的開放，在生物化學(xué)實驗教學(xué)過程中，受實驗條件和時間安排等條件影響，學(xué)生只有在規(guī)定的時間去做事先就規(guī)定好的實驗，填寫實驗報告，無法發(fā)揮學(xué)生實驗創(chuàng)造力.為了讓學(xué)生能夠比較自由安排自己的實驗時間，我們對實驗時間實行開放管理.采用預(yù)約制，實驗室在時間上盡可能開放，學(xué)生通過預(yù)約隨時都可以進(jìn)入實驗室.學(xué)生和實驗指導(dǎo)教師互動，實驗指導(dǎo)教師采取值班的形式.利用網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)網(wǎng)上選課，選擇適合自己的時間做相關(guān)實驗[5].(2)生物化學(xué)實驗內(nèi)容的有限開放，根據(jù)學(xué)生專業(yè)背景不同在一定范圍內(nèi)選擇實驗項目，完成實驗教學(xué)大綱的實驗內(nèi)容外，增加綜合性、設(shè)計性實驗項目內(nèi)容，供學(xué)生自由選擇.這些開放性的實驗內(nèi)容，由學(xué)生自己選擇實驗材料，設(shè)計實驗方案，制定實驗方法，選用實驗設(shè)備，配置實驗試劑，實驗前將方案和指導(dǎo)老師討論，審核可行后，由學(xué)生自行完成.(3)生物化學(xué)實驗室的開放，采取實驗室的科學(xué)管理，多室實驗設(shè)備共享，充分利用現(xiàn)有的實驗室資源，打破各個科室的保護(hù)壁壘.加強(qiáng)對指導(dǎo)教師的綜合能力的培訓(xùn).對實驗室人事分配方案進(jìn)行了調(diào)整，責(zé)、權(quán)、利明確，調(diào)動實驗室人員的積極性.采取開放式的實驗室管理模式后，實驗室的容量大幅度提高，實驗室和實驗設(shè)備得到了充分的利用，最大程度上優(yōu)化了實驗室的現(xiàn)有資源[5].

4生物化學(xué)實驗室建設(shè)和實驗設(shè)備更新及管理

(1)規(guī)范和完善實驗室制度建設(shè)[6]，現(xiàn)行實驗室制度是多年前制定的，已跟不上時展的需要，需要補(bǔ)充一些新規(guī)定和措施，用規(guī)范和完善的制度去規(guī)范實驗室的操作和儀器使用.量化工作目標(biāo)，細(xì)化工作責(zé)任，達(dá)到有效管理的目標(biāo)，更好地發(fā)揮實驗室制度的功能，為提高實驗教學(xué)質(zhì)量打好基礎(chǔ).(2)加強(qiáng)實驗室儀器設(shè)備等硬件設(shè)備的建設(shè)，對一些實驗儀器和實驗用品，應(yīng)該愛護(hù)、細(xì)心使用，對一些精密的大型實驗儀器，應(yīng)該建立“儀器管理檔案”，建立和制定“使用登記證明”制度，填寫使用登記證明.定期對實驗室硬件設(shè)施進(jìn)行調(diào)試和維護(hù).(3)加大實驗室建設(shè)的投資力度，更新實驗室設(shè)施，擴(kuò)大實驗室硬件投資規(guī)模，根據(jù)實驗室的具體情況，在條件允許的情況下，購買一些功能齊全、設(shè)備先進(jìn)性能好的儀器和設(shè)備，進(jìn)行實驗室設(shè)備和儀器的更新，擴(kuò)大實驗室硬件投資規(guī)模，確保生物化學(xué)實驗室的建設(shè)滿足教學(xué)和科研的需要，不斷增加實驗室的實驗功能和科研的實力.另外，加強(qiáng)實驗室軟件投資和建設(shè)，包括科研和工作人員的培養(yǎng)制度、技術(shù)人員的定期培訓(xùn)制度、培訓(xùn)方法和方式.(4)增加實驗室建設(shè)的管理經(jīng)費(fèi)，加大實驗室建設(shè)力度，增加實驗室經(jīng)費(fèi)投入，促進(jìn)實驗室建設(shè)，增加實驗室建設(shè)管理經(jīng)費(fèi)，提高實驗室材料的管理經(jīng)費(fèi)，加大學(xué)生培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)，強(qiáng)化實驗室培訓(xùn)功能經(jīng)費(fèi)，協(xié)調(diào)好培養(yǎng)教育經(jīng)費(fèi).

5生物化學(xué)實驗教學(xué)考核手段改革

為保證生物化學(xué)實驗的教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)充分重視學(xué)生對實驗課成績評定這一環(huán)節(jié)，需制定一套全面的有利于培養(yǎng)與提高學(xué)生的實驗技能的考核辦法.在生化實驗教學(xué)評價過程中，需要全面考核學(xué)生的實驗?zāi)芰?，包括學(xué)生的動手能力、思維能力、設(shè)計能力、查閱資料的能力、提出以及解決問題的能力等.加強(qiáng)實驗課綜合考核力度，建立一套能準(zhǔn)確客觀地評價學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的實驗考核體系.將生物化學(xué)實驗成績分為4部分：基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、研究性實驗各占總成績的30％，實驗技能競賽成績占10％.每次實驗成績細(xì)分為4部分：前期預(yù)習(xí)情況占20％，實驗過程完成情況占30％，實驗技能掌握運(yùn)用情況占25％，實驗結(jié)果與討論情況占25％.通過這種方法，改變了學(xué)生重理論輕實驗的現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真做實驗，規(guī)范書寫實驗報告，認(rèn)真分析實驗結(jié)果，這種考核方法有利于訓(xùn)練學(xué)生的基本技能、掌握實驗理論和培養(yǎng)學(xué)生的科研思維，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使教師有了可參照的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，改變了過去實驗教學(xué)中存在的主觀隨意性的成績評定方式.

生物化學(xué)實驗教學(xué)手段多元化

1傳統(tǒng)生化教學(xué)手段的改進(jìn)與完善

科學(xué)合理的實驗教學(xué)模式和手段是提高學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論，基本技能，提高他們的科學(xué)思維及動手能力的重要方法.除了優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容外，我們還積極實施自主性教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生積極性，提高實驗的教育效率.增加學(xué)生動手機(jī)會，提高實驗教育效率.傳統(tǒng)上的實驗課是以教師為中心，學(xué)生遵照實驗指導(dǎo)，按部就班地依照實驗步驟去做試驗，這樣學(xué)生很難達(dá)到訓(xùn)練科學(xué)思維和提高實驗創(chuàng)新能力的目的.針對這種教學(xué)模式的不足，我們實施自主性教學(xué)模式，表現(xiàn)在讓學(xué)生自己培養(yǎng)實驗材料、自主配制實驗試劑等操作技能，讓學(xué)生自己查閱數(shù)據(jù)，進(jìn)行試驗細(xì)節(jié)的論證和討論，讓學(xué)生走上講臺，向大家介紹與實驗內(nèi)容相關(guān)的知識和注意事項等，讓學(xué)生親身感受實驗的每一個步驟，培養(yǎng)動手操作和科學(xué)研究與思維能力，提高實驗的教育效率.實驗的學(xué)時是有限的，我們提倡廣泛的實驗后的公開討論和辯論，給學(xué)生更多的思考機(jī)會，特別是建議學(xué)生把問題和解釋寫成報告的形式，教師必須給與認(rèn)真地答復(fù).

2新型生化試驗教學(xué)手段的應(yīng)用

(1)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，實驗教學(xué)過程中，利用國內(nèi)外期刊全文數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站，下載學(xué)術(shù)論文，對傳統(tǒng)生化試驗方法、材料進(jìn)行改進(jìn)，做到試驗方法、試驗內(nèi)容不斷創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的做實驗的熱情和積極性；利用國內(nèi)外生物化學(xué)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源及論壇，如“生物資源網(wǎng)”、“生物谷”、“生物秀”、“生物通”、“生物實驗網(wǎng)”“、中國生物化工網(wǎng)”以及各個生物化學(xué)精品課程網(wǎng)站等，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)空間，培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自我思考問題的能力，使學(xué)生及時掌握生化實驗領(lǐng)域中的最新新技術(shù).(2)運(yùn)用多媒體化實驗教學(xué)，運(yùn)用幻燈、投影、電影、電視、錄像、計算機(jī)和虛擬儀器等多種電子媒體和技術(shù)設(shè)備，采用Powerpoint、flash、Quicktime等手段，制作一個生物化學(xué)實驗的多媒體課件，并在實驗教學(xué)中采用多媒體教學(xué).生動形象、直觀地展現(xiàn)實驗教學(xué)內(nèi)容，吸引學(xué)生注意力，使其理解容易記憶牢固、運(yùn)用準(zhǔn)確.在開展多媒體實驗教學(xué)過程中，要能夠?qū)嶒灲虒W(xué)內(nèi)容整合到教學(xué)軟件之中，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最大程度地提高教學(xué)效果[7].在開展多媒體實驗教學(xué)過程中，運(yùn)用多媒體手段一定要服從實驗教學(xué)目的，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象的特點，精心組織教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計教學(xué)方法有效運(yùn)用技術(shù)手段.充分、合理、有效地運(yùn)用多媒體化實驗教學(xué)手段，可以節(jié)省實驗教學(xué)時間，降低實驗教學(xué)的難度，提高實驗教學(xué)質(zhì)量.(3)構(gòu)建網(wǎng)上虛擬生化實驗教學(xué)的新體系，虛擬實驗教學(xué)是基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或校園網(wǎng)設(shè)施條件，通過多媒體計算機(jī)模擬仿真技術(shù)在電腦屏幕上創(chuàng)造出模擬的儀器性能、實驗條件和實驗環(huán)境，實驗者可以像在真實的環(huán)境中一樣完成各種預(yù)定的實驗項目，從而達(dá)到真實或接近真實實驗的效果[8].運(yùn)用虛擬實驗教學(xué)手段網(wǎng)上實驗教學(xué)可以實現(xiàn)教學(xué)資源的高度共享，促進(jìn)教學(xué)資源的優(yōu)化配置.可以推動各院校的相互交流與協(xié)作，發(fā)揮各院校的優(yōu)勢和特色，促進(jìn)新內(nèi)容、新技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用，共同發(fā)展實驗教學(xué).運(yùn)用虛擬實驗教學(xué)手段學(xué)生可以完成對于一些在現(xiàn)實的實驗室里難以執(zhí)行實驗計劃，如有高危險性的實驗、涉及高精密儀器的實驗、實驗場地及實驗材料缺乏等等的實驗.而且可以讓學(xué)生接觸和掌握更多、更新、更好的儀器.虛擬實驗室能夠彌補(bǔ)現(xiàn)實實驗室的不足，發(fā)揮現(xiàn)實實驗室的作用；運(yùn)用虛擬實驗教學(xué)手段可以與現(xiàn)實實驗相輔相成.在虛擬實驗室中，學(xué)生可以自由地、隨時上機(jī)進(jìn)入虛擬實驗室進(jìn)行操作，完成各種分析測試任務(wù).在計算機(jī)上對虛擬實驗達(dá)到熟練后再進(jìn)入實驗室進(jìn)行真實操作就會輕車熟路，大大增加現(xiàn)實實驗的操作熟練度和速度，因此虛擬和現(xiàn)實實驗相結(jié)合會起到事半功倍的作用；運(yùn)用虛擬實驗教學(xué)手段可以節(jié)約成本，降低損失.充分發(fā)揮計算機(jī)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，利用計算機(jī)圖形技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等可以仿真出可視化的實驗環(huán)境，引入多種多樣先進(jìn)、昂貴的實驗儀器設(shè)備，同時降低誤操作的危害與損耗.

3加強(qiáng)生物化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神

生化實驗課中，將學(xué)生4～5個人分一組，各個層次的學(xué)生相互取長補(bǔ)短，相互提高.組建團(tuán)隊后，細(xì)節(jié)問題讓小組討論解決，而老師解決一些共性的問題，這樣大大提高了實驗課的效率以及團(tuán)隊協(xié)作的能力[9].以教研室科研項目為依托，形成教授、講師、助教、研究生、本科生的梯形教科研團(tuán)隊，讓學(xué)生充分參與到教師的科研項目中來，拓寬了學(xué)生的視野和思路，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)研究的興趣，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作的意識.對學(xué)有余力的學(xué)生，鼓勵他們以雙向選擇形式參與教師的科研工作[10].學(xué)生在科研實踐中學(xué)習(xí)，并把各門課程所學(xué)的知識與具體實踐相結(jié)合，不僅鞏固了所學(xué)的知識，而且學(xué)會了運(yùn)用已掌握的知識解決實際問題的能力.在科研中，教師不僅教給學(xué)生知識與方法，而且給學(xué)生一個更廣闊的視野，使學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)展方向，把握時代脈搏，增強(qiáng)了每一個學(xué)生的時代感與使命感，為學(xué)生展示才華提供了舞臺.