淺談體育院校運動生物化學實驗教學改革

伍淑鳳, 翁錫全, 林文弢

(廣州體育學院 運動生化省重點實驗室, 廣東 廣州 510500)

0 引 言

2012年教育部發布了4號文件明確提出了“大力提升人才培養水平，增強科學研究能力，全面提高高等教育質量”，全面意識到國家的興旺及民族的復興離不開創新能力，而實踐即是創新的起點。加強和深化實驗課的教學模式，充分發揮學生的實際操作能力，才能適應素質教育的需求。素質教育，它的根本目的是以全面提高人的基本素質為準則，通過尊重人本身的主動性，重視挖掘和激發人內在的智慧潛力，重點培養人的全面個性為根本特征的教育理念[1]。唯有將教學內容、方法和素質教育有序結合起來，才能夠培育出扎實及創新能力強，且具備團結協作本領的高素質人才。但目前高等體育院校存在各種條件的受限，導致實驗教學效果不理想[2]。體育院校運動生物化學實驗課就存在這種狀況，教學內容不一致，甚至有些院校連基本實驗項目都沒有開設，更談不上開設綜合性及研究性的實驗項目[3]。現從素質教育的角度淺談運動生物化學實驗教學中存在的問題及對其內容與教學方法改革提出意見，希望能夠對該課程新型教學模式改革有所幫助。

1 運動生物化學實驗傳統教學存在的問題

1.1 教學模式過于單調陳舊

21世紀生物化學界新的理論和技術不斷更新，在實驗教學中如何讓學生快速理解及掌握新的技術、熟悉新儀器的操作是關鍵。而傳統的實驗教學模式里，存在實驗的內容相對陳舊和單調，常常導致與理論教學出現脫節的現象。傳統的教學模式為：教師授課→學生傾聽→學生模仿→操作測試→教師總結。教師在這個模式中起著主導地位，而忽視了本屬學生們的主體地位，使學生們獨自思考問題及實踐動手能力的培養受到了抑制。

1.2 學生未能參加整個實驗過程

學生們在開始實驗之前，缺乏了“預熱”概念。例如在行體育運動前都需要進行“熱身”準備。同理，運動生物化學實驗教學中常使用到某些設備和儀器，學生們缺乏對實驗內容的預習，再者上課老師進入教室就幫助開機預熱，使學生養成了一種依賴性，到自己使用時根本就忘記儀器還要預熱，比如可見光分光光度計的使用前無法達到提前20～30 min進行預熱，而是在操作時候開機即用[4]。在操作前，學生不會主動對整個實驗要用到的試劑是否齊全、移液管是否按使用順序排列、實驗中用到的一些小物品，儀器設備是否能正常運作，從不主動檢查。在實驗實施過程中，無論是學生模仿實驗老師的步驟同步操作，還是實驗老師示范后再由學生自己操作的模式，都存在一定的不足。在實驗結束后，實驗教師應該對實驗得到的結果進行總結分析，同時對于某些同學得出不同實驗結果時應認真分析和找出相關原因，而不是以現有的實驗結果來簡單否定其他結果，要從學生錯誤的實驗結果中分析問題，讓其深刻明白問題所在。這些實驗的過程需寫入實驗報告中，充當學生們本次實驗的體會。

1.3 側重于驗證性實驗

傳統的運動生物化學實驗教學，包含了理論講授及實驗驗證兩大方面。實驗教學的過程大多是從屬教學法，也就是說老師處于主導地位，學生們一般就是去驗證理論的準確性。因為一味地注重實驗的目標性及驗證性，導致了教學流程及方法培養的缺失。這種單一的實驗教學形式，常使學生聽完教師解釋了相關實驗原理后，學生沒有思考便照著教材設計好的實驗過程依葫蘆畫瓢操作，然后得到原先已知曉的實驗結果。一旦實驗結果和實際理論存在相悖情況，學生會運用理論對最終的實驗結果進行修改。從而對實驗是如何的設計缺乏了考慮，更不會懂得如何把科研結合到實際活動中。這種傳統教學模式導致了學生對教師及教材的過度依賴性，從而使學生的思維擴展性受限，只會進行機械性操作，喪失了自主性。最終無法提高學生分析問題及解決問題的能力，不利于學生們素質教育的開展。

這種驗證性實驗所占比例過多，而對于設計性及綜合性的實驗比例太少，因此無法使學生通過實驗體會及探索到什么知識。這類型的實驗教學屬于完全固定的約束性模式。長期下來，只會讓學生喪失對實驗研究的擴散性思考，最終學生的實驗水平呈下降趨勢，對待科學的態度及方法培養也無法得以實現。

1.4 實驗考核方式存在的不足

實驗課考核的方法是課堂表現成績+實驗報告成績+實驗理論、操作測驗成績三部分組成。表面看能充分體現學生整體水平，但由于每位授課老師的素質教育要求不同，學生的實驗和考試質量存在很大的差異，還存在實驗不愿意動手或不愿意動腦的學生通過抄襲別人的實驗報告現象。因此，這種考核的方式對學生的科學素養培養及發展也存在著不利。忽視了對實驗過程和結果的熟心思考，無法有效體現出學生們的實驗操作能力及對相關專業知識的理解，最終無法正確評估出學生的綜合素質水平。因此，這就給運動生化實驗室的領導人及授課老師提出了更高的要求，思考如何達到鞭策學生對自身學習態度、基礎理論及操作能力三方面都應等同重視。教師們應不斷去完善及研究，以探索出更具有科學性的考核方式。

2 新型運動生物化學實驗教學模式的探索

2.1 工作坊模式的運動生物化學實驗教學法

工作坊的定義和特點[5]：工作坊原先指的是車間、工場等場合，但在此成為一種學習的模式時發生了變化，指的是一個10～20人的小團體里，通過一名有能力及經驗豐富的主持人為核心，引導著成員們通過討論、演說、組織活動等方法來完成對某個知識層面或話題的探討。工作坊的核心目的是共同參與與交流，以達到共同學習與進步的效果。這種教學模式的特點在于以“開小灶”形式來區別以往的“大鍋飯”形式。它可以更有效地針對到小團體中的個人，便于參與及交流，還可以在主持者的引導下進行多元化的方式探討問題。這種工作坊的模式較為靈活、方便教學管理。主持者可以按照具體情況將一個大團體分為多個小團體，然后再從每個小團體中推選出一位負責人，把所以組的負責任進行有序管理，指導和輔助他們管理好自己的團隊，猶如一個有機的系統緊密聯系著。

通過以容納28人的實驗室來舉例，對體育院校學生運動生物化學實驗教學工作坊模式進行探索。實驗教師作為運動生物化學實驗教學課中的主持人，將28人按工作坊模式分為7組，即4人一組。然后再每組中推選出一位小組長，共7位組長。在實驗的準備階段安排中，7名組長在實驗老師的帶領下提前10 min到達實驗室對將領取的實驗儀器開始預熱準備，然后小組長告訴其他成員實驗器材的準備內容。在實驗的進行過程中，實驗教師通過介紹了實驗目的，對相關的材料分析，具體步驟的講解及使用中注意事項的提醒后，再由各組組內組員采用分工合作法，把實驗工作安排妥當，每位組員有自己的任務，小組長負責對組員們進行組織及管理，實驗教師通過邊示范，邊按照小組為單位按步驟開展實驗過程。在最后的實驗總結階段，當每個小組獲得相關實驗結果后，實驗教師需帶領各小組展開組內的討論，將實驗結果中的數據予以總結分析。首先讓每組組長將實驗的結果進行簡單的分析，介紹實驗數據的準確性及實驗實施的過程有無遺漏及錯誤。由實驗教師在聽完結果匯報后開始總結，對每個實驗實施情況里存在的問題予以分析，然后根據小組為單位討論實驗是否成功，最后給予中肯的評價。每組組員需寫出實驗報告作為該實驗過程記錄。運動生物化學實驗教學例，學生通過工作坊模式來開展運動生物化學實驗的教學，不但充分發揮了實驗教師的主導地位及作用，還能夠讓體育院校的學生一起投入到團體協作任務中，從而增加了學生的實驗興趣及培養了大家的團隊協作精神，無形中給予體育人才的培養過程中起到積極的影響效果。

工作坊的教學模式屬于新型的參與式教學方法，目前運用在體育院校的教學工作較少，但是它具有的主動性、開放性及參與性的特點是傳統的高校教學模式無法相提并論的優勢和使用價值[6]。運動生物化學多屬綜合性的實驗，其操作技術的要求比較高，實驗操作的過程也相對繁瑣，工作坊合作式模式使組間成員進行了高效合作，提高了教學的效率及學生間的合作意識[7]。

2.2 運動生物化學實驗教學分類教學模式探討

根據不同的角度把運動生物化學實驗教學內容進行不同類型的分類，可以按照實驗內容、目的及性質、學生的認知層面等角度進行分類。本模式結合學生的認知層面將實驗教學按基礎性、綜合性設計、研究性、開放性分類。關于各種類型的運動生物化學實驗教學內容的合理設計及安排是教學中的重點，必須結合素質教學、創新性及創造教育宗旨，以培養出具有科學素養的體育人才為過程，才利于學生通過實驗掌握更多技能及創造力的培養[8-9]。

2.2.1基礎性實驗教學

基礎性實驗教學旨在實驗教師的帶領下，學生們能完成整個實驗的操作過程，學會使用各種實驗儀器，要求掌握相關樣本的采集與處理、離心分離技術和分光光度法等生物化學技術。基礎性實驗設計不應僅停留在靜息狀態下，還應該與運動相結合，對運動狀態下也進行測試，這樣才能提高學生的興趣，有效發揮學生為主體的教學目的，利于幫助學生們牢記運動生物化學的基礎知識內容。

2.2.2綜合性設計實驗教學

綜合性設計實驗教學指實驗的內容聯系了課程的綜合知識或與之相關的多個知識點的實驗。它要求學生運用自己所學知識去設計及開展相關實驗，屬于復合型實驗，能夠對學生的知識綜合應用能力進行培養，提高學生對復雜問題的分析和解決能力，鍛煉學生們獨立對數據進行處理的能力[10-11]。

綜合性設計的實驗內容可以進行運動負荷下血乳酸、尿蛋白、尿膽原等生化指標的測評，或者結合深入實驗標本的采集，由原先簡易的血、尿樣本采集到動物組織、骨骼等樣本的采集、測定和分析。綜合性實驗需區別于基礎性實驗，不應是實驗教師給予具體實驗內容，而是過渡到教師擬定某個實驗目的。學生靠自己去對實驗進行設計安排，把最終實驗的過程和數據結果等內容記錄起來，最后寫出相關的實驗報告。教師再對該實驗過程及數據處理的正確與否進行分析講解。這樣的方式，可以充分讓學生結合自己所學運用到實踐的動手中，能牢固其實驗基礎，為行研究性實驗培養了基礎。

2.2.3研究性實驗教學

研究性實驗教學即是結合課程教學而開展的一種探索性實驗。目的是激發學生的主動性、開拓創新及培養其設計、組織等綜合能力。研究性實驗的內容一般都是教師給予范圍或學生自己尋找題目方向，可以是個人或小組的形式對擬定的題目進行實驗設計，實驗教師亦可參與進來輔助學生完成一些可行性的實驗方案。選題的方向多是具有新穎性、可發展性及有價值性的題目。研究性實驗需學生設計實驗方案、進行實驗操作、結果分析、寫實驗記錄并對實驗進行總結概況等多項過程。因此，研究性實驗是學生由量到質的水平飛躍，具有培養學生探索求知、合作創新及提高科研水平的實驗教學。

2.2.4開放性實驗教學

開發性實驗教學要求轉換教學的主體，培養學生的創新能力為主。學生在開放性實驗里需能獨立操作并完成實驗記錄，還需要能主動查閱文獻進行實驗方案設計，從中培養學生獲得知識及分析、解決問題的水平。該模式類似于研究性實驗，但較研究性實驗更為開放、獨立性更強。同時，還包括了實驗室對學生的全面開放，通過開放實驗項目及內容吸引學生。在開放性的實驗上難度相對大，常適用于高年級的學生。在開放性實驗內容的實施中，不能一味追求高難度的項目，應該“科研”與“經典”結合。同時需利用學校里網絡課程平臺給予學生進行選題的指導。開放性實驗教學能促進學生各方面素質及能力的發展，該模式仍需我們繼續深入研究及開發。

3 結 語

運動生物化學實驗教學模式的改革是順應當代社會的發展要求，全面以培養高素質的體育運動人才為目的。目前面對高等教育人才需求的新挑戰，除了以上兩種教學模式的探討外，探究性的運動生物化學模式也是當前國際較為流行的教學模式[12-13]。作為教學工作者，需結合多種教學模式，使學生可以科學開展陽光體育運動[14-15]。

針對體育院校學生的特點和發展趨勢，運動生物化學實驗的設計需具備多學科的綜合性及實用性，在實驗中把學科知識與體育運動實踐相融合，進而全面掌握了相關知識，以求在實驗教學中培養出學生的綜合能力及創新能力[16]。

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