依托云班課的生物化學實驗課程改革實踐

翟祖歡，卞立紅，閆立地，張奕婷

(大慶師范學院 生物工程學院，黑龍江 大慶 163000)

1 引言

《生物化學實驗》是生物類專業本科生的基礎課程，它在課程體系中有著非常重要的地位,它的基本理論和實驗方法是生物類專業課的重要基礎[1]。《生物化學實驗》對培養學生動手能力,啟發思維,培養科研創新性人才具有重要的意義。

傳統實驗課教學模式是實驗指導教師在比較短的時間內對開展的實驗項目的原理、步驟、注意事項進行講解，演示實驗設備的使用及規范的實驗操作。教師講解完之后，學生按著實驗流程進行實驗，實驗完成后學生提交實驗報告[2]。在這種教學模式中學生屬于被動學習的地位，教師無法有效調動起學生對于實驗課程的學習興趣。這種程序化的教學方法造成了學生思維定勢,缺乏主動性。部分同學只是按部就班操作實驗步驟，對于實驗結果懶得分析也不會分析。有的同學根本不動手操作,一節課只看著小組的其他同學操作。實驗報告互相抄襲等。成績考核機制缺乏激勵性,導致學生對實驗課重視不夠。針對以上存在問題，實驗課課堂教學改革迫在眉睫。 然而如何改革生物化學實驗課程教學，提高學生動手能力以及使學生在實驗課中充分理解生物化學知識，已然成為新形勢下生物化學教學改革與發展所面臨的重要課題[3]。

云班課是一款基于移動終端的及時反饋、互動教學工具。老師和學生可以利用手機開展課內外的互動和教學。通過移動網絡和云服務平臺，用手機組織教學，實現課堂內外信息的即時互動。云班課打破了時空限制，學生可以利用碎片時間隨時隨地進行預習、學習、復習[4，5]。云班課操作簡單方便，很受師生歡迎。讓學生保持學習有三種方式：吸引、推、拉，就課堂教學而言，這三種方式混合必然能提高課堂質量。利用學生離不開手機的現狀，將手機作為學習的工具，是解決課堂教學難題的通道。

多年的教學研究發現，大慶師范學院生物工程學院的《生物化學實驗》課存在學生課前預習不到位；實驗操作不規范；教師缺乏對學生實驗過程性評價及激勵措施；實驗考核機制不完善；教學方法陳舊；學生課后不能積極的反思和總結等現象。為此,筆者依托藍墨云班課引導學生有效完成課前預習、利用云平臺指導學生實驗操作、利用云班課對學生的實驗操作進行評價和激勵、利用信息化的教學手段開展課堂教學的各個環節設計，促進學生《生物化學實驗》的學習興趣，提高學生實驗的基本技能，培養學生的科學思維和創新能力，旨在提高《生物化學實驗》的課堂教學質量。

2 課程教學的具體做法

2.1 利用云班課的資源和測試落實學生的課前預習

利用藍墨云班課的資源模塊，教師可以上傳許多與課程相關的學習資料便于學生預習和課后拓展。資源可以是視頻、WORD文檔、圖像，也可以是網絡鏈接。根據課程的具體需要進行設計和上傳。由于是實驗課程，可以把實驗的原理、步驟和注意事項等以PPT的形式上傳到資源中，并設計一定的經驗值，學生只要閱讀資源中的內容就可以獲得經驗值，從而提高學生的學習興趣。為了保證預習質量，還可以在測試活動中設置預習測試。這樣既可以督促學生落實預習任務，也便于教師在課前了解學生預習的效果和學生預習時存在的困惑，以便教師在上課時做針對性的講解和指導。預習測試的經驗值設計得要大一些，引起學生的重視。

2.2 根據云班課中學生預習測試的統計數據有針對性的開展課堂教學

由預習測試結果分析學生對原理、操作步驟、注意事項等各環節的自學效果，教師在課上對學生存在問題較多的地方給予重點講解。由于學生在課前已經大量地閱讀了老師在資源中發布的學習材料，對課程內容已經做到了心中有數，教師課上不用從頭到尾詳細地講解，可以通過問題的方式引導學生將本次實驗的思路和流程疏導出來。但是實驗的注意事項教師還是要強調的，尤其是涉及到儀器使用和藥品安全方面。

2.3 利用云班課的頭腦風暴開展課內討論和課后思考

大慶師范學院的《生物化學實驗》課程的實驗內容都是項目型實驗，這就使得課上存在某個實驗步驟等待時間長的現象，以往學生在等待的時間里無所事事，還有偷玩手機現象。針對這種情況，教師可以利用云班課的頭腦風暴活動設置一些思維拓展題，讓學生的腦子活躍起來，而且幫助學生舉一反三，更好地促進學生掌握每次實驗內容的原理和方法，培養學生的科學思維和操作的嚴謹性。頭腦風暴活動的經驗值可以設計得大一些，提高學生活動參與的積極性。對活動中表現突出和思維敏捷具創新精神的學生給予及時的表揚和鼓勵，教師可以給這部分學生加經驗值。這樣使整個課堂氣氛不沉悶，學生們的學習勁頭高漲。教師還可以利用頭腦風暴活動設計課后思考題，幫助學生課下鞏固課上的學習內容。

2.4 利用云班課的小組任務活動落實過程性和結果評價

為保證學生實驗操作過程的嚴細認真，教師在云班課的小組任務活動中布置每次實驗應完成的小組任務，要求學生將幾個關鍵環節的實驗現象進程和實驗現象的最終結果和數據等以照片的形式上傳到云班課的小組任務中。并設置一定的評價分值。評價分值由教師評分分值和組間互評分值共同組成。這樣既可以讓老師掌握學生實驗的真實地水平和學生實驗中的問題，又可以促進每個實驗小組之間互相學習和借鑒，以評促學。每個小組為了最后的分值都會認真地進行實驗操作，這樣無形中就保障了實驗課的課堂質量。教師對學生實驗的過程性評價也有了評價依據。

2.5 利用云班課的投票/問卷活動開展學習效果評價

為保證教師能快速地收集到學生對課堂學習的反饋意見，教師可以利用云班課的投票/問卷活動來實現。教師根據自己想要了解的情況來設置投票內容或問卷內容。題目設計大多都是圍繞本次課或本門課學生掌握的情況以及學生對課程的建議展開的。為保證此項工作統計的全面性該項活動也要設置一定的經驗值。

2.6 利用云班課的其他功能完善教學的各個環節

云班課有簽到功能，可以使老師及時準確的掌握學生的出勤情況；云班課有私聊功能，可以方便老師對學生或者學生對老師的個別指導和提問。云班課的班課通知功能，可以幫助老師對學生發布通知和布置任務。云班課的小墨消息功能可以將學生一周的學習報告及時地報告給教師，便于教師及時掌握學生的學習情況。教師可以根據小墨消息的提醒及時給予學生表揚、鼓勵和督促。這樣有助于學生能更好地跟住課程不掉隊，保證學生的學習效果。

3 課程教學過程中的思考

3.1 提供實驗課程的拓展資源

實驗課程的資源中除了要提供課程PPT外，也可以將一些科技論文放入資源，供學有余力的同學拓展知識，開闊眼界。還可以給學生提供某個實驗項目的其他實驗方法，但是這部分的資料一定要在本次實驗內容完成以后再提供給學生，供學生對比學習，開拓思維。資源中還應提供儀器使用方法和操作視頻，方便學生規范使用儀器，避免在操作中出現錯誤。比如分析天平的使用、離心機的使用、分光光度計的使用等。

3.2 用作預習的測試，題目設置不宜過難

題目設置主要針對實驗的原理和注意事項，以選擇和判斷題為主。有的題目設置目的不是為了考而考，而是為了引起學生的思考。這種題目通常學生都能答對，教師設計題目的目的是想通過答題，學生能對題目的知識點有清晰的認識。例如,在氨基酸的紙層析實驗中，判斷“紙層析中濾紙纖維素上吸附的水是流動相，展層用的有機溶劑也是流動相”是否正確，該題學生的正確率是100%。雖然這道題目看上去像是白給分的，但是學生只要做過了這道題就一定記住了水和有機溶劑這兩個相一定有一個是流動相，有一個是固定相。到底誰是流動相，誰是固定相，有的學生可以再次通過自己的學習和鉆研找到答案。有的同學可能自學水平有限，還沒有能力在課前找到答案，但是他們已經不自覺地將這個問題存留在腦子里了。帶著問題上課，學生一定會在課上認真聽課尋求答案，課堂質量就有保證了。學生經過這一番思考和研究就一定能理解和掌握紙層析實驗的原理，從而提高學生學習能力與應用知識的能力。有的題目設置是為了了解學生對以往的理論課知識的掌握情況而設計的。例如，血清清蛋白與球蛋白的電泳分離與鑒定實驗中，問“當溶液的pH值小于蛋白質的等電點時，蛋白質帶正電還是負電？”該題學生的正確率不高，但是這部分知識是理論課中應該掌握的，而且這部分知識又對本實驗原理的理解非常重要。教師針對這種情況就要考慮在實驗課上，對此處重點講解，想方設法幫助學生理解和掌握此部分知識，從而實現教學的目標。

3.3 實驗操作時，小組成員不宜過多

如何分組還要根據具體的實驗內容而定。例如，氨基酸的紙層析實驗，實驗程序并不復雜，小組成員2人即可。而對于綜合性及設計性實驗，需要小組成員緊密配合、協同完成，就需要增加人數。例如，大豆品種的質量分析實驗、脲酶的制備及其生物學性質的研究實驗中小組成員是4人。為了保證每個成員都認真參與實驗，教師要求每個小組拿出成員分工方案，方案確定后就按照分工進行實驗操作。這樣既能保證實驗的有序進行，又能保證所有學生都能動手實踐。而且一旦實驗結果出現任何偏差和不理想，對每個小組成員負責的工作進行分析，就能找出原因，便于后續的實驗結果分析。

3.4 利用頭腦風暴功能組織課堂討論時一定要注意時機

教師把控好課堂節奏，當絕大多數的小組都已經完成了階段性的實驗，正在等待時間，這時正是發布頭腦風暴的好時機。這樣既可以把零散的時間利用上，讓學生有事可做不至于偷偷玩手機，又可以提升學生的科學思維，讓學生的頭腦一直圍繞課程的內容進行思考。所設計的題目可以是針對某個原理的深入探討，也可以是討論某個操作步驟的作用，還可以是對實驗方法的適應性的討論等。例如，氨基酸的紙層析實驗中，學生等待展層的時間，筆者發布了“點樣為什么要重復多次，而且要等每次點樣干燥后再點下一次樣？”這個問題正好是學生剛操作完點樣以后提出的，所以很能引起學生的共鳴，學生可以根據剛才操作的經驗進行思考，討論的內容更有針對性和時效性。在大豆品種的質量分析實驗中，學生等待大豆粗脂肪含量結果時，筆者發布了“利用索氏提取器循環抽提大豆粗脂肪，如果提取前提取管未烘干，有水存在，會影響實驗的粗提率結果嗎？為什么？”這道題目學生的回答五花八門，充分證明了學生愿意思考、敢于表達自己的想法，也充分證明了利用頭腦風暴活動可以調動學生的學習積極性，活躍課堂氣氛。教師可以對“百家爭鳴”都予以肯定，增進學生的學習信心，增加課程的學習興趣。在脲酶的制備及生物學性質的研究實驗中，筆者發布了“請你想一想，本實驗的原理和方法還可以運用到我們所做過的哪個實驗數據的測定中？”這個問題是筆者在實驗結束后提出的，此時學生已經對標準曲線法測某種物質的含量有了全方位的認識和應用，在這時提出這個問題，可以幫助學生融會貫通，從而達到思維的飛躍。而事實上，絕大多數學生真地完成了質的飛躍，課堂效果顯著。

3.5 在小組任務活動中布置任務一定要明確

筆者的做法通常是要求學生上傳實驗現象的照片和實驗結果的數據，并要求小組之間互評分，這樣學生可以通過評分過程學習其他小組同學的優點，從而達到思維的二次飛躍。小組任務活動設置的經驗值要高一些，經驗值有多高學生的重視程度就有多高。實驗是在完成許多步驟后才能出結果和現象的，學生為了高質量的完成小組任務，小組的每個成員必須保證自己分工任務的質量才能使每個組的整體任務完成得好，獲得好的結果和分數。這樣既可以調動每個同學實驗時的積極性又可以保證每個學生實驗操作時嚴謹認真，也保證了課堂教學質量的高效。教師對學生的過程性評價也有據可依。

3.6 在課程中增設設計性實驗

利用投票活動，確定設計性實驗題目。4人一個小組，研究出一套實驗設計方案。將方案上傳到小組任務活動中，各組互相參考并給予一定的評價和打分。學生根據老師和同學的意見二次整改自己的實驗方案，最后實施實驗。學生在這一過程中不僅培養了嚴謹的科學思維，也提升了實驗操作能力。

4 結語

隨著近年來教學領域的重大革新，《生物化學實驗》課程也在不斷適應新需要，尋找和探索課改的新途徑。基于云班課開展的《生物化學實驗》課程改革，是根據多年來的教學研究和實踐探索出的一條混合式教學的新路。從近兩年的學生學習情況調查表明，改革教學模式后，學生學習興趣、學習效果、實驗操作技能等均有明顯的提高。但也有不足，例如個別學生為了獲得經驗值存在刷分的現象，但是這種混合式的授課方式可以調動學生的積極性是不可否認的。今后為了更好地完善課堂教學，教師應在教學環節的設計和“互聯網+”技術的有效配合上下功夫，使信息技術能真正幫助課堂完成質的飛躍。