基于師范認證的生物化學實驗課程教學改進措施與實踐

李帥，范春祥，李旭，張偉偉，何丹，李珊珊

基于師范認證的生物化學實驗課程教學改進措施與實踐

李帥1，范春祥1，李旭2，張偉偉1，何丹1，李珊珊1

（1. 齊齊哈爾大學 生命科學與農(nóng)林學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2. 江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司，江蘇 連云港 222001）

生物化學實驗是生物科學師范類專業(yè)的一門重要的學科專業(yè)基礎必修課，在師范專業(yè)認證背景下，針對生物化學實驗課程教學現(xiàn)狀，以“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”為基本理念，基于課程達成度，通過修訂課程大綱、融入多種教學方式提升教學質量、完善課程考核評價機制和課程反思4個方面進行教學持續(xù)改進．同時加強課程思政教育，追求卓越質量文化，打造具有鮮明特色的生物化學實驗課程．

生物化學實驗；師范專業(yè)認證；卓越質量文化

為規(guī)范引導師范類專業(yè)建設，建立健全教師教育質量保障體系，不斷提高教師培養(yǎng)質量，中華人民共和國教育部2017年印發(fā)《普通高等學校師范類專業(yè)認證實施辦法（暫行）》，旨在通過師范類專業(yè)認證全面保障和提升師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質量，為培養(yǎng)造就黨和人民滿意的高素質專業(yè)化創(chuàng)新型教師隊伍提供有力支撐，以滿足當今廣大人民群眾日益期待的優(yōu)質教育需求，全面落實習總書記提出的“辦好人民滿意教育”的高等教育目標[1-2]．該認證以“學生中心（Students-Centered，SC）、產(chǎn)出導向（Outcome-based Education，OBE）、持續(xù)改進（Continuous Quality Improvement，CQI）”為基本理念，包含8個以“學生中心”為核心教育理念的相互協(xié)調、相互貫通、相互印證，同時又相互依賴、相互制約的一級指標，其中“課程與教學”是８大指標體系中最核心的指標之一，是保障卓越師范人才培養(yǎng)質量輸出的基本途徑和關鍵所在[3-6]．

生物化學實驗作為生物科學師范類專業(yè)一門重要的學科專業(yè)基礎必修課，是生命科學的前沿——分子生物學、基因工程學、酶工程學及分子遺傳學的基礎學科．通過學習生物化學的基本技術理論和基本技能，為后續(xù)課程（微生物學、細胞生物學、基因工程、細胞工程、酶工程及遺傳學）的學習奠定基礎．使學生在系統(tǒng)學習現(xiàn)代生物化學實驗理論、掌握生物化學的基本操作技能的基礎上，培養(yǎng)其自學能力、獨立動手能力、分析問題和解決問題的能力以及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度．

1　生物化學實驗課程教學現(xiàn)狀

參照師范類專業(yè)認證指標體系中的“課程與教學”標準要求，生物化學實驗課程在教學中存在一些問題，如氨基酸的紙層析實驗項目較陳舊，點樣時誤差較大，紙層析法中所用的有機溶劑（如丙酮）有揮發(fā)性，并有一定毒性，學生實驗時很難做到密封層析，易造成吸入有害揮發(fā)物．在實驗教學中，教師過于注重講解實驗原理及方法，弱化了學生獨立操作能力的培養(yǎng)，對學生實驗操作的規(guī)范性、實驗結果的準確性及實驗報告的可行性考察度不夠，課程評定時未能形成以“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”的評價機制與方法，未能形成有效的“評價——反饋——改進”閉環(huán)持續(xù)改進質量保障機制．課程教學目標過于寬泛，沒有體現(xiàn)課程目標與畢業(yè)要求指標點的對應關系，課程內(nèi)容和教學形式?jīng)]有體現(xiàn)出培養(yǎng)師范生的特點．學科前沿進展及最新動態(tài)未及時引入課程教學，達不到學以致用，導致教學效果不佳，未能有效激發(fā)學生的創(chuàng)新意識．

2　基于師范認證的生物化學實驗課程改進措施

2.1　修訂課程教學大綱

“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”是師范類專業(yè)認證的基本理念，貫穿師范類專業(yè)認證的全過程[7]．基于OBE理念的課程大綱要體現(xiàn)3個關系，一是課程目標與畢業(yè)指標的關系，二是課程內(nèi)容與課程目標的關系，三是課程考核內(nèi)容和考核方式與課程目標的關系．生物化學實驗在多方調研、自我總結的基礎上，緊緊圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求制定教學大綱和課程目標，將課程目標細化和分解，便于考核及評價（見表1）．教學內(nèi)容、教學方法、考核內(nèi)容與方式等教學環(huán)節(jié)嚴格依據(jù)課程目標進行設置，從而支撐畢業(yè)要求．為提高教學質量，為課程目標的實現(xiàn)提供有力支撐，每年對課程大綱進行微調，2年進行1次中調，4年進行1次大修．

表1　課程目標與畢業(yè)要求關聯(lián)關系

2.2　多種教學方式提升教學質量

基于OBE理念，以師范生的學習效果為導向，生物化學實驗開設有助于學生理解生物化學的原理及應用，除了開設經(jīng)典的生物化學實驗外，不斷探索設計性和創(chuàng)新性實驗，結合新理論、新知識、新技術將生物化學實驗分為３大模塊：綜合性實驗、設計性實驗和創(chuàng)新性實驗．其中，綜合性實驗包括離子交換法分離氨基酸，肝組織中DNA的提取，丙二酸對琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制作用，生物氧化，脂肪酸氧化，發(fā)酵過程中無機磷的利用，谷丙轉氨酶活性的測定，影響酶的作用因素．設計性實驗包括酪蛋白的制備及含量測定，DNA含量的測定，酵母RNA的提取及鑒定．創(chuàng)新性實驗包括正交法優(yōu)化多糖的提取工藝及含量測定，SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳技術．在此基礎上，為滿足學生個性發(fā)展需求，教師指導1～2組學生開展與生物化學相關的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，提高了學生自主設計能力、實驗操作技能、綜合分析解決問題的能力和創(chuàng)新能力．

通過調研發(fā)現(xiàn)，生物科學師范類學生預期就業(yè)方向大多為中學生物教師，因此學生畢業(yè)時應具備中學生物教師的基本教學能力和核心素養(yǎng)．《義務教育生物學課程標準2022版》指出，生物學科的核心素養(yǎng)是“生命觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任”[8-10]．在教學中要以學科素養(yǎng)為主，將學會反思和學會育人貫穿其中[11]．在實驗教學中，充分利用現(xiàn)代信息技術的優(yōu)勢，優(yōu)化教學課件，將視頻、圖片和動畫等引入到課件中，將教學內(nèi)容生動形象地呈現(xiàn)給學生，知識點形象化更易于學生接受．建立課程平臺，豐富線上學習資源，包括教學大綱、教學課件、討論、視頻和其它學校的在線開放課程，建立本專業(yè)的教學案例庫．根據(jù)每個實驗的特點，運用靈活多樣的教學方式，如在線翻轉模式，由教師提出該項目的注意事項和實驗流程，學生自主拍攝視頻，記錄學生討論等實驗全流程，完成實驗后要求學生提交研究報告，教師對報告和音視頻提供反饋，極大地調動了學生的積極性和參與性，由教師主導轉變成學生主導，凸顯“以學生為中心”的特點，滿足不同學生個性化學習的需求，有效培養(yǎng)了學生認真、嚴謹、創(chuàng)新的科學作風和科學探索精神以及團隊協(xié)作能力．將有關實驗室安全警示教育和學科前沿技術融入到實驗教學中，讓學生感受到生物化學技術的發(fā)展與時代科技進步的密切聯(lián)系，體現(xiàn)了改革創(chuàng)新的時代精神．

充分發(fā)揮課程思政在專業(yè)實踐課程中的協(xié)同育人作用，翻轉課堂是線上和線下教學的聯(lián)系樞紐，在生物化學的翻轉課堂中，可引入思想政治元素，增加學生的專業(yè)學習興趣和思政興趣．授課教師根據(jù)實驗內(nèi)容，將一些能與思政元素相結合的問題有機融入到課前學習任務和討論主題中，如1965年上海科學家在世界上首次人工合成牛胰島素帶給我們的啟發(fā)及重要意義；如何看待三聚氰胺毒奶粉事件以及如何用生化知識測定牛奶中蛋白質的含量；如何認識三大營養(yǎng)物質（糖類、蛋白質、脂肪）的代謝過程和轉化與人體健康的關系，讓學生養(yǎng)成科學理性的生活方式；在脂肪酸氧化實驗中，讓學生課前了解Franz Knoop提出脂肪酸氧化學說的過程，引發(fā)學生對科學的興趣以及如何運用所學知識創(chuàng)造社會價值，實驗課專業(yè)知識的講解潛移默化地將課程思政與育人有機結合起來．實驗作業(yè)不拘泥于書面作業(yè)（如實驗報告），其形式要體現(xiàn)多樣性（如閱讀性作業(yè)），閱讀性作業(yè)主要是為了擴寬大學生的視野，選取的閱讀性教材，如《Lehninger Biochemistry》，翻譯、理解閱讀教材中相關的專業(yè)英語有利于加深學生對知識點的理解，開拓學生的創(chuàng)新思維．

2.3　完善課程考核評價機制

以OBE為導向的課程教學強調師范生以學習效果為導向，關注師范生學到了什么和能做什么，而不僅僅是教師教了什么．要達到“學科素養(yǎng)、綜合育人、溝通合作”3個畢業(yè)要求指標點，對課程的考核不能局限于以往的考勤和報告，要建立過程性評價、表現(xiàn)性評價和結果性評價．過程性評價包括出勤、課前及課后視頻制作與討論；表現(xiàn)性評價包括文獻翻譯和學生課堂操作，其中，課堂操作包括操作規(guī)范情況，實驗過程及記錄情況，操作態(tài)度情況，協(xié)助及交流情況；結果性評價包括預習報告和實驗報告，報告的完整性及字跡情況，原始數(shù)據(jù)準確情況，實驗結果討論及思考題情況，報告整體邏輯性和科學性等情況．出勤、課前課后制作視頻及討論能反映學生的態(tài)度和獨特的學科情感，通過協(xié)助學習活動可以共同探討解決實際問題；文獻查閱及翻譯能反映學生自主學習能力和學習敏感度；學生課堂操作能反映學生實驗操作規(guī)范情況，認真嚴謹?shù)目茖W作風和科學探索精神，同時提高邏輯思維和對生物化學的學科興趣；預習報告和實驗報告能體現(xiàn)學生對每次實驗知識點的理解和掌握程度，實驗結果的完整性和準確性能體現(xiàn)學生的科學思維、科學態(tài)度和積極進取精神．總成績=過程性成績（平時成績，占20%）+表現(xiàn)性成績（學生課堂操作，占40%）+結果性成績（預習報告和實驗報告，占40%）．課程目標總達成度=實際得分/應得總分*權重1+實際得分/應得總分*權重2+實際得分/應得總分*權重3+實際得分/應得總分*權重4，其中權重1+權重2+權重3+權重4=1．

2.4　課程目標達成度與改進措施

2.4.1 課程目標達成度 師范專業(yè)認證要求專業(yè)建立持續(xù)改進的質量體系，對學生培養(yǎng)活動進行全方位、全過程的跟蹤與評價，將評價結果用于學生培養(yǎng)工作改進，形成“評價——反饋——改進”的閉環(huán)，促進師范專業(yè)人才培養(yǎng)質量不斷提升．課程內(nèi)容與考核評價體系難以完全覆蓋到每一名學生，因此依據(jù)達成度對課程大綱、教學內(nèi)容、教學方法和考核方式等進行改進顯得尤為重要．

以2019級生物科學師范專業(yè)2020—2021學年第一學期生物化學實驗課程為例，按照本專業(yè)評價課程教學質量結果和課程目標的達成度見表2．

表2　課程目標達成度評價信息

由表2可見，課程目標1的評價值最高，為0.91，說明學生在學習中能夠熟練掌握生物化學實驗的正確操作規(guī)程，掌握了生物化學常用儀器的使用規(guī)則，了解了生物大分子的分離制備原理和技術，學會了離心法、電泳法、層析法、分光光度法、滴定法等基本生物化學實驗技術，學生基本接受了此部分內(nèi)容．課程目標2的評價值為0.86，說明通過生物化學實驗過程，學生能夠綜合運用生物化學理論知識解決生物化學實驗過程中遇到的部分問題．課程目標3的評價值為0.86，通過本課程學習，培養(yǎng)了學生良好的科學研究思維和生物化學研究的探究方式，提高了學生科學研究的邏輯思維能力．課程目標4的評價值為0.86，主要是考查小組協(xié)作討論完成較為復雜實驗的情況，并能夠針對實驗過程中出現(xiàn)的問題，討論協(xié)作解決問題情況．

2.4.2改進措施 雖然2019級課程目標達成度為0.89，但未能有效區(qū)分課程目標2、課程目標3和課程目標4的學習效果，通過分析課程目標、教學內(nèi)容、考核內(nèi)容和評價依據(jù)等方面提出改進措施：

（1）在教學內(nèi)容和方法方面，增加過程性考核，如課前由教師提出實驗注意事項及流程，學生通過視頻等方式記錄討論等實驗全流程，根據(jù)學生提供的報告和音視頻反饋對學生的積極性和參與度給予評分，在課程目標1、課程目標2和課程目標4分配相應的分值．

（2）加強對學生的指導，充分利用教材中的拓展學習資源板塊，利用課后時間學習生物化學學科技術與社會生產(chǎn)實踐相聯(lián)系的內(nèi)容，加強對課程目標3和課程目標4的指導．

（3）對課程評分進行細化，如學生課堂操作分為5部分，即操作規(guī)范情況、實驗過程及記錄情況、實驗效果及綜合解決問題情況、操作態(tài)度情況、協(xié)作交流情況，在實驗課堂中對學生的直觀表現(xiàn)進行現(xiàn)場評分．

在此基礎上，通過課下走訪、與學生座談、課堂教學效果反饋、同行教師聽課建議收集等作為課程改進的重要依據(jù)，采用間接評價與直接評價相結合的方式不斷完善課程教學．

3　結語

持續(xù)改進是師范類專業(yè)認證的基本理念，貫穿各個工作環(huán)節(jié)．生物化學實驗課程從以“教”為中心的傳統(tǒng)模式向以“學”為中心的模式轉變，遵循師范生的成長規(guī)律．以產(chǎn)出導向改進課程教學內(nèi)容、教學方式和考核評價體系，充分調動學生的主觀能動性．進一步完善課程質量評價機制，將課程目標達成度做為教學反思與改進的依據(jù)，同時加強課程思政教育，追求卓越質量文化，打造具有齊齊哈爾大學鮮明特色的生物化學實驗課程．

[1] 徐海云，王濤，張明亮，等．師范類專業(yè)認證背景下有機化學實驗課程教學改革[J]．河南化工，2021，38（7）：66-68．

[2] 何東．關于普通高等學校師范類專業(yè)認證的思考[J]．大眾文藝，2019（3）：194-195．

[3] 路書紅，黎芳媛．專業(yè)認證視角下的師范專業(yè)發(fā)展探析[J]．教育發(fā)展研究，2017（22）：65-69．

[4] 胡典順，于文字．面向師范專業(yè)認證的認證標準解析[J]．教師教育論壇，2019，32（3）：4-10．

[5] 曾憲文．師范專業(yè)認證背景下全方位實踐教學體系的構建[J]．四川文理學院學報，2022，32（3）：81-85．

[6] 李風海，汪濤，武利順．基于師范專業(yè)認證理念的人才培養(yǎng)規(guī)格“五關注”[J]．教書育人（高教論壇），2022（6）：66-68．

[7] 俞佳君，袁尚會，黃知榮，等．基于OBE的課程考核與評價體系的設計與實踐[J]．湖北科技學院學報，2022，42（4）：127-134．

[8] 劉恩山．核心素養(yǎng)為準繩主動學習少而精：義務教育生物學課程標準（2022年版）解讀[J]．基礎教育課程，2022（10）：61-66．

[9] 張迎春．理解以“核心素養(yǎng)為本”的義務教育生物學課程標準：《義務教育生物學課程標準（2022年版）》解讀[J]．全球教育展望，2022，51（6）：98-108．

[10] 劉恩山，孫鑫．《義務教育生物學課程標準（2022年版）》研制背景及主要變化[J]．教師教育學報，2022，9（3）：124-128．

[11] 余春梅，林社裕，陳艷紅，等．對普通高校生物科學專業(yè)師范生物化學課程開展“立德”教學探索[J]．生命的化學，2021，41（10）：2285-2289．

Teaching improvement measures and practice of biochemistry experiment course teaching based on teacher certification

LI Shuai1，F(xiàn)AN Chunxiang1，LI Xu2，ZHANG Weiwei1，HE Dan1，LI Shanshan1

（1. School of Life Sciences，Agriculture and Forestry，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China；2. Jiangsu Kanion Pharamceutical Co.，Ltd，Lianyungang 222001，China）

Biochemistry experiment is an important discipline basic required course for the normal major of biological science．Under the background of teacher education certification，according to the teaching status of biochemistry experiment course，the basic concept of“student-centered，output-oriented and continuous improvement”is taken as the basic idea．Based on the course achievement，the teaching is continuously improved by revising the curriculum syllabus，integrating a variety of teaching methods to improve the teaching quality，improving the course assessment and evaluation mechanism and curriculum reflection．At the same time，the ideological and political education of the curriculum is strengthened，the quality culture of excellence is pursued，and the biochemistry experimental course with distinctive characteristics is created．

biochemical experiment；normal professional certification；excellent quality culture

1007-9831（2022）11-0102-05

Q5∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.11.021

2022-04-18

黑龍江省教育科學規(guī)劃重點課題（GJB1421358）；黑龍江省高等教育教學改革項目（SJGY20210945）

李帥（1990-），女，黑龍江齊齊哈爾人，講師，博士，從事生物化學與分子生物學研究．E-mail：ls90729@163.com

李珊珊（1983-），女，黑龍江齊齊哈爾人，教授，博士，從事生物化學與分子生物學研究．E-mail：lishanshan83@163.com