“新農科”背景下“生物化學”實驗教學改革探究

李紅梅，崔明勛

（延邊大學農學院 吉林 延邊 133002）

2018 年，教育部啟動實施了“新農科”建設計劃，“新農科”建設的重點是以現代科學技術改造與提升現有涉農專業，適應新產業發展、更新教育觀念、深化教育領域改革、推進育人方式，培養一批高層次、高水平、國際化的復合應用型農林人才?！靶罗r科”建設要求地方本科院校推進高質量課程體系、強化實踐教學體系、健全協同育人機制等方面的改革?！吧锘瘜W”作為農科類高校的專業基礎必修課，是培養創新型卓越農林新人才的基本單元，在本科教學中有著重要的地位和作用?！吧锘瘜W”實驗教學，有利于學生理解和驗證抽象的理論知識，培養發現問題的能力和科學探索的精神。然而，傳統“生物化學”實驗教學忽視了學生的主體性和自主性，教學效率較低?；诖?，為調動學生對“生物化學”實驗課程的興趣與積極性，深化實驗課程的教學效果與成果，教學改革勢在必行。

1 傳統“生物化學”實驗教學的現狀與問題分析

1.1 教學方法單一

“生物化學”實驗教學大多采用以教師為中心的傳統實驗教學，以教師教授為主，注重知識的傳授而忽視學生能力的培養，學生被動接受課堂內容，然后進行機械的操練鞏固。教師依據實驗內容，開課前把所需的實驗材料、實驗儀器設備、所需藥品試劑等準備好之后，講授實驗目的、原理、方法與步驟等。學生以小組為單位，根據實驗步驟機械地完成實驗過程，操作過程缺乏主動性。雖然傳統教學模式講解全面、知識體系清晰、實操性強，有利于培養團隊合作能力，但不能引導學生主動思考和培養學生的科研思維與創新能力。這種教學模式下學生的主觀能動性無法得到開發，不利于培養符合社會發展的高素質應用型人才。

1.2 教學內容陳舊

“生物化學”實驗教學能加深學生對抽象、枯燥的“生物化學”理論知識的理解，有助于培養學生的實踐技能、科學探究精神和創新能力。因此，其教學內容應該是多維性的，注重實驗設計，為培養學生的科研思維奠定基礎。但目前，大多數實驗以驗證性為主，實驗功能單一，很難培養學生的主動性與興趣，大多數學生只按實驗指導書的步驟操作，缺乏思考。而且，因實驗室已有的設備條件、時間、經費等限制，實驗內容多年不變，沒有與時俱進。比如，隨著科技的進步，檢測試劑和檢測手段也在不斷更新，如果一直用之前的檢測試劑或檢測手段，就會出現走上工作崗位后才發現學校里學到的內容和實際工作中所需的技能嚴重脫節的現象。

1.3 學習形式單一

傳統“生物化學”實驗教學模式中，課前預習資料不足，導致學生預習不充分，實驗課上部分學生不知所措，嚴重影響課堂效率。課后復習資料不足，學生無法鞏固所學知識，學生主要根據教師的講授進行簡單的實驗操作后完成實驗報告書，整體教學效果不佳。

1.4 教學評價方式單一

現行的實驗教學主要以提交實驗報告作為考核依據，缺乏對整個實驗過程的評價，但實驗結果、實驗報告不能全面反映學生對整體實驗的掌握程度和效果。這種評價方式無法提高學生的自主學習能力和培養科研思維，容易造成學生實驗態度不端正、應付實驗過程、只注重實驗結果、課后抄襲他人實驗報告等問題，不利于提升學生的綜合應用能力。

2 “生物化學”實驗教學模式改革與探索

2.1 加強師資隊伍建設，提升教師的教學能力

為了滿足新時代的新需求，農林高校應大力推進課程體系、實踐教學、協同育人等方面的改革。學?；驅W院通過邀請國內外經驗豐富的專家培訓青年教師，幫助他們更好地理解大綱的內容。動員教師積極參加教學能力大賽，構建教學督導等制度，促使青年教師盡快把握教學要點，為建設一支高素質、高水平的師資隊伍而努力。

2.2 優化教學內容，構建新課程體系

“生物化學”實驗教學能夠培養學生發現問題的能力和科學態度。根據科技發展趨勢和社會所需要的人才設計“生物化學”實驗教學內容，構建驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗的分階段教學內容體系。驗證性試驗主要培養學生的基本操作技能和常規儀器的使用方法。比如血液樣品的處理，蛋白質含量的測定，淀粉酶活性的觀察，醋酸纖維素薄膜電泳法分離動物血清蛋白等實驗包含基本的實驗技術和常規生化儀器的使用。綜合實驗是根據專業特點開設的和科技發展相關的實驗項目，通過綜合性實驗可培養學生的思考能力、開闊知識面、提升學習積極性和增強綜合能力。設計性實驗是主要加強學生的科研創新能力。在整個實驗過程中，以學生為主體，教師為主導，引導學生獨立查閱相關資料、設計實驗方案，最終根據實驗室的儀器設備等實際情況確定實驗內容。學生通過實驗操作和對實驗現象和實驗結果的分析討論，活躍思維及培養自主學習意識、構建知識體系，進而提高發現和解決問題的能力[1]。

本科生的“生物化學”實驗教學往往難以讓學生開展前沿領域的科學研究，但可構建線上教學資源庫，讓學生了解前沿科研領域的相關知識，激發學生的學習興趣[2]。近年來，隨著互聯網的飛速發展和普及，其已成為現代生活學習中不可缺少的一個組成部分?！?019 年地平線報告》指出，混合式學習設計將是高等教育領域短期內的主要趨勢之一。在信息時代，線上資源共享為教學提供了巨大的便利，線上資源結合實驗教學，不僅為學生提供了豐富的學習資源，還有利于師生、生生之間的即時互動，有利于拓寬學生視野和強化學習效果。課前，教師可通過在線互動平臺上傳圖片、視頻等多媒體形式的學習資料，如實驗內容、相關背景知識、實驗儀器設備的操作等，學生通過電腦端或手機端學習掌握實驗內容，也能夠在課后反復觀看，鞏固內容。教師通過互動平臺，在實驗時采用簽到、測試、提問答疑、互動交流、評價反饋等方式開展活動，實現個性化的自主學習。

2.3 豐富教學模式

近年來PBL 和以案例為基礎的教學（Case-based learning，CBL）等教學模式掀起了教學模式改革的新浪潮[3]。PBL教學模式是學生在教師的引導下，借助自我學習和小組討論等達到深度學習的目的。教師在課前將思考題留給學生，引導學生預習后課堂上進行相關討論與分析，達到系統化學習。CBL 教學模式是以問題為基礎，學生為主體，教師為主導的小組討論式教學法。學生采用探索案例的方式進行學習，討論分析案例所涉及的問題，學生遇到問題時教師設置一些情景幫助學生加深理解。研究表明，PBL 教學模式可以有效地鞏固知識，CBL教學模式可以使學生充分運用所掌握的知識，自主進行分析或決策?；诖?，將PBL 聯合CBL 多模式教學法運用到“生物化學”實驗課程中，可提高教學質量，為今后該課程的建設提供理論支撐和滿足新時代對農科人才培養的需要。

2.4 建立新的考核標準

實驗教學考核是對學生掌握知識程度和實際應用能力的檢驗，合理的評標體系能反映教學效果，并且促進學習效果和提高教學質量。但傳統的“生物化學”實驗教學考核方式單一，不能全面反映學生的綜合素質。因此，基于線上平臺可實現多樣化的評價體系，更客觀地評價學生的整體學習和操作過程。線上、線下教學后實驗總成績分成不同維度的考核，比如考勤、課堂互動、實驗報告、作業完成度、線上學習和答題情況等。教師可通過線上平臺管理功能查看學生的任務完成情況，還可以設置額外的創新分值，綜合作為最終的實驗成績，以形成全程化的監督評價體系。通過這樣的考核體系，教師能夠全面追蹤學生的學習和實操過程，學生可通過線上自主學習和線下實踐操作的方式，有效提高實踐操作和創新能力，成為符合新時代社會發展的人才。

3 信息化實驗教學模式的思考

“生物化學”是一門理論和實踐相結合的課程，是生命科學發展的重要基礎。隨著科技的不斷發展，現代教育技術也需要不斷地更新和發展?；ヂ摼W+教學是我國教育領域發展的必然趨勢, 結合實踐訓練，在課前使教學資源與線下實踐有機結合的信息化實驗教學新模式[4]，主要體現在智能化、移動化、互聯網化、虛擬化、開放化和個性化等方面。這些趨勢的出現實現個性化教學、評估和輔導等功能來滿足學生的學習需求。移動設備的普及可提高學習的自由度，讓學生掌握學習的主動權，促進師生之間積極有效的互動與自主評估。

理論課可借助線上平臺確保正常教學進度及教學質量，但實驗課不同于理論課，需要現場動手操作。線上教學對于實驗課而言是一個難題，因為涉及多種儀器設備的規范使用和復雜的操作方法。為了豐富“生物化學”實驗教學，教師可利用各種信息化資源進行線上教學。目前，在線平臺種類、功能多樣，任課教師可根據其專業與課程特點利用某一在線教學平臺（如超星學習通、釘釘、智慧樹、慕課等）或搭配使用以達到更好的教學效果。學生可通過在線平臺觀看慕課上開放的課程，不受教學時間、空間的約束，可以自行安排時間進行自主學習，而且還可以反復學習，更加有利于學生的理解。教師提前準備一些相關問題，學生和教師可通過班級群或者是騰訊會議等平臺互動討論。學習結束后，教師通過相應的測試題和實驗報告等評估學生的知識掌握情況并及時反饋，也可以利用虛擬仿真平臺讓學生開展仿真實驗，通過反復演練，掌握儀器的操作規范[5]。在開展線上教學的基礎上，教師補充線下實驗訓練學生的動手能力和培養分工協作能力，線上、線下結合的教學模式可以更好地促進教與學的齊頭并進。

4 結語

“生物化學”實驗教學模式改革是高等教育改革的迫切需求，綜上所述，教學模式改革對提升教學質量，提高教學效果及培養學生的自主學習和創新思維能力起到了積極作用。但如何更好地開展線上、線下相結合的實驗教學模式還有待進一步思考與完善。