李 欣， 趙玉紅， 周 浩， 趙立青， 張金紅， 劉 巍，石雪芹， 沈廣爽， 魏 遠(yuǎn)， 李登文

(南開大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 天津 300071)

通識(shí)教育下生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索和實(shí)踐

李 欣， 趙玉紅， 周 浩， 趙立青， 張金紅， 劉 巍，石雪芹， 沈廣爽， 魏 遠(yuǎn)， 李登文

(南開大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 天津 300071)

通識(shí)教育作為一種大學(xué)教育理念，旨在讓學(xué)生將人文、社會(huì)、自然科學(xué)等領(lǐng)域的知識(shí)技能融會(huì)貫通，能夠以更加廣闊的視野看待問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)具有健全人格和創(chuàng)造力的社會(huì)人才。面向非生物學(xué)專業(yè)開設(shè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為生命科學(xué)通識(shí)教育的重要組成部分，須集基礎(chǔ)性、趣味性和安全性于一身，以滿足通識(shí)教育的基本要求。課程組通過不斷的探索與實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式及教學(xué)反饋等方面作出了改進(jìn)，提高了學(xué)生的綜合能力和教師的業(yè)務(wù)水平，保障了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)通識(shí)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)奠定了良好而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

通識(shí)教育； 生物化學(xué)； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

0 引 言

通識(shí)教育和專業(yè)教育是高校人才培養(yǎng)體系中不可或缺的重要組成部分，二者緊密關(guān)聯(lián)，相輔相成。相對(duì)于專業(yè)教育，通識(shí)教育是指一種非專業(yè)性、非功利性的的教育理念，旨在打破專業(yè)壁壘，對(duì)學(xué)生進(jìn)行人文、科學(xué)和社會(huì)等基本知識(shí)和素質(zhì)教育[1-2]。生命科學(xué)是研究生命現(xiàn)象、揭示生命規(guī)律、探索生命奧秘的一門自然科學(xué)，其發(fā)展迅猛，日新月異，是推動(dòng)日常生活進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要科技力量，其所蘊(yùn)含的科學(xué)性、人文性及社會(huì)性決定了生命科學(xué)必然成為通識(shí)教育的核心內(nèi)容之一[3-4]。而生命科學(xué)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，為了讓不同知識(shí)背景的學(xué)生對(duì)生命科學(xué)有更直觀的認(rèn)知和更濃厚的興趣，開設(shè)以通識(shí)教育為目的的實(shí)驗(yàn)課程則勢(shì)在必行。

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(簡(jiǎn)稱“中心”)面向全校兩個(gè)校區(qū)本科生分別開設(shè)2門公共選修課“生命科學(xué)導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)1”和“生命科學(xué)導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)2”。每門課程設(shè)有6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分別涉及動(dòng)物學(xué)、動(dòng)物生理學(xué)、植物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)和細(xì)胞與遺傳學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，其中生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(簡(jiǎn)稱“生化實(shí)驗(yàn)室”)承擔(dān)。生化實(shí)驗(yàn)室隸屬中心，歷年來(lái)承擔(dān)本院和醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等相關(guān)專業(yè)多門實(shí)驗(yàn)課程，為專業(yè)人才的培養(yǎng)作出重要貢獻(xiàn)。在“生命科學(xué)導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)”課程中，生化實(shí)驗(yàn)室根據(jù)通識(shí)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)開設(shè)了面向非生物學(xué)專業(yè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從“身邊的生物化學(xué)”入手，對(duì)學(xué)生進(jìn)行生命科學(xué)素質(zhì)教育，這無(wú)疑對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織和實(shí)施提出了更高層次的要求。

1 通識(shí)教育下生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求

由于授課對(duì)象專業(yè)來(lái)源不一，特別是有很多文科類專業(yè)學(xué)生，對(duì)生物化學(xué)知識(shí)背景和基本技能了解甚微。為了讓學(xué)生能夠較為輕松地踏進(jìn)生物化學(xué)的門檻，在實(shí)驗(yàn)課堂上積極參與并能有所收獲，通識(shí)教育下的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)則需要滿足如下幾個(gè)基本要求：

(1) 基礎(chǔ)性 ?？紤]到學(xué)生大多基礎(chǔ)薄弱，而生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身專業(yè)性較強(qiáng)，且操作中會(huì)不可避免涉及到一些專業(yè)器材和儀器設(shè)備的使用。因此，所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在具有專業(yè)特色的同時(shí)，其理論和操作難度都不易太大，應(yīng)以經(jīng)典的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為好，其原理簡(jiǎn)明，流程成熟，成功率高，避免打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)驗(yàn)成功的信心。

(2) 趣味性。課程本身為公選課，學(xué)生選課自然以興趣為主導(dǎo)，如何讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中保持興趣則關(guān)系到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功與否[5]。在選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，盡量選擇貼近日常生活的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)材料，將實(shí)際生活中遇到的問題引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注并思考身邊常見而又有趣的生物化學(xué)現(xiàn)象，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的趣味性[6]，以得到事半功倍的教學(xué)效果。

(3) 安全性。保障人身和財(cái)產(chǎn)安全是實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中的重中之重。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及多種試劑耗材和儀器設(shè)備，而授課對(duì)象大多毫無(wú)基礎(chǔ)，因此，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要盡量選擇試劑安全性較高且儀器操作較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)器材的使用進(jìn)行專門講解和示范，避免錯(cuò)誤和不規(guī)范操作造成的安全隱患。

2 通識(shí)教育下生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織與實(shí)施

通識(shí)教育下的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必然要在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)模式、成績(jī)?cè)u(píng)定等方面與以往的專業(yè)課程有所區(qū)別，在教學(xué)的組織和實(shí)施上通過實(shí)用有趣的教學(xué)內(nèi)容、靈活多樣的教學(xué)模式和兼具可操作性及科學(xué)性的評(píng)分體系以獲得良好的教學(xué)反饋效果[7-8]。

2.1精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

生物化學(xué)課程組選擇了“多酚氧化酶在水果蔬菜褐變中的作用”和“水果中維生素C含量的測(cè)定”2個(gè)項(xiàng)目用于通識(shí)教育下的生化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。前者以土豆等為實(shí)驗(yàn)材料，探究日常生活中蔬果褐變的根本原因和影響因素，并對(duì)生活中如何延緩褐變的發(fā)生作出啟示。后者以獼猴桃等作為實(shí)驗(yàn)材料，結(jié)合“壞血病”讓學(xué)生了解維生素C的重要生理功能，并通過定量檢測(cè)比較不同水果中維生素C的含量差異，對(duì)日常生活具有指導(dǎo)意義。這2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分別代表了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中定性和定量?jī)煞N研究方法，且涉及離心、定容、滴定等基本操作技術(shù)，兼具學(xué)科典型性和基礎(chǔ)性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容貼近生活，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。另外，實(shí)驗(yàn)材料常見易得，所用試劑和器材較為簡(jiǎn)單，保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠安全順利的進(jìn)行，充分滿足通識(shí)教育下生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。

2.2改進(jìn)教學(xué)模式

傳統(tǒng)的原理講解—學(xué)生操作—結(jié)果評(píng)判的教學(xué)模式對(duì)于非生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生難度較大且沒有吸引力。以“多酚氧化酶在水果蔬菜褐變中的作用”為例，課程組在課前準(zhǔn)備土豆作為實(shí)驗(yàn)材料，同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生自帶感興趣的蔬果作為研究對(duì)象。課堂上從日常生活中常見的褐變現(xiàn)象入手，向?qū)W生提出問題：褐變現(xiàn)象是怎樣引起的？又受到哪些因素的影響？實(shí)際生活中如何有效延緩褐變現(xiàn)象？讓學(xué)生帶著問題聽講，不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解；還可以充分鍛煉學(xué)生分析問題解決問題的能力，做到學(xué)以致用，提升自身綜合素養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)通識(shí)教育的培養(yǎng)目標(biāo)。由于學(xué)生大多零基礎(chǔ)，一方面，原理的講解需要通俗易懂，從褐變現(xiàn)象引出多酚氧化酶的概念，進(jìn)而對(duì)酶的性質(zhì)加以介紹，讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，了解日常延緩蔬果褐變的方法；另一方面，實(shí)驗(yàn)操作不能紙上談兵，需要通過教學(xué)視頻演示和教師親自示范，必要時(shí)須進(jìn)行“手把手”的輔導(dǎo)，讓非專業(yè)學(xué)生的操作盡量專業(yè)化、規(guī)范化。由于學(xué)生知識(shí)背景不同，看待問題的角度各異，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中通常會(huì)提出各種問題。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中特設(shè)討論環(huán)節(jié)，在教師的主導(dǎo)下學(xué)生可以自由提問并進(jìn)行討論，也可當(dāng)堂查閱資料，最后由任課教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。由于問題并不拘泥于實(shí)驗(yàn)本身，所涉及的知識(shí)面廣泛，通過討論師生都能夠受益匪淺，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

2.3優(yōu)化考核方式

通識(shí)教育下的考核方法不但要考查學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)技能的掌握情況，還需要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)?！吧茖W(xué)導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)”課程共設(shè)6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成績(jī)作為考試成績(jī)?cè)谡n程總成績(jī)中占25%。基于生化實(shí)驗(yàn)成績(jī)的重要比例，課程組摒棄了傳統(tǒng)單一的閉卷考試形式，而選擇了更為靈活的成績(jī)?cè)u(píng)定體系，即：課堂表現(xiàn)(包括實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)基本素養(yǎng)、課堂討論參與度等)占65%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告(包括預(yù)習(xí)報(bào)告、原始數(shù)據(jù)記錄和實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析等)占35%。這種復(fù)合式的考核以學(xué)生的綜合表現(xiàn)和能力素質(zhì)為考查重點(diǎn)，充分體現(xiàn)了通識(shí)教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)，避免了傳統(tǒng)閉卷考試造成學(xué)生“臨時(shí)抱佛腳”的突擊和應(yīng)付，與此同時(shí)，考核方式與課堂學(xué)習(xí)密切相關(guān)，讓學(xué)生打消“來(lái)不來(lái)上課都一樣”的僥幸心理，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，使考核評(píng)價(jià)體系更公平、科學(xué)、合理，成為提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要保障[9]。

2.4加強(qiáng)教學(xué)反饋

教學(xué)效果反饋是檢測(cè)教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是教師改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的依據(jù)和動(dòng)力。在考核結(jié)束后，課程組將精心設(shè)計(jì)的教學(xué)反饋表發(fā)給每位學(xué)生，主要包括實(shí)驗(yàn)難度、對(duì)生命的理解和認(rèn)識(shí)、解答感興趣的生命科學(xué)問題、熟悉和了解生命科學(xué)的研究方法以及課后感受和建議等五個(gè)方面內(nèi)容[10]。學(xué)生結(jié)合自身的上課體會(huì)對(duì)上述幾點(diǎn)作出評(píng)價(jià)并給出建議和意見，教師可以根據(jù)反饋結(jié)果在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中調(diào)整內(nèi)容或教學(xué)模式，做到鞏固優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)不足。當(dāng)然，反饋結(jié)果中更不乏學(xué)生的褒獎(jiǎng)，如“原本以為需要仰視的理論原來(lái)就在身邊，和我們息息相關(guān)，謝謝老師深入淺出講解”“課還沒有上夠，還想再上一次”等等，這無(wú)疑是對(duì)教師教學(xué)工作的高度認(rèn)可，不但激發(fā)教師的教學(xué)熱情和積極性，更是鞭策教師在今后的工作中精益求精，不斷提升教學(xué)質(zhì)量的強(qiáng)大動(dòng)力。

3 通識(shí)教育下生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義

3.1提高學(xué)生綜合素質(zhì)

通識(shí)教育下的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是要將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中所涉及的基本原理和操作技能傳授給學(xué)生，更讓學(xué)生體會(huì)到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中所蘊(yùn)含的人文精神和科學(xué)素養(yǎng)，將通識(shí)教育理念貫穿始終[11-12]。因此，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)模式上，課程組經(jīng)過不斷摸索和嘗試，將專業(yè)理論和生活實(shí)際有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)由專到廣的轉(zhuǎn)變，避免專業(yè)知識(shí)枯燥晦澀的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生充分思考如何用學(xué)習(xí)到的課堂知識(shí)指導(dǎo)生活實(shí)踐，提高學(xué)生思辨創(chuàng)新、舉一反三、理論聯(lián)系實(shí)際等綜合能力素養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)人文、社會(huì)和自然科學(xué)領(lǐng)域全面發(fā)展的通識(shí)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)。

3.2增強(qiáng)教師業(yè)務(wù)能力

除專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)外，通識(shí)教育中的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加注重學(xué)科之間的交叉滲透，以及與人文科學(xué)、生產(chǎn)實(shí)踐等領(lǐng)域的相互融合，并能夠與時(shí)俱進(jìn)，讓學(xué)生形成更加綜合、廣泛、寬厚的知識(shí)體系，而這無(wú)疑對(duì)教師的業(yè)務(wù)水平提出了更高的要求[13-14]。任課教師首先要有過硬的專業(yè)基本功，結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)將專業(yè)知識(shí)和技能以深入淺出、通俗易懂的方式傳授給學(xué)生，讓非專業(yè)學(xué)生易于理解。與此同時(shí)，教師還需要不斷給自己充電，增強(qiáng)自身的綜合業(yè)務(wù)能力，只有對(duì)其他領(lǐng)域有較為廣博的涉獵，才能夠在課堂教學(xué)中“游刃有余”，從容應(yīng)對(duì)來(lái)自不同知識(shí)背景學(xué)生的諸多問題，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果得到顯著提升。

4 結(jié) 語(yǔ)

通識(shí)教育是一種非專業(yè)性和非功利性的基本知識(shí)技能和素質(zhì)態(tài)度教育[15-16]。通識(shí)教育下的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是讓非生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)到相關(guān)專業(yè)知識(shí)和操作技術(shù)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文精神，突出科學(xué)與人文的統(tǒng)一性，這就對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高要求。課程組經(jīng)過不斷探索和實(shí)踐，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)模式、優(yōu)化考核方式和加強(qiáng)教學(xué)反饋等手段，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)兼具基礎(chǔ)性、趣味性和安全性，滿足了通識(shí)教育對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求，提高了學(xué)生的綜合素養(yǎng)及教師的業(yè)務(wù)能力，對(duì)于保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)通識(shí)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)具有重要意義。

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ExplorationandPracticeofBiochemistryExperimentTeachinginGeneralEducation

LIXin，ZHAOYuhong，ZHOUHao,ZHAOLiqing，ZHANGJinhong,LIUWei,SHIXueqin,SHENGuangshuang,WEIYuan,LIDengwen

(Biological Experimental Center， College of Life Science， Nankai University， Tianjin 300071， China)

General education is one of the university education concepts, it enables students to achieve a comprehensive study of the knowledge and skills in the field of humanities, social sciences and natural sciences, let students look at problems, analyze problems and solve problems from a broader perspective. The general education cultivates social talents with perfect personality and creativity. Biochemistry experiment teaching for non-biology majors is an important part of general education in life science, and it is basic, interesting and safe and meets the fundamental requirements of general education. Through continuous exploration and practice, course group has made the improvement in experiment content, teaching mode, evaluation method and teaching feedback. The improvement has enhanced students’ comprehensive ability and teachers’ professional level, ensured the quality and effect of the experiment teaching, and laid a good and solid foundation for the realization of the talent training objective in general education.

general education; biochemistry; experiment teaching

G 642.3

A

1006-7167(2017)09-0126-03

2016-12-22

2013年國(guó)家基金委人才建設(shè)培養(yǎng)基金“條件建設(shè)”項(xiàng)目(J1310003)

李 欣(1985-)，女，天津人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事生物化學(xué)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助工作。Tel.：13682032704; E-mail：stjkhyxf@126.com

李登文(1974-)，女，博士，教授，從事細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能方面的研究。E-mail:dwli@nankai.edu.cn