薛 濤,晁秋杰,朱艷芳,段永波,黃卓然,盛 瑋,薛建平
(淮北師范大學 生命科學學院,安徽 淮北235000)
百年大計,教育為本。新世紀國家的教育改革與發(fā)展規(guī)劃強調高校教育需要重點培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力和實踐水平,進而提升大學生的綜合素質,為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[1]。師范院校的根本任務是為社會培養(yǎng)中學教師,師范院校的教學模式直接影響其人才的培養(yǎng)質量。生物化學實驗課程是高等師范院校生物類相關專業(yè)的基礎實踐課程,是生物化學理論知識的延伸以及培養(yǎng)學生專業(yè)實踐能力和科研創(chuàng)新精神的有效途徑。通過開設直觀的實驗課程,學生的觀察能力、思維能力、動手能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力可得到全面培養(yǎng),為將來從事教育和科研工作奠定基礎[2-3]。
在長期的教學過程中,生物化學實驗課程教學僅僅被認為是理論課程的補充,并未引起師生的足夠重視。此外,普通師范類院校實驗課程教學建設經費緊張,實驗儀器設備陳舊且更新率低,與實驗技術的高速發(fā)展相比較為落后等問題突出。其次,實驗課程教學方式傳統(tǒng)且教學流程固化,存在學生對教師依賴程度高、主觀能動性差等現(xiàn)象[4]。因此,為有效提高生物化學實驗課程教學成效,該門課程的教學改革勢在必行。
長期來看,師范院校的教學理念偏重于“教”,并且由于教師自身知識儲備和更新意識薄弱,因此在授課過程中基本照本宣科地教授課程內容,缺乏對課程內容的補充和更新,對擴展學生知識范圍和培養(yǎng)學生基本的科研和教育素養(yǎng)無法起到良好的導向作用[4-5]。此外,實驗課程內容不夠豐富,通常實驗內容以蛋白類有關的基礎實驗為主,整體課程實驗設計的綜合性不強,并且實驗步驟過于簡單,不利于學生專業(yè)綜合技能培養(yǎng)的提升。
生物化學實驗課程的教學方式通常是按照“學生課前寫預習報告→教師上課講解實驗的原理和步驟→學生分組進行實驗操作→課后學生撰寫實驗報告→教師給出評定成績”的固化流程進行,缺乏師生討論互動的內容,而且學生的課前預習報告和課后的實驗報告千篇一律,可分析性較差,實驗操作過程也是按照實驗步驟機械地進行,甚至出現(xiàn)實驗小組內只有1~2人進行操作,而組內其他成員只在旁觀看,整個實驗操作過程均未參與其中,嚴重缺乏積極性[5]。
傳統(tǒng)的生物化學實驗課程教學模式以教師課前準備和板書講解以及學生簡單操作為主,因此學生對于實驗操作所需的器材和試劑的準備等前期工作并不了解,不利于學生對課程內容的全面理解。另外,實驗課程內容的板書講解教學模式較為傳統(tǒng),且缺乏趣味性和直觀性,因此難以激發(fā)和調動學生的學習興趣和主動性,有礙學生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題能力的培養(yǎng)[6]。
課前預習有利于提高學生的學習能力和培養(yǎng)學生自主學習的良好習慣,同時也可提高課堂的學習效率。就目前的課前預習形式來看,教師對學生實驗課前預習的重視程度不高,學生預習報告的內容與教師課堂上講解的內容嚴重重復,課程的教學成效很低。為提高學生實驗課上的學習效率和實驗操作技能,教師可通過設計與實驗課相關的和課程內容延伸的預習題目,督促學生課前進行資料查找、問題的分析和解決以及預習報告的撰寫,有條件的情況下盡可能讓學生參與到實驗器材和試劑的準備工作中。教師在課前也應當做好充分的準備工作,課堂上進行實驗操作前,鼓勵學生積極發(fā)言和提問,并針對學生的疑問進行解答,以此調動學生學習的熱情和興趣,多方面的了解學生的課前預習情況。
“生物化學實驗”是面向生命科學學院多專業(yè)本科生開設的專業(yè)基礎課程,然而包括“生物化學實驗”在內的多數(shù)實驗課程教學內容相對單一,多為基礎性驗證試驗,缺乏分析設計性實驗。單一的教學內容難以激發(fā)學生的學習興趣與發(fā)散思維。因此,可以在今后的教學內容中適當調整教學模塊,有針對性的增添一些分析設計性實驗。設計性實驗的選題不必拘泥,可讓學生結合其學習興趣進行自由選題,比如結合前些年的三鹿奶粉事件,可以讓學生設計實驗如何甄別奶粉的營養(yǎng)物質是否達標;另外,屠呦呦獲得諾貝爾化學獎,掀起了中藥研究的熱潮,面對自然界紛雜的中藥品種,可讓學生設計實驗來鑒定一些新中藥品種的藥效成分組成等,諸如此類結合生活與熱點的選題,更能調動和激發(fā)學生的興趣與思考。選題確定后,可通過文獻搜集完成實驗方案的設計、具體的實驗操作及結果分析。在整個設計性實驗流程中,應充分激發(fā)學生的主觀能動性,而教師可在學生實驗結束后,參與其實驗結果的討論并給予點評,進而帶動學生思考,培養(yǎng)學生的科研素養(yǎng)。
目前,通過高效利用現(xiàn)有資源,針對生物學各專業(yè)開設的生物化學實驗項目進行了部分項目相關內容的改革,具體見表1。
表1 生物化學實驗教學項目的變化
首先,順應生物科技的發(fā)展,在部分實驗中增添了一些新的內容,如:增加試劑盒抽提RNA的方法、增加高效液相色譜法檢測Vc含量、增加超微量分光光度計法檢測DNA含量及純度[7];另外,對部分實驗項目也進行了更換,如:“植物組織中總糖和還原糖的測定”換為“碭山梨與紅富士蘋果中多糖含量的對比分析”;“血液中轉氨酶活力的測定”換為“設計實驗診斷病雞的肝臟是否病變”,更換后的項目名稱更易引起學生的關注。改變整體實驗屬性的比例分配,分別增加了20%的設計型實驗和10%的綜合型實驗,而驗證型實驗所占比例減少至50%,見圖1。改革后的實驗類型分配更為多樣合理,更符合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。
圖1 改革前后實驗型的分配比
在媒體信息技術快速發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的教學方式難以滿足學生對專業(yè)技能學習的需求。為跟隨時代發(fā)展,教師要充分利用便捷的網(wǎng)絡資源和先進的多媒體網(wǎng)絡可視化教學設備,加強虛擬實驗教學平臺的投入使用,例如通過圖文兼并、小視頻展示、動畫演示等教學方式增強實驗內容的可視化程度,增強課程的趣味性,使抽象的實驗原理更加易懂,繁瑣的實驗操作演示更加直觀,以此來激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的主觀能動性。在實驗操作過程中,教師可細分實驗小組,并加強學生實驗操作過程的巡視,確保每個學生都有動手操作的機會,對學生遇到的疑點和難點問題給予及時的解答,對學生不規(guī)范的操作及時進行糾正,促使課堂良好教學效果的達成。
生物化學實驗課部分的成績占生物化學課程總分的20%,以往該部分成績的高低由預習報告和實驗報告的質量決定,但通常同一個班級的學生的預習報告和實驗報告基本無差異,因此教師難以科學地評價一個學生的綜合能力,具體表現(xiàn)在:課前預習是否充分,實驗原理理解是否準確,實驗注意事項和安全意識是否得到重視,實驗操作是否規(guī)范,所得實驗數(shù)據(jù)是否準確,實驗報告是否本人獨立完成等。因此,建立綜合的評價標準對學生的實驗課程成績進行公平評定,具體可通過細分評價指標和細化評分規(guī)則的方式進行,評價指標可包含考勤、預習報告、預習提問、實驗操作規(guī)范程度、對實驗室規(guī)章制度的遵守和安全意識[8]、實驗報告等;各項指標的評分規(guī)則可根據(jù)學生的整體表現(xiàn)進行詳細規(guī)劃,最大程度地做到科學、公平和綜合評定,以有效審核學生的課程學習效果。
本文通過對各班級學生課程學習的觀察,結合學校未來發(fā)展目標的要求,分別對該門課程的教學內容、教學模式和教學成效的審核等提出了一些探索性的建議,并做了部分改革嘗試。改革的教學內容將不斷滿足學生課程學習的實際需求,教學模式的改進對于教學秩序的維持及教學效果的提升均起到了很好的促進作用,課程考核的改革豐富了教學效果的綜合性評價,提高了考核方式的科學性。整體而言,課程改革切實可行,尤其是教學內容的改革較大程度地更新了原有的知識體系,從而促進了學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。教學改革運行一年來,收到了良好的教學效果與學生滿意的反饋。生物化學實驗作為師范類院校生物學相關專業(yè)一門重要的基礎實驗課程,在人才培養(yǎng)過程中扮演著重要角色,面對21世紀生物科學的飛速發(fā)展,其教學改革還需進一步的深入探討。