李祥 何金環(huán) 潘春梅 李鳳玲 索江華

摘? 要：具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐應(yīng)用能力的大學(xué)生是應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)，也是高等教育法的基本要求。為增強(qiáng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，對(duì)創(chuàng)新教育背景現(xiàn)狀及傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行了分析，結(jié)合生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，基于OBE教學(xué)理念，以云班課為平臺(tái)，對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法及評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改革創(chuàng)新，全面提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和綜合素質(zhì)及應(yīng)用能力，對(duì)于應(yīng)用型創(chuàng)新型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力;培養(yǎng);生物化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);研究

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2021）14-0041-04

Abstract： To cultivate the college students with innovative spirit and practical application ability is the training objectives of applied undergraduate colleges andalso the basic requirements of higher education law. In order to enhance university students' awareness of innovation and entrepreneurship， the author analyzes the current situation of innovative education background and traditional teaching models， reforms the teaching method and innovate evaluation system based on the OBE teaching concept and the cloud class platform during biochemistry experiment. Students' experimental skills， comprehensive quality and application ability are improved， which is of great significance for the cultivation of innovative ability of application-oriented innovative talents.

Keywords： innovation ability; training; biochemistry; experiment teaching; research

生物化學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校中動(dòng)物科學(xué)、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、生物工程、食品工程等生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)核心課程，而生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的延伸，具有直觀性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性[1]，是激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲的重要源泉，也是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要環(huán)節(jié)，因此生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對(duì)于創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要作用，本文擬就創(chuàng)新能力培養(yǎng)與生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行探討，以期激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，創(chuàng)新生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

一、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新動(dòng)力

（一）創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要

黨的十八大以來，習(xí)近平總書記對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)高度重視，特別指出要重視和加強(qiáng)課堂建設(shè)，重視實(shí)踐育人，堅(jiān)持教育同生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合，廣泛開展各類社會(huì)實(shí)踐，讓學(xué)生在親身參與中認(rèn)識(shí)國情、了解社會(huì)，受教育、長才干[2]。高校作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要陣地，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，就是要營造尊重創(chuàng)新、注重創(chuàng)新的良好氛圍，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新欲望，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)[3]。

（二）當(dāng)前大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)較弱

目前，大學(xué)生的創(chuàng)新思維相對(duì)簡單。由于大學(xué)生自我閱歷較少，思維方式通常是單一的或線性的，在思維過程中缺乏全面性、系統(tǒng)性，傳統(tǒng)教育主要以知識(shí)傳授為主要目標(biāo)，對(duì)學(xué)生潛能發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)注不足，使學(xué)生不善于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，解決問題的能力也不高[4]，因而大學(xué)生的創(chuàng)新能力往往較弱。

（三）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新觀念陳舊[5]

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要集中在理論知識(shí)的驗(yàn)證上，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)獨(dú)立，缺少綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的思維僅限于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的程序化操作，處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，創(chuàng)新思維受到抑制。此外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)模式相對(duì)單一，難以客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、基本操作、綜合技能及團(tuán)隊(duì)合作關(guān)注不夠，也會(huì)制約學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學(xué)生存在重結(jié)果輕過程的弊端，因而對(duì)于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、實(shí)驗(yàn)技能及創(chuàng)新研究能力的培養(yǎng)往往被忽視[6]。

二、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新探索

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是生物化學(xué)理論知識(shí)的有機(jī)組成部分，也是探索生命領(lǐng)域科學(xué)研究的重要手段，同時(shí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、科研意識(shí)和動(dòng)手操作的實(shí)踐能力方面具有重要作用[7]?；趧?chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，為提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，我們對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母母锾剿?，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量、教學(xué)效果以及學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力得到了有效提高。

（一）OBE教學(xué)理念創(chuàng)新

OBE理念是以學(xué)生發(fā)展為中心的教育理念，以反向設(shè)計(jì)正向?qū)嵤樵瓌t，從預(yù)期結(jié)果出發(fā)，為滿足目標(biāo)達(dá)成而反向推導(dǎo)所需要的知識(shí)、能力和素質(zhì)要求[8]，從而達(dá)到最終以能力為核心的培養(yǎng)目標(biāo)。基于培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為導(dǎo)向的OBE教學(xué)理念，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)由原來單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證轉(zhuǎn)變?yōu)槎囗?xiàng)實(shí)驗(yàn)的交叉綜合設(shè)計(jì)，由單項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)技能逐漸向綜合素質(zhì)培養(yǎng)過渡，由學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)思考研究轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)傳遞向?qū)I(yè)化自主創(chuàng)新的能力轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生樹立自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而達(dá)到生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)更新

基于OBE教學(xué)理念，我校在原有生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，適當(dāng)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，我們依據(jù)教學(xué)目標(biāo)及素質(zhì)目標(biāo)將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次（見表1），同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目，進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[9-10]。

1. 開設(shè)多個(gè)自選平行實(shí)驗(yàn)

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)的多個(gè)驗(yàn)證性自選平行實(shí)驗(yàn)中，可以選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn)，或提出不同的實(shí)驗(yàn)材料、路線、方法，提倡學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，從而極大程度地激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新意識(shí)。如針對(duì)蛋白質(zhì)濃度測定的實(shí)驗(yàn)，我們按照雙縮脲法或紫外吸收法等不同測定方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可按照實(shí)驗(yàn)材料不同如選擇雞蛋、牛奶、雞血清的蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測定，或找出不同品牌中性價(jià)比最高的牛奶，通過這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的開放創(chuàng)新，既可進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新意識(shí)，也可以把枯燥的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系，極大增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性、實(shí)用性。

在綜合性實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方法的交叉綜合設(shè)計(jì)，如在開設(shè)血清中免疫球蛋白制備、DNA的瓊脂糖凝膠電泳等綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，學(xué)生掌握鹽析法、凝膠過濾層析法、有機(jī)溶劑沉淀法、SDS-PAGE及瓊脂糖凝膠電泳法等實(shí)驗(yàn)技能，此外學(xué)生可以根據(jù)自身的興趣挑選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本任務(wù)后，可以根據(jù)自身能力進(jìn)一步拓展實(shí)驗(yàn)，或通過改變實(shí)驗(yàn)手段實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異化，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生探究創(chuàng)新的意識(shí)和能力。

為了更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性和探索性，我們組織鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)施。如在蛋清中溶菌酶的提取純化酶活性測定實(shí)驗(yàn)中，溶菌酶作為生物大分子活性物質(zhì)，具有抗菌、消炎、抗病毒等作用，在畜牧獸醫(yī)、動(dòng)物保健等領(lǐng)域已大量應(yīng)用，因此該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，又聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)又不能脫離實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體要求，更不能以實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為唯一衡量標(biāo)準(zhǔn)，而是重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生分析問題解決問題的能力，注重學(xué)以致用和理論聯(lián)系實(shí)際，并將實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。通過這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)創(chuàng)新，學(xué)生既熟悉了實(shí)驗(yàn)原理，掌握了操作技能，同時(shí)對(duì)不能達(dá)到預(yù)期結(jié)果的原因進(jìn)行分析，既有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，增強(qiáng)學(xué)生的自信心、成就感及團(tuán)隊(duì)合作的能力，又可進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新意識(shí)。

2. 科研項(xiàng)目的開放創(chuàng)新

根據(jù)學(xué)生的時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，學(xué)生也可參與教師科研項(xiàng)目的研究，教師在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選題、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作流程等方面給予適當(dāng)指導(dǎo)，也可幫助修改發(fā)表學(xué)術(shù)論文。學(xué)生參與科研項(xiàng)目不僅能幫助學(xué)生鞏固和掌握基礎(chǔ)知識(shí)基本技能，同時(shí)可調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的積極性，并且有助于解決教師科研項(xiàng)目實(shí)施中人手不足的難題[11]。如學(xué)生在進(jìn)行超氧化物歧化酶提取純化鑒定、黃芪多糖的提取等實(shí)驗(yàn)開放項(xiàng)目中，按照設(shè)計(jì)由學(xué)生自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品，通過自己操作對(duì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)自我設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。這種教學(xué)方式鍛煉了學(xué)生自身的創(chuàng)新性、開放性思維，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)，形成了研究型學(xué)習(xí)方式，還可為學(xué)生參加科技創(chuàng)新活動(dòng)競賽、申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競賽及畢業(yè)論文設(shè)計(jì)等諸多方面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

三、創(chuàng)新應(yīng)用線上線下教學(xué)手段

高等教育主要培養(yǎng)以知識(shí)-能力-素質(zhì)三位一體的創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用。在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段進(jìn)行改革，采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)工具云班課，相當(dāng)于建立了一個(gè)網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)而創(chuàng)新開展了線上與線下同步聯(lián)動(dòng)的教學(xué)方法[12]。

實(shí)驗(yàn)課前，在線上云班課平臺(tái)發(fā)布生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，如實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)操作流程、實(shí)驗(yàn)視頻以及注意事項(xiàng)等供學(xué)生預(yù)習(xí)，教師在云班課建立答疑區(qū)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考討論，遇到的疑問及時(shí)反饋給教師，教師及時(shí)掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況及答疑解惑，學(xué)生按照預(yù)習(xí)任務(wù)要求提交預(yù)習(xí)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)課中，結(jié)合線上云班課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等混合式教學(xué)方法，按照分層次漸進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，講解相關(guān)重點(diǎn)難點(diǎn)，進(jìn)行示范操作，并在云班課上發(fā)起如頭腦風(fēng)暴、小組作業(yè)、搶答、舉手回答等活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和趣味性。在分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可根據(jù)預(yù)習(xí)報(bào)告和資源庫的視頻和圖片掌握實(shí)驗(yàn)操作的步驟及要點(diǎn)，針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行并做好實(shí)驗(yàn)操作記錄;實(shí)驗(yàn)完成后由教師組織學(xué)生討論，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，再由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，達(dá)到鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題等能力的目的。

實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，學(xué)生通過云班課提交實(shí)驗(yàn)操作視頻圖片，提交實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，及時(shí)反饋實(shí)驗(yàn)操作中遇到的問題，上傳的實(shí)驗(yàn)視頻和圖片等資源也可供學(xué)生隨時(shí)查看及復(fù)習(xí)，并在云班課上創(chuàng)建投票問卷活動(dòng)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，使教師及時(shí)了解教學(xué)效果，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解，提高學(xué)生思維及創(chuàng)新能力[13]。

四、構(gòu)建云班課實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系

生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐探索能力及創(chuàng)新能力的評(píng)定。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系中，只重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果不重視實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生存在實(shí)驗(yàn)操作不認(rèn)真，書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告前隨意改變實(shí)驗(yàn)結(jié)果或相互傳抄等現(xiàn)象，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中敷衍了事，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題視而不見[14]，因此生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)方法必須進(jìn)行改進(jìn)和完善。

我們利用云班課大數(shù)據(jù)的功能，建立了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系（見圖1），利用該平臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提前布置預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作記錄、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告等作業(yè)任務(wù)，并設(shè)置經(jīng)驗(yàn)值，得分評(píng)價(jià)可由組內(nèi)同學(xué)、組間同學(xué)和教師共同評(píng)分，同時(shí)在課堂問答、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作等可給予經(jīng)驗(yàn)值獎(jiǎng)勵(lì)，借助藍(lán)墨云班課強(qiáng)大的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，記錄所有教師教學(xué)過程和學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)，還對(duì)學(xué)生所有參與課堂活動(dòng)的行為進(jìn)行量化，即實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的成果由經(jīng)驗(yàn)值的積累來反映，為學(xué)生最終實(shí)驗(yàn)成績的評(píng)定提供可靠的數(shù)據(jù)支持和依據(jù)[15-16]。因此云班課作為大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，其過程性評(píng)價(jià)功能強(qiáng)大，依托該平臺(tái)進(jìn)行過程化管理與考核，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加強(qiáng)對(duì)教學(xué)過程的監(jiān)控，同時(shí)還對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維實(shí)踐能力培養(yǎng)發(fā)揮著重要作用[17]。

五、結(jié)束語

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個(gè)全方位的系統(tǒng)工程，需要教與學(xué)的良性互動(dòng)和共同提高，對(duì)于應(yīng)用型本科院校涉農(nóng)專業(yè)學(xué)生而言，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的重要途徑。在教學(xué)過程中，我們立足于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，通過創(chuàng)新OBE教學(xué)理念和構(gòu)建教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到鞏固和加強(qiáng)，同時(shí)也增強(qiáng)了對(duì)生物化學(xué)理論知識(shí)和關(guān)鍵技術(shù)的深入理解和科學(xué)應(yīng)用。

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