摘" 要" 新農(nóng)科建設(shè)背景下,對高等院校人才培養(yǎng)提出新
的要求。根據(jù)傳統(tǒng)生物化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題,提出實驗教學(xué)改革的內(nèi)容,從引入課程思政、優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容體系、創(chuàng)新實驗教學(xué)模式、建立全程參與機制、構(gòu)建科學(xué)合理的評價體系和加大師資建設(shè)等方面,進(jìn)行適應(yīng)新農(nóng)科建設(shè)的生物化學(xué)實驗改革與探索,為新農(nóng)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供借鑒。
關(guān)鍵詞" 新農(nóng)科;生物化學(xué)實驗;教學(xué)改革;課程思政
中圖分類號:G642.423" " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1671-489X(2022)08-0138-03
Exploration on Teaching Reform of Biochemistry Experi-ment Under Background of New Agricultural Science//XU Yanzhen, ZHAN Fujian
Abstract" Under the background of the construction of the"New Agricultural Science, new requirements have been put"forward for the cultivation of talents in higher colleges. Based"on the problems existing in traditional biochemistry experi-mental teaching, the contents of experimental teaching reform"are put forward. The reform and exploration of biochemistry experiment adapted to the construction of new agricultural"science were carried out from the aspects of introducing course ideology and politics, optimizing experimental teaching con-tent system, innovating experimental teaching mode, establi-shing a full participation mechanism, constructing scientific"and reasonable evaluation system and increasing the construc-tion of teachers, which provided reference for the cultivation of innovative talents in new agricultural science.
Key words" new agricultural science; biochemistry experi-ment; teaching reform; ideological and political education in curriculum
0" 引言
2018年,教育部首次提出新農(nóng)科建設(shè);2019年,新農(nóng)科建設(shè)已奏響三部曲:安吉共識、北大倉行動和北京指南。其中,安吉共識開辟了高等農(nóng)林院校教育的新紀(jì)元,建設(shè)新時代新農(nóng)科,是高等農(nóng)林教育順應(yīng)時代發(fā)展的戰(zhàn)略行動。高等農(nóng)林院校應(yīng)肩負(fù)起新農(nóng)科建設(shè)重要使命,抓住機遇,運用現(xiàn)代技術(shù),完善農(nóng)林教育改革,強化實驗教學(xué),以興農(nóng)強農(nóng)為己任,培育出創(chuàng)新型、復(fù)合應(yīng)用型、實用技能型農(nóng)林新才,打造天藍(lán)山青水凈、食品安全、生活恬靜的美麗幸福中國[1-2]。
實驗教學(xué)是大學(xué)生實踐教育的重要組成成分,是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑,在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析問題與解決問題能力方面具有重要的促進(jìn)作用[3]。生物化學(xué)實驗是一門實踐性很強的基礎(chǔ)實驗課程,為各專業(yè)課程提供重要的研究手段和技術(shù)支撐,不僅可以鞏固和加深所學(xué)知識,還可以鍛煉學(xué)生的動手能力,已經(jīng)成為農(nóng)林院校的基礎(chǔ)實驗課程,滲透到農(nóng)業(yè)的各個領(lǐng)域,與農(nóng)業(yè)各方面密切聯(lián)系[4]。
1" 現(xiàn)階段生物化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題
大多數(shù)農(nóng)林院校存在重理論、輕實踐,重科研、輕教學(xué),重專業(yè)、輕基礎(chǔ)的情況,對生物化學(xué)實驗的教育主體認(rèn)識不夠重視,導(dǎo)致實驗教學(xué)“走過場”,沒有花大量的時間和精力去補充、更新、完善教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)手段。在生物化學(xué)實驗教學(xué)過程中,缺乏對學(xué)生的思政教育,不能全方位育人;缺少對實驗任課教師的引進(jìn)機制,多數(shù)指導(dǎo)教師沒有太多的實踐教學(xué)經(jīng)驗,缺乏培訓(xùn)機會,實踐教學(xué)能力得不到提升,很難有效地開展實踐教學(xué)。生物化學(xué)實驗項目和學(xué)時基本固定,基礎(chǔ)驗證性實驗較多,限制了學(xué)生的個性發(fā)展,難以提高學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。由于儀器設(shè)備和場地的限制,生物化學(xué)實驗項目一般以組為單位共同完成,部分學(xué)生缺少動手體驗,無法真實反映學(xué)生的實驗水平。實驗教師一般采取以書本為中心的線下教學(xué)模式,教學(xué)手段單一,零互動,學(xué)生主動配合性低,消極對待,被動學(xué)習(xí),難以激發(fā)對課程的興趣??己藘?nèi)容和評價方式單一,無法定量化考核,隨意性大,不能客觀反映教學(xué)水平,難以提高開展實驗教學(xué)研究的積極性,容易造成學(xué)生“高分低能”的現(xiàn)象,不利于綜合能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新精神的形成[5]。
在一元式教學(xué)方法中,學(xué)生的參與度不夠,主要表現(xiàn)在以下四個方面。
1)大多數(shù)學(xué)生在實驗課前沒有預(yù)習(xí),甚至來到實驗室做什么實驗都不知道;有些學(xué)生雖然進(jìn)行預(yù)習(xí),但只是走馬觀花地看了一遍教材,片面地了解了實驗項目。
2)學(xué)生一般不參與前期準(zhǔn)備工作,只是按照書本上的實驗步驟機械地完成實驗,造成無法理解實驗結(jié)果與前期工作的關(guān)聯(lián)性,包括試劑配制是否正確、樣品處理是否得當(dāng)、儀器調(diào)試是否規(guī)范等,不能深入分析實驗失敗的原因,不利于培養(yǎng)創(chuàng)新思維。
3)課堂教學(xué)中采用“教師先講授示范,學(xué)生重現(xiàn)”的教學(xué)手段,學(xué)生處于被動學(xué)習(xí),師生缺乏互動,學(xué)生主動思考較少。
4)課后,很少有學(xué)生進(jìn)入開放實驗室,不利于學(xué)生課程興趣的培養(yǎng)、實驗操作技能的提升、綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2" 教學(xué)改革探索的主要內(nèi)容
2.1 充分認(rèn)識實驗教學(xué)的重要性,將課程思政融入生物化學(xué)實驗教學(xué)過程中
實驗教學(xué)是對理論知識的進(jìn)一步加深和鞏固,缺乏實踐的理論教學(xué)是紙上談兵,不能使學(xué)生全面發(fā)展,因此應(yīng)認(rèn)清實驗教學(xué)的重要性、緊迫性。堅持理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合,堅持產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合貫穿整個實驗教學(xué)過程,形成重視實驗教學(xué)、探索實驗教學(xué)改革的氛圍[6]。課程思政是以課程為載體,將思想政治教育融于教育教學(xué)全過程,實現(xiàn)全方位育人、全過程育人,構(gòu)筑育人大格局[7]。
在新農(nóng)科建設(shè)背景下,實施課程思政是完成創(chuàng)新型人才、應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要[8]。要讓學(xué)生學(xué)習(xí)實驗技術(shù)發(fā)展史,激發(fā)科學(xué)探索精神。技術(shù)是把雙刃劍,可以造福人類,也可能危害人類健康。以三聚氰胺和假疫苗事件為反面教材,培養(yǎng)學(xué)生的社會主義核心價值觀,牢記要科學(xué)運用技術(shù),造福人類。實驗涉及的試劑廢棄藥品合理回收處理,不能隨意丟棄,培養(yǎng)學(xué)生要有環(huán)保意識,保護生態(tài)文明。實驗失敗,不要氣餒,明白“失敗乃成功之母”,科學(xué)的道路是曲折的,培養(yǎng)學(xué)生要有堅持不懈發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的科學(xué)探索精神。實驗項目通常不是獨立完成的,而是以組為單位進(jìn)行,培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作精神。實驗課后可以查資料補充和完善實驗項目,不要拘泥于書本的實驗方法和內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
2.2" 優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新實驗教學(xué)手段
現(xiàn)有的生物化學(xué)實驗內(nèi)容陳舊、枯燥,與理論知識結(jié)合不緊密。為此,對其教學(xué)內(nèi)容和體系進(jìn)行改革和整合,結(jié)合學(xué)科特點和新農(nóng)科發(fā)展趨勢,更新實驗內(nèi)容,減少驗證性、重復(fù)性實驗項目,精選基礎(chǔ)實驗項目,增加綜合性、設(shè)計性實驗項目,設(shè)置開放性創(chuàng)新實驗項目,適當(dāng)增加實驗學(xué)時,形成一個多層次的集基礎(chǔ)性、綜合性、開放性為一體的實驗教學(xué)體系。改變原有“教師講授示范、學(xué)生跟做”的線下教學(xué)手段,引入翻轉(zhuǎn)課堂、多媒體教學(xué),采用“互聯(lián)網(wǎng)+云課堂”等混合式教學(xué)手段,突出學(xué)生的主體地位,激發(fā)學(xué)生的實驗興趣。采用實驗錄像、實驗動畫模擬等方式直觀、生動、具體地展示實驗,活躍課堂氣氛,加深學(xué)生對實驗的理解,激發(fā)其對實驗的興趣和效率。混合式教學(xué)模式更加注重學(xué)生的創(chuàng)造力、自我學(xué)習(xí)能力以及思維情感方式的培養(yǎng),可以提高學(xué)生獨立思考分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力,同時提升教師的理論水平和研究能力[9]。運用新的實驗教學(xué)模式,實驗教學(xué)資源得到最大化利用,可以更好地推動教學(xué)發(fā)展,更好地服務(wù)學(xué)生[5]。
2.3" 建立學(xué)生全程參與機制,提高學(xué)生的參與度
在教學(xué)過程中建立全程參與機制,提高學(xué)生的參與度。
2.3.1" 參與前期的準(zhǔn)備工作" 教師可以根據(jù)學(xué)生的特點和實驗需求,將學(xué)生分組:一組學(xué)生探討實驗所需的材料、實驗材料的準(zhǔn)備和預(yù)處理;另一組參與實驗試劑的配制;最后一組負(fù)責(zé)玻璃器皿擺放,儀器的準(zhǔn)備、裝配和調(diào)試。根據(jù)不同的實驗項目,每次重新組隊,讓每個學(xué)生在不同的組輪流,了解實驗前期準(zhǔn)備的整個過程,真正參與整個實驗項目。讓學(xué)生共同參與前期的準(zhǔn)備工作,有助于全面深入掌握影響整個實驗項目的各種因素,增強實驗教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的獨立科研創(chuàng)新精神[10]。
2.3.2" 課前預(yù)習(xí)" 教師在開課前把進(jìn)入實驗室的注意事項、本學(xué)期的教學(xué)計劃及內(nèi)容發(fā)到微信群。教師在備課的基礎(chǔ)上,歸納出本實驗的知識點和關(guān)鍵點并制作微課、多媒體課件、儀器使用視頻、預(yù)習(xí)任務(wù)等發(fā)布在微信群。學(xué)生自主學(xué)習(xí),自主完成預(yù)習(xí)任務(wù),并以組為單位討論難點,查閱相關(guān)資料,制作實驗項目內(nèi)容的PPT或?qū)嶒炰浵?、實驗動畫模擬等,課堂上推選代表上臺展示講解。
2.3.3" 課堂教學(xué)" 首先,教師隨機選取兩組進(jìn)行臺上展示,講解實驗內(nèi)容,其他組的學(xué)生討論并提出問題,評價講解效果。其次,每組提出在預(yù)習(xí)時遇到的不能解決的問題,教師啟發(fā)式引導(dǎo)學(xué)生思考,以組為單位進(jìn)行課堂討論,發(fā)言探索問題的答案。最后,教師點評學(xué)生的發(fā)言,并給出合理的答案,可通過提問了解自主學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)情況,組織小組討論、評價他人預(yù)習(xí)效果。實驗中,教師在密切關(guān)注每個實驗小組實驗的情況,及時糾正不規(guī)范之處,提示學(xué)生認(rèn)真實驗,記錄實驗結(jié)果。實驗后,教師總結(jié)歸納出學(xué)生實驗中遇到的問題,并增加課堂討論探究互動環(huán)節(jié),分析實驗結(jié)果,找出實驗失敗原因,提出實驗改進(jìn)措施。這樣不僅可以活躍課堂氣氛,加深學(xué)生對實驗的理解,而且可以激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。
2.3.4" 課外互動、提升" 課后,學(xué)生如有問題可通過微信進(jìn)行討論、請教,教師針對性地進(jìn)行個別輔導(dǎo),及時解答問題。學(xué)生還可通過微信群反饋教學(xué)意見,教師根據(jù)反饋及時改進(jìn)教學(xué)方案,提高教學(xué)質(zhì)量。教師通過微信群發(fā)布新的實驗技術(shù)、科研動態(tài)等方面的內(nèi)容,拓寬學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)生的興趣。最后,學(xué)生提交實驗報告和實驗總結(jié),教師總結(jié)問題討論,進(jìn)行實驗測評。加大實驗室開放力度,讓更多的學(xué)生在課外時間進(jìn)入實驗室,促進(jìn)學(xué)生主動實踐,培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力;建立實驗項目資源庫,可與大學(xué)生創(chuàng)新項目相結(jié)合,學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)和興趣,自主選題、自主設(shè)計、自主完成,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力、綜合科研能力和創(chuàng)新思維,為將來的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ);鼓勵和支持學(xué)生積極參加各類學(xué)科競賽、科普活動等,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
2.4" 構(gòu)建科學(xué)合理的實驗評價體系
新的考核體系應(yīng)注重過程,淡化成績,采用多方位的考核體系,通過將平時實驗成績、實驗報告和自主實驗研究性論文相結(jié)合的辦法進(jìn)行評定。其中,平時實驗成績考核學(xué)生實驗預(yù)習(xí)、出勤率、課堂紀(jì)律、實驗操作的規(guī)范性和實驗結(jié)果;實驗報告考查報告格式的規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理的得當(dāng)性、實驗結(jié)果的合理性、分析討論的深入性和創(chuàng)新性;自主實驗研究性論文考查對知識的應(yīng)用,實驗設(shè)計的合理性、創(chuàng)新性??己藨?yīng)采用實驗小組考核和自我考核相結(jié)合的形式,實驗小組總結(jié)和匯報整個實驗開展情況,個人自我總結(jié)自己所承擔(dān)工作,最后得出綜合考評成績。這樣既培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力、團隊協(xié)作能力及創(chuàng)新能力,又為其將來進(jìn)行科學(xué)研究奠定堅實的基礎(chǔ)。
多元化評價教師的教學(xué)效果,提高教師的教學(xué)積極性。加大教學(xué)督導(dǎo)力量,組織教學(xué)監(jiān)督專家進(jìn)行聽課、指導(dǎo),對教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進(jìn)行評價反饋;利用課堂內(nèi)外、線上線下相結(jié)合方式,學(xué)生對教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)方法、教學(xué)效果等方面進(jìn)行評價;鼓勵教師相互聽課,相互評價教學(xué)效果,反思分析、自我評價。健全教學(xué)評價體系,運用學(xué)生、教學(xué)專家和教師自我評價相結(jié)合的評價方式,全面客觀地評估教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。
2.5" 加大教師隊伍建設(shè),提高教學(xué)水平
引進(jìn)高學(xué)歷實驗技術(shù)人員,充實教學(xué)團隊,提高師生比;完善實驗技術(shù)人員考核和職稱評審方法,提高教師的業(yè)務(wù)水平和教學(xué)積極性;定期組織教師外出培訓(xùn),學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)模式,提高教師的實踐能力;定期組織教學(xué)實驗?zāi)芰Υ筚?,鼓勵教師積極參加,提高教師的實驗教學(xué)能力。
3" 結(jié)束語
為適應(yīng)社會發(fā)展,亟待進(jìn)行生物化學(xué)實驗教學(xué)改革,促使學(xué)生成為主體,實現(xiàn)被動學(xué)習(xí)到主動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)換,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,為新農(nóng)科建設(shè)提供創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。
參考文獻(xiàn)
[1] 張祺午.新農(nóng)科:怎么看,如何辦[J].職業(yè)技術(shù)教育,2019,40(30):1.
[2] 韓天琪.新農(nóng)科:新在“農(nóng)”,也新在“科”[N].中國科學(xué)報,2019-8-13(5).
[3] 鄒艷芳,章立新,高明,等“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”與實驗教學(xué)的協(xié)同關(guān)系[J].實驗技術(shù)與管理,2016,9(33):172-174,185.
[4] 楊棟林,廖文雪,林萬華,等.PBL教學(xué)法在生物化學(xué)實驗教學(xué)中的實踐[J].廣東化工,2020,47(6):220-221.
[5] 劉群.應(yīng)用型本科高校生物化學(xué)實驗教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新[J].吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報,2019,28(4):92-94.
[6] 陳欣,王海香.“新農(nóng)科”背景下地方農(nóng)林院校實踐教學(xué)探索與研究[J].中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報,2020(3):187-188.
[7] 徐玲,魏恒偉,魏靈靈,等.基礎(chǔ)無機化學(xué)實驗課程思政的探索與實踐:以氧化型石墨烯制備實驗為例[J].大學(xué)化學(xué),2020,36(3):76-82.
[8] 張桂齋,苗峰,周曉艷,等.新農(nóng)科背景下儀器分析課堂改革初探[J].山東化工,2020,49(6):193-194.
[9] 馬超,曽紅,王宏祥.線上線下混合實驗教學(xué)模式研究[J].實驗室研究與探索,2019,38(5):185-189.
[10] 丁佳紅,柴瑞娟,薛正蓮.基于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)下的高校生物化學(xué)實驗教學(xué)改革[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,47(19):277-279,282.
*項目來源:2020年華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)改革項目“新農(nóng)科背景下基于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的生物化學(xué)實驗教學(xué)改革研究”(項目編號:k20203)。
作者:許燕珍,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)實驗與實踐訓(xùn)練中心,實驗師,研究方向為生化實驗教學(xué)與實驗室管理;詹福建,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)實驗與實踐訓(xùn)練中心,高級實驗師,研究方向為生化實驗教學(xué)與實驗室管理(510642)。