实验教育论文：生化教学变革研究

本文作者：李恩张庭廷作者单位：安徽师范大学生命科学学院

优化实验教学内容

1注重实验内容的先进性

生物化学是近年来发展最迅速的学科之一，新的知识、技术和仪器不断涌现，对生物化学实验教学提出了更高的要求。因此，对实验内容必须进行适时更新，将国内外先进的实验内容融汇到教学中去。在保留经典实验技术的基础上，应及时删减比较陈旧的实验，适当增添新的实验内容，使学生接触了解本学科的一些新技术和新仪器，如高速冷冻离心机技术、自控测定操作技术、双向电泳技术、PCR扩增技术、印迹技术、质谱分析技术、高效液相色谱技术等。这些新的实验内容，除有条件的(如PCR扩增技术)开设实验外，不能开设的则结合基本生物化学实验技术来介绍或通过研究性实验途径来解决。通过对实验内容的更新，一方面使学生接触到本学科的新技术和新手段，另一方面又使学生了解所学学科的应用前景，增强学习兴趣，激励其参加科学研究的积极性。

2注重实验内容的层次性

针对传统生化实验内容单一和偏验证性的不足，根据不同实验内容的教学目标，将实验分为3个层次，即基础性实验、综合性实验和研究性实验［3］。3类实验由于目的和要求各有侧重，对学生的要求和锻炼也不同，因此，在实验设置上，在保留4类生化基本技术(层析、电泳、离心、分光光度技术)中最基本、最具代表性的基础性实验的基础上，尽量增设综合性实验和研究性实验，以更好地调动学生学习的主动性，培养、提高学生的综合实验技能。其中，研究性实验由于涉及到科研实际，其题目一般来自于实验教学改革内容、教研室科研项目和学校大学生创新性实验计划项目，而且需要结合实验室开放制度来组织实施。

3注重实验内容的延展性

生化实验内容大多数都是对前人实验成果的重复和再验证，许多都已被视为经典，如果只是按照实验指导来讲解和操作，教学将显得呆板枯燥，学生容易产生应付和厌烦情绪，养成被动实验、懒于思考的不良习惯，难以激发学生的主体意识和创新能力。因此，必须对实验内容进行再加工，注入一些学生感兴趣的内容。具体做法是结合学生的生活实际，对原有实验内容进行适当拓展，即采用教师引导和学生自主探究相结合的方式进行。例如，“VC的定量测定———2，6－二氯酚靛酚滴定法”实验，通常都是测定给定实验材料(辣椒)的VC含量，学生按照实验指导上的内容进行操作，实验显得僵化、死板。为改变这种被动情况，我们对实验内容进行了适当拓展，让学生自带实验材料，每组(2人一组)至少做2个样品，而且各组之间样品尽量不重复。不同材料在实验过程中出现的问题，学生必须自己解决，如一些材料的浆状物泡沫较多，不易定容;一些材料的滤液颜色较深，影响滴定终点的辨别等。同时，安排有兴趣的组对同一材料进行碘滴定法测定，对结果进行分析并比较两种滴定法的差异。通过这样的实验，不仅达到了实验目的，而且实验内容丰富鲜活多了，学生通过亲身实践了解到一些常见蔬菜、水果的VC含量，更重要的是激发了学生的求知欲，培养了学生在实验中分析、解决问题的能力，增强创新意识。学生普遍反映这样的实验课他们很感兴趣，而且收获颇多。再如，3，5－二硝基水杨酸定糖法实验，这是还原糖定量测定的经典实验，实验内容较为单一，主要是熟悉和掌握分光光度计的原理和使用方法，学生的积极性不高。鉴此，可结合实验对内容进行一定的拓展:其原理利用了糖还原性，那么还原性糖有哪些?如何鉴定还原糖?还原糖还有哪些测定方法?这些方法优缺点如何等，通过这样的延伸和拓展，不仅丰富了实验内容，更重要的是激发了学生的思维能力和创新能力，并且取得了非常好的教学效果。

实验教学模式的改革

1重视学生课前预习

学生的课前预习既是实验的有机组成部分，又是实验的顺利进行的基础和保障，因此，必须给予高度重视。每次实验前要求学生以小组为单位对实验内容进行认真预习，同时提供相关材料引导学生思考，要求学生结合相关实验内容和提出的问题，在查阅有关资料的基础上撰写预习报告，包括实验原理、简要步骤、实验中可能出现的问题及解决方案、注意事项和实验预期结果。预习报告不能照搬书本，要用自己的语言来组织，课前交给老师审阅。课前预习相当于在头脑中先进行了一次实验操作，加深了解和掌握实验的目的，避免实验时手忙脚乱，并可收到事半功倍的效果。

2要求学生参与实验准备

实验准备作为完整实验的重要部分［4］，以往一直由教师负责，而实验的准备工作常常要比后续的实验更有锻炼价值和探索性，但学生不能参与其中，对实验的完整性缺乏了解，得不到应有的技能训练，甚至造成学生上了一学期实验课后连试剂还不会配制的现象，影响学生今后独立开展实验工作。因此，实验准备工作教师不能包办，学生必须要全程参与。我们将班级学生分成几组，利用课余时间和双休日轮流帮助教师进行实验准备。在准备实验前，教师指导学生制定实验准备计划，计划包括样品采集与处理、试剂配制、仪器安装与调试、预实验开设时间等;在准备过程中，教师起指导作用，各项具体的准备工作则由学生承担，同时鼓励学生对实验进行改进和创新。实验准备过程别严格规范预试验环节，因为通过预试验不仅使参与者的实验技能得到训练、熟悉实验操作过程，还能检验准备工作是否到位，及时发现实验过程存在的问题并加以解决。通过让学生参与实验准备，使学生意识到自己是实验的主体，教师的角色只是引导帮助其完成实验。实践表明，学生对实验准备非常投入，并能对实验提出一些很好的意见和建议，对教师来说也是一个学习和提高的过程。

3规范实验报告的撰写

实验报告是实验的重要部分，过去学生都是照抄黑板或实验指导，然后附上实验数据、结果或图表就算完成。这种机械式的实验报告对于培养学生的能力没有丝毫的帮助，因此，必须对实验报告提出规范、科学的要求，使其成为实验全过程的真实再现和学生全程参与的真实写照。我们把生化实验报告按要求将内容划分为3个部分:一是简要概述部分，包括实验目的要求、基本原理、器材与试剂、操作步骤;二是实验记录部分，包括实验条件、仪器参数、实验现象与数据的记录;三是分析与讨论部分，包括实验结果与讨论、实验中出现的问题、异常现象、注意事项、实验改进建议等。第一部分要求语言简洁，不得照抄书本与黑板;第二部分要求真实详尽，同时力求体现出实验者的思维过程［5］，坚决杜绝为了实验结果随意更改记录，以培养学生严谨、求真的科学态度和作风;第三部分是实验报告的重点，尤其是对实验中出现的问题和异常现象要进行分析与探讨，提出改进措施和方案，以培养学生分析问题、解决问题的能力和创新意识。这样的实验报告就相当于一篇简单的科研论文，为学生今后撰写毕业论文和科研论文打下坚实基础。

4尝试多媒体辅助实验教学

目前，多媒体手段在理论课教学中应用较为普遍，而在实验课教学中使用很少。实际上，实验课相对于理论课在某种程度上更适合于多媒体教学，特别是在讲授比较抽象的实验原理、仪器介绍与使用、操作演示等方面，多媒体手段可使教学内容形象直观、生动有趣，增大教学信息量，降低复杂实验的难度，提高教学效果。通常做法是在老师正式讲解前，展示实验多媒体课件，使学生对实验原理和操作步骤等有更感性认识，便于教师的讲解和后续操作的进行。另外，把一些由于条件限制而不能开设的实验，如涉及新技术和新仪器实验等，也可通过多媒体演示手段加以弥补，使学生获得同样的感性认知。由于有多媒体辅助手段，在认真预习并参与实验准备的基础上，实际教学中还尝试由学生来讲解实验，教师进行补充和点评，这种做法既锻炼了学生的语言表达能力，又活跃了课堂气氛，非常受学生欢迎。

实验考核方式的改进

如何对学生实验课的成绩进行公正、公平和客观的评定，一直是实验课教学改革的重点［6］。针对传统生物化学实验课程考核方式的不足，将生物化学实验从理论课中解放出来，成为一门独立课程。在此基础上，为使成绩评定科学合理，在参考其他院校实验考核改革的基础上，依据学生在实验各个环节的表现情况，采用注重过程的多元评价体系，将实验课成绩分为实验态度(20%)、实验操作(30%)、实验报告(30%)和期末实验考试(20%)4个部分(见图1)。实验态度主要考核学生的平时参与实验准备情况、协作能力和学习态度;实验操作主要考核学生实验过程中的操作能力和操作规范情况;实验报告分为预习报告、实验准备计划和课堂实验报告，主要考核学生的报告撰写能力，特别是实验现象的观察、实验结果的分析和综合能力，批改时均采取打分制，对有独特见解或有创新思维的实验报告给予适当加分，期末分别取平均分，按预习报告30%、实验准备计划30%和课堂实验报告40%计算出实验报告成绩;期末实验考试包括实验理论考试和实验操作考试，主要考核学生对实验原理的掌握和操作技能及常用仪器的正确使用。新的成绩评定方法虽然增加了教师的工作量，但由于其能对学生作出全面正确的评价，从根本上改变了长期以来实验课程考核中重结果轻过程的倾向，极大地调动了学生的主动性和积极性，提高了学生对实验过程的热情和重视程度，因此，受到学生的广泛认可。