生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
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摘要“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的發(fā)展為教師打開(kāi)新的教學(xué)空間,教師不斷優(yōu)化教學(xué)方法,加快教學(xué)模式的改革;充分利用信息資源,更加合理有效地將新的內(nèi)容融入到教學(xué)中。生物化學(xué)是食品專(zhuān)業(yè)非常重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物化學(xué)理論課教學(xué)的重要組成部分,結(jié)合現(xiàn)在高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)信息資源,對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革,主要包括建立生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微信教學(xué)平臺(tái),采用傳統(tǒng)教學(xué)方法結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,將實(shí)驗(yàn)總結(jié)部分進(jìn)行強(qiáng)化,開(kāi)設(shè)課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充生物化學(xué)實(shí)驗(yàn),建立在線答疑和交流系統(tǒng),完善考核體系,在教學(xué)中取得一定效果。
關(guān)鍵詞生物化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革;微信教學(xué)平臺(tái)
1建立生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)微信教學(xué)平臺(tái)
2015年，總理在政府工作報(bào)告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)改造和影響了多個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)[3]，也在一定程度上解決了傳統(tǒng)課堂教學(xué)中內(nèi)容有限、教學(xué)時(shí)間有限等問(wèn)題[4]。隨著智能手機(jī)的普及，當(dāng)代大學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣性地利用手機(jī)進(jìn)行信息的搜索與知識(shí)的查閱，微信是當(dāng)代大學(xué)生較常用的一種交流方式。微信工作平臺(tái)因在信息傳播中具有及時(shí)、互動(dòng)性、廣泛性、高效性和低成本等特點(diǎn)[5]，近年來(lái)備受教育工作者的青睞。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，構(gòu)建一個(gè)微信教學(xué)平臺(tái)，用于輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，力爭(zhēng)為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)可以自主學(xué)習(xí)、隨時(shí)溝通、互動(dòng)互享的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)輕松愉快地學(xué)習(xí)，從而提高生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。
2傳統(tǒng)教學(xué)方法結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源共建實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
把網(wǎng)絡(luò)資源和信息技術(shù)應(yīng)用于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，補(bǔ)充和完善生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.1生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本部分的建設(shè)
渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)共開(kāi)設(shè)4個(gè)大實(shí)驗(yàn)：蛋白質(zhì)的性質(zhì)及酶活性實(shí)驗(yàn)、植物組織中總DNA的提取、DNA的瓊脂糖凝膠電泳、薄層色譜法分離氨基酸。原來(lái)是以傳統(tǒng)方式進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，教師在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行講解和演示，學(xué)生根據(jù)要求按小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每個(gè)小組2~3人，每次實(shí)驗(yàn)課有14~16人。一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，大部分學(xué)生都能比較認(rèn)真地按教師的要求完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，但對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理理解不透徹?，F(xiàn)在將這些實(shí)驗(yàn)的操作制成視頻，教師在制作視頻的過(guò)程中，將一些原理進(jìn)行講解；對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)中涉及的重要儀器、工具進(jìn)行單獨(dú)的操作視頻講解，如微量?jī)x器的使用、高速冷凍離心機(jī)的使用等；視頻中對(duì)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行啟發(fā)式提問(wèn)；對(duì)實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題也進(jìn)行說(shuō)明，并將這些資料于實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)供學(xué)生參考學(xué)習(xí)。在實(shí)際教學(xué)中，除了給學(xué)生提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參考書(shū)外，還將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻于實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生通過(guò)關(guān)注微信教學(xué)平臺(tái)的學(xué)習(xí)資源，選擇合適的時(shí)間和地點(diǎn)，進(jìn)行學(xué)習(xí)安排，通過(guò)這種方式，解決學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)。學(xué)生在觀看實(shí)驗(yàn)課件和視頻時(shí)，結(jié)合教材，對(duì)難以掌握和理解的知識(shí)點(diǎn)反復(fù)觀看學(xué)習(xí)，并將不明白的知識(shí)點(diǎn)做好記錄，通過(guò)微信教學(xué)平臺(tái)與老師進(jìn)行交流討論。學(xué)生在這種教學(xué)模式下，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)相關(guān)的儀器、工具進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有了初步預(yù)測(cè)，這樣學(xué)生可以提出問(wèn)題，帶著問(wèn)題上課，通過(guò)這種教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性。
2.2生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)延伸內(nèi)容建設(shè)
2.2.1利用網(wǎng)絡(luò)資源充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有許多實(shí)驗(yàn)操作步驟復(fù)雜、本科實(shí)驗(yàn)室無(wú)法進(jìn)行生物化學(xué)研究的前沿實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，雖然這些實(shí)驗(yàn)技術(shù)不需要本科生必須掌握，但這些實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生很好地理解生物化學(xué)的抽象原理、難點(diǎn)內(nèi)容等。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)于食品專(zhuān)業(yè)的學(xué)生繼續(xù)深造有很大作用，很多學(xué)生想要了解這些實(shí)驗(yàn)，于是對(duì)這些實(shí)驗(yàn)的相關(guān)資料和視頻進(jìn)行整理，供學(xué)生學(xué)習(xí)。教師還把一些生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)查閱方法制作成視頻，發(fā)給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)需要下載。如在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中安排了蛋白質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)實(shí)驗(yàn)在本科階段不開(kāi)設(shè)，但這部分理論教學(xué)內(nèi)容又是本科教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生在理解蛋白質(zhì)空間構(gòu)象時(shí)比較困難，因此對(duì)后續(xù)與之有關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)有一定影響，如在學(xué)習(xí)物質(zhì)代謝過(guò)程中酶的活性調(diào)節(jié)機(jī)制，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化與其功能間的關(guān)系等內(nèi)容時(shí)，學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容的理解不是很透徹。于是，將目前比較好的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)PDB（proteindatabank）[6]、UniProtKB等操作方法制作成教學(xué)視頻，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)，了解目前蛋白質(zhì)的研究水平，為更好地學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容做準(zhǔn)備，大大提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。
2.2.2實(shí)驗(yàn)總結(jié)建設(shè)
學(xué)生完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，都有一些實(shí)驗(yàn)心得，如第一次接觸微量移液器，第一次接觸凝膠成像系統(tǒng)等，接觸新儀器設(shè)備感覺(jué)如何，應(yīng)該注意什么；實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些問(wèn)題、趣事等，讓學(xué)生整理這些經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，從學(xué)生的角度去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，教師把這些經(jīng)驗(yàn)整理、歸類(lèi)，制作成課件于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)微信教學(xué)平臺(tái)，供大家參考學(xué)習(xí)，并提醒學(xué)生不再出現(xiàn)類(lèi)似錯(cuò)誤，有助于更好地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。有些實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生思考“如果這個(gè)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)往下做，你會(huì)設(shè)計(jì)什么樣的實(shí)驗(yàn)”，如實(shí)驗(yàn)中測(cè)定口腔中唾液淀粉酶的活性，實(shí)驗(yàn)中安排每2名學(xué)生1組，測(cè)定1名同學(xué)的唾液淀粉酶活性，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，個(gè)體間酶活差異比較大，所以學(xué)生提出可以按性別、體型、高矮進(jìn)行分別測(cè)定，總結(jié)這些人群酶活的特點(diǎn)。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)總結(jié)工作，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果。
2.3開(kāi)設(shè)課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)
因?yàn)樯锘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)學(xué)時(shí)有限，所以只開(kāi)設(shè)一些本科必修的實(shí)驗(yàn)，主要包括提取、分離、蛋白質(zhì)濃度測(cè)定、電泳、薄層層析等實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)不能滿足學(xué)生以后的繼續(xù)深造學(xué)習(xí)。為滿足不同學(xué)生的要求，開(kāi)設(shè)了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。把一些實(shí)驗(yàn)時(shí)間比較長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)操作比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，開(kāi)設(shè)成開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，如蛋白質(zhì)的柱層析實(shí)驗(yàn)，DNA的PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)，DNA的酶切實(shí)驗(yàn)，蛋白質(zhì)的SDS-PAGE和Native-PAGE電泳等，學(xué)生根據(jù)興趣選擇。教師將相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)制作成視頻，傳到生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)微信教學(xué)平臺(tái)，供學(xué)生參考學(xué)習(xí)，再進(jìn)行開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的選擇，學(xué)生3~4人自由組合成小組，從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備開(kāi)始，整個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生獨(dú)立操作，教師指導(dǎo)，學(xué)生與教師自由交流學(xué)習(xí)。因?yàn)橛蓪W(xué)生自己選擇開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，所以其積極性都很高，實(shí)驗(yàn)效果也很好，學(xué)生能較好掌握各個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作技能，也很好地補(bǔ)充了考研學(xué)生的需求。
2.4建立在線答疑和交流系統(tǒng)
在生物化學(xué)微信教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，為了更好地提高實(shí)驗(yàn)效果，開(kāi)設(shè)討論板塊，教師對(duì)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容提出討論的問(wèn)題，學(xué)生也可以提出問(wèn)題，老師和同學(xué)自由參加討論。根據(jù)學(xué)生參加討論的情況，教師在最后的考核成績(jī)上給予一定體現(xiàn)。通過(guò)這樣的交流增加了師生間、同學(xué)間的感情，創(chuàng)造了寬松和諧的教學(xué)環(huán)境，有助于教師更好地開(kāi)展教學(xué)；通過(guò)查閱、整理、分析網(wǎng)絡(luò)信息資料，培養(yǎng)了學(xué)生利用信息資源的能力，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)信息資源為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源，完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
3考核體系的完善
教學(xué)方法進(jìn)行改革，相應(yīng)的考核方式也要進(jìn)行修改。一直以來(lái)，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容主要包括預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、操作、討論、出勤等項(xiàng)目。建立生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)微信教學(xué)平臺(tái)后，在考核項(xiàng)目里增加了一些新的考核細(xì)節(jié)，將學(xué)生參與微信教學(xué)平臺(tái)的情況給予一定成績(jī)。如在課前預(yù)習(xí)考核中，教師會(huì)讓學(xué)生演示一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟，并要求學(xué)生指出每步的注意事項(xiàng)；教師在演示的過(guò)程中講解實(shí)驗(yàn)步驟的同時(shí)，要求學(xué)生對(duì)相應(yīng)步驟原理、注意事項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)給予相應(yīng)的成績(jī)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求由紙質(zhì)版和電子版兩部分構(gòu)成，紙質(zhì)版部分主要包括實(shí)驗(yàn)原理、步驟、結(jié)果、討論，電子版的實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的實(shí)物相片，以電子版的形式上交，教師根據(jù)實(shí)際情況給分；討論部分增加了學(xué)生在微信教學(xué)平臺(tái)的討論情況。
4結(jié)語(yǔ)
生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是從事生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的老師不斷探索的課題，教師既希望在有限的學(xué)時(shí)里將必修的實(shí)驗(yàn)技術(shù)教給學(xué)生，又希望學(xué)生掌握一些生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的前沿知識(shí)，為今后的繼續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代的發(fā)展加快了教學(xué)模式的改革，為教師打開(kāi)新的教學(xué)空間，改變教師的傳統(tǒng)教學(xué)理念，不斷優(yōu)化教學(xué)方法，充分利用信息資源，更加合理有效地將新的內(nèi)容融入到教學(xué)中，將被動(dòng)的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。為此，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，建立生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)微信教學(xué)平臺(tái)，取得一些成果；結(jié)合微信教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)設(shè)生物化學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，充實(shí)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)于打算繼續(xù)深造、考研或考博的學(xué)生，提供更多學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。這種教學(xué)方法的改革，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改變了傳統(tǒng)教學(xué)方法，為高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革提供參考資料。
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作者：呂艷芳 周穎 馬春穎 李穎暢 李秀霞 劉賀 單位：渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 渤海大學(xué)教務(wù)處
