生物化學(xué)實驗教學(xué)的改革
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摘要“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的發(fā)展為教師打開新的教學(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)是食品專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,生物化學(xué)實驗教學(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,對生物化學(xué)實驗課程進行改革,主要包括建立生物化學(xué)實驗的微信教學(xué)平臺,采用傳統(tǒng)教學(xué)方法結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源充實實驗內(nèi)容,將實驗總結(jié)部分進行強化,開設(shè)課外開放實驗補充生物化學(xué)實驗,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);實驗教學(xué);教學(xué)改革;微信教學(xué)平臺
1建立生物化學(xué)實驗微信教學(xué)平臺
2015年，總理在政府工作報告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來，“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)改造和影響了多個傳統(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)時間有限等問題[4]。隨著智能手機的普及，當(dāng)代大學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣性地利用手機進行信息的搜索與知識的查閱，微信是當(dāng)代大學(xué)生較常用的一種交流方式。微信工作平臺因在信息傳播中具有及時、互動性、廣泛性、高效性和低成本等特點[5]，近年來備受教育工作者的青睞。在生物化學(xué)實驗教學(xué)中，構(gòu)建一個微信教學(xué)平臺，用于輔助實驗教學(xué)，力爭為學(xué)生創(chuàng)造一個可以自主學(xué)習(xí)、隨時溝通、互動互享的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，實現(xiàn)輕松愉快地學(xué)習(xí)，從而提高生物化學(xué)實驗的教學(xué)效果。
2傳統(tǒng)教學(xué)方法結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源共建實驗內(nèi)容
把網(wǎng)絡(luò)資源和信息技術(shù)應(yīng)用于生物化學(xué)實驗中，補充和完善生物化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.1生物化學(xué)實驗基本部分的建設(shè)
渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院的生物化學(xué)實驗共開設(shè)4個大實驗：蛋白質(zhì)的性質(zhì)及酶活性實驗、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。原來是以傳統(tǒng)方式進行教學(xué)，學(xué)生預(yù)習(xí)實驗，教師在實驗課上進行講解和演示，學(xué)生根據(jù)要求按小組進行實驗，每個小組2~3人，每次實驗課有14~16人。一個實驗結(jié)束后，大部分學(xué)生都能比較認真地按教師的要求完成整個實驗，但對每個實驗的原理理解不透徹?，F(xiàn)在將這些實驗的操作制成視頻，教師在制作視頻的過程中，將一些原理進行講解；對于每個實驗中涉及的重要儀器、工具進行單獨的操作視頻講解，如微量儀器的使用、高速冷凍離心機的使用等；視頻中對預(yù)期的實驗結(jié)果進行啟發(fā)式提問；對實驗中需要注意的問題也進行說明，并將這些資料于實驗教學(xué)平臺供學(xué)生參考學(xué)習(xí)。在實際教學(xué)中，除了給學(xué)生提供相應(yīng)的實驗參考書外，還將相關(guān)的實驗視頻于實驗教學(xué)平臺，學(xué)生通過關(guān)注微信教學(xué)平臺的學(xué)習(xí)資源，選擇合適的時間和地點，進行學(xué)習(xí)安排，通過這種方式，解決學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)。學(xué)生在觀看實驗課件和視頻時，結(jié)合教材，對難以掌握和理解的知識點反復(fù)觀看學(xué)習(xí)，并將不明白的知識點做好記錄，通過微信教學(xué)平臺與老師進行交流討論。學(xué)生在這種教學(xué)模式下，對實驗原理、實驗相關(guān)的儀器、工具進行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，同時對實驗結(jié)果有了初步預(yù)測，這樣學(xué)生可以提出問題，帶著問題上課，通過這種教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高實驗操作的準(zhǔn)確性。
2.2生物化學(xué)實驗延伸內(nèi)容建設(shè)
2.2.1利用網(wǎng)絡(luò)資源充實實驗內(nèi)容
生物化學(xué)實驗中有許多實驗操作步驟復(fù)雜、本科實驗室無法進行生物化學(xué)研究的前沿實驗內(nèi)容，雖然這些實驗技術(shù)不需要本科生必須掌握，但這些實驗可以幫助學(xué)生很好地理解生物化學(xué)的抽象原理、難點內(nèi)容等。隨著實驗技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，這些實驗內(nèi)容對于食品專業(yè)的學(xué)生繼續(xù)深造有很大作用，很多學(xué)生想要了解這些實驗，于是對這些實驗的相關(guān)資料和視頻進行整理，供學(xué)生學(xué)習(xí)。教師還把一些生物化學(xué)實驗技術(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。如在實驗教學(xué)中安排了蛋白質(zhì)性質(zhì)實驗，而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相關(guān)實驗在本科階段不開設(shè)，但這部分理論教學(xué)內(nèi)容又是本科教學(xué)的重點內(nèi)容，學(xué)生在理解蛋白質(zhì)空間構(gòu)象時比較困難，因此對后續(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)代謝過程中酶的活性調(diào)節(jié)機制，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，學(xué)生對這些內(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)生利用課余時間認識蛋白質(zhì)的高級結(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)生對知識的理解。
2.2.2實驗總結(jié)建設(shè)
學(xué)生完成每個實驗項目后，都有一些實驗心得，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)備感覺如何，應(yīng)該注意什么；實驗中出現(xiàn)的一些問題、趣事等，讓學(xué)生整理這些經(jīng)驗、教訓(xùn)，從學(xué)生的角度去發(fā)現(xiàn)問題，教師把這些經(jīng)驗整理、歸類，制作成課件于生物化學(xué)實驗微信教學(xué)平臺，供大家參考學(xué)習(xí)，并提醒學(xué)生不再出現(xiàn)類似錯誤，有助于更好地進入實驗狀態(tài)。有些實驗結(jié)束后，要求學(xué)生思考“如果這個實驗繼續(xù)往下做，你會設(shè)計什么樣的實驗”，如實驗中測定口腔中唾液淀粉酶的活性，實驗中安排每2名學(xué)生1組，測定1名同學(xué)的唾液淀粉酶活性，實驗結(jié)束后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，個體間酶活差異比較大，所以學(xué)生提出可以按性別、體型、高矮進行分別測定，總結(jié)這些人群酶活的特點。通過這些實驗總結(jié)工作，能夠調(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性，提高實驗課教學(xué)效果。
2.3開設(shè)課外開放實驗補充生物化學(xué)實驗
因為生物化學(xué)實驗的教學(xué)學(xué)時有限，所以只開設(shè)一些本科必修的實驗，主要包括提取、分離、蛋白質(zhì)濃度測定、電泳、薄層層析等實驗，這些實驗不能滿足學(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，開設(shè)了開放實驗。把一些實驗時間比較長、實驗操作比較復(fù)雜的實驗，開設(shè)成開放實驗，如蛋白質(zhì)的柱層析實驗，DNA的PCR擴增實驗，DNA的酶切實驗，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)的實驗制作成視頻，傳到生物化學(xué)實驗微信教學(xué)平臺，供學(xué)生參考學(xué)習(xí)，再進行開放實驗的選擇，學(xué)生3~4人自由組合成小組，從實驗準(zhǔn)備開始，整個實驗學(xué)生獨立操作，教師指導(dǎo)，學(xué)生與教師自由交流學(xué)習(xí)。因為由學(xué)生自己選擇開放實驗，所以其積極性都很高，實驗效果也很好，學(xué)生能較好掌握各個實驗的操作技能，也很好地補充了考研學(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)平臺的基礎(chǔ)上，為了更好地提高實驗效果，開設(shè)討論板塊，教師對相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容提出討論的問題，學(xué)生也可以提出問題，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上給予一定體現(xiàn)。通過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展教學(xué)；通過查閱、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)生的知識結(jié)構(gòu)。
3考核體系的完善
教學(xué)方法進行改革，相應(yīng)的考核方式也要進行修改。一直以來，生物化學(xué)實驗考核內(nèi)容主要包括預(yù)習(xí)報告、實驗報告、操作、討論、出勤等項目。建立生物化學(xué)實驗微信教學(xué)平臺后，在考核項目里增加了一些新的考核細節(jié)，將學(xué)生參與微信教學(xué)平臺的情況給予一定成績。如在課前預(yù)習(xí)考核中，教師會讓學(xué)生演示一些簡單的實驗步驟，并要求學(xué)生指出每步的注意事項；教師在演示的過程中講解實驗步驟的同時，要求學(xué)生對相應(yīng)步驟原理、注意事項進行說明，根據(jù)學(xué)生的實際表現(xiàn)給予相應(yīng)的成績；實驗報告要求由紙質(zhì)版和電子版兩部分構(gòu)成，紙質(zhì)版部分主要包括實驗原理、步驟、結(jié)果、討論，電子版的實驗報告包括實驗過程和結(jié)果的實物相片，以電子版的形式上交，教師根據(jù)實際情況給分；討論部分增加了學(xué)生在微信教學(xué)平臺的討論情況。
4結(jié)語
生物化學(xué)實驗教學(xué)改革是從事生物化學(xué)實驗教學(xué)工作的老師不斷探索的課題，教師既希望在有限的學(xué)時里將必修的實驗技術(shù)教給學(xué)生，又希望學(xué)生掌握一些生物化學(xué)實驗相關(guān)的前沿知識，為今后的繼續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代的發(fā)展加快了教學(xué)模式的改革，為教師打開新的教學(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，將被動的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?，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)實驗教學(xué)中，建立生物化學(xué)實驗微信教學(xué)平臺，取得一些成果；結(jié)合微信教學(xué)平臺，開設(shè)生物化學(xué)開放實驗，充實生物化學(xué)實驗內(nèi)容，對于打算繼續(xù)深造、考研或考博的學(xué)生，提供更多學(xué)習(xí)機會。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)實驗教學(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
