生物化學實驗教學的改革

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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空間,教師不斷優(yōu)化教學方法,加快教學模式的改革;充分利用信息資源,更加合理有效地將新的內(nèi)容融入到教學中。生物化學是食品專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎課,生物化學實驗教學是生物化學理論課教學的重要組成部分,結(jié)合現(xiàn)在高速發(fā)展的網(wǎng)絡信息資源,對生物化學實驗課程進行改革,主要包括建立生物化學實驗的微信教學平臺,采用傳統(tǒng)教學方法結(jié)合網(wǎng)絡資源充實實驗內(nèi)容,將實驗總結(jié)部分進行強化,開設課外開放實驗補充生物化學實驗,建立在線答疑和交流系統(tǒng),完善考核體系,在教學中取得一定效果。

關(guān)鍵詞生物化學;實驗教學;教學改革;微信教學平臺

1建立生物化學實驗微信教學平臺

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)課堂教學中內(nèi)容有限、教學時間有限等問題[4]。隨著智能手機的普及，當代大學生已經(jīng)習慣性地利用手機進行信息的搜索與知識的查閱，微信是當代大學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。在生物化學實驗教學中，構(gòu)建一個微信教學平臺，用于輔助實驗教學，力爭為學生創(chuàng)造一個可以自主學習、隨時溝通、互動互享的網(wǎng)絡教學平臺，實現(xiàn)輕松愉快地學習，從而提高生物化學實驗的教學效果。

2傳統(tǒng)教學方法結(jié)合網(wǎng)絡資源共建實驗內(nèi)容

把網(wǎng)絡資源和信息技術(shù)應用于生物化學實驗中，補充和完善生物化學實驗的教學內(nèi)容，充分調(diào)動學生的學習興趣。

2.1生物化學實驗基本部分的建設

渤海大學食品科學與工程學院的生物化學實驗共開設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，學生預習實驗，教師在實驗課上進行講解和演示，學生根據(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平臺供學生參考學習。在實際教學中，除了給學生提供相應的實驗參考書外，還將相關(guān)的實驗視頻于實驗教學平臺，學生通過關(guān)注微信教學平臺的學習資源，選擇合適的時間和地點，進行學習安排，通過這種方式，解決學生預習任務。學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觀看學習，并將不明白的知識點做好記錄，通過微信教學平臺與老師進行交流討論。學生在這種教學模式下，對實驗原理、實驗相關(guān)的儀器、工具進行系統(tǒng)學習，同時對實驗結(jié)果有了初步預測，這樣學生可以提出問題，帶著問題上課，通過這種教學模式，提高學生的學習積極性、提高實驗操作的準確性。

2.2生物化學實驗延伸內(nèi)容建設

2.2.1利用網(wǎng)絡資源充實實驗內(nèi)容

生物化學實驗中有許多實驗操作步驟復雜、本科實驗室無法進行生物化學研究的前沿實驗內(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生很好地理解生物化學的抽象原理、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)的學生繼續(xù)深造有很大作用，很多學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，供學生學習。教師還把一些生物化學實驗技術(shù)的相關(guān)網(wǎng)絡查閱方法制作成視頻，發(fā)給學生，學生根據(jù)需要下載。如在實驗教學中安排了蛋白質(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，但這部分理論教學內(nèi)容又是本科教學的重點內(nèi)容，學生在理解蛋白質(zhì)空間構(gòu)象時比較困難，因此對后續(xù)與之有關(guān)內(nèi)容的學習有一定影響，如在學習物質(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視頻，引導學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，為更好地學習相關(guān)內(nèi)容做準備，大大提高學生對知識的理解。

2.2.2實驗總結(jié)建設

學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，接觸新儀器設備感覺如何，應該注意什么；實驗中出現(xiàn)的一些問題、趣事等，讓學生整理這些經(jīng)驗、教訓，從學生的角度去發(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實驗微信教學平臺，供大家參考學習，并提醒學生不再出現(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，要求學生思考“如果這個實驗繼續(xù)往下做，你會設計什么樣的實驗”，如實驗中測定口腔中唾液淀粉酶的活性，實驗中安排每2名學生1組，測定1名同學的唾液淀粉酶活性，實驗結(jié)束后，學生發(fā)現(xiàn)，個體間酶活差異比較大，所以學生提出可以按性別、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)動學生參與實驗的積極性，提高實驗課教學效果。

2.3開設課外開放實驗補充生物化學實驗

因為生物化學實驗的教學學時有限，所以只開設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生以后的繼續(xù)深造學習。為滿足不同學生的要求，開設了開放實驗。把一些實驗時間比較長、實驗操作比較復雜的實驗，開設成開放實驗，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，學生根據(jù)興趣選擇。教師將相應的實驗制作成視頻，傳到生物化學實驗微信教學平臺，供學生參考學習，再進行開放實驗的選擇，學生3~4人自由組合成小組，從實驗準備開始，整個實驗學生獨立操作，教師指導，學生與教師自由交流學習。因為由學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生的需求。

2.4建立在線答疑和交流系統(tǒng)

在生物化學微信教學平臺的基礎上，為了更好地提高實驗效果，開設討論板塊，教師對相應的教學內(nèi)容提出討論的問題，學生也可以提出問題，老師和同學自由參加討論。根據(jù)學生參加討論的情況，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、同學間的感情，創(chuàng)造了寬松和諧的教學環(huán)境，有助于教師更好地開展教學；通過查閱、整理、分析網(wǎng)絡信息資料，培養(yǎng)了學生利用信息資源的能力，同時網(wǎng)絡信息資源為學生提供豐富的教學資源，完善學生的知識結(jié)構(gòu)。

3考核體系的完善

教學方法進行改革，相應的考核方式也要進行修改。一直以來，生物化學實驗考核內(nèi)容主要包括預習報告、實驗報告、操作、討論、出勤等項目。建立生物化學實驗微信教學平臺后，在考核項目里增加了一些新的考核細節(jié)，將學生參與微信教學平臺的情況給予一定成績。如在課前預習考核中，教師會讓學生演示一些簡單的實驗步驟，并要求學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，要求學生對相應步驟原理、注意事項進行說明，根據(jù)學生的實際表現(xiàn)給予相應的成績；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；討論部分增加了學生在微信教學平臺的討論情況。

4結(jié)語

生物化學實驗教學改革是從事生物化學實驗教學工作的老師不斷探索的課題，教師既希望在有限的學時里將必修的實驗技術(shù)教給學生，又希望學生掌握一些生物化學實驗相關(guān)的前沿知識，為今后的繼續(xù)學習奠定基礎。“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的發(fā)展加快了教學模式的改革，為教師打開新的教學空間，改變教師的傳統(tǒng)教學理念，不斷優(yōu)化教學方法，充分利用信息資源，更加合理有效地將新的內(nèi)容融入到教學中，將被動的學習變?yōu)橹鲃樱行岣邔W生的學習興趣，提高教學質(zhì)量。為此，在生物化學實驗教學中，建立生物化學實驗微信教學平臺，取得一些成果；結(jié)合微信教學平臺，開設生物化學開放實驗，充實生物化學實驗內(nèi)容，對于打算繼續(xù)深造、考研或考博的學生，提供更多學習機會。這種教學方法的改革，提高了學生的學習積極性，改變了傳統(tǒng)教學方法，為高校生物化學實驗教學模式改革提供參考資料。

參考文獻：

[1]張丹,楊瀅,夏俊,等.網(wǎng)絡信息技術(shù)背景下生物化學混合式教學模式的探索與改進[J].齊齊哈爾醫(yī)學院學報,2017,38(19):2320-2322.

[2]韓寒冰,張進鳳.基礎生物化學實驗的教學改革嘗試[J].高校實驗室工作研究,2009(4):7,12.

[3]楊夢潔.中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展演進趨勢及應用現(xiàn)狀[J].中國商論,2018(27):22-24.

作者：呂艷芳 周穎 馬春穎 李穎暢 李秀霞 劉賀 單位：渤海大學食品科學與工程學院 渤海大學教務處