生物化学实验教学的改革

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摘要“互联网+”时代的发展为教师打开新的教学空间,教师不断优化教学方法,加快教学模式的改革;充分利用信息资源,更加合理有效地将新的内容融入到教学中。生物化学是食品专业非常重要的一门专业基础课,生物化学实验教学是生物化学理论课教学的重要组成部分,结合现在高速发展的网络信息资源,对生物化学实验课程进行改革,主要包括建立生物化学实验的微信教学平台,采用传统教学方法结合网络资源充实实验内容,将实验总结部分进行强化,开设课外开放实验补充生物化学实验,建立在线答疑和交流系统,完善考核体系,在教学中取得一定效果。

关键词生物化学;实验教学;教学改革;微信教学平台

1建立生物化学实验微信教学平台

2015年，总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划。随着网络时代的到来，“互联网+”已经改造和影响了多个传统行业[3]，也在一定程度上解决了传统课堂教学中内容有限、教学时间有限等问题[4]。随着智能手机的普及，当代大学生已经习惯性地利用手机进行信息的搜索与知识的查阅，微信是当代大学生较常用的一种交流方式。微信工作平台因在信息传播中具有及时、互动性、广泛性、高效性和低成本等特点[5]，近年来备受教育工作者的青睐。在生物化学实验教学中，构建一个微信教学平台，用于辅助实验教学，力争为学生创造一个可以自主学习、随时沟通、互动互享的网络教学平台，实现轻松愉快地学习，从而提高生物化学实验的教学效果。

2传统教学方法结合网络资源共建实验内容

把网络资源和信息技术应用于生物化学实验中，补充和完善生物化学实验的教学内容，充分调动学生的学习兴趣。

2.1生物化学实验基本部分的建设

渤海大学食品科学与工程学院的生物化学实验共开设4个大实验：蛋白质的性质及酶活性实验、植物组织中总DNA的提取、DNA的琼脂糖凝胶电泳、薄层色谱法分离氨基酸。原来是以传统方式进行教学，学生预习实验，教师在实验课上进行讲解和演示，学生根据要求按小组进行实验，每个小组2~3人，每次实验课有14~16人。一个实验结束后，大部分学生都能比较认真地按教师的要求完成整个实验，但对每个实验的原理理解不透彻。现在将这些实验的操作制成视频，教师在制作视频的过程中，将一些原理进行讲解；对于每个实验中涉及的重要仪器、工具进行单独的操作视频讲解，如微量仪器的使用、高速冷冻离心机的使用等；视频中对预期的实验结果进行启发式提问；对实验中需要注意的问题也进行说明，并将这些资料于实验教学平台供学生参考学习。在实际教学中，除了给学生提供相应的实验参考书外，还将相关的实验视频于实验教学平台，学生通过关注微信教学平台的学习资源，选择合适的时间和地点，进行学习安排，通过这种方式，解决学生预习任务。学生在观看实验课件和视频时，结合教材，对难以掌握和理解的知识点反复观看学习，并将不明白的知识点做好记录，通过微信教学平台与老师进行交流讨论。学生在这种教学模式下，对实验原理、实验相关的仪器、工具进行系统学习，同时对实验结果有了初步预测，这样学生可以提出问题，带着问题上课，通过这种教学模式，提高学生的学习积极性、提高实验操作的准确性。

2.2生物化学实验延伸内容建设

2.2.1利用网络资源充实实验内容

生物化学实验中有许多实验操作步骤复杂、本科实验室无法进行生物化学研究的前沿实验内容，虽然这些实验技术不需要本科生必须掌握，但这些实验可以帮助学生很好地理解生物化学的抽象原理、难点内容等。随着实验技术和信息技术的发展，这些实验内容对于食品专业的学生继续深造有很大作用，很多学生想要了解这些实验，于是对这些实验的相关资料和视频进行整理，供学生学习。教师还把一些生物化学实验技术的相关网络查阅方法制作成视频，发给学生，学生根据需要下载。如在实验教学中安排了蛋白质性质实验，而蛋白质结构相关实验在本科阶段不开设，但这部分理论教学内容又是本科教学的重点内容，学生在理解蛋白质空间构象时比较困难，因此对后续与之有关内容的学习有一定影响，如在学习物质代谢过程中酶的活性调节机制，蛋白质的结构变化与其功能间的关系等内容时，学生对这些内容的理解不是很透彻。于是，将目前比较好的蛋白质结构数据库PDB（proteindatabank）[6]、UniProtKB等操作方法制作成教学视频，引导学生利用课余时间认识蛋白质的高级结构，了解目前蛋白质的研究水平，为更好地学习相关内容做准备，大大提高学生对知识的理解。

2.2.2实验总结建设

学生完成每个实验项目后，都有一些实验心得，如第一次接触微量移液器，第一次接触凝胶成像系统等，接触新仪器设备感觉如何，应该注意什么；实验中出现的一些问题、趣事等，让学生整理这些经验、教训，从学生的角度去发现问题，教师把这些经验整理、归类，制作成课件于生物化学实验微信教学平台，供大家参考学习，并提醒学生不再出现类似错误，有助于更好地进入实验状态。有些实验结束后，要求学生思考“如果这个实验继续往下做，你会设计什么样的实验”，如实验中测定口腔中唾液淀粉酶的活性，实验中安排每2名学生1组，测定1名同学的唾液淀粉酶活性，实验结束后，学生发现，个体间酶活差异比较大，所以学生提出可以按性别、体型、高矮进行分别测定，总结这些人群酶活的特点。通过这些实验总结工作，能够调动学生参与实验的积极性，提高实验课教学效果。

2.3开设课外开放实验补充生物化学实验

因为生物化学实验的教学学时有限，所以只开设一些本科必修的实验，主要包括提取、分离、蛋白质浓度测定、电泳、薄层层析等实验，这些实验不能满足学生以后的继续深造学习。为满足不同学生的要求，开设了开放实验。把一些实验时间比较长、实验操作比较复杂的实验，开设成开放实验，如蛋白质的柱层析实验，DNA的PCR扩增实验，DNA的酶切实验，蛋白质的SDS-PAGE和Native-PAGE电泳等，学生根据兴趣选择。教师将相应的实验制作成视频，传到生物化学实验微信教学平台，供学生参考学习，再进行开放实验的选择，学生3~4人自由组合成小组，从实验准备开始，整个实验学生独立操作，教师指导，学生与教师自由交流学习。因为由学生自己选择开放实验，所以其积极性都很高，实验效果也很好，学生能较好掌握各个实验的操作技能，也很好地补充了考研学生的需求。

2.4建立在线答疑和交流系统

在生物化学微信教学平台的基础上，为了更好地提高实验效果，开设讨论板块，教师对相应的教学内容提出讨论的问题，学生也可以提出问题，老师和同学自由参加讨论。根据学生参加讨论的情况，教师在最后的考核成绩上给予一定体现。通过这样的交流增加了师生间、同学间的感情，创造了宽松和谐的教学环境，有助于教师更好地开展教学；通过查阅、整理、分析网络信息资料，培养了学生利用信息资源的能力，同时网络信息资源为学生提供丰富的教学资源，完善学生的知识结构。

3考核体系的完善

教学方法进行改革，相应的考核方式也要进行修改。一直以来，生物化学实验考核内容主要包括预习报告、实验报告、操作、讨论、出勤等项目。建立生物化学实验微信教学平台后，在考核项目里增加了一些新的考核细节，将学生参与微信教学平台的情况给予一定成绩。如在课前预习考核中，教师会让学生演示一些简单的实验步骤，并要求学生指出每步的注意事项；教师在演示的过程中讲解实验步骤的同时，要求学生对相应步骤原理、注意事项进行说明，根据学生的实际表现给予相应的成绩；实验报告要求由纸质版和电子版两部分构成，纸质版部分主要包括实验原理、步骤、结果、讨论，电子版的实验报告包括实验过程和结果的实物相片，以电子版的形式上交，教师根据实际情况给分；讨论部分增加了学生在微信教学平台的讨论情况。

4结语

生物化学实验教学改革是从事生物化学实验教学工作的老师不断探索的课题，教师既希望在有限的学时里将必修的实验技术教给学生，又希望学生掌握一些生物化学实验相关的前沿知识，为今后的继续学习奠定基础。“互联网+”时代的发展加快了教学模式的改革，为教师打开新的教学空间，改变教师的传统教学理念，不断优化教学方法，充分利用信息资源，更加合理有效地将新的内容融入到教学中，将被动的学习变为主动，有效提高学生的学习兴趣，提高教学质量。为此，在生物化学实验教学中，建立生物化学实验微信教学平台，取得一些成果；结合微信教学平台，开设生物化学开放实验，充实生物化学实验内容，对于打算继续深造、考研或考博的学生，提供更多学习机会。这种教学方法的改革，提高了学生的学习积极性，改变了传统教学方法，为高校生物化学实验教学模式改革提供参考资料。

参考文献：

[1]张丹,杨滢,夏俊,等.网络信息技术背景下生物化学混合式教学模式的探索与改进[J].齐齐哈尔医学院学报,2017,38(19):2320-2322.

[2]韩寒冰,张进凤.基础生物化学实验的教学改革尝试[J].高校实验室工作研究,2009(4):7,12.

[3]杨梦洁.中国互联网发展演进趋势及应用现状[J].中国商论,2018(27):22-24.

作者：吕艳芳 周颖 马春颖 李颖畅 李秀霞 刘贺 单位：渤海大学食品科学与工程学院 渤海大学教务处