農(nóng)科背景下生物化學(xué)實驗教學(xué)改革探索

前言：本站為你精心整理了農(nóng)科背景下生物化學(xué)實驗教學(xué)改革探索范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要:新農(nóng)科建設(shè)背景下，對高等院校人才培養(yǎng)提出新的要求。根據(jù)傳統(tǒng)生物化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，提出實驗教學(xué)改革的內(nèi)容，從引入課程思政、優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容體系、創(chuàng)新實驗教學(xué)模式、建立全程參與機制、構(gòu)建科學(xué)合理的評價體系和加大師資建設(shè)等方面，進行適應(yīng)新農(nóng)科建設(shè)的生物化學(xué)實驗改革與探索，為新農(nóng)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供借鑒。

關(guān)鍵詞:新農(nóng)科；生物化學(xué)實驗；教學(xué)改革；課程思政

0前言

2018年，教育部首次提出新農(nóng)科建設(shè)；2019年，10.3969/j.issn.1671-489X.2022.08.138新農(nóng)科背景下生物化學(xué)實驗教學(xué)改革探索*◆許燕珍詹福建新農(nóng)科建設(shè)已奏響三部曲：安吉共識、北大倉行動和北京指南。其中，安吉共識開辟了高等農(nóng)林院校教育的新紀(jì)元，建設(shè)新時代新農(nóng)科，是高等農(nóng)林教育順應(yīng)時代發(fā)展的戰(zhàn)略行動。高等農(nóng)林院校應(yīng)肩負起新農(nóng)科建設(shè)重要使命，抓住機遇，運用現(xiàn)代技術(shù)，完善農(nóng)林教育改革，強化實驗教學(xué)，以興農(nóng)強農(nóng)為己任，培育出創(chuàng)新型、復(fù)合應(yīng)用型、實用技能型農(nóng)林新才，打造天藍山青水凈、食品安全、生活恬靜的美麗幸福中國[1-2]。實驗教學(xué)是大學(xué)生實踐教育的重要組成成分，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、分析問題與解決問題能力方面具有重要的促進作用[3]。生物化學(xué)實驗是一門實踐性很強的基礎(chǔ)實驗課程，為各專業(yè)課程提供重要的研究手段和技術(shù)支撐，不僅可以鞏固和加深所學(xué)知識，還可以鍛煉學(xué)生的動手能力，已經(jīng)成為農(nóng)林院校的基礎(chǔ)實驗課程，滲透到農(nóng)業(yè)的各個領(lǐng)域，與農(nóng)業(yè)各方面密切聯(lián)系[4]。

1現(xiàn)階段生物化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

大多數(shù)農(nóng)林院校存在重理論、輕實踐，重科研、輕教學(xué)，重專業(yè)、輕基礎(chǔ)的情況，對生物化學(xué)實驗的教育主體認(rèn)識不夠重視，導(dǎo)致實驗教學(xué)“走過場”，沒有花大量的時間和精力去補充、更新、完善教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)手段。在生物化學(xué)實驗教學(xué)過程中，缺乏對學(xué)生的思政教育，不能全方位育人；缺少對實驗任課教師的引進機制，多數(shù)指導(dǎo)教師沒有太多的實踐教學(xué)經(jīng)驗，缺乏培訓(xùn)機會，實踐教學(xué)能力得不到提升，很難有效地開展實踐教學(xué)。生物化學(xué)實驗項目和學(xué)時基本固定，基礎(chǔ)驗證性實驗較多，限制了學(xué)生的個性發(fā)展，難以提高學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。由于儀器設(shè)備和場地的限制，生物化學(xué)實驗項目一般以組為單位共同完成，部分學(xué)生缺少動手體驗，無法真實反映學(xué)生的實驗水平。實驗教師一般采取以書本為中心的線下教學(xué)模式，教學(xué)手段單一，零互動，學(xué)生主動配合性低，消極對待，被動學(xué)習(xí)，難以激發(fā)對課程的興趣。考核內(nèi)容和評價方式單一，無法定量化考核，隨意性大，不能客觀反映教學(xué)水平，難以提高開展實驗教學(xué)研究的積極性，容易造成學(xué)生“高分低能”的現(xiàn)象，不利于綜合能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新精神的形成[5]。在一元式教學(xué)方法中，學(xué)生的參與度不夠，主要表現(xiàn)在以下四個方面。

(1）大多數(shù)學(xué)生在實驗課前沒有預(yù)習(xí)，甚至來到實驗室做什么實驗都不知道；有些學(xué)生雖然進行預(yù)習(xí)，但只是走馬觀花地看了一遍教材，片面地了解了實驗項目。

(2）學(xué)生一般不參與前期準(zhǔn)備工作，只是按照書本上的實驗步驟機械地完成實驗，造成無法理解實驗結(jié)果與前期工作的關(guān)聯(lián)性，包括試劑配制是否正確、樣品處理是否得當(dāng)、儀器調(diào)試是否規(guī)范等，不能深入分析實驗失敗的原因，不利于培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

(3）課堂教學(xué)中采用“教師先講授示范，學(xué)生重現(xiàn)”的教學(xué)手段，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)，師生缺乏互動，學(xué)生主動思考較少。

(4）課后，很少有學(xué)生進入開放實驗室，不利于學(xué)生課程興趣的培養(yǎng)、實驗操作技能的提升、綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2教學(xué)改革探索的主要內(nèi)容

2.1充分認(rèn)識實驗教學(xué)的重要性，將課程思政融入生物化學(xué)實驗教學(xué)過程中

實驗教學(xué)是對理論知識的進一步加深和鞏固，缺乏實踐的理論教學(xué)是紙上談兵，不能使學(xué)生全面發(fā)展，因此應(yīng)認(rèn)清實驗教學(xué)的重要性、緊迫性。堅持理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合，堅持產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合貫穿整個實驗教學(xué)過程，形成重視實驗教學(xué)、探索實驗教學(xué)改革的氛圍[6]。課程思政是以課程為載體，將思想政治教育融于教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全方位育人、全過程育人，構(gòu)筑育人大格局[7]。在新農(nóng)科建設(shè)背景下，實施課程思政是完成創(chuàng)新型人才、應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要[8]。要讓學(xué)生學(xué)習(xí)實驗技術(shù)發(fā)展史，激發(fā)科學(xué)探索精神。技術(shù)是把雙刃劍，可以造福人類，也可能危害人類健康。以三聚氰胺和假疫苗事件為反面教材，培養(yǎng)學(xué)生的社會主義核心價值觀，牢記要科學(xué)運用技術(shù)，造福人類。實驗涉及的試劑廢棄藥品合理回收處理，不能隨意丟棄，培養(yǎng)學(xué)生要有環(huán)保意識，保護生態(tài)文明。實驗失敗，不要氣餒，明白“失敗乃成功之母”，科學(xué)的道路是曲折的，培養(yǎng)學(xué)生要有堅持不懈發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的科學(xué)探索精神。實驗項目通常不是獨立完成的，而是以組為單位進行，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作精神。實驗課后可以查資料補充和完善實驗項目，不要拘泥于書本的實驗方法和內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

2.2優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新實驗教學(xué)手段

現(xiàn)有的生物化學(xué)實驗內(nèi)容陳舊、枯燥，與理論知識結(jié)合不緊密。為此，對其教學(xué)內(nèi)容和體系進行改革和整合，結(jié)合學(xué)科特點和新農(nóng)科發(fā)展趨勢，更新實驗內(nèi)容，減少驗證性、重復(fù)性實驗項目，精選基礎(chǔ)實驗項目，增加綜合性、設(shè)計性實驗項目，設(shè)置開放性創(chuàng)新實驗項目，適當(dāng)增加實驗學(xué)時，形成一個多層次的集基礎(chǔ)性、綜合性、開放性為一體的實驗教學(xué)體系。改變原有“教師講授示范、學(xué)生跟做”的線下教學(xué)手段，引入翻轉(zhuǎn)課堂、多媒體教學(xué)，采用“互聯(lián)網(wǎng)+云課堂”等混合式教學(xué)手段，突出學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣。采用實驗錄像、實驗動畫模擬等方式直觀、生動、具體地展示實驗，活躍課堂氣氛，加深學(xué)生對實驗的理解，激發(fā)其對實驗的興趣和效率。混合式教學(xué)模式更加注重學(xué)生的創(chuàng)造力、自我學(xué)習(xí)能力以及思維情感方式的培養(yǎng)，可以提高學(xué)生獨立思考分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力，同時提升教師的理論水平和研究能力[9]。運用新的實驗教學(xué)模式，實驗教學(xué)資源得到最大化利用，可以更好地推動教學(xué)發(fā)展，更好地服務(wù)學(xué)生[5]。

2.3建立學(xué)生全程參與機制，提高學(xué)生的參與度

在教學(xué)過程中建立全程參與機制，提高學(xué)生的參與度。

2.3.1參與前期的準(zhǔn)備工作

教師可以根據(jù)學(xué)生的特點和實驗需求，將學(xué)生分組：一組學(xué)生探討實驗所需的材料、實驗材料的準(zhǔn)備和預(yù)處理；另一組參與實驗試劑的配制；最后一組負責(zé)玻璃器皿擺放，儀器的準(zhǔn)備、裝配和調(diào)試。根據(jù)不同的實驗項目，每次重新組隊，讓每個學(xué)生在不同的組輪流，了解實驗前期準(zhǔn)備的整個過程，真正參與整個實驗項目。讓學(xué)生共同參與前期的準(zhǔn)備工作，有助于全面深入掌握影響整個實驗項目的各種因素，增強實驗教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的獨立科研創(chuàng)新精神[10]。

2.3.2課前預(yù)習(xí)

教師在開課前把進入實驗室的注意事項、本學(xué)期的教學(xué)計劃及內(nèi)容發(fā)到微信群。教師在備課的基礎(chǔ)上，歸納出本實驗的知識點和關(guān)鍵點并制作微課、多媒體課件、儀器使用視頻、預(yù)習(xí)任務(wù)等發(fā)布在微信群。學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自主完成預(yù)習(xí)任務(wù)，并以組為單位討論難點，查閱相關(guān)資料，制作實驗項目內(nèi)容的PPT或?qū)嶒炰浵瘛嶒瀯赢嬆M等，課堂上推選代表上臺展示講解。

2.3.3課堂教學(xué)

首先，教師隨機選取兩組進行臺上展示，講解實驗內(nèi)容，其他組的學(xué)生討論并提出問題，評價講解效果。其次，每組提出在預(yù)習(xí)時遇到的不能解決的問題，教師啟發(fā)式引導(dǎo)學(xué)生思考，以組為單位進行課堂討論，發(fā)言探索問題的答案。最后，教師點評學(xué)生的發(fā)言，并給出合理的答案，可通過提問了解自主學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)情況，組織小組討論、評價他人預(yù)習(xí)效果。實驗中，教師在密切關(guān)注每個實驗小組實驗的情況，及時糾正不規(guī)范之處，提示學(xué)生認(rèn)真實驗，記錄實驗結(jié)果。實驗后，教師總結(jié)歸納出學(xué)生實驗中遇到的問題，并增加課堂討論探究互動環(huán)節(jié)，分析實驗結(jié)果，找出實驗失敗原因，提出實驗改進措施。這樣不僅可以活躍課堂氣氛，加深學(xué)生對實驗的理解，而且可以激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

2.3.4課外互動、提升

課后，學(xué)生如有問題可通過微信進行討論、請教，教師針對性地進行個別輔導(dǎo)，及時解答問題。學(xué)生還可通過微信群反饋教學(xué)意見，教師根據(jù)反饋及時改進教學(xué)方案，提高教學(xué)質(zhì)量。教師通過微信群發(fā)布新的實驗技術(shù)、科研動態(tài)等方面的內(nèi)容，拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的興趣。最后，學(xué)生提交實驗報告和實驗總結(jié)，教師總結(jié)問題討論，進行實驗測評。加大實驗室開放力度，讓更多的學(xué)生在課外時間進入實驗室，促進學(xué)生主動實踐，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力；建立實驗項目資源庫，可與大學(xué)生創(chuàng)新項目相結(jié)合，學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)和興趣，自主選題、自主設(shè)計、自主完成，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力、綜合科研能力和創(chuàng)新思維，為將來的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)；鼓勵和支持學(xué)生積極參加各類學(xué)科競賽、科普活動等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

2.4構(gòu)建科學(xué)合理的實驗評價體系

新的考核體系應(yīng)注重過程，淡化成績，采用多方位的考核體系，通過將平時實驗成績、實驗報告和自主實驗研究性論文相結(jié)合的辦法進行評定。其中，平時實驗成績考核學(xué)生實驗預(yù)習(xí)、出勤率、課堂紀(jì)律、實驗操作的規(guī)范性和實驗結(jié)果；實驗報告考查報告格式的規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理的得當(dāng)性、實驗結(jié)果的合理性、分析討論的深入性和創(chuàng)新性；自主實驗研究性論文考查對知識的應(yīng)用，實驗設(shè)計的合理性、創(chuàng)新性。考核應(yīng)采用實驗小組考核和自我考核相結(jié)合的形式，實驗小組總結(jié)和匯報整個實驗開展情況，個人自我總結(jié)自己所承擔(dān)工作，最后得出綜合考評成績。這樣既培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力、團隊協(xié)作能力及創(chuàng)新能力，又為其將來進行科學(xué)研究奠定堅實的基礎(chǔ)。多元化評價教師的教學(xué)效果，提高教師的教學(xué)積極性。加大教學(xué)督導(dǎo)力量，組織教學(xué)監(jiān)督專家進行聽課、指導(dǎo)，對教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進行評價反饋；利用課堂內(nèi)外、線上線下相結(jié)合方式，學(xué)生對教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)方法、教學(xué)效果等方面進行評價；鼓勵教師相互聽課，相互評價教學(xué)效果，反思分析、自我評價。健全教學(xué)評價體系，運用學(xué)生、教學(xué)專家和教師自我評價相結(jié)合的評價方式，全面客觀地評估教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.5加大教師隊伍建設(shè)，提高教學(xué)水平

引進高學(xué)歷實驗技術(shù)人員，充實教學(xué)團隊，提高師生比；完善實驗技術(shù)人員考核和職稱評審方法，提高教師的業(yè)務(wù)水平和教學(xué)積極性；定期組織教師外出培訓(xùn)，學(xué)習(xí)先進的教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)模式，提高教師的實踐能力；定期組織教學(xué)實驗?zāi)芰Υ筚悾膭罱處煼e極參加，提高教師的實驗教學(xué)能力。

3結(jié)語

為適應(yīng)社會發(fā)展，亟待進行生物化學(xué)實驗教學(xué)改革，促使學(xué)生成為主體，實現(xiàn)被動學(xué)習(xí)到主動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)換，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為新農(nóng)科建設(shè)提供創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。

參考文獻

[1]張祺午.新農(nóng)科:怎么看,如何辦[J].職業(yè)技術(shù)教育,2019,40(30):1.

[2]韓天琪.新農(nóng)科:新在“農(nóng)”,也新在“科”[N].中國科學(xué)報,2019-8-13(5).

[3]鄒艷芳,章立新,高明,等“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”與實驗教學(xué)的協(xié)同關(guān)系[J].實驗技術(shù)與管理,2016,9(33):172-174,185.

[4]楊棟林,廖文雪,林萬華,等.PBL教學(xué)法在生物化學(xué)實驗教學(xué)中的實踐[J].廣東化工,2020,47(6):220-221.

[5]劉群.應(yīng)用型本科高校生物化學(xué)實驗教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新[J].吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報,2019,28(4):92-94.

[6]陳欣,王海香.“新農(nóng)科”背景下地方農(nóng)林院校實踐教學(xué)探索與研究[J].中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報,2020(3):187-188.

[7]徐玲,魏恒偉,魏靈靈,等.基礎(chǔ)無機化學(xué)實驗課程思政的探索與實踐:以氧化型石墨烯制備實驗為例[J].大學(xué)化學(xué),2020,36(3):76-82.

[8]張桂齋,苗峰,周曉艷,等.新農(nóng)科背景下儀器分析課堂改革初探[J].山東化工,2020,49(6):193-194.

[9]馬超,曽紅,王宏祥.線上線下混合實驗教學(xué)模式研究[J].實驗室研究與探索,2019,38(5):185-189.

[10]丁佳紅,柴瑞娟,薛正蓮.基于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)下的高校生物化學(xué)實驗教學(xué)改革[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,47(19):277-279,282.

作者:許燕珍 詹福建