基于Internet的生物化學實驗教學改革初探

曾磊，伊艷杰，張長付

摘要：傳統的生物化學實驗教學主要偏重于理論驗證性，已經不能適應高校培養創新型人才的需要。本文作者結合實際教學經驗，針對生物化學的學科特點，分析了網絡教學在生物化學實驗課程中應用的必要性與優勢，以及如何應用網絡教學與學生溝通互動以期提高實驗教學水平。

關鍵詞：網絡教學；生物化學實驗；教學改革

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0041-02

生物化學，顧名思義是研究生物體中各種生物分子在生命過程中發生化學變化規律的學科，亦可以解釋為運用化學學科的語言和基本原理從分子水平上闡釋生命現象的一門學科。不難理解生物化學是以實驗為基礎的一門學科，生物化學史上重大里程碑式的發現都是前人通過一系列艱辛的實驗從中發現并確定的，因此生物化學實驗是生物化學教學的一個重要組成部分，通過生物化學實驗教學可以使學生更好地理解和掌握課本中的知識，并在實踐中培養學生的動手能力、發現問題、分析問題和解決問題的能力以及團隊協作的精神。這對于提高生物化學教學質量、提升學生的綜合素質、培養學生的創新能力具有十分重要的意義。

一、生物化學實驗教學存在的問題與不足

首先，傳統的生物化學實驗內容較為陳舊、單一，且部分內容過時，主要偏向理論驗證性沒有體現應用性的專業特色，而設計性、綜合性的實驗相對較少或沒有，這樣限制了學生創新能力的培養，容易扼殺學生實驗的積極性和主動性。其次，教師在教授實驗課時，多采用板書形式的“填鴨式”教學方式，對實驗原理、操作步驟及注意事項，進行詳細的講解和演示，然后學生“照葫蘆畫瓢”，不加思索地、機械式地完成了整個實驗操作。久而久之，學生就會感到實驗枯燥乏味，嚴重影響了學生實驗技能的提高，抑制了學生的學習興趣。再次，成績評定方面通常是由學生的實驗報告成績和期末考試成績各占一定的比例構成，有時實驗報告的撰寫并不能真實反映學生的實際操作能力，因為部分學生存在抄襲他人的嫌疑。由于缺乏明確的實驗技能考核標準，對學生不能正確進行評估，尤其是能力考查方面無法有效體現，致使學生成績偏差相對較大，長此以往，學生對實驗課重視程度就會下降，這會進一步影響學生對生化理論課知識的正確理解和其他相關專業知識的掌握，更談不上提高其科研思維能力。因此，針對這些在實踐教學中存在的問題，為了培養學生的創新意識，我們對生物化學實驗進行了基于Internet的生化實驗教學改革。

二、網絡在線應用于生物化學實驗教學的優勢

1.教學手段形象化。傳統生物化學實驗教學中，通過板書形式進行的教學方式不能很明了、直觀地向學生展示出生物化學反應的過程，對于部分實際操作技術的講授缺乏形象性，導致學生對于實驗儀器的操作、實驗步驟和實驗現象的理解感性認識相對較差，因此在實際進行操作時，在實驗全局上，往往缺乏整體把握，因而實驗操作規范性較差，隨之影響其所做實驗的效果。利用網絡在線教學可以解決這一問題。網絡在線教學是將圖片、文字、聲音、動畫、視頻等集為一體，教學過程直觀、生動、形象。在整個教學過程中，充分調動了學生眼、耳、手、腦等多種器官，有利于學生對實驗儀器操作規范的正確掌握、實驗步驟有條不紊的進行、實驗現象的合理分析等相關內容的進行整體把握，可以彌補傳統教學中學生對實驗操作過程不熟悉的弊端，大大提高教學效果。網絡在線教學可以展示常規的、傳統的教學手段所無法觀察到的現象，可以加深學生對知識點的掌握，從而提高學習的積極性。

2.教學方式多元化。不同側重點的教學內容需借助不同的教學方法，才可能取得事半功倍的效果。理論驗證性實驗如游離氨基酸的紙層析、淀粉酶活力測定、聚丙烯酰胺凝膠電冰、微量凱氏定氮法測定食品中蛋白質等各個實驗之間是獨立的，只涉及某一點或某一方面的內容，缺乏知識點的相互聯系，針對這些不足，教師預先提供給學生相關的實驗課件以及相關的網絡資源，學生課下進行預習，通過查閱資料，完成實驗目的、原理、儀器與試劑以及步驟等相關內容的學習。課上先由學生講解，教師隨機提問并和學生一起分析學生所講述內容存在的問題，然后教師利用網絡在線播放實驗操作視頻，并講解教學內容，針對每一操作步驟以及由此帶來的實驗結果進行詳細分析，從而引導學生深入理解并掌握整個實驗過程。同時結合實際存在的問題如“奶粉中摻入三聚氰胺”嘗試引導學生去解決。這樣不僅豐富、擴展了教學內容，活躍了課堂氣氛，還解決了課時容量的問題，提高了教學效率。綜合設計性實驗是由學生在教師指導下，利用課余時間，結合學科興趣，利用實驗室的設備條件，借助已掌握知識與技能，選擇教師提供的相關研究課題或自行命題，由學生自行設計實驗方案，經師生共同討論、修改并論證其可行性，最后通過動手實驗分析實驗結果。學生課下通過互聯網查閱相關資料，完成實驗課件的制作，課上學生介紹實驗方案，師生共同探討方案中存在的問題，對于一些比較復雜的實驗儀器，其原理的理解教師可通過網絡在線讓學生進行觀摩、對于學生仍然不解的問題，教師多舉相關例證進行說明，同時還應向學生介紹某些實驗方法的最新研究進展，拓寬學生的知識面，擴展學生的思維。這樣的教學方式能夠調動學生主動學習的積極性，激發學生的學習興趣，挖掘學生的潛能，實現學到用的升華。

3.教學互動明顯化。課堂網絡在線教學不僅僅在上課的時候提供給學生豐富的了解知識、掌握實驗技能的渠道，還可以在實驗教學結束后在課下提供學生學習的機會。雖然學生由于經濟條件所限，不可能人人擁有電腦，但是擁有帶有MP4功能手機的學生比例還是很高的，這樣教師可以將實驗儀器的操作視頻轉換為MP4格式給學生反復觀看；或者將課上所學的內容轉化為PDF格式的電子文檔供學生學習；或通過BBS、QQ群、微信和飛信群等手段與學生進行溝通互動，通過這種互動可以啟發、引導每一位學生特別是性格有些內向的學生自由自在地發表自己的看法。教師將課下互動誕生的有代表性的一些觀點轉換到課堂網絡上進行交流，使每一位學生在這種相互討論中，吸納更多的知識，從而加深其對生物化學這門課程的理解與認識，提高了教學效果。

三、網絡在線應用于生物化學實驗教學的思考

基于Internet的生化實驗教學是改革教學方式，提高教學質量的一項重要途徑，但是這并不意味著僅僅將講義上的內容逐條拷貝到網絡上，照“機”宣科。如果單純這樣做起不到激發學生學習的興趣和提升其實驗操作技能的目的。往往學生還會因為所接受的信息量太大，應接不暇，加大思想負擔，導致學生產生厭學心理，造成課堂實際教學效果不增反降的局面，因此實驗教學內容要“精挑細選”。利用網絡在線教學，就是要通過Internet這個工作平臺兼顧充分運用各種多媒體輔助平臺為實驗教學服務，并通過多種渠道與學生溝通，尤其應做到在講解與觀看在線實驗視頻過程中加強互動的環節，使學生全身心地投入并參與到“實驗”過程中，化被動接受為主動學習，真正實現教學相長的目的。由于實驗教學課時所限，很多實驗試劑的配制過程都是由教師代勞，學生并沒有充分參與進去，導致系統獲得知識出現脫節現象，網絡虛擬實驗室是個不錯的解決手段。所謂的網絡虛擬實驗室是將實驗室中常用的實驗試劑的配制方法以及實驗儀器的操作視頻拍攝編譯上傳，學生通過點擊相應鏈接去下載學習各項技能，學生還可以利用網絡虛擬實驗室這個平臺學習實驗教學課程要求以外的實驗，學生可以在這個虛擬的實驗室發揮他們豐富的想象力，設計、探索，實現自我。

總之，將網絡在線教學應用于生物化學實驗課程中，可以豐富教學內容，增強感官教學，提高教學效果，做到寓教于學。網絡在線教學將會成為生物化學實驗課程教學的主流，但要充分發揮其效能，還需教師不斷學習，與時俱進，用新思維、新方式改革課堂實驗教學模式，以期提高學生的創新實踐能力。

參考文獻：

[1]楊紅，林德馨.生物化學實驗教學現狀的調查和淺析[J].山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2010，12（6）：608-611.

[2]穆虹，易繼財，姚涓.基因工程綜合設計性實驗的教學實踐[J].實驗室研究與探索，2007，26（7）：102-104.

[3]王林濤，凌家儉，王學軍，德偉.虛擬實驗對生物化學實驗教學的補充和發展[J].山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2008，10（1）：111-113.

作者簡介：曾磊，博士，講師，主要從事生物技術方面的教學和科研工作。