運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

許春艷，曹建民

摘要：本文結(jié)合筆者實(shí)際教學(xué)體會(huì)，從實(shí)驗(yàn)選題、方案制定、實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)施、論文撰寫及成績(jī)?cè)u(píng)定五個(gè)角度探討運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，同時(shí)給出具體實(shí)施案例，旨在完善綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高大學(xué)生創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)；綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）16-0249-03

培養(yǎng)創(chuàng)新人才是我國(guó)高等教育的根本使命，也是貫徹落實(shí)《教育規(guī)劃綱要》的一項(xiàng)重要任務(wù)，破解創(chuàng)新人才培養(yǎng)問(wèn)題需要整個(gè)教育界乃至社會(huì)各界的共同努力。《教育規(guī)劃綱要》要求高校把激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、保護(hù)學(xué)生的好奇心作為教學(xué)改革重要標(biāo)準(zhǔn)，努力營(yíng)造鼓勵(lì)獨(dú)立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境。要加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐教學(xué)，增加學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐和創(chuàng)新活動(dòng)的機(jī)會(huì)。而綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展正是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)和手段，開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)已成為本科運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的新視點(diǎn)。

一、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)及意義

綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或本課程知識(shí)的相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)就是針對(duì)教師給定的實(shí)驗(yàn)題目或?qū)W生自擬的題目，在教師的指導(dǎo)下，運(yùn)用本課程的綜合知識(shí)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程完成以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的一種復(fù)合性實(shí)驗(yàn)。它著重培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、數(shù)據(jù)處理能力等。所需知識(shí)多且要綜合靈活應(yīng)用是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不僅需要運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)理論知識(shí)，還需要相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)手段，實(shí)驗(yàn)基本操作技能以及數(shù)據(jù)分析處理的能力等。因此，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不但強(qiáng)化了運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)原理的綜合分析運(yùn)用，而且使學(xué)生可以學(xué)會(huì)科學(xué)研究的基本思路和過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作作風(fēng)和勇于創(chuàng)新的奮斗精神，為學(xué)生運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)理論知識(shí)的靈活運(yùn)用，為學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和以后進(jìn)行科研工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

二、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的選題

運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)是體育自然科學(xué)中的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，在競(jìng)技體育中，它是科學(xué)訓(xùn)練的重要理論和方法；在體育鍛煉和康復(fù)醫(yī)學(xué)中，它是合理掌握鍛煉方法和安排運(yùn)動(dòng)處方的重要理論依據(jù)。

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。根據(jù)運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)在競(jìng)技體育和全民健身中的指導(dǎo)作用，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)選題可分為兩方面：一方面是以運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)指標(biāo)在競(jìng)技體育中的應(yīng)用為研究課題。這一方面實(shí)驗(yàn)的完成對(duì)于學(xué)生理解和應(yīng)用指標(biāo)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程有重要意義，如“血乳酸指標(biāo)的應(yīng)用”對(duì)于掌握其評(píng)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或各供能系統(tǒng)能力有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí)。另一方面是以運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)指標(biāo)在全民健身中的應(yīng)用為研究課題。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的形式及要求。一種是完全型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在兩個(gè)大的選題下，由學(xué)生自選內(nèi)容、材料、儀器等，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，如在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控中，學(xué)生可以選擇僅用強(qiáng)度指標(biāo)對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)控，也可以用多個(gè)指標(biāo)對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)量及機(jī)體機(jī)能狀態(tài)進(jìn)行綜合監(jiān)控；第二種是有限性設(shè)計(jì)：教師給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)范圍或者基本要求，學(xué)生自行命題，自定所需材料、儀器等，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，如在競(jìng)技體育方面，教師規(guī)定選題范圍是“尿蛋白指標(biāo)的應(yīng)用”，則學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中選取的主要指標(biāo)就是尿液指標(biāo)，用其來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或機(jī)體機(jī)能狀態(tài)的監(jiān)控。

三、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)等課程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)展的，包括教師提出實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生查閱資料，確定實(shí)驗(yàn)主題，制訂實(shí)驗(yàn)方案，教師和學(xué)生共同審定實(shí)驗(yàn)方案的可行性，學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果撰寫實(shí)驗(yàn)論文，實(shí)驗(yàn)論文報(bào)告和及評(píng)定。

1.學(xué)生分組。在進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇6～10人1組，分組人數(shù)過(guò)多，則會(huì)出現(xiàn)“大鍋飯”現(xiàn)象；分組人數(shù)太少，實(shí)驗(yàn)對(duì)象如果選擇本組成員自身的話，人數(shù)會(huì)不夠。根據(jù)兩界學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的經(jīng)驗(yàn)積累，6～10人既滿足實(shí)驗(yàn)需要，實(shí)驗(yàn)任務(wù)分配又不至出現(xiàn)嚴(yán)重的分配不均現(xiàn)象，每位同學(xué)都可以參與實(shí)驗(yàn)工作。

2.方案設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)方案的指導(dǎo)關(guān)鍵點(diǎn)。學(xué)生根據(jù)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課題的要求，確定研究目的、研究對(duì)象與方法，制定適宜的運(yùn)動(dòng)方案，選取合適的測(cè)試指標(biāo)，正確進(jìn)行指標(biāo)測(cè)試。每組方案制定好后以ppt的形式分組進(jìn)行匯報(bào)并答辯，學(xué)生和教師提出問(wèn)題，共同完善實(shí)驗(yàn)方案。

3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程的指導(dǎo)。運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)指標(biāo)應(yīng)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究需要有運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)及實(shí)施，在具體運(yùn)動(dòng)實(shí)施過(guò)程中，教師應(yīng)該給予適當(dāng)指導(dǎo)。如在進(jìn)行血乳酸指標(biāo)應(yīng)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，采血時(shí)間的把握需要教師給予監(jiān)督指導(dǎo)，取樣過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)由于學(xué)生采血技術(shù)的不甚熟練而延遲了采血時(shí)間點(diǎn)，教師應(yīng)及時(shí)給予幫助。

4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)論文完成的指導(dǎo)。數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)論文是檢驗(yàn)學(xué)生實(shí)際工作能力和效果的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中教師要加強(qiáng)指導(dǎo)，雖然開(kāi)設(shè)這類實(shí)驗(yàn)前學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)，但從這兩屆學(xué)生情況看，大家對(duì)具體的統(tǒng)計(jì)應(yīng)用還是不甚明了，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法給予指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)論文的撰寫是學(xué)生利用已有的知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行知識(shí)梳理和深入思考的過(guò)程，因此，實(shí)驗(yàn)論文撰寫是鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。為了能夠更好地完成實(shí)驗(yàn)論文的撰寫，每實(shí)驗(yàn)組再拆分成兩個(gè)小組完成一份實(shí)驗(yàn)論文，即每小組3～5人共同討論完成實(shí)驗(yàn)論文撰寫。由于測(cè)試指標(biāo)不是僅有一個(gè)，所以每小組在論文撰寫時(shí)可以選擇不同切入點(diǎn)。論文主要包括以下7部分：摘要、關(guān)鍵詞、前言、研究對(duì)象與方法、研究結(jié)果、分析討論、結(jié)論和建議。論文寫作過(guò)程中也要指導(dǎo)學(xué)生按照正確的格式和要求書寫，使學(xué)生在整個(gè)的過(guò)程中都得到系統(tǒng)的鍛煉，為畢業(yè)論文和進(jìn)一步深造打下良好基礎(chǔ)。

5.實(shí)驗(yàn)的評(píng)定。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的評(píng)定要貫穿淡化結(jié)果、注重過(guò)程這個(gè)原則，成績(jī)?cè)u(píng)定包括實(shí)驗(yàn)方案制定、實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)施、實(shí)驗(yàn)論文三個(gè)方面，分值比例分別為40%、20%和40%。實(shí)驗(yàn)方案主要考察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模粚?shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程主要考察運(yùn)動(dòng)方案的有效實(shí)施和選用指標(biāo)的采樣及測(cè)試；實(shí)驗(yàn)論文注重論文中的討論與分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映的問(wèn)題以及產(chǎn)生結(jié)果的可能原因。endprint

四、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)案例

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，具有真實(shí)性、可行性和應(yīng)用性，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的知識(shí)點(diǎn)要有利于學(xué)生結(jié)合課程理論，探索研究問(wèn)題解決方案，下面是一個(gè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)例。

1.實(shí)驗(yàn)名稱：尿液指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的應(yīng)用。

2.開(kāi)設(shè)對(duì)象：適用于本科運(yùn)動(dòng)康復(fù)與健康專業(yè)、運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)專業(yè)。

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅赫莆漳蛞褐笜?biāo)（尤其尿蛋白）的測(cè)定方法及操作過(guò)程、并熟練運(yùn)用測(cè)試結(jié)果評(píng)定運(yùn)動(dòng)負(fù)荷及機(jī)體機(jī)能狀態(tài)，指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。

4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和涉及知識(shí)點(diǎn)：該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有：指標(biāo)的采樣時(shí)間和指標(biāo)的測(cè)定方法。設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)涵蓋了運(yùn)動(dòng)員機(jī)能評(píng)定整個(gè)章節(jié)內(nèi)容。

5.指導(dǎo)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目人員和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)的硬件環(huán)境：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目人員配置：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組有兩位老師組成，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)方案確定，實(shí)驗(yàn)的組織、實(shí)施與指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組能夠很好的引導(dǎo)、啟發(fā)和鼓勵(lì)學(xué)生自主思考，能調(diào)控各組成員的實(shí)踐活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)的硬件環(huán)境：我校教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心和科學(xué)研究中心配備實(shí)驗(yàn)所需的所有儀器設(shè)備，如尿十項(xiàng)分析儀，全自動(dòng)血球分析儀，血乳酸自動(dòng)分析儀等，能很好支持學(xué)生實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。

6.學(xué)生實(shí)驗(yàn)題目的選取：經(jīng)過(guò)3周時(shí)間，5組學(xué)生選定題目分別為：“不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)北京體育大學(xué)游泳專項(xiàng)學(xué)生尿液指標(biāo)的變化”、“以尿蛋白濃度代替尿蛋白總量評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的合理性分析”、“大學(xué)生籃球普修課訓(xùn)練后尿液指標(biāo)的變化”、“摔跤運(yùn)動(dòng)員一次訓(xùn)練課后尿液指標(biāo)的變化”、“幾種不同負(fù)荷下尿液指標(biāo)的變化”。

7.實(shí)驗(yàn)實(shí)施及評(píng)定：學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過(guò)探索性的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)文獻(xiàn)檢索進(jìn)行對(duì)比、分析、討論、歸納總結(jié)得結(jié)論。鍛煉了學(xué)生的獨(dú)立工作和思維能力。極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性和學(xué)習(xí)的熱情。

五、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)施體會(huì)與思考

1.體會(huì)。兩屆參加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生積極性都非常高，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充滿了濃厚的興趣，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極思考，熱烈討論，科學(xué)思維能力、動(dòng)手能力、書面表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)精神都得到了鍛煉。多數(shù)學(xué)生認(rèn)為本次實(shí)驗(yàn)是一種創(chuàng)新有效的教學(xué)方式，并期待下一次綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。

2.思考。在實(shí)施過(guò)程中也遇到一些問(wèn)題，具體如下：（1）實(shí)驗(yàn)題目的選取問(wèn)題，題目選取太寬泛，學(xué)生不好把握，浪費(fèi)過(guò)多時(shí)間；題目選取太具體又限制了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生需要大量的指導(dǎo)，1名指導(dǎo)教師不足以滿足學(xué)生的需要，應(yīng)增加指導(dǎo)教師或者增加博士幫助教師完成學(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作。（3）實(shí)驗(yàn)評(píng)定系統(tǒng)需要進(jìn)一步量化，應(yīng)從學(xué)生課題設(shè)計(jì)的科學(xué)性、創(chuàng)造性，實(shí)際操作能力，問(wèn)題分析解決能力，團(tuán)隊(duì)合作能力等方面加以評(píng)價(jià)。（4）教研室教師應(yīng)及時(shí)交流經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行研討，共同完善綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

綜合設(shè)計(jì)性運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)，是一種師生間的互動(dòng)性教學(xué)。因此，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，對(duì)于提高教師的教學(xué)水平，對(duì)于運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的不斷提高都具有重要意義。

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作者簡(jiǎn)介：許春艷（1978-），女，博士，副教授，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)促健康的機(jī)理研究、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)、運(yùn)動(dòng)分子生物學(xué)；曹建民（1961-），男，博士，教授，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能監(jiān)控及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控、運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)與運(yùn)動(dòng)能力、體育鍛煉與健康。endprint