新農科背景下生物化學實驗教學改革探索

摘" 要" 新農科建設背景下，對高等院校人才培養提出新

的要求。根據傳統生物化學實驗教學中存在的問題，提出實驗教學改革的內容，從引入課程思政、優化實驗教學內容體系、創新實驗教學模式、建立全程參與機制、構建科學合理的評價體系和加大師資建設等方面，進行適應新農科建設的生物化學實驗改革與探索，為新農科創新人才培養提供借鑒。

關鍵詞" 新農科；生物化學實驗；教學改革；課程思政

中圖分類號：G642.423" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）08-0138-03

Exploration on Teaching Reform of Biochemistry Experi-ment Under Background of New Agricultural Science//XU Yanzhen， ZHAN Fujian

Abstract" Under the background of the construction of the"New Agricultural Science， new requirements have been put"forward for the cultivation of talents in higher colleges. Based"on the problems existing in traditional biochemistry experi-mental teaching， the contents of experimental teaching reform"are put forward. The reform and exploration of biochemistry experiment adapted to the construction of new agricultural"science were carried out from the aspects of introducing course ideology and politics， optimizing experimental teaching con-tent system， innovating experimental teaching mode， establi-shing a full participation mechanism， constructing scientific"and reasonable evaluation system and increasing the construc-tion of teachers， which provided reference for the cultivation of innovative talents in new agricultural science.

Key words" new agricultural science; biochemistry experi-ment; teaching reform; ideological and political education in curriculum

0" 引言

2018年，教育部首次提出新農科建設；2019年，新農科建設已奏響三部曲：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林院校教育的新紀元，建設新時代新農科，是高等農林教育順應時代發展的戰略行動。高等農林院校應肩負起新農科建設重要使命，抓住機遇，運用現代技術，完善農林教育改革，強化實驗教學，以興農強農為己任，培育出創新型、復合應用型、實用技能型農林新才，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]。

實驗教學是大學生實踐教育的重要組成成分，是培養創新人才的重要途徑，在培養學生動手能力、分析問題與解決問題能力方面具有重要的促進作用[3]。生物化學實驗是一門實踐性很強的基礎實驗課程，為各專業課程提供重要的研究手段和技術支撐，不僅可以鞏固和加深所學知識，還可以鍛煉學生的動手能力，已經成為農林院校的基礎實驗課程，滲透到農業的各個領域，與農業各方面密切聯系[4]。

1" 現階段生物化學實驗教學存在的問題

大多數農林院校存在重理論、輕實踐，重科研、輕教學，重專業、輕基礎的情況，對生物化學實驗的教育主體認識不夠重視，導致實驗教學“走過場”，沒有花大量的時間和精力去補充、更新、完善教學內容，改進教學手段。在生物化學實驗教學過程中，缺乏對學生的思政教育，不能全方位育人；缺少對實驗任課教師的引進機制，多數指導教師沒有太多的實踐教學經驗，缺乏培訓機會，實踐教學能力得不到提升，很難有效地開展實踐教學。生物化學實驗項目和學時基本固定，基礎驗證性實驗較多，限制了學生的個性發展，難以提高學生的積極性和創造性。由于儀器設備和場地的限制，生物化學實驗項目一般以組為單位共同完成，部分學生缺少動手體驗，無法真實反映學生的實驗水平。實驗教師一般采取以書本為中心的線下教學模式，教學手段單一，零互動，學生主動配合性低，消極對待，被動學習，難以激發對課程的興趣。考核內容和評價方式單一，無法定量化考核，隨意性大，不能客觀反映教學水平，難以提高開展實驗教學研究的積極性，容易造成學生“高分低能”的現象，不利于綜合能力的培養和創新精神的形成[5]。

在一元式教學方法中，學生的參與度不夠，主要表現在以下四個方面。

1）大多數學生在實驗課前沒有預習，甚至來到實驗室做什么實驗都不知道；有些學生雖然進行預習，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）學生一般不參與前期準備工作，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果與前期工作的關聯性，包括試劑配制是否正確、樣品處理是否得當、儀器調試是否規范等，不能深入分析實驗失敗的原因，不利于培養創新思維。

3）課堂教學中采用“教師先講授示范，學生重現”的教學手段，學生處于被動學習，師生缺乏互動，學生主動思考較少。

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

2" 教學改革探索的主要內容

2.1 充分認識實驗教學的重要性，將課程思政融入生物化學實驗教學過程中

實驗教學是對理論知識的進一步加深和鞏固，缺乏實踐的理論教學是紙上談兵，不能使學生全面發展，因此應認清實驗教學的重要性、緊迫性。堅持理論教學與實驗教學相結合，堅持產、學、研結合貫穿整個實驗教學過程，形成重視實驗教學、探索實驗教學改革的氛圍[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全過程，實現全方位育人、全過程育人，構筑育人大格局[7]。

在新農科建設背景下，實施課程思政是完成創新型人才、應用型人才培養目標的需要[8]。要讓學生學習實驗技術發展史，激發科學探索精神。技術是把雙刃劍，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，培養學生的社會主義核心價值觀，牢記要科學運用技術，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，培養學生要有環保意識，保護生態文明。實驗失敗，不要氣餒，明白“失敗乃成功之母”，科學的道路是曲折的，培養學生要有堅持不懈發現問題、解決問題的科學探索精神。實驗項目通常不是獨立完成的，而是以組為單位進行，培養學生團隊協作精神。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容，培養學生的創新精神。

2.2" 優化實驗教學內容，創新實驗教學手段

現有的生物化學實驗內容陳舊、枯燥，與理論知識結合不緊密。為此，對其教學內容和體系進行改革和整合，結合學科特點和新農科發展趨勢，更新實驗內容，減少驗證性、重復性實驗項目，精選基礎實驗項目，增加綜合性、設計性實驗項目，設置開放性創新實驗項目，適當增加實驗學時，形成一個多層次的集基礎性、綜合性、開放性為一體的實驗教學體系。改變原有“教師講授示范、學生跟做”的線下教學手段，引入翻轉課堂、多媒體教學，采用“互聯網+云課堂”等混合式教學手段，突出學生的主體地位，激發學生的實驗興趣。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，加深學生對實驗的理解，激發其對實驗的興趣和效率。混合式教學模式更加注重學生的創造力、自我學習能力以及思維情感方式的培養，可以提高學生獨立思考分析問題和解決問題的能力、創新能力，同時提升教師的理論水平和研究能力[9]。運用新的實驗教學模式，實驗教學資源得到最大化利用，可以更好地推動教學發展，更好地服務學生[5]。

2.3" 建立學生全程參與機制，提高學生的參與度

在教學過程中建立全程參與機制，提高學生的參與度。

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

2.3.2" 課前預習" 教師在開課前把進入實驗室的注意事項、本學期的教學計劃及內容發到微信群。教師在備課的基礎上，歸納出本實驗的知識點和關鍵點并制作微課、多媒體課件、儀器使用視頻、預習任務等發布在微信群。學生自主學習，自主完成預習任務，并以組為單位討論難點，查閱相關資料，制作實驗項目內容的PPT或實驗錄像、實驗動畫模擬等，課堂上推選代表上臺展示講解。

2.3.3" 課堂教學" 首先，教師隨機選取兩組進行臺上展示，講解實驗內容，其他組的學生討論并提出問題，評價講解效果。其次，每組提出在預習時遇到的不能解決的問題，教師啟發式引導學生思考，以組為單位進行課堂討論，發言探索問題的答案。最后，教師點評學生的發言，并給出合理的答案，可通過提問了解自主學習預習情況，組織小組討論、評價他人預習效果。實驗中，教師在密切關注每個實驗小組實驗的情況，及時糾正不規范之處，提示學生認真實驗，記錄實驗結果。實驗后，教師總結歸納出學生實驗中遇到的問題，并增加課堂討論探究互動環節，分析實驗結果，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，加深學生對實驗的理解，而且可以激發學生對實驗的興趣，培養創新思維。

2.3.4" 課外互動、提升" 課后，學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，及時解答問題。學生還可通過微信群反饋教學意見，教師根據反饋及時改進教學方案，提高教學質量。教師通過微信群發布新的實驗技術、科研動態等方面的內容，拓寬學生的視野，激發學生的興趣。最后，學生提交實驗報告和實驗總結，教師總結問題討論，進行實驗測評。加大實驗室開放力度，讓更多的學生在課外時間進入實驗室，促進學生主動實踐，培養學生的實踐動手能力；建立實驗項目資源庫，可與大學生創新項目相結合，學生可以根據自己的專業和興趣，自主選題、自主設計、自主完成，培養自主學習能力、綜合科研能力和創新思維，為將來的科學研究奠定基礎；鼓勵和支持學生積極參加各類學科競賽、科普活動等，培養學生的創新精神和實踐能力。

2.4" 構建科學合理的實驗評價體系

新的考核體系應注重過程，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合的辦法進行評定。其中，平時實驗成績考核學生實驗預習、出勤率、課堂紀律、實驗操作的規范性和實驗結果；實驗報告考查報告格式的規范性、數據處理的得當性、實驗結果的合理性、分析討論的深入性和創新性；自主實驗研究性論文考查對知識的應用，實驗設計的合理性、創新性。考核應采用實驗小組考核和自我考核相結合的形式，實驗小組總結和匯報整個實驗開展情況，個人自我總結自己所承擔工作，最后得出綜合考評成績。這樣既培養學生的動手能力、發現問題和解決問題的能力、團隊協作能力及創新能力，又為其將來進行科學研究奠定堅實的基礎。

多元化評價教師的教學效果，提高教師的教學積極性。加大教學督導力量，組織教學監督專家進行聽課、指導，對教學方法、教學手段等方面進行評價反饋；利用課堂內外、線上線下相結合方式，學生對教師的教學態度、教學方法、教學效果等方面進行評價；鼓勵教師相互聽課，相互評價教學效果，反思分析、自我評價。健全教學評價體系，運用學生、教學專家和教師自我評價相結合的評價方式，全面客觀地評估教學效果，提高教學質量。

2.5" 加大教師隊伍建設，提高教學水平

引進高學歷實驗技術人員，充實教學團隊，提高師生比；完善實驗技術人員考核和職稱評審方法，提高教師的業務水平和教學積極性；定期組織教師外出培訓，學習先進的教學經驗和教學模式，提高教師的實踐能力；定期組織教學實驗能力大賽，鼓勵教師積極參加，提高教師的實驗教學能力。

3" 結束語

為適應社會發展，亟待進行生物化學實驗教學改革，促使學生成為主體，實現被動學習到主動學習的轉換，激發學生的學習興趣，提高學生分析和解決問題的能力，培養學生的綜合素質和創新能力，為新農科建設提供創新型、復合型、應用型人才。

參考文獻

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[10] 丁佳紅，柴瑞娟，薛正蓮.基于學生創新能力培養下的高校生物化學實驗教學改革[J].安徽農業科學，2019，47（19）：277-279，282.

*項目來源：2020年華南農業大學教學改革項目“新農科背景下基于學生創新能力培養的生物化學實驗教學改革研究”（項目編號：k20203）。

作者：許燕珍，華南農業大學基礎實驗與實踐訓練中心，實驗師，研究方向為生化實驗教學與實驗室管理；詹福建，華南農業大學基礎實驗與實踐訓練中心，高級實驗師，研究方向為生化實驗教學與實驗室管理（510642）。