生物基础实验教学改革研究

　　【摘要】生物基础实验是轻工类高校开设的一门必修基础实验课程。本文简述郑州轻工业大学食品与生物工程学院生物基础实验课程的教学内容、教学形式及考核方式中存在的问题，并针对这些问题，以学生为导向，提出教学内容持续改进、创新教学方式、增加实验设施、建立虚拟仿真实验平台、改变考核方式等建议。

　　

　　【关键词】高校教学；生物基础实验；教学改革

　　

　　生物基础实验是在微生物、生物化学、动植物生理学等理论课的基础上整合而来。目前，轻工类高校开设的这门课程主要是针对食品、生物、烟草专业的本科生。不同的学校根据自身的特点按不同课程分别开设独立的基础实验，或者整合成一门基础实验。我校根据自身情况开设了生物基础实验，并且针对学生自身专业对生物基础实验需求程度，设置了不同的学时要求，培养学生生物基础实验的实际操作能力、独立思考能力和解决问题的能力，为后续专业实验和实践课程的顺利开展扎实基本功。生物基础实验是郑州轻工业大学食品与生物工程学院针对全院学生，在大二下学期开设的一门必修基础实验课程。本门课程开展至今，仍然是以教师的教学为中心，学生被动的接受，机械性的操作，既没有掌握实际规范操作，又不能将所学知识运用到实践过程中去解决实际问题。这种传统的教学方式，既不符合以学生为中心的工程认证教学理念，也不能够调动学生学习的积极性和主动性。

　　

　　1生物基础实验课程存在的问题

　　

　　1.1教材内容陈旧

　　

　　生物基础实验是一门基础性实验课程，涉及到微生物学，生物化学等学科，大多数轻工类高校都是采用自编教材进行授课。这些教材主要由各专业优秀的老教师进行编写，内容都较为经典也能够帮助学生锻炼基本的实验操作能力，但是这些教材大多编写的时间较为久远，后期也改动较少，并不能很好地激发学生的学习兴趣。现在的大学生主要是零零后，思想较为前卫，学习条件较为优越，部分实验内容他们在中学时期已经学习并实操过，所以面对已经熟悉的实验内容激发不了学习兴趣，不利于实验课的顺利开展。

　　

　　1.2教学形式单一

　　

　　目前，本课程的教学形式主要采用板书和多媒体同时进行理论讲解，理论部分讲解结束后再进行实验操作演示。这样的授课方式实际效果并不好，简单的PPT教学对于喜欢接触新鲜事物的新一代大学生已经不再具有吸引力，枯燥的文字和简单的配图不能引起学生学习的乐趣。基本上都是教师在讲台上侃侃而谈，学生在下面自顾自地做自己的事情，没有用心听讲。教师进行实验操作演示时，由于学生较多导致只有部分学生能够清楚地观看到实验演示的全部细节，学生自行操作时出现不知从何下手，出现操作不规范、操作错误等一系列问题。

　　

　　1.3考核方式不合理

　　

　　有效的考核方式不仅能够反映出学生对课程的掌握程度，还能一定程度上帮助调动学生学习积极性，从而达到更好的学习效果。本课程主要采用实验报告和实操考试两种方式进行考核。学生完成的实验报告内容与教材重复性较高，同学之间互相抄袭的现象较为严重，实验报告并不能反映出学生的真实水平。实操考试是选取实验项目中的一项进行随堂测验，教师根据学生的操作过程做出评判，只能考核学生本次实验的学习效果，不能很好地对学生的综合实验能力进行预判。

　　

　　2生物基础实验课程教学改革的建议

　　

　　改变以教师授课为主的传统教学方式，落实“以教师为主导，以学生为主体”的教育理念。“教”与“学”是教学的过程，学生是学习的主体，是内因，教师的主导作用是外因，外因的作用因内因而体现。“学起于思，思源于疑”，如何引导学生在教学过程中主动提出问题、思考问题、分析解决问题，是学生自主学习的关键所在。

　　

　　2.1教学内容持续改进

　　

　　教材内容应与时俱进、持续改进，在实践和理论两个方面都走在时代的前沿上。在教学内容上引进新思想、新理念、新方法，提供学生所需要的知识，使学生产生共鸣，激发学生主动学习的兴趣。更新教材的内容，以经典实验项目为基础，结合当下与生物基础实验相关的热点问题设计综合性实验项目。综合性实验项目既能使学生学习基础实验，又能使学生利用学到的知识解决现实中的问题。

　　

　　2.2创新教学方式：引入慕课、微课、翻转课堂等教学手段

　　

　　“教无定法，贵在得法”，创新教学方式，不拘泥于单一的教学形式。在互联网的发展浪潮中，在线教育正凭借自身独特优势在蓬勃发展，利用当下学生接受度高的互联网学习方式，如慕课、微课、翻转课堂等增加教学手段。慕课又叫MOOCs，是基于互联网平台的开放式大规模的线上教学资源，包含课堂讲授、课后练习以及讨论答疑等内容，学生可以随时根据自己的需要选择学习内容。微课是利用互联网平台制作发布小视频的形式进行教学，针对性更强，力求于用简短的小视频来解决重难点问题，帮助学生方便快速的解决学习过程中的具体问题。翻转课堂打破了传统的先教后学的教学模式，转为学生先自主学习教师再教学的模式，这种模式下更能激发学生学习的主观能动性，学生可以通过互联网等其它途径提前对课程内容进行学习并完成练习，课堂上教师再针对学生出现的问题进行引导和答疑解惑[1]。萧伯纳曾说：“你有一个思想，我有一个思想，我们交换一下，一人就有两个思想”。沟通是自主学习的重要途径，在与他人的交流过程中，学生各抒己见、发表观点、指点迷津，与他人探讨个人的迷惑，与他人分享个人的收获，通过分享体会学习的真谛。既能充分挖掘学生的学习主动性，扩展学生的视野，又能使学生发现自身不足，查漏补缺，启发引导学生去自主学习，解决问题。

　　

　　2.3增加实验设施、建立虚拟仿真实验平台

　　

　　由于每次实验课人数较多，导致任课教师进行实验操作演示时不能保证每位学生都能观看到完整的细节。这样一方面会造成学生自己进行实验操作时操作不规范，另一方面也会让没有看到演示的学生失去兴趣。虚拟仿真实验教学综合应用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库以及网络通讯等技术，模拟真实的实验室场景，以逼真的实验操作环境和实验对象，满足学生开展安全高效、经济实惠的实验需求，从而弥补了真实教学实验中的不足和短板[2,3]。虚拟仿真实验平台不受时间和空间的限制，学生可以随时随地访问平台进行模拟实验，可反复操作和学习掌握实验要点和注意事项，使学生的学习效率得到大大提高。付颖寰等[4]实践表明通过虚拟仿真实验平台学生的预习效果得到大大改善，弥补了传统教学方式的不足。增加实验设施，改善实验教学环境，分小组实验，能够保障每位学生都能参与到实验环节中。建立虚拟仿真实验平台，帮助改善预习效果，使教学效果事半功倍。

　　

　　2.4改变考核方式

　　

　　国内外教学改革的案例表明，合理的考核方式不仅能够检测出学生的真实学习效果，还能督促学生主动学习，提高学生对基础实验课的重视程度，提升学生学习效果。生物基础实验课旨在培养学生的实际动手操作能力以及基本的实验操作技能，因此考核应侧重于实验过程中学生的操作是否规范，操作流程是否合理，实验结束后是否将仪器归位，台面是否整理干净等良好的实验习惯。其次是平时成绩包含预习报告完成的情况，实验报告完成情况，出勤情况以及课堂小问题的回答情况等。考核实操应选取综合性的实验项目，项目涵盖基本的生物基础实验操作技能，分小组进行考试，细化得分点和扣分点。由实验指导教师对整个实验过程进行记录并打分。按照实操考试和平时成绩的权重得出综合成绩，并将成绩分为五个等级，A：优秀（90-100分）；B：良好（80-90分）；C：较好（70-80分）；D：通过（60-70分）；E：不通过（60分以下）[5]。着重实操考核部分后，能够增加学生对课堂实操的重视程度，减少实验报告相互抄袭对成绩判定的影响，更真实的反映出学生实际掌握情况和操作能力。

　　

　　3结束语

　　

　　近年来，我校针对教学中出现的问题进行了一系列教学改革，取得了显著的成效。教学改革之路没有终点，教学过程中我们要不断发现问题，解决问题，不断探索和实践，不断完善。“凿井者，起于三寸之坎，以就万仞之深”，培养人才工作需要立足培养什么样的人才、如何培养人才这一根本问题。我校注重教学，旨在培养出有责任感、有创新意识，实际操作能力过硬的轻工类人才。当然教学改革涉及方方面面，不光需要指导教师的努力，还需要各部门的配合以及学生的参与。教学改革任重而道远，我们要与时俱进，不断充实自己，始终对教学保持着激情，才能让生物基础实验的教学改革不断完善，充分发挥其重要性。

　　

　　参考文献

　　

　　[1]张智韬,杨江涛,李援农,等.慕课和微课背景下的遥感课程翻转课堂教学模式改革[J].教育教学论坛,2019(44):110-113.

　　

　　[2]王卫国,胡今鸿,刘宏.国外高校虚拟仿真实验教学现状与发展[J].实验室研究与探索,2015,34(5):214-219.

　　

　　[3]徐冰,向本琼,李小萌,等.生物学虚拟仿真实验教学平台的构建[J].高校生物学教学研究,2019,9(5):7-12.

　　

　　[4]付颖寰,初婷婷,杨大伟,等.轻工类高等院校有机化学实验教学改革的实践与思考[J].轻工科技,2017,33(2):131-132.

　　

　　[5]张静涛,冯蕊,王雪莹.应用奥尔堡大学PBL教学法对微生物学实验课程项目设计探索[J].轻工科技,2019,35(9):191-193.151

　　

　　作者：秦素雅 徐改改 聂钰洪 马云芳 张静涛 单位：郑州轻工业大学食品与生物工程学院

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