薛雨飛 張賀翠 李幫秀 楊昆 張建奎

[摘? ? ? ? ? ?要]? 基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是植物生產(chǎn)類相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，是基礎(chǔ)生物化學(xué)理論課對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)踐能力對(duì)于農(nóng)科類專業(yè)的人才培養(yǎng)十分重要，針對(duì)目前西南大學(xué)農(nóng)科類相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的諸多問題，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，在新農(nóng)科建設(shè)背景下對(duì)其實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了探討，旨在提高基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)新時(shí)代對(duì)農(nóng)科人才培養(yǎng)的需要。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 新農(nóng)科;基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn);存在問題;教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）15-0020-02

2019年，新農(nóng)科建設(shè)的三部曲（“安吉共識(shí)”“北大倉行動(dòng)”和“北京指南”）依次奏響。6月的“安吉共識(shí)”指出新時(shí)代背景下高等農(nóng)林教育必須創(chuàng)新發(fā)展，在宏觀上提出了新農(nóng)科發(fā)展的“四個(gè)面向”新理念;9月的“北大倉行動(dòng)”指出深化高等農(nóng)林教育改革的行動(dòng)實(shí)施方案，在中觀上推出新農(nóng)科建設(shè)的“八大行動(dòng)”新舉措;12月的“北京指南”直接對(duì)接“安吉共識(shí)”的理念和“北大倉行動(dòng)”的舉措，旨在啟動(dòng)新農(nóng)科改革實(shí)踐方案，從微觀上實(shí)施新農(nóng)科研究與改革實(shí)踐的“百校千項(xiàng)”新項(xiàng)目，將推動(dòng)新農(nóng)科建設(shè)從“試驗(yàn)田”變向“大田耕作”。

基礎(chǔ)生物化學(xué)作為高等農(nóng)林院校植物生產(chǎn)類相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課程，是創(chuàng)新型卓越農(nóng)林新人才培養(yǎng)的重要組成內(nèi)容?；A(chǔ)生物化學(xué)是學(xué)習(xí)農(nóng)學(xué)及生物學(xué)的基礎(chǔ)，也是生命科學(xué)的前沿，所以在本科教學(xué)中伴有不可或缺的作用?；A(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)生物化學(xué)理論教學(xué)的重要組成部分，主要學(xué)習(xí)掌握生物活性物質(zhì)的測(cè)定、生物大分子分離制備技術(shù)、層析技術(shù)、電泳技術(shù)、離心技術(shù)、超過濾技術(shù)等操作內(nèi)容，并同時(shí)掌握相關(guān)原理和方法。我院農(nóng)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為市級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其中基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課面向全校農(nóng)學(xué)、園藝、植物保護(hù)、植物科學(xué)與技術(shù)（中外合作辦學(xué)）、食品科學(xué)與工程以及農(nóng)科實(shí)驗(yàn)班“神龍班”、中國西南大學(xué)與澳大利亞高校合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)西塔學(xué)院等相關(guān)專業(yè)開設(shè)。在新農(nóng)科建設(shè)背景下，本文結(jié)合目前我院開設(shè)的基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)多年的教學(xué)實(shí)際以及筆者自身的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)了存在的問題，并在此基礎(chǔ)上探討了一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的策略。

一、基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題分析

目前，許多農(nóng)林高?；A(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，存在很多不足之處，難以滿足新農(nóng)科建設(shè)背景下對(duì)高素質(zhì)農(nóng)林人才培養(yǎng)的要求。首先，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)除我院開設(shè)外，我校其他多個(gè)學(xué)院也在開設(shè)，這樣就造成了實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室等資源的重復(fù)設(shè)置與建設(shè)。其次，我院開設(shè)的基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，雖然面向不同涉農(nóng)及相關(guān)專業(yè)，但是每個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容是完全相同的，沒有跟專業(yè)結(jié)合起來，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第三，實(shí)驗(yàn)課的成績考核較為單一，主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告、平時(shí)考勤為主，不能全面體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。第四，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容比較陳舊，十幾年來均是同一內(nèi)容，缺少生物化學(xué)研究的前沿進(jìn)展、熱點(diǎn)問題還有最新的技術(shù)手段。第五，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，比如試劑配制、材料和實(shí)驗(yàn)耗材的準(zhǔn)備、預(yù)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證工作、儀器的檢測(cè)與校對(duì)等均是實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)技術(shù)工作人員及教師完成，學(xué)生基本未參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，以至于不能較好地理解實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容及操作。第六，教師實(shí)驗(yàn)授課過程中與學(xué)生之間的互動(dòng)和交流太少，不能促進(jìn)學(xué)生積極思考學(xué)習(xí)。第七，教學(xué)模式傳統(tǒng)單一，以教師為主體，教師實(shí)驗(yàn)課前先做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，授課時(shí)講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果與分析、注意事項(xiàng)等，學(xué)生按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生無法獨(dú)立思考、自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并全面理解實(shí)驗(yàn)原理。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

（一）根據(jù)不同專業(yè)設(shè)置不同實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

我院開設(shè)的不同專業(yè)的基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本都是一樣的，沒有結(jié)合每個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)方案以及畢業(yè)后就業(yè)或讀研的需求來制定，這是不科學(xué)的。我們應(yīng)該改革這種局面，根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)生及學(xué)科發(fā)展前沿制定不同的基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，著重結(jié)合專業(yè)自身的特點(diǎn)，比如維生素C含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中不同專業(yè)應(yīng)該選擇不同材料：農(nóng)學(xué)專業(yè)選擇大宗農(nóng)作物（玉米、小麥、水稻、油菜等），園藝專業(yè)選擇蔬菜和水果（小白菜、黃瓜、橘子、獼猴桃等），測(cè)定完成后下次上課時(shí)可以讓他們比較結(jié)果，并進(jìn)行討論和思考。這樣和每個(gè)專業(yè)的研究對(duì)象及學(xué)科前沿結(jié)合起來，可以提高學(xué)生的積極性，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。

（二）參與式教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作

參與式教學(xué)要求學(xué)生參與整個(gè)教學(xué)過程，包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作。以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生基本不參與準(zhǔn)備工作，完全依賴于教師，不利于學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的特點(diǎn)來準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，比如有的實(shí)驗(yàn)用的儀器比較多，可以讓學(xué)生檢查儀器能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有的實(shí)驗(yàn)用的植物材料比較多，可以讓學(xué)生參與培養(yǎng)植物苗子，有的實(shí)驗(yàn)需要試劑比較多，可以讓學(xué)生參與各種試劑的配制。另外，預(yù)實(shí)驗(yàn)工作也可以讓學(xué)生分組進(jìn)行，比如植物過氧化物酶同工酶的聚丙烯酰胺凝膠電泳實(shí)驗(yàn)，有時(shí)候分離膠和濃縮膠配好后不凝固，有時(shí)跑出來的條帶不清晰，這些方面均需要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)尋找原因并優(yōu)化重新配制，以保證正式實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)的萬無一失。

（三）混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的建設(shè)

隨著信息技術(shù)與教育教學(xué)活動(dòng)的不斷融合，混合式教學(xué)已成為教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，混合式教學(xué)主要應(yīng)用于理論教學(xué)中，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用得比較少。為了改變基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，進(jìn)行線上線下的混合式教學(xué)模式改革尤為重要。2020年春季學(xué)期因特殊情況，我校學(xué)生在五月底才陸續(xù)完成返校工作，六月份才開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的正常教學(xué)任務(wù)，在這么短時(shí)間內(nèi)完成本學(xué)期的教學(xué)任務(wù)難度是很大的，我院實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過QQ、微信、超星學(xué)習(xí)通等形式完成班級(jí)建群、制作成PPT課件上傳、課程教學(xué)資源分享等線上教學(xué)工作，并跟蹤學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)成效，線下直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并實(shí)時(shí)監(jiān)督指導(dǎo)。以后還應(yīng)進(jìn)一步探索基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的線上線下混合式的教學(xué)方法，增加難度和深度，以便提高教學(xué)質(zhì)量。

（四）教師科研項(xiàng)目融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)

目前我院基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師多數(shù)都承擔(dān)著包括國家自然科學(xué)基金在內(nèi)的科研項(xiàng)目，如果能夠從中選擇適合的、具有探索性的、利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為研究主題，并設(shè)計(jì)探索型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，這樣不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以提高其創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)。比如，筆者研究植物高低α-亞麻酸性狀形成的分子機(jī)理，基于此研究項(xiàng)目，我們可以設(shè)計(jì)高低α-亞麻酸材料α-亞麻酸合成關(guān)鍵酶活性比較的實(shí)驗(yàn)。首先，讓學(xué)生提前檢索文獻(xiàn)解決種子亞麻酸合成關(guān)鍵酶是什么，然后再檢索利用什么實(shí)驗(yàn)方法比較酶活性，最后教師和學(xué)生一起探討制定實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（五）實(shí)驗(yàn)成績考核改革

傳統(tǒng)基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課成績考核形式單一，主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，為改變這種局面，需要制定多元化實(shí)驗(yàn)考核方案以考核學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)掌握成效。實(shí)驗(yàn)成績的考核可以將實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和開放性報(bào)告四者有機(jī)結(jié)合起來。其中注意的是平時(shí)成績不僅包括實(shí)驗(yàn)操作、出勤率，還應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、清潔衛(wèi)生完成情況、課堂回答問題及與教師互動(dòng)交流情況。對(duì)于綜合型探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告還可以采用科研論文的形式呈現(xiàn)，這樣不僅可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)。

（六）整合全校資源，建立生物基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

雖然我院開設(shè)的基礎(chǔ)生物實(shí)驗(yàn)課面向植物生產(chǎn)類及食品科學(xué)相關(guān)專業(yè)，但是動(dòng)物生產(chǎn)類專業(yè)及生命科學(xué)類專業(yè)各自學(xué)院都是自己開設(shè)，造成資源重復(fù)設(shè)置，教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入加大，導(dǎo)致每個(gè)學(xué)院雖然每年都需要購買儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)耗材、生化試劑等，但平臺(tái)條件很一般，一些貴重的進(jìn)口儀器還是不能購買，比如微量紫外-可見光分光光度計(jì)（NanoDrop One;Thermo，USA）。因此，學(xué)校應(yīng)建立生物基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，整合全校實(shí)驗(yàn)課教學(xué)資源，面向全校所有學(xué)院的涉農(nóng)及生物類專業(yè)開設(shè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等，各自學(xué)院不再單獨(dú)開設(shè)，這樣不但利于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)和整體發(fā)展，而且會(huì)節(jié)約大量經(jīng)費(fèi)。目前學(xué)校針對(duì)本科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)情況已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的校外調(diào)研，并通過打破學(xué)院（部）壁壘，將全校公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和跨學(xué)院（部）的專業(yè)相似、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相似的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室整合，制定了包括基礎(chǔ)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在內(nèi)的六個(gè)校級(jí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)方案，現(xiàn)在正處于征求相關(guān)部門的意見中，相信不久的將來就會(huì)建成。

三、結(jié)語

百年大計(jì)，教育為本;高等教育，本科為本。新農(nóng)科建設(shè)背景下，植物生產(chǎn)類相關(guān)的本科專業(yè)基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)方式難以滿足對(duì)高素質(zhì)農(nóng)林人才的培養(yǎng)要求，因此必須緊跟時(shí)代發(fā)展，進(jìn)行改革創(chuàng)新。本文總結(jié)了我院基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課一直以來存在的問題，并對(duì)提出的幾點(diǎn)改革意見和建議進(jìn)行了探討，因此可以為基礎(chǔ)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革提供參考。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革還在不斷的發(fā)展中，以后還應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行深入探索和研究。

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◎編輯 郭小琴