高職生物化學與分子生物學課程教學改革與實踐

來源：職稱成果咨詢網作者：趙編輯時間：2019-07-09 10:31

　　摘要：針對高職生物化學與分子生物學課程理論內容多、錯綜復雜、抽象難懂，實踐性強、涉及技術面廣，學生學習起來感到難以理清頭緒，學到的知識不容易形成體系，師生普遍反映該課程教學難度大，學習效果差的實際情況。為此在生物化學與分子生物學教學中，以生物化學與分子生物學崗位工作任務為引領，以強化技能訓練為主導，將生物化學與分子生物學抽象的理論知識融合于崗位工作任務之中，構建了項目化課程體系，教學方法改革創(chuàng)新、多措并舉，考核方式多元化。結果表明：通過課程改革與實踐，提高學生對課程學習的學習興趣和參與度，培養(yǎng)了學生的動手操作能力、創(chuàng)新思維能力創(chuàng)和團隊合作能力，取得了顯著教學效果，促進教學相長。

　　關鍵詞：高職;生物化學與分子生物學;教學改革;學習興趣;實踐能力

　　設計性生物化學實驗教學改革調查，生物化學與分子生物學是與生命科學密切相關的一門基礎科學，它與生理學、藥理學、病理學、免疫學等學科有著廣泛的聯(lián)系與交叉，涉及生物大分子的結構與功能、物質代謝與調節(jié)、基因表達與調控、常用分子生物學技術等內容。該課程特點可概括為：一雜，二多，三性，四難，即機制復雜，概念多、內容多，理論性、系統(tǒng)性、規(guī)律性，理論抽象難理解、概念有的模糊難懂、代謝機制復雜難記、酶多而雜難區(qū)別。

　　那么如何在教師的引導下，將該課程深奧難懂的、復雜的知識理論變?yōu)闇\顯易懂的、形象具體的生化知識，為學生進一步學習和掌握相關專業(yè)知識奠定必要的基礎呢?近年來，我校生物化學與分子生物學課程在教學改革中，開展研究性教與學，教學方法改革創(chuàng)新、多措并舉，提高學生對課程學習的學習興趣和參與度，培養(yǎng)了學生通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題以及總結歸納的方式獲取本課程的新的知識，促進了學生的動手操作能力、創(chuàng)新思維能力創(chuàng)和團隊合作能力，取得了較好的成效。

　　1 課程改革設計思路

　　圍繞高職高專應以培養(yǎng)高等“應用型”人才為目標，以職業(yè)技能培養(yǎng)為根本編寫校本教材。教材精選高職高專學生終身發(fā)展所需的基礎知識和基本技能，遵循“必需”“夠用”“管用”的原則，以“項目導向、任務驅動”為模式，實現(xiàn)社會需要、學科特點和學生發(fā)展三者的有機統(tǒng)一。同時，將職業(yè)工作任務引領的工作過程知識、基本理論、技能、程序、步驟融入教材，反映專業(yè)新知識、新技術，體現(xiàn)與時俱進。課程教學內容以學習項目代替以往的章節(jié)，將以往課程的理論知識放在項目任務中講授，把生物化學與分子生物學相關理論知識與實踐技能融合在一起，以生物化學與分子生物學技能為工作任務，以“生物大分子的結構與功能——物質代謝與調節(jié)——生命信息的傳遞與調控——分子生物學技術與應用”為主線，分為四個模塊，十七個項目，二十個工作任務(表1)，每個工作任務包括“任務目標”“相關知識”“工作準備”“任務步驟” “注意事項”“拓展知識”等欄目。

　　整個課程改革注重基礎性、前沿性以及研究性之間的平衡協(xié)調，密切聯(lián)系我校生物化學與分子生物學學科各研究團隊的研究方向特色，特別是本課程組在基因表達分子生物學方面長期積累形成的成果與研究專長，注重及時把本學科的最新科學研究進展與教改教研成果引入教學實踐中來。

　　2 重視緒論的教學，后續(xù)課程的學習奠定良好的基礎

　　緒論是一本教材的開端，是把握一本教材的綱要，更是體現(xiàn)一本教材思想的重要途徑[1]。但是有些老師認為課時有限，不重視緒論教學，簡單講解一帶而過，甚至讓學生課下自學。筆者認為教師上好緒論這一課很重要，其效果將直接影響到學生對這門課程的求知欲和學習興趣，同時也將對本課程后續(xù)教學工作起到事半功倍的效果。

　　3 開展研究性教與學，靈活運用多種先進的教學方法

　　3.1 對部分抽象難理解的內容，開展“專題討論課教學”教學

　　對于本課程教學中有些內容比較抽象且學生難理解的內容，設計成專題討論課的方式進行教與學，讓學生置身于研究性學習、探究性學習和協(xié)作性學習的氛圍下主動獲取知識，注重培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題以及總結歸納的能力。例如，選擇“生命信息的傳遞與調控”理論部分進行專題討論課。首先，由主講教師把DNA和RNA合成的基本概念與基本原理給學生講授清楚。其次，由主講教師預先提出一個令學生感興趣的基因表達調控方面的內容。比如 “基因指導蛋白質的合成”作為專題討論課的中心議題。學生討論不應局限于對轉錄和翻譯過程的單純描述，而應當讓學生理解轉錄和翻譯的物質結構基礎以及二者之間的內在邏輯聯(lián)系。教師需要引導學生運用已有知識和觀點思考和討論相關的問題，比如“為什么RNA適于作DNA的信使?”“什么是轉錄?怎么轉錄?什么是翻譯?怎么翻譯?”“為什么是三個堿基編碼一個氨基酸?”“誰是把細胞質中游離的氨基酸運到蛋白質的‘裝配機器’?”由教師指導學生，主要通過互聯(lián)網絡查找相關信息資料，弄清楚堿基與氨基酸的對應關系，理解密碼的簡并性，特別是傳到 mRNA上的遺傳信息是如何控制蛋白質合成的。

　　3.2 對課程部分與教師科研課題相關的實驗，設計成“開放實驗教學”教學

　　生物化學與分子生物實驗教學立足于基礎性實驗，讓學生學習掌握基本的生物化學與分子生物學實驗技能，摒棄“填鴨式”實驗教學模式，培養(yǎng)學生獨立思考問題和解決問題的能力，注重理論聯(lián)系實際，實驗技術的講解與科研和實際應用相結合，設計成“開放性實驗教學”，加強課外科研實踐教學，有助于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新熱情。課程組教師結合自己的研究方向和科研項目，要積極支持學生積極參加教師相關課題研究。同時開放實驗室，指導學生從事科學研究和各種科技活動。

　　3.3 以學生為中心，實現(xiàn)信息化教學

　　隨著“互聯(lián)網+”時代的到來，移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術的迅速發(fā)展[11]，將信息技術與生物化學與分子生物學課堂教學內容深化融合，通過課堂教學數(shù)據(jù)的采集與處理、學習過程的評價與反饋、課后的個性化輔導等設計，構建了以學生為中心[12]，注重“教”與“學” 的相互滲透，教師和學生都是課堂的主體的“信息化”教學模式，分課前、課中、課后三個階段。例如，“血糖濃度測定”信息化教學設計。

　　3.4 對部分學生容易接受的知識，采用“以學生為主體”的課堂教學方式

　　采用以學生為主體的課堂教學方式，在教學中充分發(fā)揮學生的主體地位，提高素質教育，讓學生們主動學習，快樂學習。有效地改變學生消極被動地接受教師灌輸知識的狀況，是培養(yǎng)學生自學能力的一種重要方式。使學生從“學會”變?yōu)?ldquo;會學”。比如在講到“蛋白質的功能”內容時，根據(jù)實際情況，我們對課程作了如下設計： (1)教師課前通過學校清華優(yōu)慕課教學平臺為每個學生分配授課內容;(2)全體學生預習;(3)教師在課前對主講學生輔導;(4)課堂上首先由指定的學生授課10~15 min;(5)提出問題、互動10 min;(6) 教師歸納總結。無論是教師還是學生，都要求使用多媒體課件教學。課件內容全部由學生自己制作，并盡可能使用圖片或動畫，做到比較生動地闡明教學內容。這樣的教學設計極大地調動了學生學習的積極性，為了準備好15 min的授課，他們要通過各種渠道(圖書館/網絡等)查閱大量的學習資料，盡管每個學生準備的內容都各不相同，但是他們在此過程中都學會了如何自主地去獲取資源，尤其是對資料的獲取和理解。另外，他們也有機會展現(xiàn)自己獨到的見解和豐富的創(chuàng)造力。

　　這樣的教學設計實際上加重了教師的負擔，對教師也提出了更高的要求。首先，主講的同學由于在相關領域閱讀了大量資料，有可能提出一些教師也未知的問題，因此作為教師來說也要不斷地學習。另外，由于在課堂上增加了互動，因此還要求教師不但要具有調動學生積極參與互動的能力，而且還要具有良好的把握全局的能力，避免討論走入誤區(qū)。

　　4 改革考試方式，從根本上調動學生主動參與學習的積極性

　　4.1 理論教學考試改革

　　生物化學與分子生物學的理論考試采取平時形成性測試、終結性評價的多樣性評定學生的成績，理論考核成績占課程總成績的45%。在每個項目結束后，通過學校清華優(yōu)慕課教學平臺進行一次小測驗。在學期快要結束時，布置學生根據(jù)自己興趣愛好撰寫一篇關于生物化學與分子生物學知識的科研小論文或綜述，最后進行期末考試測評，期末考試有學校教務處統(tǒng)一組織實施，采用閉卷考試。學生多樣化綜合成績組成為：平時表現(xiàn)(15%)、平時檢測(30%)、綜述或論文(25%)、期末檢測(30%)。通過這種成績考核的方式，一方面在平時可以促進學生加強對本門課程的學習，避免學生只在期末考試時進行突擊式或應付式學習;另一方面，可以全面性地評價學生成績，避免只通過一次期末考試來確定學生成績的片面性，這種方式可以更好地培養(yǎng)學生自主學習能力。

　　4.2 實踐教學考試改革

　　生物化學與分子生物學的實驗考試是通過多樣化的評價方式來進行的，實驗考核成績占課程總成績的55%。對于驗證性實驗的考核采用抽題做答和現(xiàn)場操作考核相結合，教師先根據(jù)課程教學過程中已經做過的實驗內容設計試題庫，并在學校清華優(yōu)慕課教學平臺發(fā)布，每個實驗項目包括實驗試題說明、實驗原理、實驗器材、實驗試劑、操作步驟、數(shù)據(jù)記錄與計算、結果報告與分析及一些實驗注意事項，讓學生現(xiàn)場抽題做答并根據(jù)要求操作一個實驗操作項目，根據(jù)回答問題和實驗操作的情況給出成績;綜合性實驗的考核采用以實驗小組為單位，完成一個完整的實驗方案并寫出實驗報告，然后進行提問，由幾個老師組成考核小組，對實驗內容進行提問，然后給出成績;參與教師科研項目的開放性實驗是屬于學生探索性和創(chuàng)新性的學習活動，采用加分鼓勵的方式評定成績。最后學生實驗成績包括：平時表現(xiàn)(15%)、實驗報告(25%)、實驗操作(50%)、實驗報告提問(10%)等多個方面。通過實踐教學的多樣性考核方式的改革，從根本上調動學生主動參與學習的積極性，激發(fā)了學生學習興趣。

　　5 效果與評價

　　生物化學與分子生物課程經過幾年的改革與實踐，取得了較好的效果，課程合格率較改革前顯著提升，2017年課程合格率達98.96%，不僅使學生系統(tǒng)、全面地掌握該課程的基本概念、基本理論知識，從分子水平上認識生命現(xiàn)象的本質，鞏固和加深了學生的基礎知識，為后續(xù)的分子免疫學技術、微生物發(fā)酵工程、基因工程、酶工程等專業(yè)課程的學習打下良好的基礎。而且充分發(fā)揮同學們的主觀能動性，鼓勵積極思考，使他們熟練掌握血糖濃度測定、血清甘油三酯測定、血清尿酸測定、DNA的提取與純化、凝膠電泳、PCR 等基本的實驗技能，激發(fā)學生對課程的興趣，著重培養(yǎng)了學生應用生物化學與分子生物學技術的能力，為學生應用本門課程的知識和將來的就業(yè)提供幫助，使學生進入社會從事生物化學與分子生物學方面的工作時達到夠用、管用、會用。

　　此外，課程改革成果榮獲2018年安徽省高等學校教學成果一等獎、三等獎各1項，安徽省第四屆職業(yè)教育校企合作典型案例和主題征文一等獎各1項;學生參與教師科研課題，獲授權發(fā)明專利 2項、實用新型專利4項、外觀設計專利6項;1名課程教師2017年晉升正高職稱，1名課程教師被評為安徽高校教學名師，1名課程教師2018年被評為安徽省高等學校學科(專業(yè))學術拔尖人才，3名課程教師被評為高級雙師型教師等。此外，畢業(yè)生受到了用人單位廣泛好評，某企業(yè)2014年開始在我校成立“冠名班”，進行“訂單班”培養(yǎng)人才，且通過開辦“校中廠”，開展校企互動的深度融合，取得了一系列成果。

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