基于学生自主性学习导向的生化实验课改革初探

燕晓雯 姚青 李建宁 卢晓红 罗明秀

摘  要 通过分析实验教学现存问题和不足，以学生自主性学习为导向，提出在传统实验教学模式基础上增设自主学习、自主实验总结、自主实验设计等实验教学环节，提高实验教学质量，并就实践效果进行探讨，旨在为生物化学与分子生物学实验教学改革提供参考。

关键词 生物化学与分子生物学;实验教学;自主学习;教学模式

中图分类号：G642.423    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）07-0128-03

1 前言

现代生物化学与分子生物学的理论和技术既是医学与生命科学发展的必需技术，也是医学专业学生后续学习基础医学和临床医学课程的重要基础。实验教学是生物化学与分子生物学教学的重要组成部分，在教学中占有重要地位。通过实验教学能培养学生分析问题和解决问题的能力，还可以使生物化学与分子生物学部分理论知识得到形象的验证[1]。因此，如何有效利用生物化学与分子生物学实验教学环节，提高学生对该门课程的学习兴趣，加强学生对理论知识的理解与应用，培养学生的实验能力、创新能力及初步的科研能力，值得生物化学与分子生物学教学工作者进行深入思考及探究[2]。

2 生物化学与分子生物学实验教学现存问题及分析

近年来，新的教学改革方法如PBL、MOOC、翻转课堂等层出不穷，但这些教学方法在实验教学中较难推广应用。而传统的生物化学与分子生物学实验教学比较程序化，即教师讲解—学生操作—预期结果—实验报告[3]。传统实验教学注重对学生操作规范能力的培养，而忽视了学生的学习能动性和兴趣的激发。

传统教学模式形式较单调  在教师讲解环节，由于学生课前预习效果不同，或者很多学生没有从课下状态及时切换到课堂学习状态，学习往往比较被动，课堂效率有很大提升空间。那么，这就有必要在教师讲解前花3～5分钟时间通过一些简单的方法让学生对本次实验有大体简单的了解，能极大地提高他们的学习主动性，激发学习兴趣。

传统实验教学模式往往会使一些学生单纯以完成实验任务为导向，在教师讲解结束后，照着实验流程按部就班地操作，得出结果、完成实验报告。这使得很多学生不去认真思考实验目的和实验操作设计，缺少对操作步骤的深入理解，对实验注意事项往往只知其一，不知其二。甚至个别学生因对实验操作等理解的偏颇或具体操作中的错误疏忽等，产生错误的实验结果，但又因为对实验理解不深刻，很难分析查找出实验失败的真正原因。

对于一些定性实验，如激活剂和抑制剂对酶促反应速度的影响，实验结果的得出受影响因素较多，包括对反应时间的把控点的偏移、唾液收集者淀粉酶活性的个体差异性等，使加入显色剂——碘后，不同组间的实验结果复杂多样。虽然能对相关理论知识进行验证，但小组间的实验结果可能不尽相同。而学生往往只注重自己本组的实验结果，实验分析部分也仅仅是局限于本组结果来简单开展，缺乏对小组间实验结果的了解及广泛深入的思考、讨论、分析，更缺乏对实验操作步骤甚至实验设计的优化、改进的相关讨论。因此，易导致学生忽视对实验的立体思考，即学生通过实验所收获的知识从深度和广度上都远远不够，更不能最大限度调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣和求知欲望。

有学者认为，通过对“错误”的合理性因素的探讨，可以產生更有价值的教学效益。学生所犯的错误中蕴含着他们的知识经验，更是教师进行教育的大量机会和可能，若能够关于“错”之所以“错”了解得越深，那么关于“对”之所以“对”也就认识得越“透”[4]。从差异、错误中学习，通过对错误的操作及结果与正确的操作及结果的对比及分析，可以促使学生回顾、思考每步操作的设计原理及目的，从而真正理解整个实验设计的目的。这就提示教师要使学生对实验的掌握深入透彻，需要在实验结果得出后，鼓励学生自主对正确的实验结果进行认真总结回顾，更要从不同的或错误的结果中分析查找其原因。

传统的考核方式不合理  传统的以“实验报告+平时表现”的考核模式，实验报告成绩是实验成绩的最主要部分，从而导致许多学生把精力主要放在实验报告的撰写上，而根本没有重视实验的操作过程，更无法提高实验技能。加之实验报告上一般都有各项内容纲目，理想的实验结果又是明确的，很难确切地考查学生对实验知识的掌握情况。这种忽视实验过程的考核与形成性评价是相违背的，不能充分调动学生实验积极性，发挥学生的主观能动性，也不能真实反映出学生的实验技能水平。要扭转这种重实验结果、轻实验过程的现状，切实提高学生实验技能，迫切需要改革现有考核模式，建立公平、公正、客观、全面的考核体系。

3 提高学生学习的自主性，激发学生学习兴趣

有效的教学设计是提高教学效率和教学质量的支点[5]。通过增添探索性、自主性实验，培养学生独立科研和创新能力[6]。在实验教学中充分发挥学生的自主能动性，调动学生的实验积极性，是提高实验教学质量的根本所在。因此，在保证学生认真做好课前预习的前提下，在传统教学模式的基础上，增加一些自主学习的环节：（学生自主阅读）—教师讲解—（学生自主推断预期实验结果）—学生操作—（学生自主实验总结）—实验报告—（拓展：自主实验设计）。并在考核评价中增加相应环节的考核。

自主学习  虽然学生每次实验会按时上交预习实验报告，但因预习报告一般是照着实验指导抄写的，所以对实验内容缺乏认真的阅读及自己的分析理解。因此，教师在进行讲解前，利用3～5分钟布置几道实验相关的问题，要求学生带着问题自行阅读实验内容;或者提供给学生一个不完整的实验思维导图，要求学生补充完整;或者给学生看实验相关的小视频等。之后，教师通过提问的形式解答并对回答正确的学生给予平时成绩，或将问题的解答贯穿在讲解中。这样既对学生的课下预习起到一个督促检验作用，也使学生在对实验知识有了自我认识后，在教师的讲解中对已经认识的知识产生共鸣，对不理解的问题则有了更深刻正确的认识，从而提高课堂效率。

学生自主实验总结  在保持原有实验教学过程基本不变的情况下，在学生实验操作（一般两人为一组）结束，得出实验结果后，将三至四小组（一个工作台的全部学生）合并为一大组，互相观察各小组的实验结果，比较各组间结果的异同，分析产生不同的原因，自行判定正确结果和错误结果。先选出实验结果最佳组，讨论此实验结果能说明什么，从而对生物化学理论知识得到验证;讨论本实验是用怎样的方法说明来进行验证的，进一步加深对实验原理的理解及对实验设计的认识。然后对实验结果错误或不理想的，从仪器操作、实验条件到试剂使用等各个方面进行全面排查，找出原因;并对实验注意事项重新进行解读，分析实验设计原理并加深对实验注意事项的理解。最后，每大组找出代表对讨论结果进行总结发言。各小组针对本组的实验情况在实验报告上写出书面的实验分析与讨论，及书面完成对大组的各实验结果进行立体的综合分析。

实验拓展：自主实验设计  针对实验中出现的操作问题提出避免的方法或改进的意见，对实验的设计可以提出优化方案等，对教师给定的实验题目给出相应的实验设计方案和具体的实验操作步骤，教师对讨论结果进行简评。

形成性评价的考核  除了常规的实验考勤、实验操作、实验报告等考核内容外，教师还可通过学生自主学习环节的表现、自主实验总结环节的讨论以及发言情况及自主实验设计环节的情况，对学生进行形成性评价。减小实验报告在实验总成绩中的比重，相应增加实验课堂上各教学环节的成绩。将实验报告中的实验分析和实验拓展两部分作为实验报告成绩评定的主要依据，反映学生自主实验总结环节的讨论结果，体现学生对实验的理解和掌握程度。

课后学生反馈及教师总结  教师需要在课后对实验课中每个环节的开展进行回顾、反思、完善，并对学生在课后以问卷调查等形式进行摸底，及时了解学生的课题感受、想法和意见建议。结合学生的反馈，教师进一步完善各教学环节，使实验课教学质量得到切实提高。

4 实践效果探讨

经过两学期的具体实践，学生在实验课上的学习兴趣明显提高，在自主总结讨论环节主动参与、积极讨论，课堂气氛非常活跃，教学效果有明显改善。通过问卷调查、摸底排查等方式了解到，学生对此教学环节认可度较大，大部分学生表示有必要在实验课中增加自主学习的这些环节，認为现有的实验考核体系更合理、客观、公正。

总之，通过自主学习各环节的导入，丰富了教学形式，完善了考核机制，激发了学生的学习兴趣和积极性，培养了学生的团队协作精神。通过自主实验总结环节，更使学生提高了对实验基本技能的掌握及实验整体设计思路清晰化。通过对错误结果分析查找原因，培养了学生善于发现问题、解决问题的能力，并从中体会到实验的具体操作会遇到各种意想不到的实际问题，需要养成善于细心观察、积极主动思考的良好实验习惯，需要树立认真、严谨的科学态度。

新的教学模式的成熟，要通过不断地进行实践检验，在实践中不断发现问题，不断改进和完善。教师在这个过程中要敢于探索发现并大胆尝试新方法，多与学生交流沟通，倾听学生的真实反馈，并善于总结经验，积极为实验教学改革贡献自己的一份力量。■

参考文献

[1]王继红，叶芳.医学院校生物化学与分子生物学实验教学改革[J].实验室研究与探索，2011，30（7）：288-291.

[2]李妍，罗军，张巍，等.基于创新型医学人才培养的生物化学实验教学改革[J].实验室研究与探索，2016，35（4）：213-215.

[3]熊兴东，张志珍.提高生物化学与分子生物学实验教学质量的实践与体会[J].检验医学教育，2009，16（3）：24-25.

[4]韩华球.错误：一笔重要的教学资源[J].课程·教材·教法，2005（3）：26-30.

[5]汪明，曹道平.基于认知负荷理论的有效教学设计研究[J].现代教育技术，2013，23（5）：16-19.

[6]刘平，龚祝南.关于生物化学实验课程教改的一点评议[J].教育教学论坛，2018（44）：232-233.