依托云班课的生物化学实验课程改革实践

翟祖欢，卞立红，闫立地，张奕婷

(大庆师范学院 生物工程学院，黑龙江 大庆 163000)

1 引言

《生物化学实验》是生物类专业本科生的基础课程，它在课程体系中有着非常重要的地位,它的基本理论和实验方法是生物类专业课的重要基础[1]。《生物化学实验》对培养学生动手能力,启发思维,培养科研创新性人才具有重要的意义。

传统实验课教学模式是实验指导教师在比较短的时间内对开展的实验项目的原理、步骤、注意事项进行讲解，演示实验设备的使用及规范的实验操作。教师讲解完之后，学生按着实验流程进行实验，实验完成后学生提交实验报告[2]。在这种教学模式中学生属于被动学习的地位，教师无法有效调动起学生对于实验课程的学习兴趣。这种程序化的教学方法造成了学生思维定势,缺乏主动性。部分同学只是按部就班操作实验步骤，对于实验结果懒得分析也不会分析。有的同学根本不动手操作,一节课只看着小组的其他同学操作。实验报告互相抄袭等。成绩考核机制缺乏激励性,导致学生对实验课重视不够。针对以上存在问题，实验课课堂教学改革迫在眉睫。 然而如何改革生物化学实验课程教学，提高学生动手能力以及使学生在实验课中充分理解生物化学知识，已然成为新形势下生物化学教学改革与发展所面临的重要课题[3]。

云班课是一款基于移动终端的及时反馈、互动教学工具。老师和学生可以利用手机开展课内外的互动和教学。通过移动网络和云服务平台，用手机组织教学，实现课堂内外信息的即时互动。云班课打破了时空限制，学生可以利用碎片时间随时随地进行预习、学习、复习[4，5]。云班课操作简单方便，很受师生欢迎。让学生保持学习有三种方式：吸引、推、拉，就课堂教学而言，这三种方式混合必然能提高课堂质量。利用学生离不开手机的现状，将手机作为学习的工具，是解决课堂教学难题的通道。

多年的教学研究发现，大庆师范学院生物工程学院的《生物化学实验》课存在学生课前预习不到位；实验操作不规范；教师缺乏对学生实验过程性评价及激励措施；实验考核机制不完善；教学方法陈旧；学生课后不能积极的反思和总结等现象。为此,笔者依托蓝墨云班课引导学生有效完成课前预习、利用云平台指导学生实验操作、利用云班课对学生的实验操作进行评价和激励、利用信息化的教学手段开展课堂教学的各个环节设计，促进学生《生物化学实验》的学习兴趣，提高学生实验的基本技能，培养学生的科学思维和创新能力，旨在提高《生物化学实验》的课堂教学质量。

2 课程教学的具体做法

2.1 利用云班课的资源和测试落实学生的课前预习

利用蓝墨云班课的资源模块，教师可以上传许多与课程相关的学习资料便于学生预习和课后拓展。资源可以是视频、WORD文档、图像，也可以是网络链接。根据课程的具体需要进行设计和上传。由于是实验课程，可以把实验的原理、步骤和注意事项等以PPT的形式上传到资源中，并设计一定的经验值，学生只要阅读资源中的内容就可以获得经验值，从而提高学生的学习兴趣。为了保证预习质量，还可以在测试活动中设置预习测试。这样既可以督促学生落实预习任务，也便于教师在课前了解学生预习的效果和学生预习时存在的困惑，以便教师在上课时做针对性的讲解和指导。预习测试的经验值设计得要大一些，引起学生的重视。

2.2 根据云班课中学生预习测试的统计数据有针对性的开展课堂教学

由预习测试结果分析学生对原理、操作步骤、注意事项等各环节的自学效果，教师在课上对学生存在问题较多的地方给予重点讲解。由于学生在课前已经大量地阅读了老师在资源中发布的学习材料，对课程内容已经做到了心中有数，教师课上不用从头到尾详细地讲解，可以通过问题的方式引导学生将本次实验的思路和流程疏导出来。但是实验的注意事项教师还是要强调的，尤其是涉及到仪器使用和药品安全方面。

2.3 利用云班课的头脑风暴开展课内讨论和课后思考

大庆师范学院的《生物化学实验》课程的实验内容都是项目型实验，这就使得课上存在某个实验步骤等待时间长的现象，以往学生在等待的时间里无所事事，还有偷玩手机现象。针对这种情况，教师可以利用云班课的头脑风暴活动设置一些思维拓展题，让学生的脑子活跃起来，而且帮助学生举一反三，更好地促进学生掌握每次实验内容的原理和方法，培养学生的科学思维和操作的严谨性。头脑风暴活动的经验值可以设计得大一些，提高学生活动参与的积极性。对活动中表现突出和思维敏捷具创新精神的学生给予及时的表扬和鼓励，教师可以给这部分学生加经验值。这样使整个课堂气氛不沉闷，学生们的学习劲头高涨。教师还可以利用头脑风暴活动设计课后思考题，帮助学生课下巩固课上的学习内容。

2.4 利用云班课的小组任务活动落实过程性和结果评价

为保证学生实验操作过程的严细认真，教师在云班课的小组任务活动中布置每次实验应完成的小组任务，要求学生将几个关键环节的实验现象进程和实验现象的最终结果和数据等以照片的形式上传到云班课的小组任务中。并设置一定的评价分值。评价分值由教师评分分值和组间互评分值共同组成。这样既可以让老师掌握学生实验的真实地水平和学生实验中的问题，又可以促进每个实验小组之间互相学习和借鉴，以评促学。每个小组为了最后的分值都会认真地进行实验操作，这样无形中就保障了实验课的课堂质量。教师对学生实验的过程性评价也有了评价依据。

2.5 利用云班课的投票/问卷活动开展学习效果评价

为保证教师能快速地收集到学生对课堂学习的反馈意见，教师可以利用云班课的投票/问卷活动来实现。教师根据自己想要了解的情况来设置投票内容或问卷内容。题目设计大多都是围绕本次课或本门课学生掌握的情况以及学生对课程的建议展开的。为保证此项工作统计的全面性该项活动也要设置一定的经验值。

2.6 利用云班课的其他功能完善教学的各个环节

云班课有签到功能，可以使老师及时准确的掌握学生的出勤情况；云班课有私聊功能，可以方便老师对学生或者学生对老师的个别指导和提问。云班课的班课通知功能，可以帮助老师对学生发布通知和布置任务。云班课的小墨消息功能可以将学生一周的学习报告及时地报告给教师，便于教师及时掌握学生的学习情况。教师可以根据小墨消息的提醒及时给予学生表扬、鼓励和督促。这样有助于学生能更好地跟住课程不掉队，保证学生的学习效果。

3 课程教学过程中的思考

3.1 提供实验课程的拓展资源

实验课程的资源中除了要提供课程PPT外，也可以将一些科技论文放入资源，供学有余力的同学拓展知识，开阔眼界。还可以给学生提供某个实验项目的其他实验方法，但是这部分的资料一定要在本次实验内容完成以后再提供给学生，供学生对比学习，开拓思维。资源中还应提供仪器使用方法和操作视频，方便学生规范使用仪器，避免在操作中出现错误。比如分析天平的使用、离心机的使用、分光光度计的使用等。

3.2 用作预习的测试，题目设置不宜过难

题目设置主要针对实验的原理和注意事项，以选择和判断题为主。有的题目设置目的不是为了考而考，而是为了引起学生的思考。这种题目通常学生都能答对，教师设计题目的目的是想通过答题，学生能对题目的知识点有清晰的认识。例如,在氨基酸的纸层析实验中，判断“纸层析中滤纸纤维素上吸附的水是流动相，展层用的有机溶剂也是流动相”是否正确，该题学生的正确率是100%。虽然这道题目看上去像是白给分的，但是学生只要做过了这道题就一定记住了水和有机溶剂这两个相一定有一个是流动相，有一个是固定相。到底谁是流动相，谁是固定相，有的学生可以再次通过自己的学习和钻研找到答案。有的同学可能自学水平有限，还没有能力在课前找到答案，但是他们已经不自觉地将这个问题存留在脑子里了。带着问题上课，学生一定会在课上认真听课寻求答案，课堂质量就有保证了。学生经过这一番思考和研究就一定能理解和掌握纸层析实验的原理，从而提高学生学习能力与应用知识的能力。有的题目设置是为了了解学生对以往的理论课知识的掌握情况而设计的。例如，血清清蛋白与球蛋白的电泳分离与鉴定实验中，问“当溶液的pH值小于蛋白质的等电点时，蛋白质带正电还是负电？”该题学生的正确率不高，但是这部分知识是理论课中应该掌握的，而且这部分知识又对本实验原理的理解非常重要。教师针对这种情况就要考虑在实验课上，对此处重点讲解，想方设法帮助学生理解和掌握此部分知识，从而实现教学的目标。

3.3 实验操作时，小组成员不宜过多

如何分组还要根据具体的实验内容而定。例如，氨基酸的纸层析实验，实验程序并不复杂，小组成员2人即可。而对于综合性及设计性实验，需要小组成员紧密配合、协同完成，就需要增加人数。例如，大豆品种的质量分析实验、脲酶的制备及其生物学性质的研究实验中小组成员是4人。为了保证每个成员都认真参与实验，教师要求每个小组拿出成员分工方案，方案确定后就按照分工进行实验操作。这样既能保证实验的有序进行，又能保证所有学生都能动手实践。而且一旦实验结果出现任何偏差和不理想，对每个小组成员负责的工作进行分析，就能找出原因，便于后续的实验结果分析。

3.4 利用头脑风暴功能组织课堂讨论时一定要注意时机

教师把控好课堂节奏，当绝大多数的小组都已经完成了阶段性的实验，正在等待时间，这时正是发布头脑风暴的好时机。这样既可以把零散的时间利用上，让学生有事可做不至于偷偷玩手机，又可以提升学生的科学思维，让学生的头脑一直围绕课程的内容进行思考。所设计的题目可以是针对某个原理的深入探讨，也可以是讨论某个操作步骤的作用，还可以是对实验方法的适应性的讨论等。例如，氨基酸的纸层析实验中，学生等待展层的时间，笔者发布了“点样为什么要重复多次，而且要等每次点样干燥后再点下一次样？”这个问题正好是学生刚操作完点样以后提出的，所以很能引起学生的共鸣，学生可以根据刚才操作的经验进行思考，讨论的内容更有针对性和时效性。在大豆品种的质量分析实验中，学生等待大豆粗脂肪含量结果时，笔者发布了“利用索氏提取器循环抽提大豆粗脂肪，如果提取前提取管未烘干，有水存在，会影响实验的粗提率结果吗？为什么？”这道题目学生的回答五花八门，充分证明了学生愿意思考、敢于表达自己的想法，也充分证明了利用头脑风暴活动可以调动学生的学习积极性，活跃课堂气氛。教师可以对“百家争鸣”都予以肯定，增进学生的学习信心，增加课程的学习兴趣。在脲酶的制备及生物学性质的研究实验中，笔者发布了“请你想一想，本实验的原理和方法还可以运用到我们所做过的哪个实验数据的测定中？”这个问题是笔者在实验结束后提出的，此时学生已经对标准曲线法测某种物质的含量有了全方位的认识和应用，在这时提出这个问题，可以帮助学生融会贯通，从而达到思维的飞跃。而事实上，绝大多数学生真地完成了质的飞跃，课堂效果显著。

3.5 在小组任务活动中布置任务一定要明确

笔者的做法通常是要求学生上传实验现象的照片和实验结果的数据，并要求小组之间互评分，这样学生可以通过评分过程学习其他小组同学的优点，从而达到思维的二次飞跃。小组任务活动设置的经验值要高一些，经验值有多高学生的重视程度就有多高。实验是在完成许多步骤后才能出结果和现象的，学生为了高质量的完成小组任务，小组的每个成员必须保证自己分工任务的质量才能使每个组的整体任务完成得好，获得好的结果和分数。这样既可以调动每个同学实验时的积极性又可以保证每个学生实验操作时严谨认真，也保证了课堂教学质量的高效。教师对学生的过程性评价也有据可依。

3.6 在课程中增设设计性实验

利用投票活动，确定设计性实验题目。4人一个小组，研究出一套实验设计方案。将方案上传到小组任务活动中，各组互相参考并给予一定的评价和打分。学生根据老师和同学的意见二次整改自己的实验方案，最后实施实验。学生在这一过程中不仅培养了严谨的科学思维，也提升了实验操作能力。

4 结语

随着近年来教学领域的重大革新，《生物化学实验》课程也在不断适应新需要，寻找和探索课改的新途径。基于云班课开展的《生物化学实验》课程改革，是根据多年来的教学研究和实践探索出的一条混合式教学的新路。从近两年的学生学习情况调查表明，改革教学模式后，学生学习兴趣、学习效果、实验操作技能等均有明显的提高。但也有不足，例如个别学生为了获得经验值存在刷分的现象，但是这种混合式的授课方式可以调动学生的积极性是不可否认的。今后为了更好地完善课堂教学，教师应在教学环节的设计和“互联网+”技术的有效配合上下功夫，使信息技术能真正帮助课堂完成质的飞跃。