高校的生物化學(xué)教學(xué)方式需要隨著時(shí)代的發(fā)展不斷創(chuàng)新改革，下面小編就為大家?guī)�來了高校生物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革方法，感興趣的朋友可以看一看哦！

【摘要】本文從地方本科高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在問題以及CDIO工程教育理念入手，以廣東石油化工學(xué)院生物工程專業(yè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究為例，闡述了構(gòu)建新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的一些措施與方法，為提高工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量、促進(jìn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的改革提供了一定的借鑒與參考。

CDIO工程教育理念最早是由美國麻省理工學(xué)院提出的一種集Conceive(構(gòu)思)，Design(設(shè)計(jì))，Implement(實(shí)現(xiàn))與Operate(運(yùn)作)等四個(gè)過程為一體的一種全新的教育模式[1-2]。這種教育模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的不同時(shí)間與空間的多維度對新知識(shí)的整合、實(shí)踐及創(chuàng)新，從而全方位提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力[2-5]。2016年廣東石油化工學(xué)院生物工程專業(yè)申請IEET工程教育認(rèn)證，在以課程成果為導(dǎo)向的工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革中，生物化學(xué)實(shí)踐課程改革對促進(jìn)生物工程專業(yè)工程應(yīng)用型人才質(zhì)量提高具有重要意義。本文以廣東石油化工學(xué)院生物工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為例，首先分析了目前生物工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存大的問題，提出了基于CDIO教育理念的生物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革的具體措施及對實(shí)施效果等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本研究結(jié)果對貫徹落實(shí)以成果導(dǎo)向型人才培養(yǎng)模式改革，提高本科人才教育質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)意義與參考價(jià)值。

1基于工程認(rèn)證的CDIO教育理念對生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革指導(dǎo)意義

近年來，高等教育界都充分認(rèn)識(shí)到建立、完善與國際接軌的專業(yè)認(rèn)證（評估）體系的重要性。教育主管部門與各高校都不斷研究相應(yīng)的國際專業(yè)認(rèn)證(評估)組織及其認(rèn)證制度，并積極申請參與高等工程教育認(rèn)證工作，通過認(rèn)證評估工作來促進(jìn)本專業(yè)、本學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高，增加認(rèn)證專業(yè)的辦學(xué)水平與國際競爭力[6]。臺(tái)灣中華工程教育學(xué)會(huì)（IEET）成產(chǎn)于2003年，早于中國大陸教育部的工程教育認(rèn)證體系建立時(shí)間，并于2004年正式啟動(dòng)工程教育認(rèn)證，先后于2007年、2009年、2014年加入華盛頓協(xié)議、首爾協(xié)議和悉尼協(xié)議，是國內(nèi)首家受教育部認(rèn)可的專業(yè)評估機(jī)構(gòu)。廣東石油化工學(xué)院生物工程專業(yè)是廣東省內(nèi)首次申請IEET工程認(rèn)證的專業(yè)，對提高專業(yè)工程實(shí)踐人才的培養(yǎng)質(zhì)量，提升辦學(xué)水平與質(zhì)量具有重要意義。基于IEET工程教育認(rèn)證對實(shí)踐教學(xué)改革也提出了明確的要求，通過專業(yè)認(rèn)證工作也能極大的推動(dòng)課程教學(xué)改革。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物工程、生物技術(shù)、食品工程等多個(gè)專業(yè)的主干課或選修課，也是生命科學(xué)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的前沿學(xué)科，在各專業(yè)課程學(xué)習(xí)中具有舉足輕重的地位。生命科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，因此，基于工程認(rèn)證的CDIO教育理念對生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革指導(dǎo)意義是重大的。

2地方高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.1生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與IEET工程教育認(rèn)證要求不完全相符

IEET工程教育理念強(qiáng)調(diào)教育目標(biāo)達(dá)成度實(shí)現(xiàn)的條件支撐與考核機(jī)制，注重以成果導(dǎo)向型為主體的人才培養(yǎng)模式的運(yùn)用，對學(xué)生創(chuàng)新性與綜合能力的培養(yǎng)尤為關(guān)注[7]。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)目標(biāo)對學(xué)生創(chuàng)新能力與工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是一個(gè)重要的支撐，這與現(xiàn)代工程教育認(rèn)證的要求是高度一致的。然而在以往生物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)過程中，教學(xué)理念陳舊，不注重教育目標(biāo)的達(dá)成度，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程的完整，忽視教學(xué)效果的達(dá)成，學(xué)生的主體地位完全沒有體現(xiàn)，教學(xué)理念與IEET工程教育認(rèn)證要求不相符現(xiàn)象十分嚴(yán)重。因此，在當(dāng)前工程教育認(rèn)證的背景下，積極尋找符合當(dāng)代生命科學(xué)發(fā)展日新月異的新成果新技術(shù)與方法的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念勢在必行，也為新辦工科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革提供一定的借鑒與參考。

2.2教學(xué)方法與教學(xué)手段單一，教學(xué)效果不顯著

長期以來，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是以教師為中心、學(xué)生只是機(jī)械地按老師的指令進(jìn)行驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與設(shè)計(jì)的過程完全被忽視，指導(dǎo)老師將實(shí)驗(yàn)的所有試劑的配制、儀器調(diào)試等工作都提前在課前準(zhǔn)備好，學(xué)生只是機(jī)械的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，然后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)際操作能力訓(xùn)練嚴(yán)重不足。在這種單一的教學(xué)模式下，學(xué)生受到的創(chuàng)新訓(xùn)練嚴(yán)重不足，知識(shí)版面沒有系統(tǒng)性。作為最為重要的一門生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修課程，正是在這種重理論、輕實(shí)踐傳統(tǒng)教學(xué)思想影響下，學(xué)生往往都是被動(dòng)式的接收老師傳授的知識(shí)，沒有自主的創(chuàng)新與綜合，更多的還是以教師為主導(dǎo)，學(xué)生沒有真正融入教學(xué)過程。教學(xué)手段單一，教學(xué)效果不好，課程所支撐的教育目標(biāo)達(dá)成度低。2.3教學(xué)內(nèi)容陳舊，綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置較少現(xiàn)行的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容所安排的8-10個(gè)實(shí)驗(yàn)都是以學(xué)生按老師設(shè)計(jì)的步驟方法進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，對最新的生物化學(xué)的技術(shù)與方法應(yīng)用較少，特別是學(xué)生沒有自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與方法，跨系際、跨領(lǐng)域的跨域交融、大實(shí)踐觀教學(xué)運(yùn)行模式?jīng)]有確立，根據(jù)學(xué)生自身學(xué)習(xí)興趣與知識(shí)儲(chǔ)備的差異，由于學(xué)生自已設(shè)計(jì)感興趣的實(shí)驗(yàn)幾乎沒有。而這些往往正是培養(yǎng)學(xué)生“知識(shí)、能力、素質(zhì)”全面發(fā)展的必不可少的環(huán)節(jié)。綜合性、探究性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)很少，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中主動(dòng)思考的機(jī)會(huì)很少，只是機(jī)械的完成實(shí)驗(yàn)操作，由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果單一，對實(shí)驗(yàn)分析也較少，即使遇到一些問題，不會(huì)自己根據(jù)原理、操作步驟找出出現(xiàn)問題的原因，而通常是依賴任課教師解決,。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與能力顯然是不合適的，這在以往生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中也表現(xiàn)的十分突出。

3、基于CDIO理念的生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革主要內(nèi)容

3.1樹立以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，建立多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

改變以往陳舊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，樹立以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，。學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的參與設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膶?shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)問題的改進(jìn)提高都注重學(xué)生的創(chuàng)新性參與價(jià)值實(shí)現(xiàn)，而不是像以往一樣只是單純的在老師指導(dǎo)下做一個(gè)簡單的操作而已。在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)正式開始前的構(gòu)思與設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的探究與實(shí)操的全過程都突出學(xué)生的主體地位，全方位、全過程貫徹CDIO的教學(xué)理念，同時(shí)，在實(shí)踐教學(xué)中強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生興趣為中心”、注重學(xué)生創(chuàng)新性、探究性與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng)，在教學(xué)方法上，盡量體現(xiàn)一個(gè)"活"字，充分重視學(xué)生的主體地位，采取互動(dòng)式、啟發(fā)式、討論式、研究式等生動(dòng)活潑的教學(xué)形式[8]。采用多媒體教學(xué)，利用PowerPoint等多種多媒體手段，增強(qiáng)圖像的直觀感和動(dòng)畫感，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。注重提問式教學(xué)在生物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的運(yùn)用，對學(xué)生思維組織教學(xué)不斷加強(qiáng)，啟發(fā)式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，活躍課堂氣氛。例如在生化教學(xué)中，介紹著名科學(xué)家突破一些重大課題的思路和實(shí)驗(yàn)。如Watson和CrickDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出及其實(shí)驗(yàn)依據(jù)、DNA半保留復(fù)制的提出與證明、遺傳密碼的推測與證明等，以啟迪學(xué)生如何分析問題和解決問題。最后將歸納法教學(xué)與互動(dòng)式討論應(yīng)用到每節(jié)實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中，鼓勵(lì)學(xué)生提問、討論和交流，多種教學(xué)方法靈活應(yīng)用。根據(jù)CDIO的Conceive(構(gòu)思)，Design(設(shè)計(jì))，Implement(實(shí)現(xiàn))與Operate(運(yùn)作)四個(gè)過程為一體的教育理念，我們生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開放了2-3個(gè)綜合性探究實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思、到開始設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)藥品準(zhǔn)備以及具體操作都由學(xué)生獨(dú)立完成，學(xué)生以小組為單位，共同討論制定實(shí)驗(yàn)方案，共同參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到完成實(shí)驗(yàn)操作及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論分析，指導(dǎo)教師只扮演協(xié)助與指導(dǎo)我角色。在我們生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，給學(xué)生提供了“影響酶活力的因素綜合實(shí)驗(yàn)”、“卵清蛋白的提取及定量測定”兩個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)改革，實(shí)驗(yàn)方法由學(xué)生自己查閱資料來設(shè)計(jì)，不一定要求都用同一種方法，通過這樣一種學(xué)生全程參與的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，改變了以往學(xué)生實(shí)驗(yàn)中學(xué)生僅僅是一個(gè)操作員的現(xiàn)狀，能很好的實(shí)現(xiàn)CDIO的教學(xué)理念，真正達(dá)到了提高學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能的要求。

3.2充分運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，完善教學(xué)手段，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

應(yīng)用自行研制的《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)軟件進(jìn)行教學(xué)，通過動(dòng)畫、立體三維圖象地表述生物大分子的基本結(jié)構(gòu)和代謝的復(fù)雜過程。其中代謝途徑、酶的作用機(jī)理、酶原激活、生物大分子合成過程等鏈接大量視頻動(dòng)畫，使教學(xué)形象生動(dòng)；專門開發(fā)了與課程相關(guān)的虛擬實(shí)驗(yàn)室案例，以生動(dòng)形象的輔助教學(xué)手段調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生思考，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。同時(shí)，在教學(xué)過程中，將生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合為“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、“綜合性實(shí)驗(yàn)”和“探究性實(shí)驗(yàn)”三大板塊，通過重組實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建了一個(gè)能逐步提高學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能、綜合創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以更好的適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)理念下的教學(xué)要求[9]。

3.3實(shí)施基于實(shí)驗(yàn)過程的評價(jià)體系與核心能力達(dá)成度考評的考核方法

課程考核方式的改革是決定學(xué)生學(xué)習(xí)效果、教師教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況的一個(gè)重要手段，也是歷來課程教學(xué)改革的重點(diǎn)、難點(diǎn)之一[10-11]。根據(jù)CDIO的教學(xué)理念，課程考核評價(jià)不僅要檢驗(yàn)學(xué)生得到相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確與否，更應(yīng)該關(guān)注學(xué)生得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論的全過程，包括實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、運(yùn)作及目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的全方位、全過程考核[12-13]。根據(jù)IEET工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，注重課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度的考核的同時(shí)，更注重實(shí)驗(yàn)全過程考核。為了確�？己诵Ч�，在生物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)教改過程中，指導(dǎo)教師全程指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，隨時(shí)記錄每個(gè)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)儀器操作與實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)的掌握情況，通過巡查，指導(dǎo)教師能預(yù)先發(fā)現(xiàn)學(xué)生可能出現(xiàn)的失誤或錯(cuò)誤操作，及時(shí)予以糾正與指導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生找到問題的原因所在。指導(dǎo)教師隨時(shí)掌握每一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容知識(shí)的掌握與完成情況，是完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間保障，是達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的重要保證。這樣就可保證每一個(gè)評價(jià)階段都能讓學(xué)生明確對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果與不足，促進(jìn)學(xué)生不斷改進(jìn)與提高。

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