高校的生物化學教學方式需要隨著時代的發(fā)展不斷創(chuàng)新改革，下面小編就為大家?guī)�來了高校生物化學實踐教學改革方法，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實驗教學存在問題以及CDIO工程教育理念入手，以廣東石油化工學院生物工程專業(yè)的生物化學實驗教學改革研究為例，闡述了構(gòu)建新型實驗教學模式的一些措施與方法，為提高工程應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量、促進創(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院提出的一種集Conceive(構(gòu)思)，Design(設(shè)計)，Implement(實現(xiàn))與Operate(運作)等四個過程為一體的一種全新的教育模式[1-2]。這種教育模式強調(diào)學生在學習知識的不同時間與空間的多維度對新知識的整合、實踐及創(chuàng)新，從而全方位提升學生的綜合實踐能力[2-5]。2016年廣東石油化工學院生物工程專業(yè)申請IEET工程教育認證，在以課程成果為導向的工程應用型人才培養(yǎng)模式改革中，生物化學實踐課程改革對促進生物工程專業(yè)工程應用型人才質(zhì)量提高具有重要意義。本文以廣東石油化工學院生物工程專業(yè)生物化學實驗教學改革為例，首先分析了目前生物工程專業(yè)生物化學實驗教學過程中存大的問題，提出了基于CDIO教育理念的生物化學實踐教學改革的具體措施及對實施效果等方面進行了系統(tǒng)研究。本研究結(jié)果對貫徹落實以成果導向型人才培養(yǎng)模式改革，提高本科人才教育質(zhì)量具有一定的指導意義與參考價值。

1基于工程認證的CDIO教育理念對生物化學實驗教學改革指導意義

近年來，高等教育界都充分認識到建立、完善與國際接軌的專業(yè)認證（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的國際專業(yè)認證(評估)組織及其認證制度，并積極申請參與高等工程教育認證工作，通過認證評估工作來促進本專業(yè)、本學校人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高，增加認證專業(yè)的辦學水平與國際競爭力[6]。臺灣中華工程教育學會（IEET）成產(chǎn)于2003年，早于中國大陸教育部的工程教育認證體系建立時間，并于2004年正式啟動工程教育認證，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)首家受教育部認可的專業(yè)評估機構(gòu)。廣東石油化工學院生物工程專業(yè)是廣東省內(nèi)首次申請IEET工程認證的專業(yè)，對提高專業(yè)工程實踐人才的培養(yǎng)質(zhì)量，提升辦學水平與質(zhì)量具有重要意義。基于IEET工程教育認證對實踐教學改革也提出了明確的要求，通過專業(yè)認證工作也能極大的推動課程教學改革。生物化學實驗是生物工程、生物技術(shù)、食品工程等多個專業(yè)的主干課或選修課，也是生命科學中發(fā)展最快、應用最廣的前沿學科，在各專業(yè)課程學習中具有舉足輕重的地位。生命科學是實驗科學，因此，基于工程認證的CDIO教育理念對生物化學實驗教學改革指導意義是重大的。

2地方高校生物化學實驗教學現(xiàn)狀分析

2.1生物化學實驗教學理念與IEET工程教育認證要求不完全相符

IEET工程教育理念強調(diào)教育目標達成度實現(xiàn)的條件支撐與考核機制，注重以成果導向型為主體的人才培養(yǎng)模式的運用，對學生創(chuàng)新性與綜合能力的培養(yǎng)尤為關(guān)注[7]。生物化學實驗課教學目標對學生創(chuàng)新能力與工程實踐能力的培養(yǎng)是一個重要的支撐，這與現(xiàn)代工程教育認證的要求是高度一致的。然而在以往生物化學實踐教學過程中，教學理念陳舊，不注重教育目標的達成度，強調(diào)教學過程的完整，忽視教學效果的達成，學生的主體地位完全沒有體現(xiàn)，教學理念與IEET工程教育認證要求不相符現(xiàn)象十分嚴重。因此，在當前工程教育認證的背景下，積極尋找符合當代生命科學發(fā)展日新月異的新成果新技術(shù)與方法的生物化學實驗教學理念勢在必行，也為新辦工科專業(yè)實踐教學改革提供一定的借鑒與參考。

2.2教學方法與教學手段單一，教學效果不顯著

長期以來，生物化學實驗教學都是以教師為中心、學生只是機械地按老師的指令進行驗證性的實驗操作。學生參與實驗準備與設(shè)計的過程完全被忽視，指導老師將實驗的所有試劑的配制、儀器調(diào)試等工作都提前在課前準備好，學生只是機械的進行實驗操作，然后撰寫實驗報告，實踐教學環(huán)節(jié)中學生創(chuàng)新能力與實際操作能力訓練嚴重不足。在這種單一的教學模式下，學生受到的創(chuàng)新訓練嚴重不足，知識版面沒有系統(tǒng)性。作為最為重要的一門生命科學相關(guān)專業(yè)的必修課程，正是在這種重理論、輕實踐傳統(tǒng)教學思想影響下，學生往往都是被動式的接收老師傳授的知識，沒有自主的創(chuàng)新與綜合，更多的還是以教師為主導，學生沒有真正融入教學過程。教學手段單一，教學效果不好，課程所支撐的教育目標達成度低。2.3教學內(nèi)容陳舊，綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗項目設(shè)置較少現(xiàn)行的生物化學實驗教學內(nèi)容所安排的8-10個實驗都是以學生按老師設(shè)計的步驟方法進行驗證性實驗為主，對最新的生物化學的技術(shù)與方法應用較少，特別是學生沒有自主設(shè)計與創(chuàng)新實驗的內(nèi)容與方法，跨系際、跨領(lǐng)域的跨域交融、大實踐觀教學運行模式?jīng)]有確立，根據(jù)學生自身學習興趣與知識儲備的差異，由于學生自已設(shè)計感興趣的實驗幾乎沒有。而這些往往正是培養(yǎng)學生“知識、能力、素質(zhì)”全面發(fā)展的必不可少的環(huán)節(jié)。綜合性、探究性的實驗內(nèi)容設(shè)計很少，學生在實驗過程中主動思考的機會很少，只是機械的完成實驗操作，由于實驗結(jié)果單一，對實驗分析也較少，即使遇到一些問題，不會自己根據(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,。這種實驗教學方式對培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維與能力顯然是不合適的，這在以往生物化學實驗教學過程中也表現(xiàn)的十分突出。

3、基于CDIO理念的生物工程專業(yè)實踐教學改革主要內(nèi)容

3.1樹立以學生為主體的實驗教學模式，建立多元化的實驗教學方法

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

3.2充分運用現(xiàn)代教育技術(shù)，完善教學手段，增強實驗教學效果

應用自行研制的《生物化學實驗》教學軟件進行教學，通過動畫、立體三維圖象地表述生物大分子的基本結(jié)構(gòu)和代謝的復雜過程。其中代謝途徑、酶的作用機理、酶原激活、生物大分子合成過程等鏈接大量視頻動畫，使教學形象生動；專門開發(fā)了與課程相關(guān)的虛擬實驗室案例，以生動形象的輔助教學手段調(diào)動學生的學習興趣，激發(fā)學生思考，提高了學生學習的積極性，增強了生物化學實驗教學的效果。同時，在教學過程中，將生物化學實驗內(nèi)容整合為“基礎(chǔ)實驗”、“綜合性實驗”和“探究性實驗”三大板塊，通過重組實驗教學內(nèi)容，構(gòu)建了一個能逐步提高學生基本實驗技能、綜合創(chuàng)新能力的實驗教學體系，以更好的適應現(xiàn)代教學理念下的教學要求[9]。

3.3實施基于實驗過程的評價體系與核心能力達成度考評的考核方法

課程考核方式的改革是決定學生學習效果、教師教學目標達成情況的一個重要手段，也是歷來課程教學改革的重點、難點之一[10-11]。根據(jù)CDIO的教學理念，課程考核評價不僅要檢驗學生得到相關(guān)實驗數(shù)據(jù)與實驗結(jié)果的正確與否，更應該關(guān)注學生得到實驗結(jié)論的全過程，包括實驗的構(gòu)思、設(shè)計、運作及目標實現(xiàn)的全方位、全過程考核[12-13]。根據(jù)IEET工程認證標準，注重課程教學目標達成度的考核的同時，更注重實驗全過程考核。為了確�？己诵Ч�，在生物化學實踐教學教改過程中，指導教師全程指導學生進行實驗，隨時記錄每個學生對實驗儀器操作與實驗關(guān)鍵點的掌握情況，通過巡查，指導教師能預先發(fā)現(xiàn)學生可能出現(xiàn)的失誤或錯誤操作，及時予以糾正與指導，啟發(fā)學生找到問題的原因所在。指導教師隨時掌握每一個學生實驗內(nèi)容知識的掌握與完成情況，是完成整個實驗的時間保障，是達到教學目標的重要保證。這樣就可保證每一個評價階段都能讓學生明確對實驗學習效果與不足，促進學生不斷改進與提高。

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