基于师范认证的生物化学实验课程教学改进措施与实践

李帅，范春祥，李旭，张伟伟，何丹，李珊珊

基于师范认证的生物化学实验课程教学改进措施与实践

李帅1，范春祥1，李旭2，张伟伟1，何丹1，李珊珊1

（1. 齐齐哈尔大学 生命科学与农林学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2. 江苏康缘药业股份有限公司，江苏 连云港 222001）

生物化学实验是生物科学师范类专业的一门重要的学科专业基础必修课，在师范专业认证背景下，针对生物化学实验课程教学现状，以“学生中心、产出导向、持续改进”为基本理念，基于课程达成度，通过修订课程大纲、融入多种教学方式提升教学质量、完善课程考核评价机制和课程反思4个方面进行教学持续改进．同时加强课程思政教育，追求卓越质量文化，打造具有鲜明特色的生物化学实验课程．

生物化学实验；师范专业认证；卓越质量文化

为规范引导师范类专业建设，建立健全教师教育质量保障体系，不断提高教师培养质量，中华人民共和国教育部2017年印发《普通高等学校师范类专业认证实施办法（暂行）》，旨在通过师范类专业认证全面保障和提升师范类专业人才培养质量，为培养造就党和人民满意的高素质专业化创新型教师队伍提供有力支撑，以满足当今广大人民群众日益期待的优质教育需求，全面落实习总书记提出的“办好人民满意教育”的高等教育目标[1-2]．该认证以“学生中心（Students-Centered，SC）、产出导向（Outcome-based Education，OBE）、持续改进（Continuous Quality Improvement，CQI）”为基本理念，包含8个以“学生中心”为核心教育理念的相互协调、相互贯通、相互印证，同时又相互依赖、相互制约的一级指标，其中“课程与教学”是８大指标体系中最核心的指标之一，是保障卓越师范人才培养质量输出的基本途径和关键所在[3-6]．

生物化学实验作为生物科学师范类专业一门重要的学科专业基础必修课，是生命科学的前沿——分子生物学、基因工程学、酶工程学及分子遗传学的基础学科．通过学习生物化学的基本技术理论和基本技能，为后续课程（微生物学、细胞生物学、基因工程、细胞工程、酶工程及遗传学）的学习奠定基础．使学生在系统学习现代生物化学实验理论、掌握生物化学的基本操作技能的基础上，培养其自学能力、独立动手能力、分析问题和解决问题的能力以及严谨的科学态度．

1　生物化学实验课程教学现状

参照师范类专业认证指标体系中的“课程与教学”标准要求，生物化学实验课程在教学中存在一些问题，如氨基酸的纸层析实验项目较陈旧，点样时误差较大，纸层析法中所用的有机溶剂（如丙酮）有挥发性，并有一定毒性，学生实验时很难做到密封层析，易造成吸入有害挥发物．在实验教学中，教师过于注重讲解实验原理及方法，弱化了学生独立操作能力的培养，对学生实验操作的规范性、实验结果的准确性及实验报告的可行性考察度不够，课程评定时未能形成以“学生中心、产出导向、持续改进”的评价机制与方法，未能形成有效的“评价——反馈——改进”闭环持续改进质量保障机制．课程教学目标过于宽泛，没有体现课程目标与毕业要求指标点的对应关系，课程内容和教学形式没有体现出培养师范生的特点．学科前沿进展及最新动态未及时引入课程教学，达不到学以致用，导致教学效果不佳，未能有效激发学生的创新意识．

2　基于师范认证的生物化学实验课程改进措施

2.1　修订课程教学大纲

“学生中心、产出导向、持续改进”是师范类专业认证的基本理念，贯穿师范类专业认证的全过程[7]．基于OBE理念的课程大纲要体现3个关系，一是课程目标与毕业指标的关系，二是课程内容与课程目标的关系，三是课程考核内容和考核方式与课程目标的关系．生物化学实验在多方调研、自我总结的基础上，紧紧围绕本专业培养目标和毕业要求制定教学大纲和课程目标，将课程目标细化和分解，便于考核及评价（见表1）．教学内容、教学方法、考核内容与方式等教学环节严格依据课程目标进行设置，从而支撑毕业要求．为提高教学质量，为课程目标的实现提供有力支撑，每年对课程大纲进行微调，2年进行1次中调，4年进行1次大修．

表1　课程目标与毕业要求关联关系

2.2　多种教学方式提升教学质量

基于OBE理念，以师范生的学习效果为导向，生物化学实验开设有助于学生理解生物化学的原理及应用，除了开设经典的生物化学实验外，不断探索设计性和创新性实验，结合新理论、新知识、新技术将生物化学实验分为３大模块：综合性实验、设计性实验和创新性实验．其中，综合性实验包括离子交换法分离氨基酸，肝组织中DNA的提取，丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制作用，生物氧化，脂肪酸氧化，发酵过程中无机磷的利用，谷丙转氨酶活性的测定，影响酶的作用因素．设计性实验包括酪蛋白的制备及含量测定，DNA含量的测定，酵母RNA的提取及鉴定．创新性实验包括正交法优化多糖的提取工艺及含量测定，SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术．在此基础上，为满足学生个性发展需求，教师指导1～2组学生开展与生物化学相关的大学生创新创业项目，提高了学生自主设计能力、实验操作技能、综合分析解决问题的能力和创新能力．

通过调研发现，生物科学师范类学生预期就业方向大多为中学生物教师，因此学生毕业时应具备中学生物教师的基本教学能力和核心素养．《义务教育生物学课程标准2022版》指出，生物学科的核心素养是“生命观念、科学思维、探究实践、态度责任”[8-10]．在教学中要以学科素养为主，将学会反思和学会育人贯穿其中[11]．在实验教学中，充分利用现代信息技术的优势，优化教学课件，将视频、图片和动画等引入到课件中，将教学内容生动形象地呈现给学生，知识点形象化更易于学生接受．建立课程平台，丰富线上学习资源，包括教学大纲、教学课件、讨论、视频和其它学校的在线开放课程，建立本专业的教学案例库．根据每个实验的特点，运用灵活多样的教学方式，如在线翻转模式，由教师提出该项目的注意事项和实验流程，学生自主拍摄视频，记录学生讨论等实验全流程，完成实验后要求学生提交研究报告，教师对报告和音视频提供反馈，极大地调动了学生的积极性和参与性，由教师主导转变成学生主导，凸显“以学生为中心”的特点，满足不同学生个性化学习的需求，有效培养了学生认真、严谨、创新的科学作风和科学探索精神以及团队协作能力．将有关实验室安全警示教育和学科前沿技术融入到实验教学中，让学生感受到生物化学技术的发展与时代科技进步的密切联系，体现了改革创新的时代精神．

充分发挥课程思政在专业实践课程中的协同育人作用，翻转课堂是线上和线下教学的联系枢纽，在生物化学的翻转课堂中，可引入思想政治元素，增加学生的专业学习兴趣和思政兴趣．授课教师根据实验内容，将一些能与思政元素相结合的问题有机融入到课前学习任务和讨论主题中，如1965年上海科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素带给我们的启发及重要意义；如何看待三聚氰胺毒奶粉事件以及如何用生化知识测定牛奶中蛋白质的含量；如何认识三大营养物质（糖类、蛋白质、脂肪）的代谢过程和转化与人体健康的关系，让学生养成科学理性的生活方式；在脂肪酸氧化实验中，让学生课前了解Franz Knoop提出脂肪酸氧化学说的过程，引发学生对科学的兴趣以及如何运用所学知识创造社会价值，实验课专业知识的讲解潜移默化地将课程思政与育人有机结合起来．实验作业不拘泥于书面作业（如实验报告），其形式要体现多样性（如阅读性作业），阅读性作业主要是为了扩宽大学生的视野，选取的阅读性教材，如《Lehninger Biochemistry》，翻译、理解阅读教材中相关的专业英语有利于加深学生对知识点的理解，开拓学生的创新思维．

2.3　完善课程考核评价机制

以OBE为导向的课程教学强调师范生以学习效果为导向，关注师范生学到了什么和能做什么，而不仅仅是教师教了什么．要达到“学科素养、综合育人、沟通合作”3个毕业要求指标点，对课程的考核不能局限于以往的考勤和报告，要建立过程性评价、表现性评价和结果性评价．过程性评价包括出勤、课前及课后视频制作与讨论；表现性评价包括文献翻译和学生课堂操作，其中，课堂操作包括操作规范情况，实验过程及记录情况，操作态度情况，协助及交流情况；结果性评价包括预习报告和实验报告，报告的完整性及字迹情况，原始数据准确情况，实验结果讨论及思考题情况，报告整体逻辑性和科学性等情况．出勤、课前课后制作视频及讨论能反映学生的态度和独特的学科情感，通过协助学习活动可以共同探讨解决实际问题；文献查阅及翻译能反映学生自主学习能力和学习敏感度；学生课堂操作能反映学生实验操作规范情况，认真严谨的科学作风和科学探索精神，同时提高逻辑思维和对生物化学的学科兴趣；预习报告和实验报告能体现学生对每次实验知识点的理解和掌握程度，实验结果的完整性和准确性能体现学生的科学思维、科学态度和积极进取精神．总成绩=过程性成绩（平时成绩，占20%）+表现性成绩（学生课堂操作，占40%）+结果性成绩（预习报告和实验报告，占40%）．课程目标总达成度=实际得分/应得总分*权重1+实际得分/应得总分*权重2+实际得分/应得总分*权重3+实际得分/应得总分*权重4，其中权重1+权重2+权重3+权重4=1．

2.4　课程目标达成度与改进措施

2.4.1 课程目标达成度 师范专业认证要求专业建立持续改进的质量体系，对学生培养活动进行全方位、全过程的跟踪与评价，将评价结果用于学生培养工作改进，形成“评价——反馈——改进”的闭环，促进师范专业人才培养质量不断提升．课程内容与考核评价体系难以完全覆盖到每一名学生，因此依据达成度对课程大纲、教学内容、教学方法和考核方式等进行改进显得尤为重要．

以2019级生物科学师范专业2020—2021学年第一学期生物化学实验课程为例，按照本专业评价课程教学质量结果和课程目标的达成度见表2．

表2　课程目标达成度评价信息

由表2可见，课程目标1的评价值最高，为0.91，说明学生在学习中能够熟练掌握生物化学实验的正确操作规程，掌握了生物化学常用仪器的使用规则，了解了生物大分子的分离制备原理和技术，学会了离心法、电泳法、层析法、分光光度法、滴定法等基本生物化学实验技术，学生基本接受了此部分内容．课程目标2的评价值为0.86，说明通过生物化学实验过程，学生能够综合运用生物化学理论知识解决生物化学实验过程中遇到的部分问题．课程目标3的评价值为0.86，通过本课程学习，培养了学生良好的科学研究思维和生物化学研究的探究方式，提高了学生科学研究的逻辑思维能力．课程目标4的评价值为0.86，主要是考查小组协作讨论完成较为复杂实验的情况，并能够针对实验过程中出现的问题，讨论协作解决问题情况．

2.4.2改进措施 虽然2019级课程目标达成度为0.89，但未能有效区分课程目标2、课程目标3和课程目标4的学习效果，通过分析课程目标、教学内容、考核内容和评价依据等方面提出改进措施：

（1）在教学内容和方法方面，增加过程性考核，如课前由教师提出实验注意事项及流程，学生通过视频等方式记录讨论等实验全流程，根据学生提供的报告和音视频反馈对学生的积极性和参与度给予评分，在课程目标1、课程目标2和课程目标4分配相应的分值．

（2）加强对学生的指导，充分利用教材中的拓展学习资源板块，利用课后时间学习生物化学学科技术与社会生产实践相联系的内容，加强对课程目标3和课程目标4的指导．

（3）对课程评分进行细化，如学生课堂操作分为5部分，即操作规范情况、实验过程及记录情况、实验效果及综合解决问题情况、操作态度情况、协作交流情况，在实验课堂中对学生的直观表现进行现场评分．

在此基础上，通过课下走访、与学生座谈、课堂教学效果反馈、同行教师听课建议收集等作为课程改进的重要依据，采用间接评价与直接评价相结合的方式不断完善课程教学．

3　结语

持续改进是师范类专业认证的基本理念，贯穿各个工作环节．生物化学实验课程从以“教”为中心的传统模式向以“学”为中心的模式转变，遵循师范生的成长规律．以产出导向改进课程教学内容、教学方式和考核评价体系，充分调动学生的主观能动性．进一步完善课程质量评价机制，将课程目标达成度做为教学反思与改进的依据，同时加强课程思政教育，追求卓越质量文化，打造具有齐齐哈尔大学鲜明特色的生物化学实验课程．

[1] 徐海云，王涛，张明亮，等．师范类专业认证背景下有机化学实验课程教学改革[J]．河南化工，2021，38（7）：66-68．

[2] 何东．关于普通高等学校师范类专业认证的思考[J]．大众文艺，2019（3）：194-195．

[3] 路书红，黎芳媛．专业认证视角下的师范专业发展探析[J]．教育发展研究，2017（22）：65-69．

[4] 胡典顺，于文字．面向师范专业认证的认证标准解析[J]．教师教育论坛，2019，32（3）：4-10．

[5] 曾宪文．师范专业认证背景下全方位实践教学体系的构建[J]．四川文理学院学报，2022，32（3）：81-85．

[6] 李风海，汪涛，武利顺．基于师范专业认证理念的人才培养规格“五关注”[J]．教书育人（高教论坛），2022（6）：66-68．

[7] 俞佳君，袁尚会，黄知荣，等．基于OBE的课程考核与评价体系的设计与实践[J]．湖北科技学院学报，2022，42（4）：127-134．

[8] 刘恩山．核心素养为准绳主动学习少而精：义务教育生物学课程标准（2022年版）解读[J]．基础教育课程，2022（10）：61-66．

[9] 张迎春．理解以“核心素养为本”的义务教育生物学课程标准：《义务教育生物学课程标准（2022年版）》解读[J]．全球教育展望，2022，51（6）：98-108．

[10] 刘恩山，孙鑫．《义务教育生物学课程标准（2022年版）》研制背景及主要变化[J]．教师教育学报，2022，9（3）：124-128．

[11] 余春梅，林社裕，陈艳红，等．对普通高校生物科学专业师范生物化学课程开展“立德”教学探索[J]．生命的化学，2021，41（10）：2285-2289．

Teaching improvement measures and practice of biochemistry experiment course teaching based on teacher certification

LI Shuai1，FAN Chunxiang1，LI Xu2，ZHANG Weiwei1，HE Dan1，LI Shanshan1

（1. School of Life Sciences，Agriculture and Forestry，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China；2. Jiangsu Kanion Pharamceutical Co.，Ltd，Lianyungang 222001，China）

Biochemistry experiment is an important discipline basic required course for the normal major of biological science．Under the background of teacher education certification，according to the teaching status of biochemistry experiment course，the basic concept of“student-centered，output-oriented and continuous improvement”is taken as the basic idea．Based on the course achievement，the teaching is continuously improved by revising the curriculum syllabus，integrating a variety of teaching methods to improve the teaching quality，improving the course assessment and evaluation mechanism and curriculum reflection．At the same time，the ideological and political education of the curriculum is strengthened，the quality culture of excellence is pursued，and the biochemistry experimental course with distinctive characteristics is created．

biochemical experiment；normal professional certification；excellent quality culture

1007-9831（2022）11-0102-05

Q5∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.11.021

2022-04-18

黑龙江省教育科学规划重点课题（GJB1421358）；黑龙江省高等教育教学改革项目（SJGY20210945）

李帅（1990-），女，黑龙江齐齐哈尔人，讲师，博士，从事生物化学与分子生物学研究．E-mail：ls90729@163.com

李珊珊（1983-），女，黑龙江齐齐哈尔人，教授，博士，从事生物化学与分子生物学研究．E-mail：lishanshan83@163.com