導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇生物實驗論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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二、做好預習，認真準備

學習知識的時候，預習是必不可少的一個環節，很多時候學生在學習理論課的時候，還能夠進行預習，但對實驗課的課前預習重視不夠。每次實驗結束后，筆者都把下一次要做的實驗告訴大家，在下一次實驗前需要預習，預習的重點有兩個方面：一個是實驗的基本原理，因為實驗是與理論課相結合的，所以實驗的基本原理學生基本很容易就可以掌握。預習的重點就更側重另外一個方面：實驗步驟。預習不僅僅是把實驗步驟簡單看一下，了解一下要做的實驗過程，筆者要求大家能把實驗步驟總結出來，最好能做成一個簡易的流程圖，在不看課本實驗報告的時候能夠把實驗步驟背出來。比如在《動物組織中DNA的提取》實驗中，至少讓大家總結出來實驗步驟是取組織破碎細胞去除RNA去除蛋白質和其他雜質沉淀DNA。這樣在進行實驗時，學生就會對整個實驗有所了解，有效地避免了很多學生看一個步驟，做一個步驟，最后不了解自己到底做了什么的情況出現。實際上預習可以看作是學生對實驗課理論知識的準備，除了理論知識準備外，還需要作實驗材料、實驗試劑以及器材的準備，而實驗試劑及器材的準備在實驗教學中往往容易被忽略，因為這些一般都是實驗教師提前準備好的。學生做實驗的時候基本都是按照實驗步驟，找到相應的已經準備好的試劑器材取用，往往對試劑或者器材本身的作用和特點忽略掉。筆者在上課時常常告誡大家：“做實驗和做菜很相像，做菜的功夫固然重要，但是食材的準備隱含的東西在某種程度上更為關鍵”。例如蛋白質鹽析實驗中最重要的是飽和硫酸銨試劑，大家取用的時候常常發現燒杯玻棒包括手上經常會粘上白色粉末狀物質，這個試劑筆者常常讓學生在上一個實驗結束的時候，挑兩個同學當面配置，這樣大家對飽和硫酸銨試劑的配置過程就有了了解，對于飽和硫酸銨中硫酸銨的量有了直觀認識，有助于大家理解鹽析的原理，下次取用試劑時也會注意到很多細節，比如取用過后迅速洗干凈容器等，養成一個良好的習慣，認真的實驗準備對提高實驗教學能帶來事半功倍的效果。

三、嚴謹操作，緊抓細節

記得筆者上大學實驗課的時候，筆者的老師就教導我們“實驗課最重要的不是獲得了一個好的實驗結果，也不是學會了操作一個儀器，最重要的是養成了一個好的習慣，一個科學的做實驗的習慣”。筆者對這個思路是非常認同的，實驗理論可以學習，實驗操作經驗可以慢慢積累，唯有實驗習慣很多時候一養成是陪伴終身的。那么如何培養好的實驗習慣呢？筆者的做法是從細節入手，從一進入實驗室開始，就從細節上對大家嚴格要求，從最基本的桌面整潔做起，試劑歸類放置好，并在實驗過程間隙隨時整理。整個實驗過程是由一個一個儀器的小操作集合而成的，如果僅僅籠統的要求大家認真做實驗，并不能起到很好的效果。在做實驗前，筆者會把重點儀器的實驗規范教給大家，比如移液器的用法、離心機的用法等，尤其在大家進行操作的時候，筆者會不斷巡視，發現問題及時糾正，有些共性的容易犯錯的地方，再召集大家強調一下。很多儀器在多個實驗中都會用到，這樣經過多次使用鞏固以后，基本做到了每個學生對儀器都能按照正確操作流程進行操作，養成了一個良好的習慣。

篇2

實驗課的準備和理論課有所不同，除了需要備課、書寫教案外，更重要的是教師要做好預實驗。教師在實驗教學前一周事先進行預試實驗，熟悉整個實驗的各個環節，掌握操作的關鍵步驟和注意事項，設想實驗中可能出現的問題及其解答，從而加強教學過程預見性;同時檢驗實驗試劑及儀器設備是否正常工作，從而降低這些客觀因素的影響程度。即便講課多年，許多教師每次上課前仍堅持預試，因為只有通過預試實驗才能取得最有效、直接的資料。對于新增的實驗內容，為保障實驗教學的順利進行，要求所有授課教師都必須參加集體備課、預講、預試。另外，教師實驗課準備還需要事先了解學生的基本情況如專業、學習基礎等，以便于調整教學方式、因材施教。

1.2學生的課前準備

我們對學生強調實驗前預習的重要性，要求每次實驗課前充分預習，并書寫預習報告、課前提問檢查。由于各類高等院校不斷擴招，二本院校生源質量有所下降，教學過程需要同時培養智力和非智力素質，所以指導其做好課前預習就顯得更為關鍵。我們將整個學期的實驗安排和預習要求提前印發給學生，明確要求其將實驗原理簡要寫在預習本上，以流程圖或其他簡明的形式寫出實驗主要內容(避免完全照抄實驗指導)，注明實驗注意事項。并建議學生結合理論知識討論寫出可預知的實驗結果，教師在實驗課前檢查并給出相應的成績。通過預習可以使學生對于實驗原理和實驗內容有初步的認識，聽教師講解時能較快跟上進程，做實驗時能較早準備好實驗所需試劑、器材，較快進入狀態，縮短了實驗總體花費時間，使實驗順利開展。學生準備充分、操作順利、實驗成功，更容易激發自身興趣，然后更積極地思考實驗相關的問題，比如除了本實驗所采用的方法外還有哪些其他方法、各有什么優缺點等，無形中引導學生自覺拓展相關知識。因此，要提高實驗教學效果還需要教師督促學生做好充分的預習準備。

2重視實驗課第一課的講授

二本醫藥院校開設生物化學實驗課最根本的目的在于培養學生的操作能力，使學生了解獲得基礎醫學實驗知識的科學方法。在實驗過程中，逐步培養和提高學生對客觀事物進行觀察、比較、分析、綜合和獨立思考、解決實際問題的工作能力。但是，部分同學對生物化學實驗課不夠重視，興趣不大，也認為在將來的工作中不會發揮實際作用。因此，鑒于認識事物的普遍規律，我們認為，首先要從生物化學實驗課的第一節課入手，引導學生正確認識生物化學實驗在整個生命科學乃至醫學發展過程中的重要地位。教師在第一節課時借助多媒體等手段向學生介紹生物化學實驗技術的起源和發展過程，適當引入相應諾貝爾獎案例的簡介，以展現生物化學實驗技術對人類發展的巨大推動作用，使學生充分認識生物化學實驗課的重要性，正確地對待實驗課，有效調動學生學習的積極性。第一課還包括生物化學實驗的基本操作，主要是教師指導學生初始就養成規范的操作習慣。除基本操作技術外，我們在第一課時將分光光度法、電泳和層析等這些貫穿整個實驗體系的主要技術重點向學生講解，以利于后續實驗的開展。

3與時俱進，更新實驗教學內容

傳統的實驗教學因儀器設備和試劑等條件的限制，以驗證性實驗為主，較難反映生物化學實驗技術在生命科學領域的實際應用。例如，本室以往開設的組織核酸提取與定量實驗，將動物肝臟勻漿破碎，離心分離細胞質與細胞核，水解后分別用二苯胺和苔黑酚測定DNA和RNA含量。這個實驗對儀器和試劑的要求不高，對本科生而言是一個綜合性的嘗試。但這種方法并不能真正得到純化的DNA或RNA，定量所用的試劑基本上是強腐蝕性或強氧化性試劑(如過氯酸、KOH)，實驗過程影響因素較多，實際應用已較少。為適應醫學和分子生物學快速發展的特點，除基礎性生物化學實驗外，目前醫藥院校的本科生還應該掌握一些分子生物學實驗新技術。因此，在實驗條件許可的情況下與時俱進、更新教學內容，非常必要。我們在經過開放式實驗教學課題實踐論證的基礎上，更新實驗室設備，將上述實驗刪去、改換成基因組DNA的提取及電泳鑒定。新開設的綜合性實驗涉及口腔拭子標本采集、真核細胞基因組DNA提取以及瓊脂糖凝膠電泳的核酸鑒定等步驟，利用了商業化的微量DNA抽提試劑盒，讓學生直接接觸和領略分子生物學技術的應用現狀，很大程度上調動了學生參與實驗的積極性，提高了教學效果。

4加強互動式和啟發式教學

傳統教學模式中，教師講學生聽，教師示范學生照做;這對于一些基本操作的講授可能效率較高，但實驗課如果僅僅如此，那么學生就會缺乏積極思考、分析問題和解決問題的主動性。教師應該適當提出問題、鼓勵學生展開討論和回答，多進行師生互動。一些基本操作如刻度吸量管的使用，我們會讓學生演示操作，由其他同學觀察、并提出其操作是否有不規范之處。我們還發現，即便是讓某位學生朗讀某一操作步驟及其注意事項，也是調動學生積極性行之有效的簡單辦法。作為高等院校的教師，應該將實驗目的、操作與原理有機結合起來，實驗前啟發學生認清實驗目的，為什么要這樣做，可能會出現的各種結果，有什么樣的意義，最后根據結果分析得出結論，即使不是最初想要的理想結果。比如紙層析法分離檢測轉氨反應體系中的谷氨酸和丙氨酸，就實驗設計而言，要帶領學生思考為什么要同時檢測四組樣品，即谷氨酸、丙氨酸、轉氨反應組、轉氨反應對照組，讓學生學會標準品對照及陰性對照的運用，了解他們的意義。實驗完成后，將學生的實驗結果與我們預先準備好的實驗結果圖片(包括不理想的結果:層析斑顏色很弱、分離效果不佳、各組層析斑塊間重疊等)做對照，逐一分析產生的原因，了解點樣量、展開劑用量、層析系統的密閉性等對結果的影響，如果時間允許可以討論如何調整實驗條件、重新操作。使學生通過這些實驗不僅掌握其操作技術，更要學會獨立分析結果，做到舉一反三，增強他們解決問題的能力以及對科研實踐的興趣。作為醫藥院校的基礎課程教師，還應將生物化學實驗與學生的學習專業恰當地融會貫通，這也是激發學習興趣、提高學習效率的有效辦法之一。比如上述基因組DNA提取及電泳鑒定實驗，我們提出就地取材采集每組學生的口腔拭子，學生自己用消毒后的棉簽擦拭口腔中兩側臉頰收集口腔黏膜脫落細胞，學生的興趣立即被激發。隨后結合本系教師的研究方向跟學生介紹基因組DNA分型研究在闡明人體對疾病的易感性、毒物敏感或耐受性以及藥物治療的反應性上所起的重要作用，學生自然產生積極動手的意愿，想體驗學有所用的樂趣，了解自己的基因分型及對某一物質的代謝特點，無形中使學生自覺地參與科研實驗當中。

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經濟的迅猛發展帶動科技的日新月異，網絡技術與通信技術發展迅速，微信、微博等交流媒介成為大眾知識共享的傳播平臺，而微課作為教學中的創新也備受關注，作為對傳統教學模式的顛覆，其更注重教學效率的提升與教學質量的理想化。伴隨移動學習時代的到來，微課使得當前學校教育及社會教育都發生了顯著的變化。但是我們應該看到，時代催生的網絡視頻也帶有某種弊端性，難以真實有效地滿足各個層面的學習需求[1]。焦建利教授提出：傳統的課堂實錄視頻資源已經難以實現互聯網時代人們注意力模式的匹配，因此傳統的教學方式也很難滿足師生教與學的需求。

 

加上網速及寬帶的硬性限制，教學資源周轉率低，優秀教育教學資源被無形浪費。基于這樣的背景，微課誕生，吸取了傳統教學視頻的弊端教訓，更注重主題的突出明確，更具有針對性與服務性，在內容設置上也趨于短小精悍，實現了自由補充與延伸[2]。對于生物細胞學科教學來說，實驗是教學的關鍵，在教學中發揮著重要的作用。不可否認的是生物學作為生命科學的前沿學科之一，無論是實驗技術方法還是理論知識闡述都實現了深度的提升與廣度的延伸，逐漸實現與遺傳學、分子生物學及發育生物學的學科融合，逐漸在生命科學研究領域占據主導[3]。因此，實現微課與細胞生物學實驗教學的結合，對學生創新能力與獨立思考能力的培養逐漸成為生物實驗教學關注的焦點，成為細胞生物學實驗教學改革的要務。

一、微課簡述

 

1.微課的起源。微課最早由美國愛荷華大學LeRoy A. McGrew教授提出，初衷是針對化學課程總結的60秒概述，設置了三大主體部分，分別為總體介紹、解釋說明及舉例分析。后來英國學者T.P.Kee在此基礎上提出了一分鐘演講，所謂的一分鐘演講就是突出演講的精練傳神，要求具有縝密的邏輯結構及真實生動的案例闡述。在經過上述兩個階段的發展后，微課由美國新墨西哥州圣湖安學院大衛.m.彭羅斯提出并創建實施。其包括15到30秒的介紹及結論，服務與上文的關鍵概念導引。然后錄制上述內容并限制時間為3分鐘內，在微課程指引下提出書面作業要求，學會借助課外閱讀或者實踐活動完成關鍵知識的學習。目前最具代表性的當屬Educause的微課理念，不是指微觀學習中的微內容，而是以建構主義學習理論為支撐的在線教學或格式化教學中的教學實際。

 

2.我國微課發展現狀。我國微課依然是新興事物，起步晚，發展相對緩慢，目前涉及領域也有部分處于空白。基于微課的發展現狀，當前學術界也未就微課理念達成共識。學者焦建利[4]認為，微課是對某一知識點的集中闡釋，主要特點就是短小精悍，在線教學視頻是其主要表現形式。學者祝智庭[5]則認為微課應該就某個教學主題展開延伸，組織精細化的課堂教學設計，時間限度最好控制在10分鐘以內。而學者胡鐵生[6]則認為微課程注重的是視頻的微小，因此在針對單一學科或者單一知識點組織教學時應注重教學情景的融入，突出在線學習與自由學習。這一概念也逐漸被大眾所認可。資源建設方面，我國微課也尚未成型，目前的應用研究還相對零散，評價模式也有待完善。實現微課程的規范化發展還有很長的路要走。

 

二、細胞生物學實驗教學存在的問題

 

1.內容更新緩慢，亟待加強。我國的細胞生物學實驗教學一直處于教學滯后階段，僅僅作為理論教學的補充或者教學附屬而開設，缺乏關注上必然影響教學的創新與跟進，加上該實驗教學項目單一化趨勢嚴重，時代氣息不足，技術手段及知識的綜合運用十分缺乏，內容更新十分滯后。

 

2.教學方式單一化，學生自主性不足。細胞生物學實驗的基本流程就是提前由教師準備好實驗材料、實驗儀器及實驗試劑，學生在教師的示范引導下按部就班地進行實驗操作，整個操作過程趨于程式化、簡單化。學生不僅無法在實驗準備階段有所參與，更挫傷了學生創新與研究的積極性。

 

3.教學方法貧乏，缺乏對學生創新能力培養的關注。傳統的細胞生物學實驗教學受有限的教學時間的限制，因此實驗內容與要求也大多提前限定，教師單純地演示講解，學生被動地參與學習，雙方互動交流不足，教師也無法引導學生進行實驗的創新。

 

4.教學技術陳舊，現代教育技術參與較少。細胞生物學作為生物教學的前沿學科，理應注重教學的創新，特別是積極加入現代教育技術的創新元素，以信息技術為核心推動實驗教學。但是我國細胞生物學的教學現狀卻是現代教育技術十分欠缺，傳統實驗教學維度單一化趨勢嚴重。

 

三、微課在細胞生物學實驗中如何應用

 

1.微課的特性和優勢，傳統多媒體教學的弊端：伴隨多媒體技術的迅猛發展及教學融入，部分教師開始嘗試運用多媒體輔助教學，但是當代大學生自由散漫的個性也成為多媒體輔助教學實施的制約因素，學生難以集中精力聽取教師講課，精品的視頻資源難以得到高效率的運用。應用于課后學習的視頻資料也難以受到學生的關注與重視，多數處于閑置。微課則突破了視頻教學的局限，具有普通視頻教學資源不具備的教學優勢。首先，其教學內容濃縮，教學時間較短，借助移動端操作更為便捷，學生學習積極性顯著提升。其次，其教學主題十分明確，學生能夠迅速找到自己感興趣的點，從而獲得啟發教育或者延伸學習。最后，微課視頻的教學容量相對較小，符合學生的接受能力，學生更積極主動地參與到微課學習中去。

 

2.細胞生物學微課設計，把握10分鐘原則：注意力10分鐘。10分鐘內有明確的教學目標，內容短小，集中說明一個問題的小課程。微課設計ADDIE模型：A，分析;D，設計;D制作;I應用;E，評價。通常來說，微課設計要想保證自身的完整性必須具備6個基本環節，分別為教學主題的明確、前段分析、微課基礎知識點的切割與劃分、微課資源要素的重點設計、微課視頻錄制及后期加工處理、微課的最終終端輸出與展現。6個環節緊緊相扣，推動微課的高效開展。

 

四、微課引入實驗教學的意義與應用前景

 

微課具有廣闊的教育應用前景。2011年，手機將取代個人電腦成為個人信息中心。學生自帶設備BYOD，包括個人電腦、手機、上網本、平板等越來越普遍化。這為微課的實施提供了必備的硬件前提。調查中發現，84.44%的被調查者認可微視頻在微課教學中的核心地位與作用，并且70%以上的人認為配套的教學設計與課件也是不可忽視的部分。縱觀當前的教育改革，多數一線教師已經充分認識到微課教學的魅力與優勢，開始在課堂教學中嘗試微課教學。其中范福蘭等人在基于交互式微視頻教學資源教學應用效果的調查顯示，70.5%的學生認為交互式微視頻資源能夠激發他們對課程學習的興趣，單一的圖文及音視頻資源則受關注度一般，這也從側面說明隨著流媒體技術的發展成熟，微視頻的教學前景將是廣闊而光明的。

 

五、一些值得思考的問題

 

1.有關微課適用性，微課程在全國范圍內展開，帶來教學思想、教學模式的重大轉變，各個領域、各種培訓、不同學科對于微課程應用的嘗試存在“泛用”、“濫用”現象。微課程適用于哪些領域、哪些課程、哪些內容以及熒光怎樣設計、怎樣制作、怎樣使用才是最科學合理的成為今后科學研究的新課題。

 

2.細胞生物學實驗微課應用存在問題，我國針對該專業的微課理論研究及實踐演練依然不足，多數高校在微課開展實施的過程中存在建多用少的資源浪費現象。因此必須將微課作為校本研修資源，對其加強引導宣傳，讓教師認可微視頻教學的優勢并拓展專業發展的新途徑。此外微課程應奠定創新型教學模式的資源基礎，以期為學生提供更實用的教學資源，做好教學輔助。當然微課作為新興教學理念，應該在移動學習與泛在學習的基礎上實現教學需求與教學實踐的同步發展，最大限度提升微課程的開展利用率。

 

六、總結

 

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原有的生物化學實驗教學無論從內容上還是形式上都附屬于理論教學，沒有單獨開設課程，缺少完整獨立的教學大綱，使得實驗課教學的目標不明確，實驗間的關聯性不強，不能很好地展現實驗教學的系統性和連貫性．

1.2教學內容安排不科學

由于受到實驗教學學時以及實驗儀器的制約，教學中主要以驗證性實驗為主，綜合性及設計性實驗偏少．驗證性實驗的結果都是已知的，操作方法也是固定的，只要按照步驟進行實驗就可以了，學生參與的積極性與主動性都不強，不利于培養學生的創新思維和創新能力．

1.3考核方法不全面

以往生物化學實驗成績只占生物化學總成績的20%，僅單純依賴實驗報告完成的好壞進行評定，這樣的考核方式勢必會造成學生不重視生物化學實驗課，從而使教學效果不能得到很好的保障．

1.4實驗室資源利用率不高

平時實驗室只在實驗教學時使用，對學生在課余時間開展的科研活動未完全開放，造成實驗儀器和設備的利用率不高，導致實驗資源浪費，同時也影響了學生進行科學探索的熱情．

2優化實驗教學體系

新的教學計劃實施以來，借鑒其他高校的成功經驗，結合我校生物化學實驗教學條件的現狀，遵循客觀性、相對獨立性、創新性和系統性原則，對原有的實驗教學體系進行了優化．制定新的生物化學實驗教學大綱，編寫實驗教材，調整實驗教學內容，改進實驗教學方法，優化課程考核方式，提高實驗室的開放力度．通過在這些方面的改革，更好地促進了學生參與實驗的積極性，使其實驗動手能力得到了極大的鍛煉，教學效果也有了較為顯著的提高．

2.1實驗教學大綱的制定

在新的生物化學實驗教學大綱中，明確了課程目標是讓學生在實驗中加深對基礎理論知識的理解，熟悉并掌握生物化學實驗的基本操作技能，培養科學思維、分析問題和解決問題的能力，為以后所參與的科學研究奠定良好的基礎．制定的生物化學實驗教學大綱以基本技術為依據，包括離心、層析、電泳、膜分離、PCR與分子克隆等，根據實驗室的硬件和軟件配置情況，按照驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗的層次安排了具體的實驗，由簡單到復雜，循序漸進地培養和鍛煉學生的實驗操作能力．

2.2實驗教材的編寫

根據教學大綱的要求，參考生物化學實驗相關的文獻資料，結合教學和科研工作，編寫了適合生物化學實驗教學的教材．實驗內容涉及生物化學課程中的糖類、脂類、蛋白質、酶和核酸等生物大分子的提取、含量和純度的檢測及性質的驗證等，實驗技術包括分光光度技術、電泳技術、層析技術和離心技術等．該實驗教材中還加入實驗記錄、實驗報告寫作規范和寫作要點，也增加了實驗室安全要求、實驗廢棄物的處理方法、實驗中涉及到的安全隱患、實驗器具的洗滌干燥及計量儀器的選擇與使用等較為全面的內容．在教材的使用過程中，及時對發現的問題進行記錄，以期在教材再版時進一步地補充和修正，使其更加完善合理，讓學生真正地理解每個實驗乃至每個實驗步驟的設計目的和原理，這樣可以使所學的知識在以后的科學研究中達到學以致用的效果．

2.3教學內容的調整

實驗教學內容是影響實驗教學質量的一個重要因素，在調整實驗教學內容時，始終注重與生物化學理論課程的銜接呼應，內容從易到難，并適度重復實驗基礎知識、基本方法和基本技能，使學生能夠充分掌握并自我運用．原來的生物化學實驗不是獨立的課程，學時較少，只能以驗證性實驗為主．在新的教學計劃中，生物化學實驗獨立開課，學時也有所增加．教學內容也進一步地調整為：首先講授基本實驗理論，傳授基本實驗技能，進行基本能力的培養，強調實驗技術要領和操作的規范性；然后在此基礎上開展驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗，綜合性與設計性實驗使學生能夠主動地去選題，查閱文獻，制定實驗技術方案，優化實驗體系，分析和解決實驗過程中出現的問題，對實驗結果進行歸納總結，通過這樣的鍛煉可以培養學生的綜合能力，激發學生對科學研究的興趣，啟發學生的研究思路，挖掘學生的創造潛能，提高學生的創新意識和科研能力．

2.4教學方法的多樣化

傳統的實驗教學基本上以灌輸、模擬和驗證為主．授課方式多以板書為主，信息量較小，雖然能夠傳授知識，但不利于學生創新能力的培養，學生的學習主動性也沒有得到充分的發揮．現在的教學根據生物科學專業的特點建立了“以學生為主體、教師為主導，實現學生自我學習、自我實踐”的教學新模式．

2.4.1以教師為主導，開拓學生的創新思維

通過提出問題→分析問題→實驗實踐→總結歸納→再提出問題的可持續循環模式進行實驗教學，鼓勵學生打破思維定勢，進行發散性、拓展性與聯系性的思考．提出一個科學問題，讓學生去思考，查閱文獻資料進行研讀，自主設計實驗，教師在此過程中適時地給予科學的指導并提出合理化建議，從而使實驗方案具有科學性和可行性．鼓勵學生利用課余時間參與教師的科學研究項目的相關工作，這樣不僅可以鍛煉學生解決科學問題的能力，還可以拓展學生的知識面，同時也給學生營造了良好的思考問題的氛圍，這是一種能夠培養學生科學素養和創新精神的課外教學模式．實踐證明，通過結合科研工作中遇到的問題來教學，可以增強學生學習的趣味性，拓展學習內容，對學生創新實踐能力的培養起著非常重要的作用．

2.4.2以學生為主體，充分發揮學生的主觀能動性

在實驗教學中要鼓勵學生積極參與實驗的準備及講解，充分發揮學生在實驗教學過程中的主體地位，提高學生的語言表達與科學思維的能力．

（1）由學生準備實驗．

在大多數的實驗教學中，實驗準備工作（包括樣品的準備和預處理、試劑的配制與分裝、儀器的調試等），都是由授課教師或實驗教師準備的．這樣造成的結果就是學生在上課時“人到心未到”，像機器人一樣進行操作，缺少必要的思考．為了改變這種現象，現階段生物化學實驗課基本都是由學生自己動手準備，教師給予一定的指導，通過這種方式，使學生知道實驗準備的重要性及規范實驗操作的必要性．

（2）學生主講，教師輔助的教學模式．

實驗教學前，讓學生分成多個小組，把不同的實驗分配給這些小組，讓學生以小組為單位查閱資料、制作多媒體幻燈片，上課時，讓各小組安排學生來講解實驗的目的與意義、實驗原理、操作步驟和注意事項等內容，最后教師進行必要的更正和補充．通過這種教學方式，使學生的語言表達能力得到了鍛煉，同時也使他們在文獻查閱和PPT課件制作方面有所進步，提高了對生物化學學習的興趣，促進了他們在課余時間自主學習的積極性．

（3）以錯誤為鑒，為正確的學習打基礎．

在確保安全的前提下，放手讓學生去做實驗，對于在此過程中出現的一些錯誤和不規范的操作，待實驗結束后再根據實驗結果進行糾正．要求學生在后續的實驗中主動地相互糾錯，培養他們細致觀察、規范操作、認真思考的良好習慣．通過這種方法，可以更好地整合知識，鍛煉思維，全面提高學生分析問題和解決問題的能力．探索以學生為主體，教師為主導的教學新模式，摒棄原有的以教師為中心，學生被動學習的教學方式，使實驗教學逐步實現教向學的轉變．讓學生真正成為實驗教學活動的主體，使他們的主觀能動性能夠得以更好的展現，激發學生的創新意識，有效地培養學生的創新思維能力．通過實施這種新的教學模式，學生在儀器操作的熟練程度、實驗現象的觀察力以及數據的分析能力等方面都得到了很好的鍛煉和增強，學生實踐能力和創新能力得到了較為全面的提高．

2.4.3運用多媒體，增加授課的信息量

利用現代化的多媒體教學工具，如計算機輔助教學錄像、投影幻燈片等，將教學中難以用語言和圖形表述清楚的內容，通過動畫的形式進行演示，這樣既能夠活躍學習氣氛，增加課堂的生動性和趣味性，同時也可以增強學生對抽象知識點或原理的感性認識，調動學生學習的主動性，提高實驗效率和教學效果．

2.5優化考核方式

改革了生物化學實驗課程的考核形式，最終成績由四部分構成：考勤及平時課堂表現占20%，實驗報告占20%，實驗理論考試占30%，實驗操作考試占30%．從實踐效果來看，改變了以往學生重理論輕實驗的現象，使學生的實驗操作能力、綜合分析問題的能力及知識創新能力有機結合在一起，調動了學生參與實驗課程的教與學的主動性和積極性．考核內容更加豐富，考核形式更加趨于合理和全面，打破了以往的實驗報告定成績的慣性思維，提高了學生在實驗中對實際操作的重視程度，也進一步加深了學生對實驗理論的理解．

2.6開放教學實驗室

為促進教學實驗室開放，提高儀器的使用效率，鼓勵本科生提前進入實驗室進行科研活動．從2005年開始設立了“實驗技術研究項目”，在2010年又設立了“教學實驗室開放基金”，制定了相應的管理辦法和操作規范，經費資助力度逐年增加．實驗室的開放，一方面，有利于實現以學生為本實施個性化教育，充分發揮學生的自主性和創造性，培養學生良好的科研思維．另一方面，學生在教師的指導下進行一些探索性科學研究，有利于激發創新靈感的產生，也有利于新想法在實踐中得以釋放和驗證，對培養學生的綜合素質是非常有益的．學生通過參與實驗室開放基金項目的相關課題，可把所學的生物化學知識運用到科學研究的實踐中，使學生對專業知識的理解得以加深．同時也對科學研究的基本流程有了初步認識，增強了積極開展科研的意識和專業學習的興趣，鍛煉了學生實驗操作、文獻閱讀、數據分析以及獨立思考的能力．

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2實驗教學準備工作幾項準則

2.1嚴格進行每個實驗項目的預實驗

預備實驗是保證實驗教學質量的前提，其目的是：檢驗實驗技術方法及操作規程是否準確無誤，所用溶液、試劑和藥品是否合格；進一步確定實驗所需時間，探索可能出現的問題并擬定解決問題的方案，根據實驗難易程度確定評分標準等[6]。另外，制片及染色技術實驗，特別是微生物的生長與培養實驗，常常出現許多意外現象或不理想的實驗結果。諸如，某種溶液和試劑失效，或某種微生物生長不好等等。因此，每個實驗項目都應當提前預做一次，確保實驗結果準確、無誤，以保證實驗教學質量。

2.2認真做好實驗教學前期準備工作

實驗教學的前期準備工作，除嚴格進行預實驗外，尚需認真檢查顯微鏡和儀器設備、玻璃器皿及溶液、試劑等，以及實驗桌凳的完好狀態。2.2.1顯微鏡的檢查要點實驗課前認真檢查：普通光學顯微鏡機械部分的鏡臂、物鏡轉換器、載物臺、標本夾、粗細調節器，以及光學系統的目鏡、物鏡和聚光鏡的完好情況，尤其是要仔細檢查調節器的靈敏度和油鏡的清晰度。2.2.2實驗用儀器設備完整性的檢查實驗課前應當認真檢查儀器設備的完整性。在實驗教學過程中最忌諱出現缺東少西，以及儀器設備和物品質量不合要求的現象[7]。每堂實驗課所需的所有物品，都應當備足有余，所用儀器設備都要保持運轉良好。實驗用儀器及物品完整性檢查工作是相當繁瑣的，工作量也很大。舉例說明，微生物學實驗課的前3個實驗項目，即光學顯微鏡的使用與革蘭氏染色法、細菌運動性及其莢膜觀察、酵母菌的死活鑒別，以及放線菌、霉菌制片與細菌計數，所用的滴瓶總計200多個，需要逐個地進行嚴格檢查：膠頭是否漏氣，瓶中的試劑是否失效、夠用，滴芯是否能順利地取出(發現沉淀和結晶應及時清洗)，標簽變色嚴重的還要及時更換。其他儀器設備及實驗桌凳的完好狀態也都應當進行認真檢查，如逐一檢查每個實驗凳腳是否松動，并及時擰緊等。2.2.3玻璃器皿一定要洗刷干凈微生物實驗教學所用的玻璃器皿數量很大，如試管、培養皿和三角燒瓶及載玻片等數以千計。用來盛裝微生物培養基的大量試管、培養皿和三角燒瓶，有一丁點不干凈就會生長霉菌；有的如載玻片上黏附了香柏油，洗刷難度很大。所以，玻璃器皿的洗刷工作是十分重要而艱巨的。玻璃器皿的全部洗刷工作都是教師與同學們共同完成的。洗刷后的檢查工作采用對著陽光以流水沖洗的方式進行，確保每一個玻璃器皿干凈明亮。其具體安排程序如下：玻璃器皿經學生洗刷后，再由同學進行檢查，最后由教師抽樣檢查。這樣，不僅保證了玻璃器皿的干凈度，還培養了學生掌握高精度清洗器皿的基本技能及嚴謹的科學作風。

3重視并完善解決實驗課堂上出現的問題

對于在微生物實驗教學過程中經常出現的一些問題，必須認真分析原因，并及時想辦法解決。在出現的問題中，有些是屬于實驗內容及其技術方法問題，但常常碰到的是一些由于學生缺少應有的素質或經驗所造成的，都應該及時分析并適當解決之。諸如，有的顯微鏡粗鑼旋縫隙里有許多油漬，究其原因是由于同學們的手不夠清潔所造成的；為此，便要求學生在使用顯微鏡之前，一定要洗手。再如，個別同學有時將實驗用的標本片丟落在載物臺上，為了避免類似情況再次發生，便要求學生每次實驗結束后一定要清點一下標本片的數量。第三，當發現個別學生把臺微尺扔到放有載玻片的鍋里，為此便不再將其擺放到學生的座位上，而是現場把臺微尺發放給每一組同學，并講明其價格昂貴，應當細心使用，輕拿輕放，課后由課代表統一交給老師核查。第四，有的學生把雙層瓶（重層瓶）的玻璃帽和裝有結晶紫的滴蕊擰碎，為了避免類似情況再次出現，每次上課前都要把其逐一擦拭，并檢查每一個滴瓶的滴蕊是否松動。

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1．課外實驗有利于培養學生的獨立工作能力

由于課外實驗是在課堂之外進行的，所以實驗方案設計、實驗器材使用、實驗對象管理、實驗現象觀察和實驗結果分析、整理等環節均由學生獨立完成，實驗過程中遇到的各種問題也需要學生獨立解決，所以與課堂實驗相比，課外實驗更能發揮學生在學習活動中的主觀能動性，更有利于培養學生的獨立工作能力。

2．課外實驗有利于培養學生的實驗能力

課堂實驗由于受時間、空間、人數、器材等的限制，學生的觀察、分析和動手操作機會大為減少，而課外實驗大多分散在野外或學生家庭中進行，或者天地較為廣闊，或者參與實驗人數較少，再加上實驗延續時間較長，所用器材一般簡便易得或者容易自制，這就大大增加了學生的觀察、分析及動手操作的機會，有利于培養學生的實驗能力。

3．課外實驗有利于培養學生的創造能力

許多課外實驗均為探索性實驗，如初中生物第一冊（上）中的“看看種子怎樣萌發和長成幼苗”“看看根尖的哪一部分在伸長”“觀察葉色與光照有沒有關系”“看看水分沿著莖的什么部分上升”等。這些實驗需時較長，無法在課堂實驗中完成，所以安排為課外實驗。學生在這樣的實驗中通過動手操作、管理，親自觀察、記錄，并且動腦筋去比較、分析和思考，不僅獲取了新的知識，而且學會了探求新知識的方法。久而久之，學生便逐步養成了進行科學研究的初步能力和創造能力。

4．課外實驗有利于培養學生聯系實際的能力

生物學知識和人的生產、生活實踐有非常密切的關系，因此許多課外實驗的進行不僅有利于學生掌握生物學知識，而且有利于學生將所學知識變成自己的本領，掌握一定的技術及實際工作能力。如通過開展“向日葵人工輔助授粉”“植物營養繁殖的操作”等課外實驗，學生不僅印證和掌握了有關知識，而且還學會了人工授粉、扦插、壓條和嫁接等實用技術，培養了學生理論聯系實際的能力。

5．課外實驗有利于鞏固和深化課內知識

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定量生理學是生物醫學工程專業的核心專業課程。該課程以物理學原理和數學方法學為基礎，從工程技術討論人體的生理過程，學習并掌握生物膜與生物膜電位原理和方法，進一步學習并掌握基于電生理測量技術的原理以及相關技術，使學生建立起從基礎理論學習到實際生物醫學工程中有關生物電信號測量以及應用之間的橋梁;并且能夠運用物理學和數學的觀點和方法論進行多個層次和水平上探索生命現象及其規律性，培養學生對生理系統進行定量分析的基本方法，培養跨越生命科學、計算科學、數理科學等不同領域的“大科學”素質和意識，為今后選擇新興交叉學科領域進行深造和工作奠定基礎。因此，該課程的實驗教學任務不僅重要而且要求極高。

1.2實驗教學方式改革

長期以來，許多高等院校對實驗教學重視不夠，重理論輕實驗的傳統觀念依然存在。由于不重視實驗教學的重要性，資金投入相對不足，有些陳舊或損壞的儀器設備沒有及時更新，這無形中就影響了學生的實驗興趣;而且傳統的實驗教學過分強調教師的中心地位，學生的主動性、探索性受到一定限制。許多實驗項目與當今飛速發展的前沿科學新理論、新技術嚴重脫節，使得實驗教學存在很多問題。而且傳統實驗教學的最大弊病就是開設的實驗往往只是一個“裝配”實驗，培養的也只是一個裝配工，不能鍛煉和培養學生解決問題的能力，創新更無從談起。實際上實驗技術人員的工作是實驗教學順利完成的重要保障。實驗技術人員的日常工作繁雜、瑣事多、重復性強，每天除了要為即將進行的實驗教學完成大量的準備工作外，還要做好實驗所用儀器設備的維護保養、修理、保管等工作。這些工作看似簡單，但對實驗技術人員的要求也比較高，然而目前實驗技術人員在職稱評定、進修以及工作量待遇等方面明顯處于弱勢，不利于發揮實驗技術人員的主觀能動性。這兩方面因素嚴重影響了目前高等實驗教學的質量及效果，因此現有實驗教學急需改革。為了解決上述傳統實驗存在的兩個主要問題，我們提出將科研創新引入到實驗教學中，結合科研進展不斷更新完善實驗教學內容，使實驗教學與科研創新相結合，使其更具有前瞻性和可持續發展性。一方面，我校的科研創新生物醫學實驗室注重開放和創新實驗的建設，徹底改變“照方取藥”的被動實驗方式，采取“引、點、撥”的實驗教學方式，讓學生自己提出需要解決的問題、達到的目標，自己設計實驗方案，引導學生獨立思考、大膽動手，充分發揮學生的主動性和創造性，給學生充分施展個性的余地，從而達到彌補現有實驗教學的不足。另一方面，以教學科研型教師為實驗教學主要人員，構建教學科研互動基地，使其成為培養學生實踐能力、研究能力和創新能力的新型教學實驗平臺，讓學生在本科基礎學習階段能較早地開展帶有課題研究性質的實驗活動，更多地接觸科研實踐，提高工作能力和科學素養，培養學生的科研創新能力。

1.3將科研創新引入實驗教學

隨著知識經濟和技術經濟的飛速發展，創新已成為時展的要求和社會進步的動力，而科研創新是創新的一個極為重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作為高等教育的主陣地，在本科生教學中將科研創新引入實驗教學，有利于培養本科生的創新意識和科學精神;有利于培養本科生將理論與實踐相結合的意識和能力;有利于促進師生的共同發展;有利于促進地方本科院校加快學科和專業的建設;有利于為地方培養大量的創新型人才，因而具有重要的現實意義。借助于生物醫學高水平實驗室，我們通過開展綜合性實驗、科研訓練計劃、學科競賽、課外科技活動等方式，激發了學生學習知識的熱情，引導學生參與科研創新過程，為學生科研創新能力的培養提供了一個重要平臺。

1.4開放實驗教學

在增加理論課綜合性實驗的同時，由于課程實驗學時的限制，學生能夠親自動手的實驗遠遠不能滿足人才培養的要求，因此，我們開設了“開放性實驗”，這樣就起到了很好的補充作用。例如，“數字腦電圖儀的使用與EEG采集”“蛋白質－核酸復合物氫鍵與范德華力作用位點分析”“腦電信號的Hurst指數研究”等多項開放實驗。此外，我們一般從大二學生中選取有科研潛力的學生，開展“本科生科學研究訓練計劃”教學，如國家級“基于GIS的移動生理信號監測管理平臺的設計與實現”“基于JSD的注意力腦電研究”“基于超臨界新技術的石墨烯功能化及生物傳感器應用研究”。本科生在確定課題，進入實驗室后，將由指導教師對其直接負責。在指導教師指導下，會學習很多課堂上不教的東西，提高學生學習、科研的興趣、具備一定的科學思維和分析能力、激發對所學專業的興趣、堅定從事相關工作的信心和決心，一些本科生發表或錄用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源雜志論文多篇。在此基礎上，鼓勵學生參加各種學科競賽、科技創新等活動。因為有了開放實驗及本科生科學研究訓練計劃教學的推動，我們學院的科研氛圍濃厚了許多。因此很多本科生有了要進實驗室的要求，這樣本科生的日常學習變得充實，許多學生一有時間就去實驗室看文獻做實驗，并在實驗中體會了科學研究的樂趣和魅力，培養學生動手、創新、協作能力，對學習能力的提高、團隊精神的培養、心理素質的鍛煉有著不可替代的作用。這些都說明依托科研創新生物醫學實驗室的開放實驗教學對學生創新能力有較大的貢獻，對新時期的大學生培養意義重大。

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由于目前中學實驗室建設不完善，選修1實施中的部分實驗需要一定的資金支持，因為有的實驗所需藥品價格不菲。如通過PCR技術DNA多聚酶鏈式反應、擴增DN段、檢測泡菜亞硝酸鹽含量的比色儀和植物組織培養要求較高的實驗條件。下面對新課程中要求實驗用房及儀器配備做個簡單介紹。(1)組織培養室的配置標準的組織培養室包括:洗滌室(區)、制備室(區)、滅菌室(區)、儲放室(區)、操作室(區)、培養室(區)、觀察室(區)、藥品室(區)。這個區室劃分比較細，學校可以根據實際情況進行合并。通常培養實驗室主要有:準備室、無菌操作室、培養室、細胞學實驗室(可選)。(2)自動基因擴增儀自動基因擴增儀是依據聚合酶鏈式反應(PCR:polymerasechainreaction)原理研制的一種全自動基因體外擴增裝置，在生物工程、遺傳工程等高科技領域有重要的使用價值。中學專用自動基因擴增儀是根據生物新課標要求，結合中學教學特點研制而成的。(3)電泳儀及電泳槽電泳儀和電泳槽是分子生物學的重要工具，是對PCR擴增片段進行瓊脂糖凝膠電泳檢測分析不可缺少的儀器。其主要特點是采用微電腦智能控制;液晶屏顯示，同時顯示電壓、電流、定時時間;具有記憶功能;自動過壓、欠壓保護;自動空載無輸出保護;自動過載、短路保護;輸出定時、計時功能。(4)分光光度計分光光度計已經成為現代分子生物實驗室常規儀器，常用于核酸、蛋白定量以及細菌生長濃度的定量測量。分光光度計采用一個可以產生多個波長的光源，通過系列分光裝置，從而產生特定波長的光源，光源透過測試的樣品后，部分光源被吸收，計算樣品的吸光值，從而轉化成樣品的濃度。樣品的吸光值與樣品的濃度成正比。比色杯，是分光光度計的重要配件。一般測試核酸和紫外定量蛋白，均采用石英杯或者玻璃杯，但是不適合比色法測定。

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二、評價方法

科學探究能力的主要能力結構是科學知識的掌握、科學方法的應用、表達和交流三個方面，科學探究每個維度都可以從這三個指標進行評價，從而形成科學探究能力的評價體系。1.科學知識的掌握評價標準分值5：能夠依據自己選擇的探究因素，選擇合適的實驗材料，設計出簡單、合理、易操作的實驗裝置，實驗過程符合科學邏輯。分值3：能夠依據自己選擇的探究因素，選擇合適的實驗材料，設計出合理可行的實驗裝置，實驗過程符合科學邏輯。分值1：實驗材料選擇不恰當，實驗裝置設計不合理，實驗過程缺乏基本科學邏輯。2.科學方法的應用評價標準分值5：選取恰當數量的大豆種子，實驗裝置應考慮適宜的萌發條件，科學合理設置對照實驗，考慮相同環境因素，保證某一外界因素這一單一變量，有明確可信的數據記錄。分值3：選取恰當數量的大豆種子，科學合理設置對照實驗，保證某一外界因素單一變量。分值1：未考慮實驗的變量控制，設計的實驗方案與檢驗假說沒有邏輯上的關系。3.表達與交流評價標準分值5：能夠簡明有條理地敘述探究方案，實驗裝置描述清晰易懂，易被他人重復。分值3：能詳細敘述出探究方案，基本能被他人理解和重復。分值1：探究方案的表述不完成，邏輯混亂，不可重復。

案例1：

（1）先在2個紙杯上分別標上“A”和“B”。

（2）分別在A杯和B杯內放入250g土。

（3）再在A杯和B杯內分別放入10粒大小相似并完整有生命力的大豆種子。

4）在A杯內每天澆水，B杯不澆水。

（5）仔細觀察一周并記錄種子萌況。評價：科學知識的掌握5分；科學方法的應用5分；表達與交流5分。

案例2：

（1）取兩個燒杯，都放入相等泥土。

（2）分別放入10粒種子，每天澆等量的水。

（3）一個放于溫暖陽光下，另一個同樣放于陽光下，但不讓它照到光。

（4）連續觀察一周，每天記錄萌發數量。待修改問題：

（1）燒杯未標記。

（2）表達可再詳細、具體些。評價：科學知識的掌握5分；科學方法的應用3分；表達與交流3分。

案例3：在土壤里均勻播種種子和水，在溫度37度時會不會發芽。多試幾次，每次不同濕度溫度。待修改問題：

（1）未用標記。

（2）沒有設置對照實驗，沒有控制實驗變量，變量不唯一。

（3）表達沒有條理不清楚，沒有可操作性。評價：科學知識的掌握1分；科學方法的應用1分；表達與交流1分。

三、結果與思考

通過對162份工作單的評價，發現七年級學生在設計探究方案中存在以下問題：

1.器材的選擇：學生在沒有選擇探究溫度因素的情況下選用冰箱放置實驗組。

2.大豆數量：三分之一的學生選擇每組5粒以下的大豆種子進行實驗。

3.實驗組和對照組的編號：只有少數同學給培養皿或燒杯貼標簽編號。

4.單一變量的控制:

（1）探究光：陽光下和陰暗處有溫差，出現光和溫度兩個變量。

（2）探究溫度：冰箱里無光，與室溫下做對照，出現溫度和光兩個變量。

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（二）樹立以學生為主體的教學理念

教師在實驗講授過程中應摒棄傳統“程式化”教學方式，鼓勵學生在實驗課堂上充分發表自己的見解，大膽的提出質疑，積極進行各種探索，激發和培養學生的創新能力和創造潛能[4]。

（三）為提高學生的創新能力創造有利條件

設立綜合性實驗：通過優化整合將生物化學所包含的各類基本實驗方法和技術，全部貫穿在某個綜合性實驗教學中，全面培養學生的實驗技能、提高學生的主觀能動性與創造性。例如，在進行“質粒DNA的提取、純化和鑒定”實驗時，融合了吸量管、移液器、振蕩機、分光光度計、電泳儀、離心機、搖床、超凈工作臺等儀器設備的操作和使用；同時綜合了混勻溶液、配制培養基、無菌操作、破碎細胞，蛋白質與核酸的沉淀，離心技術，DNA的酶切，瓊脂糖凝膠電泳等實驗技術。運用多媒體進行教學：制作一套應用于本校生物化學實驗的多媒體教學課件，應用Flash做為主創軟件[5]，融合其他電腦技術，將實驗操作過程以及注意事項通過動畫形式進行演示和模擬操作，加深學生對所學知識的理解和掌握，保證實驗安全有效的進行。

（四）優化考核制度

筆者采用的是綜合評定的實驗考核方法，將實驗成績分為平時成績60%和實驗考核40%相結合。平時成績評分標準包括：實驗用品的準備、實驗的操作過程、結論的得出和報告的完成。這樣的實驗考核方法可以直觀有效地反映學生對整個實驗原理的理解和實驗操作的掌握程度。