生物類專業(yè)《生物化學(xué)實驗》課程教學(xué)存在的問題和教學(xué)改革
作者:石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院基礎(chǔ)生物實驗教學(xué)中心 新疆石河子 王愛英 何大俊 李 鑫
發(fā)布時間:2012-09-24 11:13:51 來源:陜西教育報刊社
[摘 要] 《生物化學(xué)實驗》課程單獨設(shè)課,提升了實驗課在生物化學(xué)課程教學(xué)體系中的重要地位?!渡锘瘜W(xué)實驗》課程教學(xué)體系的改革,增加了綜合性實驗,建立新的實驗教學(xué)模式,改革課程的考核方式,提高了學(xué)生綜合實踐能力,增強了學(xué)生的科研思維能力以及專業(yè)素質(zhì)。
[關(guān)鍵詞] 生物化學(xué)實驗 教學(xué)改革 實驗教學(xué)
項目資助:石河子大學(xué)教改項目《多專業(yè)多學(xué)科生物化學(xué)實驗教學(xué)改革的探索與實踐》項目編號為:JG-2010-029。
生物化學(xué)是一門研究生物體大分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)的代謝與調(diào)節(jié)、遺傳信息的傳遞與調(diào)控等諸多生命現(xiàn)象的科學(xué),是生物類學(xué)科專業(yè)學(xué)生必修的重點專業(yè)基礎(chǔ)課程。該學(xué)科具有實踐性較強的特點,開展實驗教學(xué)是將理論與實踐相結(jié)合的有效途徑。生物化學(xué)實驗教學(xué)不僅可以加深學(xué)生對生化基礎(chǔ)理論、基本知識的理解,使其正確和較熟練地掌握比色、層析、電泳、離心等生化基本實驗方法的原理和實驗操作技能,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度及分析問題、解決問題的能力。我們一向注重生物化學(xué)實驗的教學(xué)改革,將《生物化學(xué)實驗》單獨設(shè)課,增加實驗課程的理論教學(xué),改進了實驗教學(xué)方法。
傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中存在的問題
1.實驗內(nèi)容較為單一,以驗證性實驗為主
傳統(tǒng)的生化實驗教學(xué)是在理論教學(xué)中對應(yīng)安排一些實驗環(huán)節(jié),并嚴格按照教學(xué)計劃安排實驗,內(nèi)容多以驗證性或訓(xùn)練性實驗為主,獨立的操作性實驗多,綜合性實驗少,陳舊經(jīng)典實驗多,反映生物化學(xué)學(xué)科新技術(shù)進展的實驗少。生物化學(xué)學(xué)科的最大特點是前沿性和交叉性,目前生化實驗技術(shù)不再局限于經(jīng)典的基本技術(shù)的使用。還需要和當(dāng)前發(fā)展的相關(guān)技術(shù)相結(jié)合,提高學(xué)生對本學(xué)科技術(shù)發(fā)展的前瞻性認識。
2.考核標準和授課模式不合理
當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)課程普遍存在重理論輕實踐的現(xiàn)象,造就了“高分低能”的人才。以往的實驗考核成績的衡量常常以實驗報告為主,造成學(xué)生對實驗課重視程度不夠;往往是,教師在實驗前將實驗原理、步驟、甚至?xí)玫绞裁礃拥慕Y(jié)果都一一交代清楚,大多數(shù)學(xué)生只充當(dāng)“實驗記錄員”的角色,被動地接受和機械地記憶,在教師設(shè)計好的框架里進行實驗操作,將教師所講的當(dāng)成真理,自己很少去思考,其積極性和主動性受挫,實驗結(jié)果出現(xiàn)偏差,缺乏思考,阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。
3.學(xué)生實驗時間少,動手機會欠缺
實驗教學(xué)是高等教育的重要環(huán)節(jié),可以幫助學(xué)生更深刻地理解所學(xué)的理論知識,是培養(yǎng)學(xué)生動手能力最有效的途徑。近年來隨著我校學(xué)生擴招,實驗空間缺乏,實驗課程分組人員較多,學(xué)生參與動手的機會減少;學(xué)生選課體系復(fù)雜,授課時間的沖突,將部分實驗課程課時量縮小,實驗課內(nèi)容簡化,無形中實驗課程教學(xué)被削弱。
實驗教學(xué)體系的改革
1.劃分實驗教學(xué)模塊,完善教學(xué)內(nèi)容
以生化技術(shù)體系作為主線,劃分模塊,完善實驗教學(xué)的主要內(nèi)容,加強學(xué)生對實驗技術(shù)的重視和認識,既使理論和實踐相結(jié)合,又加強了學(xué)生的技能。從生命科學(xué)學(xué)院生物實驗中心實際出發(fā),結(jié)合不同層次學(xué)生的具體要求,以基本技術(shù)為起點,包括:分光光度技術(shù)、電泳技術(shù)、離心技術(shù)、層析技術(shù)、生物大分子提取等。以生化技術(shù)體系為主線的同時,并涵蓋各個相關(guān)生物大分子的基本性質(zhì)。由于我校生物學(xué)科生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物技術(shù)課程均單獨設(shè)立實驗課程,生物學(xué)科的《生物化學(xué)實驗》課程內(nèi)容以“生物大分子的提取、純化以及性質(zhì)研究”為主,并結(jié)合當(dāng)前生物大分子研究的前沿技術(shù),開展相應(yīng)的綜合性實驗和探究性實驗。例如“細胞色素C的提取純化”、“凝膠過濾法分離血紅蛋白”、“魔芋多糖的提取、含量測定及還原糖成分分析”等綜合性實驗。
2.改變授課方式,建立新的實驗教學(xué)模式
改變過去那種教師講、學(xué)生聽,然后完全按照實驗指導(dǎo)操作的被動的實驗教學(xué)模式,在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式上進行改革。在教學(xué)過程中多種教學(xué)形式交叉使用,即采用靈活多樣的教學(xué)方法。在實驗教學(xué)過程中,給學(xué)生提出思考題,要求學(xué)生查閱相關(guān)的文獻資料,對思考題作出研究性的探討。動物肝臟DNA的提取實驗完成后,給學(xué)生思考題“動植物總DNA或RNA提取的方法主要有哪些?以豬脾臟DNA提取為例試述每步驟主要原理是什么?如何判斷所提取DNA的純度?”讓學(xué)生在查閱資料時,積極動腦思考;歸納式教學(xué)法, 通過仔細觀察、分析零亂的實驗現(xiàn)象, 得出抽象的規(guī)律和原則, 讓學(xué)生透徹理解所學(xué)的知識, 使之真正變成自己的知識, 鍛煉學(xué)生邏輯思維能力和開放性思維能力。例如細胞色素C的提取實驗中,提出“試以細胞色素C的制備為例,總結(jié)出蛋白質(zhì)制備的主要步驟和方法”這一問題,讓學(xué)生總結(jié)中積極思考。問題式教學(xué)法、討論式教學(xué)法,使學(xué)生成為教學(xué)的主體, 多發(fā)揮他們的主觀能動性和創(chuàng)造性。綜合性、設(shè)計型實驗2~3人一組,在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)修改的實驗設(shè)計方案進行準備,配置溶液、培養(yǎng)實驗材料,組裝或調(diào)試儀器設(shè)備、測量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果討論等,鼓勵學(xué)生撰寫一篇科技論文格式的研究報告。
改革實驗教學(xué)的考核方式
1.將以往“以實驗報告為主“的考核方式改革
將實驗教學(xué)考核由幾個部分組成,其中平時成績占40%比例,實驗動手操作考試成績占40%的比例,理論成績占到20%的比例;實驗報告提出新的要求,要求學(xué)生主要側(cè)重學(xué)生對實驗過程及原理分析、課后思考題認知深度的考察,鼓勵學(xué)生對實驗步驟進行綜合分析,并在實驗報告中反映出每一步驟的基本原理。在較大程度上避免了僅參考實驗結(jié)果無法區(qū)分學(xué)生對實驗原理實際掌握程度的局限性。
2.增加了實踐操作的考核,使得學(xué)生實驗過程中重視實踐操作
實驗操作不是簡單重復(fù)書本上現(xiàn)成的每一個步驟,其中包含著許多理論知識,要勤于思考、善于總結(jié)。學(xué)生在實驗過程中改掉“一觀二看”的做法,在實驗過程中積極動腦,積極動手,培養(yǎng)了嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度以及團隊意識。實驗動手操作考試中從本學(xué)期開始的實驗課程中抽取幾個有代表性的實驗,實驗相關(guān)的試劑和材料由實驗老師準備,學(xué)生當(dāng)堂抽簽決定所要考核的實驗內(nèi)容,重新組合,在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗內(nèi)容,并對相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)分析,學(xué)生在考核過程中認真仔細,操作熟練,整個實驗考核取得了較好的成績,與平時學(xué)生重視實踐操作以及實驗時間的保證都分不開的。
3.加強實驗總結(jié)
實驗教學(xué)課程結(jié)束時,每組對實驗課程進行總結(jié),并以ppt形式進行匯報總結(jié),各組學(xué)生充分調(diào)動積極性,各盡其能,總結(jié)報告形式多樣,風(fēng)格各異,整個總結(jié)報告氣氛活躍,學(xué)生查閱相關(guān)資料,將本學(xué)期所開始的實驗課程,從實驗方法、實驗原理、實驗材料等不同方面總結(jié)歸納,充分理解了實驗相關(guān)原理。
績效與探討
1.激發(fā)了學(xué)生的興趣
通過靈活、生動的教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生對實驗研究的興趣;對實驗原理探究過程的引導(dǎo),調(diào)動了學(xué)生對生命科學(xué)現(xiàn)象與規(guī)律的探求熱情,使實驗課不再單純是動手操作課程,而是學(xué)生探究知識科學(xué)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程。
2.強化了學(xué)生基本專業(yè)技能的訓(xùn)練
作為生物類專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要組成部分,通過實驗項目的設(shè)置,基本涵蓋了專業(yè)基本技能訓(xùn)練的要求內(nèi)容,通過反復(fù)的應(yīng)用實踐、綜合演練,不斷強化著學(xué)生對專業(yè)技能的認知。
3.學(xué)生專業(yè)素質(zhì)得到了提高
綜合型實驗大的教學(xué)設(shè)計過程,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,運用所掌握的生化基礎(chǔ)知識,在查閱相關(guān)文獻基礎(chǔ)上發(fā)揮主觀能動性,并在教師的指導(dǎo)下完成實驗方案,最后通過實驗結(jié)果獲得了對實驗課題的深度認知。這種教學(xué)過程緊貼教學(xué)大綱要求并充分結(jié)合理論教學(xué)知識點,所以是學(xué)生一個很好的鍛煉機會,有利于學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的提高。
4.探討
實驗課程的改革和實踐是一個不斷探討、不斷實踐的過程。我們認為以下幾個問題值得進一步思考:(1)教學(xué)計劃時間與實驗項目所需時間之間存在著一定矛盾;(2)教學(xué)面積、實驗設(shè)備數(shù)量等客觀因素對教學(xué)實踐應(yīng)用的限制;(3)網(wǎng)絡(luò)資源如何更加有效應(yīng)用并逐漸成為教學(xué)活動的一部分;以上問題需要我們在教學(xué)實踐中不斷地總結(jié),提出解決思路并進行大膽的驗證。
參考文獻:
[1]歐陽立明, 歐伶.生物化學(xué)教學(xué)的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)[J].微生物學(xué)通報,2007,33(2):181-183.
[2]韋躍宇,蔡玲斐.高校實驗室開放的探索[J].杭州師范學(xué)院學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2007,27(5):346-348.
[3]譚紅銘,黎麗娥.生物化學(xué)實驗教學(xué)改革初探[J].中山大學(xué)學(xué)報論叢,2001,21(5):51-53.
[4]莊京, 彭卿, 王訓(xùn). 談基礎(chǔ)化學(xué)實驗教學(xué)改革觀念[J].大學(xué)化學(xué), 2010, 25(1):13-15.
[5]金勇豐,李霽, 邵愛萍.生物化學(xué)實驗課程的改革與實踐[J].實驗室研究與探索,2008,27(2):86-88.
[6]羅萍.淺談醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實驗教學(xué)改革[J].中外醫(yī)療,13:189-120.
[7]劉智運.論高校研究性教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)的關(guān)系[J].中國大學(xué)教育,2006,2:24~26.



