改進生物化學實驗教學方法提高學生綜合素質
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趙引玲1由 分享
【摘要】生物化學是醫學院校學生的專業基礎課,實驗教學環節非常重要。它不僅是培養、訓練學生的實驗操作能力,分析問題、解決問題能力的重要環節,更是培養學生創新能力的重要途徑。結合生物化學教學實際,通過改革實驗內容和實驗教學方法,同時開設設計性實驗等加強學生操作技能和綜合素質的培養,從而提高學生綜合實驗能力。
【關鍵詞】生物化學;教學改革;實驗教學;綜合素質
生物化學是現代生命科學中一門重要基礎學科, 而實驗課是生化教學中的重要組成部分。通過實踐操作和直觀的實驗現象激發學生的學習興趣,使學生更好地理解理論知識、掌握基本的實驗技術并培養初步的科研思維能力。然而,傳統的生物化學實驗課多為驗證性實驗,教師將有關實驗的所有準備工作統統做好,學生只是機械地按實驗步驟重復便可完成。這樣的實驗課學生只是重復教師做過的實驗,抑制了學生創造力的發揮和個性的發展,不利于教學質量的提高。為此,作者對生物化學實驗課內容進行改革,減少簡單的驗證性實驗,增加與現代化技術相適應的綜合性實驗和設計性實驗,使實驗真正能成為培養學生的動手能力、思維能力和綜合分析問題的能力,培養學生實際工作的能力。
1 實驗教學內容改革 實驗教學的目標在于教會學生使用正確的操作手法和規范的操作程序,以科學的態度得到正確的研究結果,以達到培養學生的動手操作能力、觀察思維能力和分析判斷能力。為了達到上述培養目標,首先對現有生物化學實驗項目、教學內容進行篩選、整合、精簡。淘汰過時的實驗項目,減少驗證性實驗,增加設計性、綜合性等創新性實驗。
1.1 優化調整驗證性實驗選擇具有代表性的經典實驗內容,著重于生化實驗的基本技術,對生化實驗的基本技術更好地理解和掌握;如滴定技術、離心技術、層析技術、電泳技術、分光光度技術等,涉及的內容包括酶理化性質、蛋白質理化性質、糖類等的定性、定量分析及分離純化。例如蛋白質變性凝固沉淀反應、血糖的測定、醋酸纖維素薄膜電泳等,以基礎技術為依據,圍繞著經典的實驗教學。經典的驗證性實驗是用實驗來驗證有關結論、規律,它是生物化學實驗中的一個重要的組成部分。它是綜合實驗、設計性實驗等的基礎。由于是經典的實驗,因此結果的精確性與實驗過程中學生的具體操作相關,學生在實驗中每一步操作都應盡可能地規范、精確,以確保實驗結果的準確。學生養成良好、認真的實驗習慣,對其以后的學習、科研和工作也會產生深遠的影響。
1.2 強調綜合性實驗 綜合性實驗的教學目標重點突出對學生的動手能力、分析問題、解決問題等綜合研究素質的培養。讓分子生物學實驗具有完整性和連貫性,將對學生整體理解實驗設計思路,全程地跟蹤和了解實驗具體過程有很大的幫助。例如核酸的提取、純化、回收、克隆,以及質粒的提取鑒定,這樣比較完整的實驗設計類似于小的課題,會讓學生明確實驗技術與實驗模型以及在實踐中如何解決問題的相關性。實驗中鼓勵學生確立新的思維活動,大膽假設,將可能出現的實驗結果做出預測,然后操作,最后再對實驗結果進行分析。
又如全血DNA提取和鑒定中,有的學生得到一條清晰DNA區帶,有的沒有區帶出現,有個別學生出現多條DNA帶,并且模糊不清,顯然反應學生操作存在不足,由此讓學生探討存在問題的原因,引導學生總結實驗成功的經驗和失敗的教訓,這樣既能鞏固理論課中學到的知識,又能開發學生的思維,極大地調動了學生的積極性,很好地達到了教與學互動的效果。當然這樣的實施必須安排完整而連續的實驗課時間, 教師要提前為一些有可能失敗的學生準備好一些樣品,以完成后續試驗。
1 .3 注重設計性實驗 設計性實驗是指給定實驗目的和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗,設計性實驗與傳統的驗證性實驗相比可更好地調動學生學習的主動性。在實驗設計中,盡可能體現以人為本、體現學生主體性的教育理念,讓學生有更多的機會去感受、觀察,分析和思考實驗內容和出現的問題。每學期根據不同專業的學生及人數,給定實驗項目,由學生組成4-5人一組,小組學生根據閱讀相關參考文獻,自行設計一個實驗項目,寫出實驗設計方案交指導教師審閱, 審閱通過后,學生將所用器材、藥品等開出清單到實驗員處領取。在實驗過程中,出現問題或發現問題,盡量自己解決,教師只起輔導作用。為培養學生撰寫科學論文的能力,規定實驗結束后學生必須實事求是地撰寫實驗報告。實驗報告主要包括實驗現象、臨床意義以及結果分析、討論等,重點考核的內容為結果分析、討論部分。
通過實驗報告的書寫,可引導學生進行實驗誤差分析,正確分析實驗過程中出現的問題,鼓勵學生總結實驗的經驗體會,對實驗方法大膽改進,逐步培養學生如實概括科學實驗的能力。科研工作需要探索和創新,需要團結和協作,實驗小組是設計性實驗設計和操作過程的基本單位,要想圓滿完成實驗任務,學生既要分工協作、又要相互配合,因此團隊協作精神得以提高。設計性實驗改變了以往以教師講解為主學生被動接受的教學方法, 將學生的主觀能動性充分發揮出來,在設計性實驗過程中,學生通過自己的思考、動手和觀察主動獲取知識,真切感受到自己是知識的主人,體會到實驗過程中靈活運用所學知識解決問題的樂趣, 使學習的積極性、主動性倍增,同時也培養了學生的創新能力。這是科學研究的初步嘗試,為今后的畢業設計及科學研究打下了良好基礎,科研素質在設計性實驗中得以提高。
2 建立完善的實驗教學管理體系保證實驗教學質量,教師是實現素質教育的主導者生物化學實驗具有嚴密的科學性,對于實驗技能技巧的要求非常高。“工欲善其事,必先利其器”,這就要求提高教師的自身素質,對此,我們從以下兩個方面入手:
2.1 建立實驗預試、預講制度。在正式實驗前一周,所有參與授課的教師必須到實驗室對要講的實驗作預實驗。這是因在做預實驗的過程中,不僅可以再次熟悉實驗流程,加深對實驗的理解,更重要的是可以檢測實驗試劑是否合格,提前驗證實驗結果。如果不做預實驗假如試劑出了問題,那么必然導致所有實驗失敗。因此,只有認認真真進行預實驗,提前排除了所有影響因素,做到胸有成竹,才能在課堂上游刃有余, 從容自如,取得滿意的實驗效果。同時采用模擬課堂方式,由經驗不足的任課教師擔任實驗預講的主講。實驗教學過程中,教師經歷預試實驗、預講的訓練過程,能夠很好的吃透實驗內涵,從而保證了教學效果。
2.2 建立聽課制度。聽課是確保教學效果的一種行之有效的監督手段,基礎醫學部主管教學的領導和學校督導專家教授組成日常教學督察組,進行不定期的隨機聽課,發現問題,及時糾正,提出整改意見,并做為教師年終考核的一項重要指標。
總之,實驗教學是理論與實踐相結合的橋梁和紐帶。加強對實驗教學的研究和探索,是培養學生實際工作能力,提高學生綜合素質的重要途徑。為了加強對學生綜合素質的培養,我們針對生物化學實驗教學中的部分環節,進行了初步的改革嘗試,提高了實驗教學的質量,并取得了一定的成功經驗?？梢娭挥邪雅囵B學生綜合素質能力放在首位,大膽創新,才能培養出符合社會所需要的高素質技能型實用醫學人才。
【關鍵詞】生物化學;教學改革;實驗教學;綜合素質
生物化學是現代生命科學中一門重要基礎學科, 而實驗課是生化教學中的重要組成部分。通過實踐操作和直觀的實驗現象激發學生的學習興趣,使學生更好地理解理論知識、掌握基本的實驗技術并培養初步的科研思維能力。然而,傳統的生物化學實驗課多為驗證性實驗,教師將有關實驗的所有準備工作統統做好,學生只是機械地按實驗步驟重復便可完成。這樣的實驗課學生只是重復教師做過的實驗,抑制了學生創造力的發揮和個性的發展,不利于教學質量的提高。為此,作者對生物化學實驗課內容進行改革,減少簡單的驗證性實驗,增加與現代化技術相適應的綜合性實驗和設計性實驗,使實驗真正能成為培養學生的動手能力、思維能力和綜合分析問題的能力,培養學生實際工作的能力。
1 實驗教學內容改革 實驗教學的目標在于教會學生使用正確的操作手法和規范的操作程序,以科學的態度得到正確的研究結果,以達到培養學生的動手操作能力、觀察思維能力和分析判斷能力。為了達到上述培養目標,首先對現有生物化學實驗項目、教學內容進行篩選、整合、精簡。淘汰過時的實驗項目,減少驗證性實驗,增加設計性、綜合性等創新性實驗。
1.1 優化調整驗證性實驗選擇具有代表性的經典實驗內容,著重于生化實驗的基本技術,對生化實驗的基本技術更好地理解和掌握;如滴定技術、離心技術、層析技術、電泳技術、分光光度技術等,涉及的內容包括酶理化性質、蛋白質理化性質、糖類等的定性、定量分析及分離純化。例如蛋白質變性凝固沉淀反應、血糖的測定、醋酸纖維素薄膜電泳等,以基礎技術為依據,圍繞著經典的實驗教學。經典的驗證性實驗是用實驗來驗證有關結論、規律,它是生物化學實驗中的一個重要的組成部分。它是綜合實驗、設計性實驗等的基礎。由于是經典的實驗,因此結果的精確性與實驗過程中學生的具體操作相關,學生在實驗中每一步操作都應盡可能地規范、精確,以確保實驗結果的準確。學生養成良好、認真的實驗習慣,對其以后的學習、科研和工作也會產生深遠的影響。
1.2 強調綜合性實驗 綜合性實驗的教學目標重點突出對學生的動手能力、分析問題、解決問題等綜合研究素質的培養。讓分子生物學實驗具有完整性和連貫性,將對學生整體理解實驗設計思路,全程地跟蹤和了解實驗具體過程有很大的幫助。例如核酸的提取、純化、回收、克隆,以及質粒的提取鑒定,這樣比較完整的實驗設計類似于小的課題,會讓學生明確實驗技術與實驗模型以及在實踐中如何解決問題的相關性。實驗中鼓勵學生確立新的思維活動,大膽假設,將可能出現的實驗結果做出預測,然后操作,最后再對實驗結果進行分析。
又如全血DNA提取和鑒定中,有的學生得到一條清晰DNA區帶,有的沒有區帶出現,有個別學生出現多條DNA帶,并且模糊不清,顯然反應學生操作存在不足,由此讓學生探討存在問題的原因,引導學生總結實驗成功的經驗和失敗的教訓,這樣既能鞏固理論課中學到的知識,又能開發學生的思維,極大地調動了學生的積極性,很好地達到了教與學互動的效果。當然這樣的實施必須安排完整而連續的實驗課時間, 教師要提前為一些有可能失敗的學生準備好一些樣品,以完成后續試驗。
1 .3 注重設計性實驗 設計性實驗是指給定實驗目的和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗,設計性實驗與傳統的驗證性實驗相比可更好地調動學生學習的主動性。在實驗設計中,盡可能體現以人為本、體現學生主體性的教育理念,讓學生有更多的機會去感受、觀察,分析和思考實驗內容和出現的問題。每學期根據不同專業的學生及人數,給定實驗項目,由學生組成4-5人一組,小組學生根據閱讀相關參考文獻,自行設計一個實驗項目,寫出實驗設計方案交指導教師審閱, 審閱通過后,學生將所用器材、藥品等開出清單到實驗員處領取。在實驗過程中,出現問題或發現問題,盡量自己解決,教師只起輔導作用。為培養學生撰寫科學論文的能力,規定實驗結束后學生必須實事求是地撰寫實驗報告。實驗報告主要包括實驗現象、臨床意義以及結果分析、討論等,重點考核的內容為結果分析、討論部分。
通過實驗報告的書寫,可引導學生進行實驗誤差分析,正確分析實驗過程中出現的問題,鼓勵學生總結實驗的經驗體會,對實驗方法大膽改進,逐步培養學生如實概括科學實驗的能力。科研工作需要探索和創新,需要團結和協作,實驗小組是設計性實驗設計和操作過程的基本單位,要想圓滿完成實驗任務,學生既要分工協作、又要相互配合,因此團隊協作精神得以提高。設計性實驗改變了以往以教師講解為主學生被動接受的教學方法, 將學生的主觀能動性充分發揮出來,在設計性實驗過程中,學生通過自己的思考、動手和觀察主動獲取知識,真切感受到自己是知識的主人,體會到實驗過程中靈活運用所學知識解決問題的樂趣, 使學習的積極性、主動性倍增,同時也培養了學生的創新能力。這是科學研究的初步嘗試,為今后的畢業設計及科學研究打下了良好基礎,科研素質在設計性實驗中得以提高。
2 建立完善的實驗教學管理體系保證實驗教學質量,教師是實現素質教育的主導者生物化學實驗具有嚴密的科學性,對于實驗技能技巧的要求非常高。“工欲善其事,必先利其器”,這就要求提高教師的自身素質,對此,我們從以下兩個方面入手:
2.1 建立實驗預試、預講制度。在正式實驗前一周,所有參與授課的教師必須到實驗室對要講的實驗作預實驗。這是因在做預實驗的過程中,不僅可以再次熟悉實驗流程,加深對實驗的理解,更重要的是可以檢測實驗試劑是否合格,提前驗證實驗結果。如果不做預實驗假如試劑出了問題,那么必然導致所有實驗失敗。因此,只有認認真真進行預實驗,提前排除了所有影響因素,做到胸有成竹,才能在課堂上游刃有余, 從容自如,取得滿意的實驗效果。同時采用模擬課堂方式,由經驗不足的任課教師擔任實驗預講的主講。實驗教學過程中,教師經歷預試實驗、預講的訓練過程,能夠很好的吃透實驗內涵,從而保證了教學效果。
2.2 建立聽課制度。聽課是確保教學效果的一種行之有效的監督手段,基礎醫學部主管教學的領導和學校督導專家教授組成日常教學督察組,進行不定期的隨機聽課,發現問題,及時糾正,提出整改意見,并做為教師年終考核的一項重要指標。
總之,實驗教學是理論與實踐相結合的橋梁和紐帶。加強對實驗教學的研究和探索,是培養學生實際工作能力,提高學生綜合素質的重要途徑。為了加強對學生綜合素質的培養,我們針對生物化學實驗教學中的部分環節,進行了初步的改革嘗試,提高了實驗教學的質量,并取得了一定的成功經驗?？梢娭挥邪雅囵B學生綜合素質能力放在首位,大膽創新,才能培養出符合社會所需要的高素質技能型實用醫學人才。