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生物化学实验教学改革分析

 论文栏目:生物化学论文     更新时间:2017/12/15 14:30:58   

摘要:为满足社会对应用型人才的需求,对水产养殖专业《生物化学实验》课程的教学改革进行了探索。通过优化实验项目、更新教学方法、开放科研平台、优化考核方式和加强师资队伍建设等方面的改革,培养了学生的创新应用能力,调动了学生学习的主观能动性,提高了教学效果。

关键词:生物化学;实验教学;教学改革

目前生物化学实验课是高等学校生物、医学及农业等专业学生必修的一门重要的实验基础课程,该课程强调了学生动手、分析与解决问题的能力,对培养学生的科研与创新思维也起着重要作用[1]。

一、科学设置课程内容,强调应用能力的培养

教学内容是影响实验教学目标的关键因素。传统的生物化学实验项目简单,理论性强,且实验项目之间关联度低,难以达到应用型人才培养的目标。笔者团队结合我校水产养殖专业学生生源特点(高职生)重新设置了生物化学实验课程项目,包括基础性实验、设计性实验和综合性实验3大块;安排了24个学时,1.5个学分,大二上学期开课。基础性实验重点强调实验操作步骤与规范,突出了对学生基本实验技能的培养,设置了2个基础实验项目,例如“蛋白质的沉淀反应”和“酶的特性”,共计6个学时,占总学时的25%,该比例略高于学院其他两个专业(生物科学和生物技术专业)的设置比例,目的是强化学生的动手能力。设计性实验是指学生自行按照拟定的实验要求来设计实验方案并加以完成的实验,其重点是突出培养学生的自主性、科研和创新能力[2]。设计性实验项目侧重了其应用性,例如“纸层析法分离鉴定氨基酸”实验项目。从引导学生查阅文献资料,鼓励学生独立设计试验,到指导完成试验结果与分析等方面进行教学,以最大限度地激发学生的探索欲,培养科研兴趣。由于设计性实验项目难度大,实验平台要求高,设置比例一般在10%左右[3]。笔者团队设置了1个设计性实验项目,比例为14%。综合性实验是以生物化学实验技术为基础,侧重培养学生的动手、分析解决实际问题能力和团队协作精神等综合素质为教学目标。在实验项目的开展过程中,学生需要综合应用多种理论和实验手段来解决实际问题,有利于激发学生的求知欲。例如“血清蛋白的醋酸纤维薄膜电泳”实验项目,该实验综合应用了离心技术、层析技术、电泳技术等多项基本实验技能,全面锻炼和培养了学生的综合实验技能。我校水产养殖专业生物化学的综合实验设置比例占总实验项目的40%以上。

二、改进教学方法激发学生学习的主观能动性

课堂上学生处于被动的学习状态,降低了学生学习的积极性与主动性,不利于学生创新思维的培养。为改变上述状况,笔者团队采用现代化教学手段,依据不同实验项目应用PBL[4]、WPBL[4]和PAD[5]等多种先进的教学模式激发学生上课的积极性,由此来提高教学质量。1.营造良好课程氛围,激发学生求知欲。在教学过程中,摒弃传统的“模块式”教学方式,让学生由被动学习转为主动学习,提高学习的积极性。首先,教师课前将实验项目发给每个小组,要求学生独立查找文献,并以小组为单位完成实验方案的撰写工作;其次,每个小组抽一名同学参与课前实验项目的准备工作;课堂上,开展以实验小组为单位的操作比赛,小组之间互相提问。2.采用PBL、WPBL和PAD等先进教学方法提高学生课堂参与度。改变传统的“填鸭式”教学方式,提高学生的课堂参与度,激起学生的求知欲。随着改革开放的进展,国内涌现了许多先进教学模式(理念),例如PBL(以问题为基础的教学方法)、WPBL(对网络环境下基于问题学习教学模式)和PDA(对分课堂)等。根据生物化学实验项目特点分别应用不同的教学方法,例如验证性实验项目“蛋白质的沉淀反应”应用PBL教学模式,教师将实验过程中的关键点、难点和易出错的环节设计为问题,学生带着问题开展实验,更容易达到预期的实验目标。“酶的特性”实验项目采用WPBL教学模式,通过互联网技术将“酶”这一抽象的概念具体化,增加学生们的感性认识,再以问题为导向开展教学。PAD教学方式用在设计性和综合性实验项目上,如“纸层析法分离鉴定氨基酸”实验。教师提前把实验内容和相关问题发给每个小组,课堂上再给20分钟的讨论时间,之后教师补充和答疑,最后学生开展实验。3.应用现代化教学手段提高教学效果。伴随着互联网技术的普及,多媒体上课具有生动、形象、趣味和可重复性等特征。生物化学实验项目中的葡糖糖、蛋白质、核酸等是人类肉眼看不见、摸不到的微观大分子物质。通过现代化的多媒体教学方式可以将这些微观世界的大分子物质集声音、文字、画面于一体,由抽象转变为形象,静态转变为动态,吸引学生的注意力,调动了学生学习的积极性,提高了教学效果。3.结合科研平台培养学生创新能力。以往的生物化学实验教学,受实验条件限制(仪器、场地等),很多试验难以全面开展,也不利于发挥学生的创造力。随着内江师范学院生命科学学院的“长江上游鱼类资源保护与利用”四川省重点实验室科研平台的成立与开放,为水产养殖专业学生提供一个良好的科研试验平台。4.优化学生成绩评价体系,依据应用型人才培养目标的要求,生物化学实验成绩考核机制应该是一个科学的、客观的和全面的评价方式。笔者团队认为生物化学实验课程的评价方式包括三部分,分别为理论考试、实验操作考试和平时成绩;其中,理论考试重点考核学生对实验原理掌握情况,占30%;操作考试侧重考核学生对操作仪器、设备的规范操作与熟练程度,占40%;平时成绩由课堂提问和实验报告两部分构成,占30%。5.加强师资队伍建设,提高教学质量。笔者教学团队应多参加国家高校教师网络培训中心开展的学习培训课程,提高团队的总体教学理念与水平;定期开展教学经验交流和教学心得会议;加强教师自身科研素养,把更多先进的科研成果引入到教学中,为提高生物化学实验课教学质量奠定良好基础。

三、结语

实验教学是应用型创新人才培养的重要基础课程。笔者团队通过对水产养殖专业生物化学实验课程进行改革,激发了学生的求知欲,调动了学生学习的主观能动性,增强了学生解决实际问题的能力,提高了教学效果。但,在生物化学实验教学过程中依然存在一些问题。首先,学生为高职生源,动手能力较差,一些稍微复杂的实验项目实施起来难度大;其次,部分生物化学实验试剂昂贵,加上经费有限,导致有些实验项目不能全面开展。总之,生物化学实验教学改革是一个漫长的过程,笔者团队需要齐心协力不断努力探索实践才能进一步提高教学质量。

参考文献:

[1]田晓柱,白璐,沈剑敏,等.生物化学实验教学改革的研究与探索[J].高校实验室工作研究,2015,(3):24-27.

[2]催喜艳,宋慧,杨美英,等.生物化学实验课程教学改革的研究与实践[J].安徽农业科学,2012,40(3):1716-1717.

[3]汪烈焰,矫庆泽,朱超锋,等.应用型大学实验教学体系的构建与实践———以“北京理工大学珠海学院化学化工实验教学示范中心”建设为例[J].化工高等教育,2016,33(4):73-76.

[4]王超杰,王曼华,阎一渡.WPBL教学模式的构成要素分析[J].电化教育研究,2007,(1):54-58.

[5]张学新.对分课堂:大学课堂教学改革的新探索[J].复旦教育论坛,2014,12(5):5-10.

作者:徐丹丹 付伟丽 彭慧娟 李斌 单位:内江师范学院生命科学学院 长江上游鱼类资源保护与利用四川省重点实验室

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