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生物实验教学是帮助学生实现由感性认识到理性认识,由具体思维到抽象思维的一个重要环节。所以,在推动学生积极主动探索生物世界的奥秘方面,生物实验教学有着其他教学手段所不具备的特有功能。实验还能培养学生理论联系实际的学风和实事求是、严肃认真的科学态度,因此在生物教学中占有非常重要的地位。有的学校常规实验课开展得较多,但是对新课标要求的实验性质发生了转变,新课程理念要求我们进行的是探究实验课,许多教师却以验证性的实验来完成,学生被动地完成整个实验,使学生主动探究,发现和创新能力的培养受到限制。
一、阻碍实验教学开展的原因
1.教育经费的不足制约着实验课的开展。实验仪器的配备、实验仪器损耗的填补、动态的配备实验仪器,无不与教育经费的不足相矛盾,制约了实验课的正常开设。 另外,相对理、化实验而言,许多生物学实验要求及时购买新鲜的活体材料才能保证实验得顺利进行,这也使某些实验教师产生了畏难的想法。甚至有些教师有图方便的心理,把很多探究实验改成了课内的书面实验设计。
2.受考查方式的影响。多年来,我国教育传统上对实验的动手操作考核基本没有进行过,而现在实行的高二年实验考查中,也往往是走走形式过过场而已,并没有真正达到考查的目的,导致了目前只“讲实验”而“不做实验”的现象。特别是为了高考,教师更看重考分而忽视了学生的未来发展,便形成了目前实验课的传授方式教师把实验讲熟讲透,让学生通过记忆和练习来巩固实验的材料、实验过程、实验现象和实验结果。这在一定程度上导致了实验课难以开展。
3. 师生在思想上认识不到位,教学创造性不高。新课程改革特别强调教师专业发展,高素质教师队伍是课改成功的保证。因此,教师要不断加强学习,更新教育理念,探索教学模式,更要清楚认识到,我们培养的学生不只是会考试的学生,更要有创新思维,实事求是的科学态度,是为我国未来培养创新型人才。
4.教材实验本身的性质,决定了某些实验在中学难以开展。人教版的生物必修的三册教材共有二十多个实验,但一般的学校只开设7-8个实验。主要原因有以下几种:有些实验的药品较难买到,如低温诱导植物染色体数目的变化等;有些实验是由于实验条件限制而无法进行;有些实验是由于实验时间较长,或野外活动实施困难,如调查常见的人类遗传病,探究生长素类似物促进扦插条生根的最适浓度等。
在新课程背景下要更好地开展生物学实验教学,应做到。
二、在新课程背景下开展生物实验教学的方法
1.加大实验投资力度。实验教学自然离不开实验所用的仪器,并且实验仪器的现代化水平是反映实验室技术的基础要素。近年来,学校为适应社会发展、满足市场需求,真正将复合型人才培养目标落实到位,必然要加大对教学仪器设备的投资力度。一方面应争取教育主管部门和学校领导的重视、理解和支持,投入一定的经费购买必要的设备、仪器、药品等。另一方面,广大生物教师也应克服困难,充分发挥自己的聪明才智和现有设备的作用,尽量能基本完成新课程所要求的实验内容。
2.加强实验教学的课堂指导和管理。在一些生物实验课教学中,我们虽然看到了学生热闹参与实验的过程,但是,可能只是表面现象;我们虽然看到了教师在课堂上顺利完成了实验教学任务,但是通过实验培养学生的各种能力可能并没有真正落到实处。多数初中生把观察简单地理解为“看”,对看到的现象缺乏分析和思考,实验完毕后往往答不上产生现象的原因和实验的结论。因此,要加强学生的实验指导和管理工作,让学生掌握科学的观察及实验方法,认真分析实验现象和实验结果,并教育学生对实验有实事求是的科学态度。
3.要重视实验教学。新课程标准提倡“自主、合作、探究”的学习方式在生物实验教学中更应该体现出来。因此,教师在教学中把验证性实验改为探究性实验,改课内实验为课外实验,改演示实验为分组实验,尽可能多地创造学生实验的机会,激发学生学习生物学的兴趣,培养他们实事求是的科学态,提高他们的创造精神和实践能力。
4.课前充分准备和精心设计实验教学程序。教师应该在每学期之初,认真钻研教材,科学制定切实可行的生物实验教学计划,避免平时生物实验教学的随意性。在每次实验教学前,教师要按照教材中的实验要求,课前认真做几遍,确保自己实验操作的规范和熟练。实验教学和一般的授课有不同的要求,而生物教材又往往受到地方性和季节性的限制,有些生理性实验还需要较长的时间才能看到结果,因此课前的准备工作就显得尤为重要。
1、教学思想和观念落后。生物学实验教学改革中,必须坚持以教育思想观念转变为先导。传统实验教学目标,强调的是验证理论、培养动手操作能力,忽视对学生的科研能力、创新能力的培养;在理论和实验的关系问题上,没有恰当的平衡点,忽视实验是理论的补充、深化和发展的作用。
2、缺乏有效的实验教学目标管理机制。在目前的生物学实验教学中,缺乏有效的实验教学目标管理机制,只注重实验过程,忽视学生在实验教学中创新能力的培养。
3、实验教学内容、方法、手段陈旧。在目前的生物学实验教学中,验证性的实验多,培养学生创新能力的设计性、应用性实验少,传统、经典的实验多,内容单一的实验多,综合性实验少。
4、实验教学的设备落后。目前的生物学实验设备陈旧落后,由于教学经费紧张无法更新实验设备,上世纪八十年代生产的显微镜仍然在使用,部分无脊椎动物实验仅由显微镜、装片、挂图等来完成,多数实验室未能配备计算机来辅助教学。
二、生物学实验教学改革的措施
1、构建实验教学课程新体系。构建生物学实验教学课程体系,应强调整体规划与系统建设,要以学科特点、培养目标及实验教学自身的规律为主体,分层次建设.使学生得到全面的实验技能和创新精神的培养。实验内容的设置可分四类:验证性实验、综合性实验、设计性实验、研究性实验。总之,实验教学内容应具备多样性、系列性、研究性,以适应二十一世纪社会和科技进步的要求。
2、整合实验教学内容。随着中学课程的改革,实验课的课时数也发生了变化,为此,对实验进行了优化、调整。实验教学内容改革应坚持“三多三少”,既少单一性实验、多综合性实验,少验证性实验、多设计性实验,少演示性实验、多操作性实验。实践证明,这有利于克服“重理论、轻实践、轻能力”的弊端,培养学生扎实的理论基础,又训练实验技能和综合创造能力。
3、改革实验教学方法和手段。填鸭式的灌输给学生常规教学方法,已不适应新的实验教学需要,也不利于调动学生主观能动性。教师应建立“以学生为主体”的理念和教学结构将由线性结构趋与复杂的教学方法。实验课中现代化教学手段的运用,可以变抽象为形象,变静态为动态,拓展了学生的思维空间,增强了教学效果,提高了教学质量。
4、规范实验教学考核制度。以往的生物学实验考核方式,以学生实验报告为主,难以全面、客观、公正的反映出学生学习成绩。为此,有必要采取新的实验考核办法:包括平时成绩和期末考试两大块。其中平时成绩占实验总成绩的70%,考试成绩占实验总成绩的30%。前者根据实验纪律、实验操作、课堂回答、实验报告等进行评分;而后者则通过笔试来考查,首先编制了实验试题库,内容包括实际操作、问答题等,考试形式采取抽签方式,现场考核的方法,由学.生抽签进行随机组题当场考试,通过实验考试全面衡量学生的显微镜使用、临时装片的制作,以及学生对实验技能技巧的掌握程度,等等。
三、生物学实验教学改革的方向与目标
针对生物实验教学现状,要加强培养学生独立获取知识的能力和创新能力,将逐步实现教育工作现代化,包括教学思想观念现代化,教学模式现代化,教学内容、方法和手段现代化,教学管理现代化等。
1、建立新的实验教学体系。生物学实验教学必须形成自己的独立体系,既要注重纵向知识的系统性,又要注重学生的横向知识的相互渗透;既要抓好学生的共性要求,更要注重学生的个性发展;既要注意教师的主导作用,更要发挥学生的主体作用。新的实验教学体系应有利于最大限度的挖掘学生的知识潜力,有利于学生创造性思维能力的培养和智力开发。
初中生物的实验教学内容广且多,平常教学中应课时、学校条件等方方面面的原因很难一一实施,这就要求教师在透析教材的基础上结合教学大纲的要求有目的、有计划、有选择的对实验内容精心甄选,选取一系列较有体系的、操之可行的、符合学生和学校实际情况的实验,精心组织和设计课堂讲授内容和实验内容,既要把课本知识和生活实际联系起来,又要能提高学生的综合素质。只有在选材上深思熟虑,准备上精心到位,设计上匠心独用才可能起到事半功倍的效果。
另一方面,课堂和实验的主体是学生,实验的目的也在于培养学生的综合能力和巩固所学知识。所以在生物实验教学中,一定要激发学生的好奇心和学习兴趣,教师不是模板,不要牵着学生一步一步地走,让学生去模仿,要鼓励学生独立完成实验,要允许实验失败,并鼓励他们从中找原因,让他们思考、让他们去发现、去探求、去归纳。只有这样才能体现了教师的主导作用,学生的主体作用;才能充分调动学生学习生物学知识的积极性;才能让学生学有所获。
下面以初二上学期《鸟》为例,简述教学思路。
1、本节内容为该章节的重点内容,前后贯通的枢纽。内容量不大,课堂时间充裕,实验材料是鸡蛋,易于准备,且紧密联系生活,学生有一定的认识基础,为提升学生能力提供了很好的台阶。
2、本节内容有两点鸡卵的结构和鸟的繁育行为。后者可借助多媒体以直观的形式先行讲授,余下的大半时间留给前者的实验。
3、实验前先将实验步骤由繁化简,再指导学生在预习中抓住每一步的关键,并在每个实验步骤中规范操作,这样才可以收到好的实验效果。
4、对实验现象的认真观察,对实验结果进行认真分析是实现实验目的、提高实验能力的关键。学生在实验中有重操作,轻思考的现象。所以教师在指导学生实验时要注重这方面的设计和引导。如本节中,可加入一些探索性问题加以引导。
例(1)为什么要从钝端敲碎?
(2)胚盘有何作用?
(3)蛋生鸡有那些过程?鸡生蛋又是如何进行的?
在教学过程中,我们都可以发现这么一个现象,在中学生物学实验中,无论是教师演示实验还是学生实验,基本上都是验证性实验,只需模仿,不需研究。换句话说,老师首先在理论课上传授理论知识,然后要求学生按照课本上讲的实验原理、实验内容、实验步骤在实验室里做一遍,最后看一下结果,这样,实验就算完成。长期以往,对学生创新能力的培养和发现问题、解决问题能力的培养没有明显作用,反而养成了学生按部就班的习惯,懒得动脑。随着课改的进行,教学理念的更新,新教材和教学大纲对实验教学的要求已由验证性实验转向探究性实验,生物学实验的作用越来越受到重视。当然,这并不是说,要丢掉验证性实验,专攻探究性实验,而是要在两者兼顾的基础上,发展探究性实验。这在新版教材的实验数目和实验性质上可以看出来,实验总量有所增加,探究性实验所占的比例明显上升。
教师角色的改变,也就同时要求教师学会“放手”。在我们的教学过程中,教师往往会要求学生严格按照书本上的步骤进行实验。刚带初中实验的时候,教师都会发现学生会对实验室很好奇,对各种器材也很好奇,他们会交谈他们所发现的新奇事物。记得初中生物学的第一个实验是显微镜的构造和使用,学生在学会使用显微镜后,就不再只停留于观察实验室所提供的材料,他们会观察头发,自己的手指,甚至有一次有一组学生抓了只蚊子来观察,学生们都想透过显微镜来观察这个世界。在这个时候,教师应该对学生做出赞赏和鼓励。但是,有可能老师会因为各种原因来限制学生的行为。比如,由于显微镜比较贵,所以教师会要求学生严格按照步骤进行,以免破坏显微镜。另一方面,有可能由于条件限制,显微镜的质量不太好或者数目不够,对学生的实验都会有一定的影响。长期以往,会削弱学生的兴趣和创新能力。
几乎每个生物教师都有这样的体会,有可能由于时间的问题,教师往往会压缩实验时间。目前的中学生物实验材料、方法、操作过程限制过多,给学生探索创新的余地过少,加上因为时间或实验条件的限制,许多实验材料的培养、收集,器材的置备等都由教师代劳,这在一定程度上是对学生实践、创新机会的削弱和限制。要全面培养学生的能力,教师必须提高对于学生实践和创新能力的重视。其实,不论在旧版教材中还是新版教材中,实验的进行都会遇到一定的问题。有些实验的实验材料是比较贵的或者无法收集到的,这往往会影响到实验的进行,甚至有时会跳过这个实验;有些实验的操作过难,不太适合学生,有些则结果不太明显。那么,作为生物教师就必须找出各种方法来克服这些困难和问题。
生物学实验室是学生学习生物学的最佳场所,在传统的实验教学中,学生自己动手做实验的机会比较少,即使安排了几个学生实验,学生也是在教师的“严格”控制下被动的进行,这样的实验教学无法使学生进行探究性学习,也无法培养学生的创造性。因此,教师可以设立一个生物课外兴趣小组,组织有兴趣的学生进行课外实验和学习,当然这需要学校的支持――开放实验室,让学生在课外活动时间进实验室做自己想做的实验,为学生完成探究性实验提供可靠的物质保证。在这个兴趣小组中,由学生自己设计实验方案,确定所需器材和方法步骤。在这个开放的实验室中,教师的职责是随时指导和解答学生提出的问题,负责实验材料和药品补充、实验室秩序、学生纪律的维持等等。
一、创新指导学生编组编号入坐,给学生更多的时间去操作实验。二、创新上实验课要注重抓好学生分组实组织纪律教学。
三、创新指导学生爱护好教学仪器,避免实验中突发的事故出现。四、创新指导学生解决操作生物显微镜步骤中的难题。
五、创新把学生未观察到的标本的遗憾转变成实验小组达认定标牌。
一、创新指导学生编组编号入坐给学生更多的时间去操作实验
多年来各地很多学校都用教室来作各学科实验教学,教室小,特别是城市学生多(每班60-70人)拥挤,纪律差,不好操作实验。影响了学生动手能力和实验效果。因此在上实验课前:1、实验师、教师要指导各实验班按人数的多少,生物显微镜等教学仪器的多少,可分为1-12组,每组4-5人,实验场地大,生物教学仪器多,学生可分为1-20组,每组3人左右。2、为了方便学生进入实验室时寻找各自的实验小组组号,对号入座。实验师先在实验桌上边沿中央处印上桌号。桌上方用细铅丝挂有机玻板,或硬纸板作实验组编号牌(如1-12实验小组、1-20实验小组)。这样学生入坐时间短,课堂纪律好,可节省更多的时间用来搞好实验。
二、创新上实验课注重抓好学生分组实验组织纪律教学
1、要上好实验课,使学生集中精力认真听实验师,教师讲解实验方法,不做别的事,不干扰别的同学听讲,学生在动手操作实验中,教学仪器完好率就高,实验效益也非常好。学生在绘图、填写实验报告、答题准确率也就高。
2、事与愿违,有的实验师、教师忽视了学生上实验课要认真抓好组织纪律教学这一重要环节。不爱生物学科的学生在实验师、教师讲解实验操作步骤技术时,不认真听讲也不看,还说话打闹,干扰别的同学听讲,有的还在做别科作业,也有的在看小说、看报、看杂志等五花八门与本堂实验课无关的内容。待实验师、教师讲完实验操作方法后,叫学生动手操作实验进行观察时,少数学生能达到实验技术要求,而多数学生便朦胧蛮干,损伤教学仪器率就高,实验效益就非常低,为了敷衍了事,绘图、填写实验报告等就去抄袭别人的成果,答题考试准确率极低等。所以实验师、教师在上实验课或课间一定要注重教育全班学生严禁做与本堂实验无关的事情。指导学生集中精力,掌握实验操作技术,其结果,学生的动手熟练程度更准确了。用更多的时间留给学生自己去反复观察比较,去探索,去发现,去讨论,去鉴别,去总结。若遇到难点自己无能力解决的再向实验师、教师请教。
三、创新引导学生爱护好教学仪器,避免突发的事故在实验中出现。
1、给学生讲明,生物显微镜是中小学生实验教学中的重要教学仪器和操作事项,但在实验中由于很多学生不熟练操作显微镜技能,他(她)们要在显微镜下用粗细准焦螺旋向上向下调焦距对光,寻找标本,有时因用力过大,超过显微镜滑槽的定位卡,这就造成了严重的人为损伤,使显微镜筒向下滑。(如无配件更换,就只好报费)既影响了实验教学,又给学校造成了严重的经济损失。因此为了及早防止这些不该发生的事故和经济损失。上实验课节与节这间,实验师要认真仔细地检查上一个实验班使用过的仪器,用具的好坏、件数,如实验仪器出现故障、损伤,应及时维修。每堂实验课前,实验师要给学生讲解严禁在实验室内打跳,大声喧哗,注意实验安全等。还要向学生交待使用教学仪器的责任,叫每个实验小组的学生认真清点本堂课要用实验仪器的件数、用具的好坏,药品有无,做到学生老师心中都有数。
2、要鼓励学生按实验步骤大胆操作实验,又要互相监督避免有意伤人,损伤教学仪器。
3、实验完后,实验师又要及时认真进行验收,并对实验做得好,教学仪器完好无损伤,无丢失的实验小组进行公开表扬。对少数素质低,有意损坏教学仪器的个别实验小组中的、个别学生进行批评教育。要求他下次改进,再教他(她)们正规操作,观察到实验效果为止。4、在学生爱护教学仪器的配合下,这样经过本人精心科学管理和科学使用过的生物显微镜等仪器,使用寿命现已达20多年,使用人数近5万人次,而显微镜台台依然崭新,完好率达99%,这一项就为国家、学校节省了大量的资金用于别处建设,同时学生的实验安全率也达到了100%。
四、创新指导学生解决操作显微镜步骤中的难题
生物显微镜是中小学生生物实验教学中的重要精密仪器,用来放大观察各种标本的细胞结构,是它唯一的专业独特性。学生在操作显微镜某一个步骤中,不准确,不到位,都难于在显微镜下找准要观察到的标本。同时,在操作中每个学生只能用一只左眼从显微镜目镜中去寻找标本,而右眼要用于绘图等。学生还要用双手握住显微镜粗细准焦螺旋向上向下调准焦距,把视野调整清晰,在玻片上寻找临时标本或永久标本,直到不模糊,看清标本为止。在操作显微镜中机械部份和光学部份还会随时出现故障,又要及时排出故障。这个步骤对于专业熟练的生物实验师来说很简单。(如不了解学生操作显微镜的熟练程度)把这个“简单”用在学生操作显微镜排出故障等步骤上就成了重点。(因为各地农村、山区和部份城镇的学校经费困难,购买显微镜台数不多,上生物实验课时,实验师、教师怕学生把显微镜弄坏了,就由实验师、教师调好显微镜找准标本后,让学生轮流去动眼而不动手观察。当学生升入高一级学校做生物实验操作显微镜时,由于操作技能不熟练,学生感到束手无策,操作显微镜是一个不破之迷)。为了防止这些不该发生的事故,又要及时教学生突破操作显微镜之迷的难点,我采取了以下有效步骤:
1、上实验课之前,叫实验小组全体学生检查显微镜的好坏。
2、实验课节与节之间,实验师又仔细检查上一个班用过的显微镜和实验用具。3、实验师指导各实验小组的学生选出一名组长,从镜箱中取出显微镜(实验组长先动手示范,其余同学认真看,仔细记,便于自己好操作)放在实验桌上方略偏左,安装好目镜和物镜,转换低倍物镜对准通光孔,调好遮光器,调好反光镜(观察技术标准是目镜中亮如白天)。学生举手请实验师、教师去检查,合格后这个实验小组的学生人人去观察。
4、实验小组长双手握住显微镜低倍粗准焦螺旋,(头向左方向倾斜,双眼看显微镜低倍物镜,可防止压烂玻片标本)向下慢慢旋转,使显微镜物镜头离物台1厘米左右时,把玻片标本中的物体端放在显微镜载物台中央的通光孔和显微镜物镜孔中央,(物体偏左、偏右、偏上、偏下,都难于找到所要观察到的标本)用压片夹压上。
微生物实验教学不仅是培养生物技术专业人才的重要实践教学环节,而且也是培养微生物相关学科(食品、医药、环境、检验检疫等)学生实验技能,提高其创新实践能力的关键环节.结合微生物相关工作的实际需要,分析我校生物基础实验教学中心生物技术专业的微生物学实验教学存在以下问题.
1.1实验教学资源不足
近年来,以省级基础实验教学示范中心建设和新校区建设为契机,我院实验室环境建设得到不断改善,中心现有各类实验室面积达3000m2余,仪器设备1000余台(套),总价值1000余万元.各实验室宽敞明亮,实验室布局集中、合理,能满足全院生物类实验课的排课需要.但是,在实验教学过程中还存在部分基础设备(比如天平、高压灭菌锅等)、药品耗材台套数不充足的问题.大量的学生人数和教学内容与有限的药品耗材台套数和实验课时之间存在诸多矛盾.因此,在想保证微生物实验教学与理论教学进度相衔接的情况下,又受实验教学资源的限制.在实验过程中存在至少两个小组学生公用一套完整的基本设备及药品耗材,在有限的实验教学资源和实验学时下,大多数学生都未能亲自参与动手操作,到学期末还是不能掌握相关的基本技能.
1.2教学模式陈旧,不能突显学生主观能动性
以往的微生物学实验教学多为实验教师把实验目的、原理、内容、材料与方全部板书在黑板上,学生对照黑板和依赖实验讲义按部就班地按照老师的要求进行实验操作,使实验教学成为了老师单向灌输、学生被动接受的教学程序,学生缺乏动脑、动手、分析和解决问题的主动能动性,这在一定程度上大大泯灭了学生的创造性思维,束缚了学生的洞察力.此外,实验前期的准备多数都由实验教师自己亲临亲为,学生们对有些实验过程几乎完全不了解,进而造成了学生缺乏独立自主的实验能力.
1.3教学内容陈旧、实用性不强
目前,我院生物技术专业微生物学实验教学内容与生物科学专业相比,并无明显差异.实验教学的顺序基本上是根据理论教学内容的顺序安排,前后实验内容相对比较孤立,衔接不够,连贯性不强.选用的实验项目以基础验证性实验为主,综合性设计性和研究创新性实验项目相对较少,这对学生思维兴趣、动手能力、创新能力的培养和提高均有一定的局限性,不利于学生对知识系统化学习和整体性的把握,学生对对所学的知识难以融会贯通[12].
1.4考核方式太过单一
实验课的考核是衡量实验教学质量一个不可或缺的重要环节,若无行之有效的考核机制,教学改革也可能流于形式,达不到预期的理想效果.以前,我院生物基础实验中心对实验考核方式太过单一,以期末笔试成绩(占60%)、实验报告成绩(占30%)和平时考勤成绩(占10%)作为评定最终实验成绩的依据,没有突出体现学生操作技能,造成学生偏重理论,不重视操作技能训练,实验时不愿意多动手操作,实验结束后不能够认真分析总结,长期这样不利于学生基本技能的培养,不利于学生的主动学习.因此调整实验考试方式十分重要.基于以上问题和不足,对我院生物技术专业微生物学实验教学改革和探索势在必行.
2微生物实践教学的改革探索
2.1优化管理,应对资源不足
我院生物基础实验中心以“加强建设、规范管理、提高质量”为工作思路,坚持制度建设与规范管理相结合,目标考核与过程管理相结合,强化实践教学,提高学生实践能力,努力把实践教学质量提高到了一定的水平.优化管理,最大限度的实现资源共享,挤出大量资金添加了真正不足的实验仪器设备,做到台套数充足,基础实验力真做到了学生1人一组,综合实验3人一组,建立一门课一学期完整的实验台套数,大型仪器资源共享,小型仪器耗材开学第一次实验就分组落实,装箱锁柜,责任到学生,课结束后统一归还,损坏照价赔偿,优化管理,保证实验教学顺利有序开展.同时,加强学科带头人和实验教学团队的建设,组织教师到实验教学改革执行优良的实验教学中心去交流和学习,形成理论与实验教学互通的队伍结构.
2.2整合教学内容,改革教学方法
根据专业建设目标,依托已有学科基础和优势,我院生物技术专业定位在“偏应用微生物方向”为特色的人才培养.为此,生物技术专业微生物学实验内容应根据学院培养学生的目标、实验条件、社会对生物技术专业微生物相关岗位技术知识点、技能点精心选择实验项目(力求知识性、综合性、应用性为一体),从整体上强调基础性和系统性,突出实用性、实践性,职业性、强化学生的职业训练.基于以上理念,近两年来,我院为了适应整个实践教学体系充分体现综合性与创新性的发展要求,对生物技术专业微生物学实验教学大纲与教学计划区别于生物科学专业,并在基础上进一步修订与完善,在实验对象、实验材料的选择上尽量选择常见的、应用性强的以及学生感兴趣的实验课题(药品或食品中有害或有益微生物的检测、分离纯化及鉴定等),让学生可从简单的验证性实验向综合性实验发展,将微生物实验的基本技术(显微技术、无菌操场技术、分离纯化技术)有机结合起来,这样使微生物实验既增强了实验的综合性,也增强了实验的系统性,实验课不再是理论课的依附,而是从知识结构、技术技能、创新能力等方面培养了学生综合能力.同时,在微生物实验教学过程,组织更新实验项目和教学内容,实现实验教学内容的系统性、科学性与先进性,利用兴趣提升学生学习能动性,使学生在实验过程中找到乐趣,寓教于乐,从而达到学以致用.加强了实验教学的开放性与互动性,如鼓励学生课余时间利用实验室条件开展自主性、研究性实验.例如学生完成的自主开放实验“酸奶乳酸菌的分离纯化及乳酸饮料的制作”、“水中大肠菌群的检测及水质状况评价”、“食用菌的菌种分离纯化及栽培”等成果已被纳入面向全院开设的专业选修课《生物实验基本操作规范及安全》中,进一步扩大了校级选修课《生命科学导论》课程的影响,为学生今后进一步深造,为学校进行创新型、应用型人才培养工作奠定了坚实的基础.
2.3以学生为中心,重视实验过程
通过对相关企业对生物技术专业微生物相关岗位需要的能力调查[13]结果表明,企业需要的岗位能力除对无菌操作技术、细菌常规分离、纯化及检验、质控等外,实验前期的准备工作和实验后期的处理工作、微生物安全常识、自我防护知识、团队合作精神等也是企业重视的能力.但在目前传统的实验中,实验前的准备大部分均由实验教师自己完成,这很容易造成学生被动地学习,对整个检验过程不能全面地了解.因此,现在整个实验过程中我院均以学生为中心,鼓励学生参与实验的课前准备,如通过土壤微生物分离、纯化及活菌计数的整个流程,使学生不但学到了培养细菌(牛肉膏蛋白胨培养基)、放线菌(高氏一号培养基)、霉菌(马铃薯培养基)三大培养基的制备,且掌握了基本的灭菌技术(高压蒸气灭菌、火焰灭菌、紫外消毒灭菌)、无菌操作技术、分离纯化技术、革兰氏染色技术、鉴定技术及平板菌落计数计数等基本实验技能.实验绝大部分过程都让学生参与准备,独立操作,自己完成.通过训练,不然培养了学生发现问题、解决问题的方法能力及相互协作能力,也使学生增加了责任感,提高了实验效率和效果.同时,我院力促科研资源全面向本科生开放,以本实验教学中心为基地,以分子生物学与生化药学重点实验室、生态中心重点实验室、竹原纤维中心等已有科研平台为依托,以项目研究为载体,培养学生的科学思维、科学研究能力和创新精神.学校还专门设立了绵阳师范学院本科生创新实验项目,我院不少同学获得了经费资助.近两年,大二以上年级的本科生70%以上均参加了科研创新项目.
2.4以实践技能训练为根本,革新实验考核方式
合理的成绩评定有利于学生平时更认真地掌握实验操作,从而巩固和提高学生动手的能力[14].以往,我院实验课终成绩以理论考核为主,实验报告为辅,理论考试和实验报告虽在一定程度上可反映学生接受知识的情况,但不能以此作为唯一的考核标准.学生对实验方案设计、实验操作的熟练程度、实验报告撰写与结果分析能力、实验习惯以及团队合作精神与组织能力等方面也是评价学生实验成绩的重要依据.近两年来,为了使生物技术专业学生对微生物实验课有足够的重视,进一步加强学生基本操作技能训练和提高实验课质量,实行“实验考勤综合操作加笔试”的综合评定考核方法,选择既有代表性、又有较严格的操作要求的实验进行技能操作考试,让每个学生独立完成.因此,我院现将课程考核分为以下四部分:①理论考核(40%).微生物学实验必须掌握的基本理论知识及技能理论知识.②综合设计实验考核(20%).综合设计实验项目,学生以小组为单位,在组长的带领下,查阅相关资料,每组撰写实验方案,安排时间进度,准备所需一切仪器设备,独立完成,直至完成结果的报告.教师根据整个过程的表现给予评分,重点关注的是学生掌握知识的水平及团队精神与合作能力.③操作技能考核(30%).将学生必须掌握的操作技能归纳为若干小项目,做到技能操作标准化.在学生充分练习熟悉的基础上,考核时由学生随意抽签决定考核内容,教师一对一进行操作技能的现场考核,现场打分.操作技能考核也可与学生第二课堂活动结合起来,开展操作技能竞赛活动.④平时成绩考核(10%).主要是对学生平时上课时的综合评定,包括考勤、回答问题积极性、态度、实验习惯及实验报告等.
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)36-0186-02
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.36.122
生物学是一门以观察和实践为基本研究方法的实验科学,教师通过实验教学可以激发学生学习生物课的兴趣,帮助学生形成生物学概念,获得生物学知识和技能,培养观察和实践能力,还有助于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法,把学生带向生活、带向社会、带向自然,体现人与社会和自然的和谐发展。在各种实验活动中,学生可以自己去设计、操作、独立思考,培养开拓创新的精神。因此,生物实验教学对培养创新型人才起着不可代替的作用。然而,在我们的实际教学中,有些教师却存在着对实验教学认识不清、重视不够的现象,具体如下:
一、生物实验教学存在的问题
(一)实验原理不清楚
例如,在《光合作用》一节中,有一个演示实验为“检验光合作用吸收二氧化碳”,两组实验装置的区别在于一个装置中加了清水而另一个装置中作为对照加的是氢氧化钠溶液,此时氢氧化钠溶液的作用是吸收装置中的二氧化碳气体,造成植物周围的环境中缺少二氧化碳。因为缺少了原料,所以植物即使在有光的条件下也不能进行光合作用。有一位生物教师在讲这个实验时,却说出了氢氧化钠溶液的作用是使二氧化碳含量增加,结果当然是解释不通,学生们对这个实验也是一头雾水。作为一名生物教师对实验的原理应了如指掌,才能准确地指导学生。教育主管部门也要加大对教师的培训力度,加强考核管理制度。
(二)实验设计不熟悉
例如,在《遗传和变异现象》一节中,有一个活动叫做“个体间性状的比较”,本来这是一个很有意思的活动。课本中给出了8种性状,学生先记录自己分别属于哪一种相对性状,然后,教师请全体同学起立,并说出他本人的这8种性状,当教师说到一种性状时,和教师性状不一样的同学就坐下,以此类推,当教师说完这8种性状时,班里全体同学都坐下了,以此说明性状完全相同的两个人存在的概率几乎为零。通过这样一个活动,既活跃了课堂气氛,又很好地说明了问题。可是,有一位生物教师在处理这个活动时,却对整个活动的设计不熟悉,让全体学生一会起立,一会坐下,重复了几次,却没有得出正确的结论。这个事例说明教师在备课时务必要认真,尤其是准备实验时,每一步都要做到心中有数。
(三)实验条件不具备
部分学校生物实验室及仪器药品配备不充足,造成了某些实验无法顺利进行,教师要充分发挥主观能动作用,积极创新,寻求实验改进措施,变繁为简,变难为易,提倡生物学实验的低成本、低损耗和简单易行。另外,还可使用可替代的器皿、废旧材料,只要安全性没有问题,不仅物尽其用,而且在替代设计中由于发扬学生的创造精神,把实验室中的实验变为生活中的实验,更具有教育意义。
二、生物教师应充分利用生物实验,培养学生的实验能力
(一)合作能力
生物实验基本都是分小组来进行,小组成员之间有分工,有合作。例如,学生在做“验证植物进行光合作用需要叶绿素”这个实验时,每个小组就可以让三名学生同时做实验,一个人用银边翠为原料,第二个人用银边天竺葵为原料,第三个人用彩叶草为原料,三个对照实验同时进行,另外由一名学生负责记录。这样大大节省了实验的时间,而且实验结果对比明显,实验效果非常好。像这样的小组合作研究,每位学生都明确自己的任务,认真履行自己的职责,各司其职,工作没有重要与否,功劳没有大小与否。在实验过程中小组成员之间要互相协调,紧密配合,形成一个小的集体,学生想的是小集体的成功与否,而不是自己一个人的成败,这样既培养了学生的集体荣誉感,更重要的是让学生体会到合作的重要性,体会到自己一个人的力量是有限的,很多事情要大家精诚团结,发挥集体的力量才能达成。
(二)科学探究能力
随着社会的不断发展,人们对环境污染、生态安全问题越来越重视。其中有一种环境污染就是人为的污染――微生物实验的污染。以前人们对环境污染的理解更多地是指工业、农业、生活等过程中的化学污染。微生物实验作为一门实验性学科,离不开实验的验证和检验,因此在实验过程中免不了会产生大量的废弃物,这些废弃物不同于生活垃圾,如果不经处理任意排放,势必会对人体造成伤害,对周边环境造成污染。因此,微生物实验过程中产生的污染问题必须引起我们的高度重视。
1微生物实验教学对环境污染的特点
微生物是一个庞大的微观世界生物群体的总称。它们是自然界里肉眼看不见,必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍、几千倍、乃至几万倍才能观察到的微小生物,称之为微生物(microorganism)。在分类学上,微生物可分为细菌、病毒、真菌和原虫等。微生物的个体一般都是单细胞,简单多细胞或非细胞的,通常都是单倍体,繁殖快、数量多和与外界环境直接接触.故具有易变异的特点,如大肠杆菌在适宜的条件下20min即可繁殖一代,且易变异。微生物实验教学引起的环境污染,主要是实验过程中产生的含细菌废弃物以及细菌、病毒等病原体的污染。实验准备和实验操作中不小心泼洒或滴落到实验台面及地面上的细菌、病毒如伤寒杆菌、痢疾杆菌、传染性肝炎等病原菌,如不加处理直接被倾倒、丢弃,就会引起传染病的暴发流行。一般的实验室都没有专门的处理设施,简单的方法就是混于生活废弃物中随意排放。
2微生物实验污染对人体的影响及特点
与工业生产排放的废弃物相比,微生物实验教学中产生的废弃物量不是很大,但由于微生物实验课面对的一般是活的病原体,而初学者无菌观念不强,自我防范意识弱,人为的失误和不规范的操作极易发生实验室物品的污染和差错等事故。而含致病微生物的培养液、培养基,如未经适当的灭菌处理而直接外排,也会造成严重后果。另外在微生物实验教学过程中,实验人员难免会接触到各种各样的细菌、培养液、病毒等,其中有些是致病性很强的细菌或病毒(如:结核杆菌)。尤其是实验指导教师经常在被部分空气污染的实验室工作,又长期接触化学试剂(如:二甲苯)或有毒细菌,危险更大,可能导致细菌感染或化学试剂中毒。然而,微生物实验教学对环境污染和对人体的影响却是一种长期低剂量的污染过程,由细菌和化学实验污染引起的中毒往往是慢性或亚急性中毒,不易引起人们的重视和关注,其隐患更大。
3微生物实验净化环境途径
自然界的某些微生物具有净化环境的作用。众所周知,污染物质排到江河之中,随着流途的延长,污染物质会“自然”地发生分解、转化,使污染程度减弱,甚至完全消失,这就是通常所说的自然净化作用。其实,自然净化的本身正是微生物的作用。在很多污染环境中,微生物都是起着修复作用的最活跃的生物因子,特别是一些特殊微生物在特定条件下的作用更是十分显著。例如,有的特殊菌种能将甲基汞、乙基汞、醋酸汞、硝酸汞和硫酸汞等多种汞化合物还原成金属汞,并使汞从细胞中挥发掉。其他各种污染物如酚类、氰化物、有机氯和有机磷农药等,也都能被相应的微生物加以降解及转化,消除毒害。利用绿色自然界的微生物和原则并将其贯穿于整个微生物实验中,可减少或从源头上消除实验教学的污染,同时也有助于培养学生的绿色净化环境意识,更是对学生进行环境保护教育的好方式。
4在微生物实验中实现实验绿色化
严格规范操作,养成良好的实验习惯。细菌瓶必须及时加盖,避免长时间打开细菌瓶;严格控制细菌的取用量,避免过量取用;规范实验操作,避免细菌泼洒;同时加强微生物实验过程的有效管理,加强对细菌、有毒试剂的管理,改善细菌、病毒的保存环境,建立严格的领用制度。实验中要严格按规定操作,对实验中产生的废液、废气、废渣应回收处理,避免对环境造成二次污染,为实现微生物实验绿色化打下基础。
5计算机辅助制作多媒体仿真实验,实现微生物实验绿色化
实验中用到的某些有毒、有害的细菌,易对环境造成极大的污染,更会危及实验师生的身体健康。利用计算机辅助制作多媒体仿真实验及图片,完全可以把仿真实验中的变化过程和图片清晰地呈现在屏幕上,且形象生动,这样配合理论教学更有助于学生对细菌、有毒试剂的了解及掌握;对于一些较为复杂的探索性实验,可以通过计算机辅助设计对比和判断实验的合理性和可行性,从而减少实验过程并开发出对环境无污染的微生物实验。随着人们环境保护意识的提高及环境保护各项工作的深入,实验教学中的环境保护问题应引起高度重视。因此,微生物工作者不仅要避免工作中的微生物污染,同时还担当着治理环境污染的重任,要培养学生热爱环境、保护环境、改善环境、建设环境。这样才能使微生物实验教学工作更安全、更有意义。
参考文献
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[2] 棣向阳,等.环境与防治[J].1990,5.
定量生理学是生物医学工程专业的核心专业课程。该课程以物理学原理和数学方法学为基础,从工程技术讨论人体的生理过程,学习并掌握生物膜与生物膜电位原理和方法,进一步学习并掌握基于电生理测量技术的原理以及相关技术,使学生建立起从基础理论学习到实际生物医学工程中有关生物电信号测量以及应用之间的桥梁;并且能够运用物理学和数学的观点和方法论进行多个层次和水平上探索生命现象及其规律性,培养学生对生理系统进行定量分析的基本方法,培养跨越生命科学、计算科学、数理科学等不同领域的“大科学”素质和意识,为今后选择新兴交叉学科领域进行深造和工作奠定基础。因此,该课程的实验教学任务不仅重要而且要求极高。
1.2实验教学方式改革
长期以来,许多高等院校对实验教学重视不够,重理论轻实验的传统观念依然存在。由于不重视实验教学的重要性,资金投入相对不足,有些陈旧或损坏的仪器设备没有及时更新,这无形中就影响了学生的实验兴趣;而且传统的实验教学过分强调教师的中心地位,学生的主动性、探索性受到一定限制。许多实验项目与当今飞速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节,使得实验教学存在很多问题。而且传统实验教学的最大弊病就是开设的实验往往只是一个“装配”实验,培养的也只是一个装配工,不能锻炼和培养学生解决问题的能力,创新更无从谈起。实际上实验技术人员的工作是实验教学顺利完成的重要保障。实验技术人员的日常工作繁杂、琐事多、重复性强,每天除了要为即将进行的实验教学完成大量的准备工作外,还要做好实验所用仪器设备的维护保养、修理、保管等工作。这些工作看似简单,但对实验技术人员的要求也比较高,然而目前实验技术人员在职称评定、进修以及工作量待遇等方面明显处于弱势,不利于发挥实验技术人员的主观能动性。这两方面因素严重影响了目前高等实验教学的质量及效果,因此现有实验教学急需改革。为了解决上述传统实验存在的两个主要问题,我们提出将科研创新引入到实验教学中,结合科研进展不断更新完善实验教学内容,使实验教学与科研创新相结合,使其更具有前瞻性和可持续发展性。一方面,我校的科研创新生物医学实验室注重开放和创新实验的建设,彻底改变“照方取药”的被动实验方式,采取“引、点、拨”的实验教学方式,让学生自己提出需要解决的问题、达到的目标,自己设计实验方案,引导学生独立思考、大胆动手,充分发挥学生的主动性和创造性,给学生充分施展个性的余地,从而达到弥补现有实验教学的不足。另一方面,以教学科研型教师为实验教学主要人员,构建教学科研互动基地,使其成为培养学生实践能力、研究能力和创新能力的新型教学实验平台,让学生在本科基础学习阶段能较早地开展带有课题研究性质的实验活动,更多地接触科研实践,提高工作能力和科学素养,培养学生的科研创新能力。
1.3将科研创新引入实验教学
随着知识经济和技术经济的飞速发展,创新已成为时展的要求和社会进步的动力,而科研创新是创新的一个极为重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作为高等教育的主阵地,在本科生教学中将科研创新引入实验教学,有利于培养本科生的创新意识和科学精神;有利于培养本科生将理论与实践相结合的意识和能力;有利于促进师生的共同发展;有利于促进地方本科院校加快学科和专业的建设;有利于为地方培养大量的创新型人才,因而具有重要的现实意义。借助于生物医学高水平实验室,我们通过开展综合性实验、科研训练计划、学科竞赛、课外科技活动等方式,激发了学生学习知识的热情,引导学生参与科研创新过程,为学生科研创新能力的培养提供了一个重要平台。
1.4开放实验教学
在增加理论课综合性实验的同时,由于课程实验学时的限制,学生能够亲自动手的实验远远不能满足人才培养的要求,因此,我们开设了“开放性实验”,这样就起到了很好的补充作用。例如,“数字脑电图仪的使用与EEG采集”“蛋白质-核酸复合物氢键与范德华力作用位点分析”“脑电信号的Hurst指数研究”等多项开放实验。此外,我们一般从大二学生中选取有科研潜力的学生,开展“本科生科学研究训练计划”教学,如国家级“基于GIS的移动生理信号监测管理平台的设计与实现”“基于JSD的注意力脑电研究”“基于超临界新技术的石墨烯功能化及生物传感器应用研究”。本科生在确定课题,进入实验室后,将由指导教师对其直接负责。在指导教师指导下,会学习很多课堂上不教的东西,提高学生学习、科研的兴趣、具备一定的科学思维和分析能力、激发对所学专业的兴趣、坚定从事相关工作的信心和决心,一些本科生发表或录用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源杂志论文多篇。在此基础上,鼓励学生参加各种学科竞赛、科技创新等活动。因为有了开放实验及本科生科学研究训练计划教学的推动,我们学院的科研氛围浓厚了许多。因此很多本科生有了要进实验室的要求,这样本科生的日常学习变得充实,许多学生一有时间就去实验室看文献做实验,并在实验中体会了科学研究的乐趣和魅力,培养学生动手、创新、协作能力,对学习能力的提高、团队精神的培养、心理素质的锻炼有着不可替代的作用。这些都说明依托科研创新生物医学实验室的开放实验教学对学生创新能力有较大的贡献,对新时期的大学生培养意义重大。
一、高中生物实验教学的现状
1.新课改的实施为高中生物教学提出了新的要求。新课改之下,在高中生物教学中应该注重对学生能力的培养,而进行生物实验是培养学生能力的途径之一。随着课改的深入,首先需要教师转变传统的教学理念,改变传统的教学模式,这是一个需要逐步适应的过程。新课标对高中生物教学的实验内容有所增加。面对大量的生物实验,教师和学生也不能很快适应。有的教师面对大量的实验,只是盲目地跟风,在实验教学上走形式化的道路。这样,学生既没有学好生物知识,对学生能力的培养也成为了一种口号。有些教师在实验教学中只是采用演示实验进行教学,不能培养学生的亲自操作能力。有些学校在实验内容增加的基础上没有对课时及时调整,不能满足生物课的需求。
2.在我国长期的传统教育模式中,在教学上往往是“重知识轻技能”“重结果轻过程”,实验教学没有得到重视,即使进行实验也是关注实验结果。新课改要求教师从传统的教学中转变过来,重视实验的过程。生物教师往往不能很快地完成这个转变,因为教师普遍对实验教学缺乏研究,导致实验教学成为了一种表演,有些教师进行生物实验并不是为了培养学生的能力,只是为了完成教学任务。在这样的教学中,难免会出现一些弄虚作假的现象,甚至看重的仍然是学习的结果。
3.新课标不仅增加了生物实验的内容,而且对实验提出了更高的要求。新课标要求学生在了解基本实验原理的基础上,能够正确操作实验,并进行观察,进而得出实验的结论。例如,在学习细胞的基本结构时,就需要进行实验教学。教师首先要让学生明确实验的目的,然后指导学生选择实验用具,因为本次实验用的实验用具较多,就需要教师对用具的选择一一指导并教会学生正确使用。在进行实验操作时,学生要对每一步都认真观察、仔细思考(参考图、显微镜、用显微镜观察临时装片或者永久装片等)。在实验过程中,教师要组织、引导学生对实验现象进行观察和讨论,通过学生自主探究了解细胞的基本结构,同时掌握动物和植物细胞结构的不同。但是,从学生的实际认知水平和课时安排上来看,如果想要完成教学任务有很大的困难。
二、优化高中生物实验教学的对策
1.教师要让学生明确实验目的。在传统的教学中,教师一般采取的是演示实验教学法,学生对实验的目的不明确,导致了教学效率的低下。在新课改下,进行实验教学首先需要让学生明确通过实验想要达到的目的,做到“心中有数”,通过实验来验证是否对所学知识有了掌握,是否达到了实验的目的。
2.教师要引导学生做足准备。在传统的教学中,在做实验之前,都是教师做足准备,没有认识到学生进行实验前准备的重要性。因此,在实验过程当中,学生一旦遇到问题,就不知道从哪方面进行思考。教师为了向学生解释相关的知识,需要花费大量的时间,使实验效果也受到了影响。
3.要发挥好小组的作用。在进行生物实验时,教师可以把全班学生进行合理分组,从小组入手进行实验组织和管理。由于班级人数众多,在实验教学中,教师不可能深入每一位学生,这时小组学习的积极作用就凸显出来了。有些实验依靠学生个人不能完成,有些实验用时较长并且不可能在学校完成,教师就要从整体上进行调节,发挥好小组的作用,让小组成员积极合作,形成合力,使实验教学顺利进行。
4.在实验教学中教师要关注学生通过实验自主习得的知识。在教学中,教师要让学生发挥主体作用,而自己做好引导者。在实验过程中,教师要根据实验内容精心设计问题对学生进行引导。
生物化学实验教学对学生深入理解和掌握生物化学理论知识,加强学生动手能力和实践能力的培养起着关键作用。现代教育应以学生为课堂主体,教师为辅。为了使学生通过实验教学加深对生物化学理论知识的理解,掌握生物化学的实验技能,培养学生的实验操作能力、观察分析能力、独立分析和解决问题的能力,增强严谨求实的科学态度。于是,我们对生物化学实验教学进行了一系列的改革,具体如下。
一、教学内容的改革
生物化学是近几年来发展最为迅速的学科之一,知识更新非常快,新的生化技术不断涌现,这就要求生物化学实验教学内容不断更新。基于这一要求,教研室组织骨干教师重新编辑了针对性强的“生物化学与分子生物学实验指导”,具体如下:删减了比较陈旧的验证性实验,如某种物质的性质鉴定、含量测定或某种生化技术的学习等,增加了综合实验和创新实验比例,增开蛋白质分离纯化、核酸提取鉴定、PCR技术、基因工程、分子杂交等实验项目。通过两年实验教学反馈、实验项目更新,提高学生学习积极性,培养了学生团队合作意识,能熟练掌握生物化学实验技能,为他们未来工作或继续深造奠定一定科研基础。为了满足不同层次学生学习需要,新编的“生物化学与分子生物学实验指导”采用中英文版,军医出版社出版。
二、教学方法的改革
(一)突出学生主体地位
传统的教学模式都是教师讲解,学生根据教师讲的内容进行操作,忽视了学生在实验教学中的主体作用,学生处于一种被动接受、机械的状态。学生普遍积极性不高,课后对所做实验基本没什么印象,对结果的分析也很肤浅。为了增强学生自主获取知识欲望,突出学生主体地位,教学方法必须改革。首先将学生放到一个主动学习的位置上,我们随机选择了11级法医专业的学生,将学生分成几个小组,提前给学生布置血浆清蛋白分离纯化,每个小组负责设计实验方法、实验课每小组发言交流、根据交流情况给每个学生一定的实验分值。实验课堂上,学生查阅资料和实验方法进行交流,不同小组所用的主要方法有盐析及凝胶层析、电泳法、离心法等。通过学生互相交流,大家掌握了蛋白质分离纯化的主要方法及实验原理。最后教师简单根据学校实际情况采用盐析及凝胶层析法对血浆清蛋白分离。
(二)开放实验室
调动学生的积极性,发挥他们丰富的想象力,鼓励学生探索最佳的实验方法和实验条件,培养学生善于思考的习惯,满足不同层次学生的学习需求,仅靠课堂还是不够的。学生做完一个实验不但对实验的原理操作等要有深刻理解,最好对相关知识也要有一定了解,做到举一反三。所以我们针对实验课的内容,选择性开放实验室。让学生结合自己的学习兴趣,学生要查阅资料写一个小的报告,实验教师审查过后在实验室操作。如做完“双缩脲法测蛋白质含量”的实验后,学生可以选择不同实验材料或测定蛋白质含量不同的实验方法进行实验。通过开放实验室,使对生物化学有兴趣的学生的进一步学习,满足不同层次学生要求。
我们还开设生物化学虚拟实验室对基因工程、分子杂交等实验项目时间周期长、实验要求高,目前不能大面积开展的实验项目进行虚拟实验。借助虚拟实验室可以在课堂或者实验室开放时间让学生掌握这些最基本的生物化学实验技术。
(三)实验考核的改革
从2012年开始,生物化学实验与分子生物学成为一门独立的课程,即生物化学与分子生物学实验技术,因此, 实验课程的考核显得越来越重要。以前的考核项目是上课表现、实验报告、实践操作。改革后根据学生课堂全程表现给出合理分数,具体将他们积极提问、回答问题的表现记入上课表现分,激发他们积极讨论的兴趣,营造积极向上的氛围。实验过程中根据学生动手程度、实验结果给一个课堂表现分,实验报告主要根据实验报告完整性、实验结果、结果分析给出合理分数。最后对学生进行实验理论闭卷考试。学生成绩由笔试成绩、实验报告成绩、操作成绩三部分构成。通过考核内容改革学生主动性、参与操作程度,基本实验原理理解程度增强,减少实验成绩不客观因素。
总之,我们对生物化学实验教学的改革是成功的,学生也相当满意。开设实验项目使学生能熟练掌握各种生物化学与分子生物学实验技术方法,而且也有利于学生综合素质和创新能力的培养。同时,该实验考核办法也能客观地评价学生的生化实验理论及操作技能水平,有效地弥补了当前生物化学课程考试体系的操作性不强的不足。