改进生物化学实验教学方法提高学生综合素质
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赵引玲1由 分享
【摘要】生物化学是医学院校学生的专业基础课,实验教学环节非常重要。它不仅是培养、训练学生的实验操作能力,分析问题、解决问题能力的重要环节,更是培养学生创新能力的重要途径。结合生物化学教学实际,通过改革实验内容和实验教学方法,同时开设设计性实验等加强学生操作技能和综合素质的培养,从而提高学生综合实验能力。
【关键词】生物化学;教学改革;实验教学;综合素质
生物化学是现代生命科学中一门重要基础学科, 而实验课是生化教学中的重要组成部分。通过实践操作和直观的实验现象激发学生的学习兴趣,使学生更好地理解理论知识、掌握基本的实验技术并培养初步的科研思维能力。然而,传统的生物化学实验课多为验证性实验,教师将有关实验的所有准备工作统统做好,学生只是机械地按实验步骤重复便可完成。这样的实验课学生只是重复教师做过的实验,抑制了学生创造力的发挥和个性的发展,不利于教学质量的提高。为此,作者对生物化学实验课内容进行改革,减少简单的验证性实验,增加与现代化技术相适应的综合性实验和设计性实验,使实验真正能成为培养学生的动手能力、思维能力和综合分析问题的能力,培养学生实际工作的能力。
1 实验教学内容改革 实验教学的目标在于教会学生使用正确的操作手法和规范的操作程序,以科学的态度得到正确的研究结果,以达到培养学生的动手操作能力、观察思维能力和分析判断能力。为了达到上述培养目标,首先对现有生物化学实验项目、教学内容进行筛选、整合、精简。淘汰过时的实验项目,减少验证性实验,增加设计性、综合性等创新性实验。
1.1 优化调整验证性实验选择具有代表性的经典实验内容,着重于生化实验的基本技术,对生化实验的基本技术更好地理解和掌握;如滴定技术、离心技术、层析技术、电泳技术、分光光度技术等,涉及的内容包括酶理化性质、蛋白质理化性质、糖类等的定性、定量分析及分离纯化。例如蛋白质变性凝固沉淀反应、血糖的测定、醋酸纤维素薄膜电泳等,以基础技术为依据,围绕着经典的实验教学。经典的验证性实验是用实验来验证有关结论、规律,它是生物化学实验中的一个重要的组成部分。它是综合实验、设计性实验等的基础。由于是经典的实验,因此结果的精确性与实验过程中学生的具体操作相关,学生在实验中每一步操作都应尽可能地规范、精确,以确保实验结果的准确。学生养成良好、认真的实验习惯,对其以后的学习、科研和工作也会产生深远的影响。
1.2 强调综合性实验 综合性实验的教学目标重点突出对学生的动手能力、分析问题、解决问题等综合研究素质的培养。让分子生物学实验具有完整性和连贯性,将对学生整体理解实验设计思路,全程地跟踪和了解实验具体过程有很大的帮助。例如核酸的提取、纯化、回收、克隆,以及质粒的提取鉴定,这样比较完整的实验设计类似于小的课题,会让学生明确实验技术与实验模型以及在实践中如何解决问题的相关性。实验中鼓励学生确立新的思维活动,大胆假设,将可能出现的实验结果做出预测,然后操作,最后再对实验结果进行分析。
又如全血DNA提取和鉴定中,有的学生得到一条清晰DNA区带,有的没有区带出现,有个别学生出现多条DNA带,并且模糊不清,显然反应学生操作存在不足,由此让学生探讨存在问题的原因,引导学生总结实验成功的经验和失败的教训,这样既能巩固理论课中学到的知识,又能开发学生的思维,极大地调动了学生的积极性,很好地达到了教与学互动的效果。当然这样的实施必须安排完整而连续的实验课时间, 教师要提前为一些有可能失败的学生准备好一些样品,以完成后续试验。
1 .3 注重设计性实验 设计性实验是指给定实验目的和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验,设计性实验与传统的验证性实验相比可更好地调动学生学习的主动性。在实验设计中,尽可能体现以人为本、体现学生主体性的教育理念,让学生有更多的机会去感受、观察,分析和思考实验内容和出现的问题。每学期根据不同专业的学生及人数,给定实验项目,由学生组成4-5人一组,小组学生根据阅读相关参考文献,自行设计一个实验项目,写出实验设计方案交指导教师审阅, 审阅通过后,学生将所用器材、药品等开出清单到实验员处领取。在实验过程中,出现问题或发现问题,尽量自己解决,教师只起辅导作用。为培养学生撰写科学论文的能力,规定实验结束后学生必须实事求是地撰写实验报告。实验报告主要包括实验现象、临床意义以及结果分析、讨论等,重点考核的内容为结果分析、讨论部分。
通过实验报告的书写,可引导学生进行实验误差分析,正确分析实验过程中出现的问题,鼓励学生总结实验的经验体会,对实验方法大胆改进,逐步培养学生如实概括科学实验的能力。科研工作需要探索和创新,需要团结和协作,实验小组是设计性实验设计和操作过程的基本单位,要想圆满完成实验任务,学生既要分工协作、又要相互配合,因此团队协作精神得以提高。设计性实验改变了以往以教师讲解为主学生被动接受的教学方法, 将学生的主观能动性充分发挥出来,在设计性实验过程中,学生通过自己的思考、动手和观察主动获取知识,真切感受到自己是知识的主人,体会到实验过程中灵活运用所学知识解决问题的乐趣, 使学习的积极性、主动性倍增,同时也培养了学生的创新能力。这是科学研究的初步尝试,为今后的毕业设计及科学研究打下了良好基础,科研素质在设计性实验中得以提高。
2 建立完善的实验教学管理体系保证实验教学质量,教师是实现素质教育的主导者生物化学实验具有严密的科学性,对于实验技能技巧的要求非常高。“工欲善其事,必先利其器”,这就要求提高教师的自身素质,对此,我们从以下两个方面入手:
2.1 建立实验预试、预讲制度。在正式实验前一周,所有参与授课的教师必须到实验室对要讲的实验作预实验。这是因在做预实验的过程中,不仅可以再次熟悉实验流程,加深对实验的理解,更重要的是可以检测实验试剂是否合格,提前验证实验结果。如果不做预实验假如试剂出了问题,那么必然导致所有实验失败。因此,只有认认真真进行预实验,提前排除了所有影响因素,做到胸有成竹,才能在课堂上游刃有余, 从容自如,取得满意的实验效果。同时采用模拟课堂方式,由经验不足的任课教师担任实验预讲的主讲。实验教学过程中,教师经历预试实验、预讲的训练过程,能够很好的吃透实验内涵,从而保证了教学效果。
2.2 建立听课制度。听课是确保教学效果的一种行之有效的监督手段,基础医学部主管教学的领导和学校督导专家教授组成日常教学督察组,进行不定期的随机听课,发现问题,及时纠正,提出整改意见,并做为教师年终考核的一项重要指标。
总之,实验教学是理论与实践相结合的桥梁和纽带。加强对实验教学的研究和探索,是培养学生实际工作能力,提高学生综合素质的重要途径。为了加强对学生综合素质的培养,我们针对生物化学实验教学中的部分环节,进行了初步的改革尝试,提高了实验教学的质量,并取得了一定的成功经验。可见只有把培养学生综合素质能力放在首位,大胆创新,才能培养出符合社会所需要的高素质技能型实用医学人才。
【关键词】生物化学;教学改革;实验教学;综合素质
生物化学是现代生命科学中一门重要基础学科, 而实验课是生化教学中的重要组成部分。通过实践操作和直观的实验现象激发学生的学习兴趣,使学生更好地理解理论知识、掌握基本的实验技术并培养初步的科研思维能力。然而,传统的生物化学实验课多为验证性实验,教师将有关实验的所有准备工作统统做好,学生只是机械地按实验步骤重复便可完成。这样的实验课学生只是重复教师做过的实验,抑制了学生创造力的发挥和个性的发展,不利于教学质量的提高。为此,作者对生物化学实验课内容进行改革,减少简单的验证性实验,增加与现代化技术相适应的综合性实验和设计性实验,使实验真正能成为培养学生的动手能力、思维能力和综合分析问题的能力,培养学生实际工作的能力。
1 实验教学内容改革 实验教学的目标在于教会学生使用正确的操作手法和规范的操作程序,以科学的态度得到正确的研究结果,以达到培养学生的动手操作能力、观察思维能力和分析判断能力。为了达到上述培养目标,首先对现有生物化学实验项目、教学内容进行筛选、整合、精简。淘汰过时的实验项目,减少验证性实验,增加设计性、综合性等创新性实验。
1.1 优化调整验证性实验选择具有代表性的经典实验内容,着重于生化实验的基本技术,对生化实验的基本技术更好地理解和掌握;如滴定技术、离心技术、层析技术、电泳技术、分光光度技术等,涉及的内容包括酶理化性质、蛋白质理化性质、糖类等的定性、定量分析及分离纯化。例如蛋白质变性凝固沉淀反应、血糖的测定、醋酸纤维素薄膜电泳等,以基础技术为依据,围绕着经典的实验教学。经典的验证性实验是用实验来验证有关结论、规律,它是生物化学实验中的一个重要的组成部分。它是综合实验、设计性实验等的基础。由于是经典的实验,因此结果的精确性与实验过程中学生的具体操作相关,学生在实验中每一步操作都应尽可能地规范、精确,以确保实验结果的准确。学生养成良好、认真的实验习惯,对其以后的学习、科研和工作也会产生深远的影响。
1.2 强调综合性实验 综合性实验的教学目标重点突出对学生的动手能力、分析问题、解决问题等综合研究素质的培养。让分子生物学实验具有完整性和连贯性,将对学生整体理解实验设计思路,全程地跟踪和了解实验具体过程有很大的帮助。例如核酸的提取、纯化、回收、克隆,以及质粒的提取鉴定,这样比较完整的实验设计类似于小的课题,会让学生明确实验技术与实验模型以及在实践中如何解决问题的相关性。实验中鼓励学生确立新的思维活动,大胆假设,将可能出现的实验结果做出预测,然后操作,最后再对实验结果进行分析。
又如全血DNA提取和鉴定中,有的学生得到一条清晰DNA区带,有的没有区带出现,有个别学生出现多条DNA带,并且模糊不清,显然反应学生操作存在不足,由此让学生探讨存在问题的原因,引导学生总结实验成功的经验和失败的教训,这样既能巩固理论课中学到的知识,又能开发学生的思维,极大地调动了学生的积极性,很好地达到了教与学互动的效果。当然这样的实施必须安排完整而连续的实验课时间, 教师要提前为一些有可能失败的学生准备好一些样品,以完成后续试验。
1 .3 注重设计性实验 设计性实验是指给定实验目的和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验,设计性实验与传统的验证性实验相比可更好地调动学生学习的主动性。在实验设计中,尽可能体现以人为本、体现学生主体性的教育理念,让学生有更多的机会去感受、观察,分析和思考实验内容和出现的问题。每学期根据不同专业的学生及人数,给定实验项目,由学生组成4-5人一组,小组学生根据阅读相关参考文献,自行设计一个实验项目,写出实验设计方案交指导教师审阅, 审阅通过后,学生将所用器材、药品等开出清单到实验员处领取。在实验过程中,出现问题或发现问题,尽量自己解决,教师只起辅导作用。为培养学生撰写科学论文的能力,规定实验结束后学生必须实事求是地撰写实验报告。实验报告主要包括实验现象、临床意义以及结果分析、讨论等,重点考核的内容为结果分析、讨论部分。
通过实验报告的书写,可引导学生进行实验误差分析,正确分析实验过程中出现的问题,鼓励学生总结实验的经验体会,对实验方法大胆改进,逐步培养学生如实概括科学实验的能力。科研工作需要探索和创新,需要团结和协作,实验小组是设计性实验设计和操作过程的基本单位,要想圆满完成实验任务,学生既要分工协作、又要相互配合,因此团队协作精神得以提高。设计性实验改变了以往以教师讲解为主学生被动接受的教学方法, 将学生的主观能动性充分发挥出来,在设计性实验过程中,学生通过自己的思考、动手和观察主动获取知识,真切感受到自己是知识的主人,体会到实验过程中灵活运用所学知识解决问题的乐趣, 使学习的积极性、主动性倍增,同时也培养了学生的创新能力。这是科学研究的初步尝试,为今后的毕业设计及科学研究打下了良好基础,科研素质在设计性实验中得以提高。
2 建立完善的实验教学管理体系保证实验教学质量,教师是实现素质教育的主导者生物化学实验具有严密的科学性,对于实验技能技巧的要求非常高。“工欲善其事,必先利其器”,这就要求提高教师的自身素质,对此,我们从以下两个方面入手:
2.1 建立实验预试、预讲制度。在正式实验前一周,所有参与授课的教师必须到实验室对要讲的实验作预实验。这是因在做预实验的过程中,不仅可以再次熟悉实验流程,加深对实验的理解,更重要的是可以检测实验试剂是否合格,提前验证实验结果。如果不做预实验假如试剂出了问题,那么必然导致所有实验失败。因此,只有认认真真进行预实验,提前排除了所有影响因素,做到胸有成竹,才能在课堂上游刃有余, 从容自如,取得满意的实验效果。同时采用模拟课堂方式,由经验不足的任课教师担任实验预讲的主讲。实验教学过程中,教师经历预试实验、预讲的训练过程,能够很好的吃透实验内涵,从而保证了教学效果。
2.2 建立听课制度。听课是确保教学效果的一种行之有效的监督手段,基础医学部主管教学的领导和学校督导专家教授组成日常教学督察组,进行不定期的随机听课,发现问题,及时纠正,提出整改意见,并做为教师年终考核的一项重要指标。
总之,实验教学是理论与实践相结合的桥梁和纽带。加强对实验教学的研究和探索,是培养学生实际工作能力,提高学生综合素质的重要途径。为了加强对学生综合素质的培养,我们针对生物化学实验教学中的部分环节,进行了初步的改革尝试,提高了实验教学的质量,并取得了一定的成功经验。可见只有把培养学生综合素质能力放在首位,大胆创新,才能培养出符合社会所需要的高素质技能型实用医学人才。