生物化學(xué)實驗教學(xué)改革思考
時間:2022-05-17 08:53:32
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摘要:針對我院目前在“生物化學(xué)”實驗教學(xué)中面臨的實驗經(jīng)費和專職實驗人員不足,以及學(xué)生之間在學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)興趣之間的差異等原因,導(dǎo)致我院生物化學(xué)實驗教學(xué)方法和效果與社會和學(xué)生對教學(xué)效果的要求存在著較大的差距。為此,筆者設(shè)計了“分層次與分流”培養(yǎng)的教學(xué)模式,在教學(xué)指導(dǎo)思想,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法和考核評價體系等方面進行了相適應(yīng)的變革,以適應(yīng)社會的需要,適應(yīng)“以人為本”的要求。
關(guān)鍵詞:新建地方本科院校;生物化學(xué)實驗教學(xué);改革
近年來,生物化學(xué)發(fā)展速度迅猛,其廣度和深度都發(fā)生了巨大的變化,在生化理論不斷更新的同時,實驗技術(shù)也發(fā)生了重大的變化。同時,隨著我國高等教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式的不斷變革,對生物化學(xué)實驗教學(xué)效果提出了更高的要求。由于面臨著實驗經(jīng)費和專職實驗人員不足等原因,導(dǎo)致我院目前的生物化學(xué)教學(xué)方法和效果與我院對本科生教學(xué)和就業(yè)的要求存在著較大的差距,因此有必要對“生物化學(xué)”實驗的教學(xué)與考核方法進行深層次改革,以適應(yīng)社會的需要,適應(yīng)“以人為本”的要求[1]。
一生物化學(xué)實驗教學(xué)目前主要存在的問題
(一)目前的“大鍋飯”式教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新思維,不利于針對學(xué)生自身特點進行教學(xué)。我院目前的實驗教學(xué)模式仍然是所有學(xué)生按照統(tǒng)一的實驗內(nèi)容,統(tǒng)一的講解內(nèi)容,使用教師配置的統(tǒng)一試劑,完成一樣的實驗過程。在這種模式中,忽略了不同學(xué)生的領(lǐng)受能力,對不同實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣,不同類型學(xué)生對實驗效果的期望等重要內(nèi)容,從而使有些學(xué)生不能得到充分的動手能力和科研思維的鍛煉,在考研復(fù)試中處于不利地位;另一方面,有些學(xué)生由于學(xué)習(xí)態(tài)度,學(xué)習(xí)能力和性格等因素,學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)效果不良,不能達(dá)到大綱規(guī)定的教學(xué)效果,無法獨立進行工作,影響了社會對我院學(xué)生的評價。同時這樣的教學(xué)模式,使在綜合性較強的實驗中,對部分基礎(chǔ)不好或?qū)嶒瀾B(tài)度不認(rèn)真的同學(xué)形同虛設(shè),不能達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新能力突出人才的培養(yǎng)要求。由于學(xué)生人數(shù)較多而且時間比較緊張,因此實驗過程中,教師職能針對部分學(xué)生糾正操作問題,此時,一些學(xué)習(xí)積極性不高或靦腆的學(xué)生不能得到及時指導(dǎo)與監(jiān)管,從而造成“人到心不到”的現(xiàn)象,使這些學(xué)生的實驗技能不能達(dá)到大綱要求。一旦回到社會,就不能較快的完成工作,從而造成社會評價較低,影響學(xué)生就業(yè)。(二)目前實驗內(nèi)容陳舊,不能適應(yīng)現(xiàn)代社會的需要。由于教學(xué)觀念與教學(xué)時間的限制,盡管我院教學(xué)設(shè)備、環(huán)境得到了較大的改善,實驗教學(xué)內(nèi)容仍然停留在90年代中早期,只是少部分內(nèi)容進行了更新;例如多數(shù)實驗都是簡單的處理,肉眼或分光光度計比色,而這些實驗方法基本已淘汰,真正在科研與工作中需要的實驗無法真正開設(shè)。而部分熱愛生物科學(xué),學(xué)習(xí)能力較好的學(xué)生又不能得到現(xiàn)代試驗技能的充分鍛煉,從而在考研中失分。實驗多為教師包辦型,學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)新能力缺乏,學(xué)生只重理論不重實踐[2]。(三)實驗內(nèi)容零散,學(xué)生不能根據(jù)自身愛好選擇,同時也無法使學(xué)生做到融會貫通由于實驗教學(xué)模式的限制,目前生物化學(xué)實驗。內(nèi)容雖然照顧到了各個章節(jié),但是基本上是互不連貫,不能使學(xué)生學(xué)習(xí)過后,對于生物化學(xué)整體的研究方法有明確而透徹的認(rèn)識,從而影響了應(yīng)用能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。(四)實驗時間不能滿足教學(xué)需要?,F(xiàn)代生物科學(xué)相關(guān)實驗一般均具有步驟多、時間長的特點,現(xiàn)有的教學(xué)時間不能滿足大部分實驗的基本需要,處于粗放教學(xué)的狀態(tài)。例如植物基因組DNA的提取,30人的班級大約需要3-4課時,如果只有2課時的話,只能通過減少步驟,減少實驗組數(shù)等方法進行教學(xué),這樣一方面不能真正把實驗方法傳授給學(xué)生,另一方面有不能充分鍛煉學(xué)生動手能力,造成獨立實驗?zāi)芰Φ那啡?。由于時間有限,即使能強行安排綜合性較強的實驗,也只能是演示為主,進一步削弱了學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求,不能達(dá)到這些實驗設(shè)立的目的與要求。
二教改目標(biāo)
考慮到存在的問題與社會對不同層次學(xué)生的需要,對生物化學(xué)實驗教學(xué)模式進行改革,使之達(dá)到“分層次與分流培養(yǎng)”的目的,針對不同學(xué)生的愛好與特點,分別培養(yǎng),使部分學(xué)生達(dá)到研究生入學(xué)要求,另一部分學(xué)生強化教學(xué)效果,增加部分應(yīng)用性較強的實驗,使之切實掌握基本要求,從而使學(xué)生的動手能力達(dá)到要求,有利于學(xué)生就業(yè)。以堅持教學(xué)與科研相結(jié)合,積極創(chuàng)造條件讓學(xué)生早期參與科研工作;傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合;將創(chuàng)新思想的培養(yǎng)與學(xué)生實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)相結(jié)合,并注重學(xué)生個性發(fā)展;實驗內(nèi)容的設(shè)置與學(xué)生科學(xué)實驗技能訓(xùn)練相結(jié)合;能力素質(zhì)培養(yǎng)與考核評價體系的改革相結(jié)合等五個結(jié)合為核心,注重課程內(nèi)涵建設(shè),全面提高生物化學(xué)實驗教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。
三實驗課程改革的具體內(nèi)容
(一)開展“分層次分流”培養(yǎng)。新建地方本科院校生物化學(xué)實驗教學(xué)面臨的兩個主要問題是:1、有限的資源(包括設(shè)備和師資)和越來越高的教學(xué)要求之間的矛盾;2、統(tǒng)一的教學(xué)模式和學(xué)生間較大的學(xué)習(xí)能力與興趣的差異之間的矛盾。由于學(xué)生的素質(zhì)以及對自身發(fā)展的期望與高水平大學(xué)學(xué)生存在差距,而且學(xué)生之間的水平也存在明顯差距,因此采用統(tǒng)一的教學(xué)模式并不能適合所有的學(xué)生,既照成資源的浪費,也使得部分學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳,不能適應(yīng)社會的要求。目前一些教師注意到根據(jù)學(xué)生的要求和發(fā)展的不同設(shè)置實驗內(nèi)容[3]。從筆者的教學(xué)經(jīng)歷來看,新建地方本科院校的學(xué)生對工作去向有明顯的分化,約50%希望繼續(xù)深造(以下簡稱A類學(xué)生),而另一半學(xué)生則希望就業(yè)(以下簡稱B類學(xué)生),因此對這2部分學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是不一樣的。對于B類學(xué)生,考慮到學(xué)習(xí)興趣等原因,應(yīng)狠抓基礎(chǔ)和應(yīng)用型實驗教學(xué),夯實基礎(chǔ),強化基本實驗技能的掌握能力;對于A類學(xué)生,加大實驗課程課時,在實驗項目和考核方式上應(yīng)加大綜合性和創(chuàng)新性實驗內(nèi)容,增加實驗課時,強化學(xué)生對實驗原理和綜合實驗技能的掌握能力。同時應(yīng)大力開展開放式教學(xué),鼓勵學(xué)生利用課余時間多做實驗,在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生自行設(shè)計和準(zhǔn)備實驗,獨立完成實驗的全過程,則可增強學(xué)生獨立的操作能力,并真正成為實驗教學(xué)的主體。也鼓勵學(xué)生加入科研團隊,培養(yǎng)科研能力。在教學(xué)方法上注重突出學(xué)生的主體作用,學(xué)生主動參與實驗設(shè)計、實驗討論、實驗方案的確定,獨立完成實驗過程的教學(xué)形式。(二)修訂教學(xué)大綱,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。對于A類學(xué)生,突出學(xué)生自學(xué)能力、綜合實驗技能的掌握和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),擴大實驗教學(xué)課時,使實驗教學(xué)課時與理論教學(xué)課時達(dá)一比一。在實驗內(nèi)容的選擇上,適當(dāng)減少定性的驗證性實驗內(nèi)容,增加定量分析實驗和綜合實驗,引入學(xué)生自主性實驗教學(xué)模式。在實驗內(nèi)容的順序安排上由淺到深,相互滲透,循序漸進。使實驗內(nèi)容更加符合生物化學(xué)實驗技術(shù)和方法的發(fā)展方向,內(nèi)容分布更趨合理。另一方面,要增加大型綜合性實驗。綜合性實驗是對學(xué)生實驗技能和實驗方法進行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性大型實驗,著重培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力,實驗動手能力及查閱參考文獻的能力。如基因的克隆過程,則涉及到分子生物學(xué)的多個小實驗,包括PCR擴增,PCR產(chǎn)物與載體的連接,感受態(tài)的制備,轉(zhuǎn)化以及陽性克隆的篩選和鑒定等。整個大型實驗體現(xiàn)了知識的系統(tǒng)性、連貫性。因此學(xué)生在操作的過程中,必須全力以赴做好每個實驗,只要其中一個實驗出了差錯,就難以達(dá)到既定目標(biāo)。通過這樣大型的綜合性設(shè)計實驗,能使學(xué)生達(dá)到既理解理論知識,又掌握操作技能的目的。對于B類學(xué)生,則著重基礎(chǔ)性實驗技能的掌握,同時補充部分綜合性實驗,實驗課程課時達(dá)到總課時的40%。(三)創(chuàng)立學(xué)生自主性實驗教學(xué)模式。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,使實驗教學(xué)活動真正建立在學(xué)生自主活動、主動探索的基礎(chǔ)上,富有個性的實驗教學(xué)模式[4]。讓學(xué)生經(jīng)歷全面的實驗技能和科學(xué)研究的思想、方法的鍛煉,切身感受實驗的每個環(huán)節(jié)的重要性,全面培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立開展實驗工作的能力。積極研究自主性實驗在生物化學(xué)實驗教學(xué)和人才培養(yǎng)中的作用和自主性實驗教學(xué)模式中教師的作用。在教學(xué)方法上注重突出學(xué)生的主體作用,學(xué)生主動參與實驗設(shè)計、實驗討論、實驗方案的確定,獨立完成實驗過程的教學(xué)形式。(四)建立新的評價體系。設(shè)置更為客觀的考核與評分標(biāo)準(zhǔn)我校的生化實驗考核,我院一直以來包含實驗考試和實驗報告兩部分。這兩部分都能從一定程度上反映學(xué)生的動手能力和對所遇問題的分析、解決能力,然而也存在諸多問題。如過于重視實驗報告而輕視操作,即使有實驗操作也大多檢驗個別實驗技術(shù),難以觀察整個實驗過程。筆者建議為適應(yīng)分層次培養(yǎng)的要求,應(yīng)當(dāng)針對不同學(xué)生安排不同的評價體系。對于學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生,花費一定的課堂時間,著重講解基本實驗的原理和操作技巧,加強教師的實驗輔導(dǎo),考試時原理性的比重稍高一些[5],實驗操作以基本實驗技能為主。對于學(xué)習(xí)興趣較濃的學(xué)生,可以把原理的學(xué)習(xí)放在課下,通過自學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻的方式使其先自學(xué),實驗室注重學(xué)生自行實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),培養(yǎng)其合理安排時間,配置試劑,實驗操作和數(shù)據(jù)處理與分析的能力,使其達(dá)到研究生入學(xué)的要求。評分時從實驗選題,試劑準(zhǔn)備和配置,實驗方案的確定,實驗操作,實驗報告,數(shù)據(jù)分析和現(xiàn)象觀察,寫作能力等各方面進行評價,綜合打分[6]。有條件時,可以開設(shè)“項目-導(dǎo)師制”實驗教學(xué),更好的培養(yǎng)學(xué)生的實驗與科研能力[7]。同時對兩類學(xué)生增加實驗前準(zhǔn)備,實驗過程等環(huán)節(jié)的考核,這樣則可以更全面,客觀地對學(xué)生的能力做出評價,而準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)脑u價也會對學(xué)生起到相應(yīng)的促進和激勵作用。改革傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,針對不同類型的學(xué)生,有區(qū)別的開設(shè)不同內(nèi)容的實驗課程,施行不同的考核機制,對于新建地方本科院校的生物化學(xué)教學(xué),是一項節(jié)約資源,“以人為本”的實驗教學(xué)改革模式。通過它的實施,可以把有限的資源發(fā)揮最大效益,真正按照學(xué)生的意愿授課,有利于學(xué)生發(fā)揮自身能動性,提高教學(xué)效果。有利于學(xué)生對實驗技能的掌握以及科研思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的應(yīng)用型和創(chuàng)造性人才。
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作者:魏振林 焦德杰 單位:德州學(xué)院