張強,王松華,孫玉軍
崔峰,蔣圣娟,王趁芳
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應用型本科院校《生物化學》實驗課程教學改革與實踐
張強,王松華,孫玉軍
崔峰,蔣圣娟,王趁芳
安徽科技學院生命科學學院,安徽 蚌埠 233100
為滿足新形勢下應用型創新人才培養的需求,對應用型本科院校《生物化學》實驗課程教學改革進行了探索。通過優化實驗教學內容、調整教學方法、實施開放式實驗教學模式及加強實驗教師隊伍建設等方面的改革,強化了學生綜合能力的訓練,加深了學生對理論知識的理解,培養了學生的創造性思維能力,并有效地調動了學生的學習興趣和熱情,從而提高了《生物化學》實驗課的教學質量。
應用型本科院校;《生物化學》;實驗教學
培養應用型創新人才是新時期高等教育研究關注的熱點之一。實驗教學對于應用型創新人才的培養起著非常重要的作用。《生物化學》實驗課程是生物、農林、食品及其他相關專業的一門重要基礎課,是提升大學生綜合能力非常重要的實踐教學環節,對應用型創新人才的培養具有重要意義[1]。因此,有必要對應用型本科院校《生物化學》實驗課程教學進行改革,以利于提高該課程的教學質量。
教學內容是影響實驗教學質量的關鍵因素。受傳統教學模式的影響,以往的《生物化學》實驗根據理論課的教學章節確定教學內容,一般為若干小實驗,項目簡單、驗證性強,實驗項目之間邏輯聯系不緊密,留給學生發揮的空間有限,限制了學生綜合應用能力的培養。綜合性實驗涵蓋的知識面廣,其內容具有復合性,在學生創新思維、實驗技能及綜合素質培養方面起著非常重要的作用[2]。通過綜合性實驗可以激發學生的研究興趣,加強學生的綜合技能,能更好地培養學生的創新意識、實踐能力、思維能力和深入學習的能力[3]。因此,可以對實驗教學內容進行修訂,采取“整合”策略,將實驗原料不同、實驗原理和方法大體相同的實驗整合在一起,從而減少驗證性、演示性實驗,增加綜合性實驗。例如,將“雙縮脲法測定蛋白質含量”、“酶的特性”和“酶活力測定”等驗證性實驗合并為“大蒜中SOD的分離提取、含量及活性測定”的綜合性實驗。通過此種“整合”,不僅有利于拓寬學生的思維空間,也使得學生在有限的課時內掌握過濾、離心、萃取、分光光度法等多種生物化學實驗技術,增強其綜合應用能力,為學生將來走上工作崗位具備較好的科研能力奠定基礎。
傳統的實驗教學大多是教師提前做好實驗前的各項準備工作,然后以板書的形式進行授課,學生再按照實驗指導進行操作,這種教學模式雖然能夠傳授知識,但容易養成學生被動學習的不良習慣,不利于學生創新思維的培養,學生學習的積極性和主動性也不能得到充分發揮。為改變上述狀況,建立“以學生為主體、教師為主導”的教學新模式,采用現代化的教學手段,借助啟發式教學及激發學生的競爭意識,由此來提高教學質量。
2.1以學生為主體,教師為主導
在教學過程中,摒棄傳統“程式化”的教學方式,突出學生的主體地位。為此,可以讓學生在老師的引導下進行自主實驗,使之由被動的“接受者”變為主動的“完成者”,教師由臺前“演員”變為幕后“導演”,師生合作共同完成教學任務,具體內容如下:要求學生自己查閱文獻資料,撰寫實驗方案,經與老師和同學討論、修訂后再進行具體操作;引導學生積極參與實驗準備及實驗講解;鼓勵學生大膽提出質疑,突破實驗教材的限制,在寬松氛圍中積極進行探索;讓學生主動地相互糾錯,培養他們規范操作、細致觀察和認真思考的良好習慣。在整個實驗過程中,教師應不斷啟發學生,必要時給予一定的幫助和指導,使實驗教學逐步實現由教向學的轉變。
2.2營造良好氛圍,激發學生的競爭意識
實驗前,要求學生課前預習、書寫預習報告,上課時隨機提問,并開展以學習小組為單位的操作比賽。教師應講明上述環節都是課程成績考核的一部分,以引起學生的高度重視,促使學生主動學習相關知識,積極思考問題,更好地發揮學生的主觀能動性。
2.3采用啟發式教學方式,增強學生的獨立思考能力
在教學過程中,摒棄以往呆板的填鴨式教學方式,適當設疑,并給予學生足夠的思考空間,激起學生的強烈求知欲,讓學生的思維始終處于活躍狀態,引導學生主動析疑、解疑,培養學生的批判性思維能力。例如,在“血清蛋白的醋酸纖維薄膜電泳”實驗中,可以讓學生討論和回答“為什么要在薄膜的毛面上點樣?”、“為何薄膜要毛面向下放入電泳槽中?”、“為何點樣端要位于負極端?”。上述問題的提出會引發學生的主動思考并積極回答,最后教師再引導、歸納和總結得出正確的結論,這樣既加深了學生對相關知識的理解、掌握,也有利于培養學生的思維能力。
2.4采用現代化的教學手段,提高教學效果
多媒體授課具有直觀性、生動性、形象性、趣味性和可重復性等特征,在許多高校的理論課教學中已被廣泛采用。這種教學方式集聲音、文字、畫面于一體,變抽象為形象,變靜態為動態,使人印象深刻,能夠在較短的時間內為學生提供大量易于接受的信息,從而提高教學效果。例如,在“聚丙烯酰胺電泳分離血清蛋白”實驗中,先借助多媒體以動畫的形式對實驗過程進行演示,然后學生再動手操作。相對于以往的抽象、枯燥的課堂講授,上述教學過程增加了生動性和趣味性,充分調動了學生學習的主動性,明顯提高了教學效果。
在以往的教學中,受實驗場地、條件及時間安排的限制,學生都是按課表的安排在規定的時間完成事先計劃好的實驗內容,這無法充分發揮學生的創造力。開放式實驗教學能夠把實驗過程的開放性與學生參與的自主性有機結合,讓學生有較多時間在符合教學大綱要求的前提下自主設計實驗方案、制定實驗方法,在教師的引導下自行完成實驗過程,從而最大限度地發揮學生的創造性[4]。為此,可以將教師的部分科研成果融入到《生物化學》實驗教學環節中并進行開放式實驗教學,讓學生通過實驗接觸到生物化學的學科前沿,進一步掌握新的實驗方法,從而增強實驗教學效果。例如,筆者結合研究課題設計了一個實驗項目,題目為“羊肚菌蛋白的分離純化、含量及抗氧化活性測定”,實驗內容包括羊肚菌菌絲體的發酵培養、總蛋白提取、分離純化、含量及抗氧化活性檢測。要求學生結合所學實驗理論與方法,從現有的實驗條件出發,在查閱文獻資料的基礎上自主設計實驗方案,經教師認可后,學生自主安排實驗進程并完成實驗。該開放式實驗項目的實施,彌補了實驗教學缺乏創新性的不足,同時也培養了學生的創新思維和創新能力。
相對于其他課程而言,《生物化學》實驗課程教學內容和方法具有前沿性,所涉及的先進儀器設備較多,這對師資隊伍建設提出了更高要求。如果實驗教師不熟悉該專業的前沿內容,具備較高的科研水平,就不能勝任綜合性實驗課程的教學,對提高《生物化學》實驗課程教學水平將產生不利影響。因此,要加強師資隊伍建設。可以采用高層次人才引進及科任教師進修培訓等方式,打造一支教學經驗豐富、科研實力雄厚、知識結構完備且年齡及職稱結構合理的教學團隊。該教學團隊應積極進行教學改革實踐探索,定期開展教學大綱、教學內容及教學方法的研討,經常交流教學經驗和教學心得,不斷將團隊成員的最近科研成果及最新的理論和實驗方法引入到教學中,從而為提高《生物化學》實驗課程教學水平奠定堅實基礎。
實驗教學對于應用型創新人才的培養起著非常重要的作用。通過《生物化學》實驗課程教學改革,激發了學生的學習興趣,充分調動了學生學習的主觀能動性,增強了學生分析和解決實際問題的能力,綜合素質得到明顯提升。目前,《生物化學》實驗課程教學改革中還存在一些問題。一方面,與生物化學實驗配套的儀器設備及試劑一般較昂貴,而投入的實驗經費有限,導致部分實驗不能開出。另一方面,由于部分實驗實行了開放式實驗教學,使得實驗室的使用時間延長,流動人員增多,實驗室管理難度增大。針對上述問題,應積極申報各類與實驗教學相關的項目,爭取獲得多方面的經費支持,以改善現有的實驗條件,提高實驗教學質量,同時要建立與改革相適應的評價體系和激勵機制,充分調動廣大師生參與改革的積極性。總之,《生物化學》實驗課程教學改革是一個漫長的、循序漸近的過程,只有不斷努力探索實踐,才能進一步提高教學質量。
[1]田曉柱,白璐,沈劍敏,等.生物化學實驗教學改革的研究與探索[J].高校實驗室工作研究,2015,(3):24~27.
[2]施鼎方,徐竟成,朱毓秀,等.開設綜合性實驗項目促進創新能力培養[J].實驗室研究與探索,2012,31(8):85~87.
[3]呂艷芳,蔡路昀,李穎暢,等.生物化學實驗教學的改革與實踐[J].實驗室科學,2015,(4):104~107.
[4]劉慧慧,遲長鳳,呂振明.開放式生物化學實驗教學改革探索[J].安徽農業科學,2015,(7):379~380.
2016-01-02
安徽科技學院教學研究項目(X2014102,X2015061);生物化學省級精品資料共享課程項目(2012gxk083);安徽省高等教育振興計劃重大項目(2015zdjy123)。
張強(1979-),男,副教授,主要從事生物化學與分子生物學的教學與研究,zq7964@163.com。
G642
A
1673-1409(2016)21-0080-03
[引著格式]張強,王松華,孫玉軍,等.應用型本科院校《生物化學》實驗課程教學改革與實踐[J].長江大學學報(自科版) ,2016,13(21):80~82.