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生物化学实验教学分析及建议

摘要:根据地方高校在基础生物化学实验的教学模式以及涉及到的相关教学方法和实验教学途径,结合自身多年来的教学经验,对地方高校在基础生物化学实验中还存在的一些问题进行分析,提出一些建议和教学改革措施。旨在提高地方高校基础生物化学实验教学的教学质量,引领学生真正从实践出发,通过实验的教学获得相关知识和收获专业实践能力。

关键词:基础生物化学实验;教学方法;改革措施;现状分析

基础生物化学实验是生物科学及相关专业必修的一门基础性实验课,随着现代生物化学实验技术的快速发展,生物化学已渗透到生命科学的各个领域,成为其他实验性学科和专业的基础和先导课程[1,2]。基础生物化学实验是师生共同探讨学习的一门实验学科,是扩张充实生物化学实验学者的知识面之一,能提高学生对生物化学的理解能力、对实验的动手操作、思维扩散以及观察讨论团结和实践总结领悟能力[3,4]。许多高校将基础生物化学实验作为单独的课程进行开设,然而在基础生物化学实验的教学过程中,笔者发现存在一些较为明显的问题,该文就长江师范学院生命科学与技术学院基础生物化学实验课程的现状进行了分析,并对主要问题提出相关建议和改革措施。

1地方高校基础生物化学实验的现状分析

1.1教学内容陈旧,综合性实验较少

基础生物化学实验要求学生掌握生物大分子物质的分离、纯化、定性和定量分析技术[3]。由于教学大纲陈旧,没有及时更新实验项目,教学内容主要以经典的、基础的生物化学实验为主,如:糖类的性质实验-糖类的还原作用、氨基酸的纸层析分离、蛋白质及氨基酸的呈色反应、蛋白质的沉淀反应及等电点的检测、蛋白质含量的测定-考马斯亮兰法、总氮量的测定-凯氏定氮法、氨基酸的分离鉴定-纸层析法、血清蛋白的醋酸纤维薄膜电泳、果胶的制备、维生素C的定量测定等,一些前沿的、当下常用的实验技术,如:酶联免疫法、Western印迹和高效液相色谱等,学生接触较少。由于综合性实验需要一定的经费和仪器、实验时间相对较长、需要实验老师更多投入,地方高校基础生物化学实验课程综合性实验开设的比例相对较少。

1.2经费投入有限,先进仪器设备缺乏

地方高校教学经费有限,对实验课的投入相对较少,使许多实验大打折扣,甚至无法开展。特别是一些仪器设备数量较少或缺乏,如:移液器、高速冷冻离心机、电泳仪、分光光度计、超低温保存冰箱、凝胶成像系统和高效液相色谱等。而上课的人数较多,多人共用一台仪器,或只有老师和部分同学能操作仪器,学生不得不在相应时间内几个人一组完成一组实验数据,而分小组进行实验的结果是,总有学生当观众,久而久之,部分同学就不愿意动手操作。

1.3“傻瓜式”实验,学生自主思考空间有局限

传统的基础生物化学实验教学方式是:课前教师准备好相关的实验药品、材料及仪器,上课时由教师讲解实验步骤,并由老师进行示范操作,在老师的指导下学生操作实验,实验结束后学生撰写实验报告。学生称之为“傻瓜式”实验,因为学生不用准备药品及材料,不用考虑实验的成功与失败,不用考虑为什么要这样做、有没有更好的方法,只需要按老师说的实验步骤进行就可以,学生自主思考的空间有局限。由于做实验的学生比较多,实验中老师和学生一对一进行讨论的机会较少,学生的疑问往往得不到解答,对于实验中有没有更好改进实验的办法,师生之间的交流更是少之又少。

1.4实验教学时间安排不合理

基础生物化学实验按实验项目进行,每个实验3~6个学时,学校按学时给老师算工作量,许多老师为了在规定学时上完实验课,一是尽量安排简单、容易操作的实验,减少综合性实验;二是对于实验时间较长或处理时间较长的实验,侧提前准备实验,学生只操作实验的部分内容,进而影响实验的效果。随着学生人数的增多和很多实验课程都单列成单独的课程,实验课的安排经常出现冲突,许多实验都安排在晚上和周末,导致很多同学和老师都有厌倦情绪,教学及学习的主动性较差。这样造成基础生物化学实验课程安排了较多实验,但综合性的、真正由学生完成的实验却寥寥无几。

1.5考核方式僵化,不能调动老师及学生的积极性

对学生成绩评定主要考核内容包括实验态度、实验报告和期末考试3个部分,其中实验态度占实验总成绩的20%,实验报告占40%,期末考试占40%。实验态度,主要考察完成实验预习报告情况,以及实验课学生迟到、早退及旷课情况。实验报告成绩根据实验报告的规范性,实验结果和实验现象的正确性,以及对存在问题的分析处理办法等进行综合评定。期末考试主要考察学生理论知识及对仪器操作规范性。考核的主要依据主要是以文字形式表现出来的东西,导致实验课平时多数学生抄袭预习报告和实验报告,考试背背理论和仪器操作步骤就可以过关,这样不认真进行实验操作也能得高分,忽略了对实验操作过程的考核,不能真正调动学生的学习兴趣。对教师的考核主要是完成教学时数、上交相关教学材料,对教学效果的好坏没有考核和评价。教师认真负责与否、教学效果好与坏,最后算的工作量都是一样,严重影响教师工作的积极性,也不利于教师进行教学改革与创新,因为只要有改革,必然要求付出更多。上交的教学材料也较多,如:上一门实验课要上交教学进度计划、实验试做记录、学生预习报告、学生实验报告、实验室运行记录、实验运行记录、考核方案、试卷审核表、空白试卷、学生考试试卷、成绩册、成绩登记表和试卷分析表等,如此多的材料让老师自顾不暇,哪还有心思搞改革、创新。

2基础生物化学实验教学改革建议及措施

2.1结合教师科研,加大综合性实验的比例

教师是学生的引路人和榜样,学生科研素质和创新能力的培养是以教师的科研水平和能力为前提的,一个不具有较高科研水平和创新能力的老师是不可能带领他的学生走上科研和创新之路的[4]。因此,生物化学教师,只有努力进行科学研究和探索,不断更新自身知识结构,提高自己的科研水平,并将科研内容引入基础生物化学实验,及时更新实验内容,在实验内容选取时,应多选用实用性强、综合性强的实验,才有可能开阔学生的知识视野、激活学生的思维。甚至学校可以规定基础生物化学实验课综合性实验的比例不低于多少,对于综合性实验可以加大工作量的折算系数。以综合性实验增加实验的探究性,调动学生的兴趣。

2.2增加实验经费的投入

实验室是进行教学、科学研究和技术开发的重要基地。实验是课堂教学的延伸,是理论联系实际的重要手段,是学校教学和科研工作的重要组成部分。实验室是培养学生的素质和能力的主要实践基地,实验室的建设是专业课程建设中的重要组成部分[4]。所以,学校应逐步完善实验室的建设、仪器设备和用具的配置,保证实验教学经费的投入。这样不仅有利于基础生化实验课程的建设,也可为学生提供充分的操作空间。

2.3改变教学方式,引导学生主动思考

教师在生物化学实验教学过程中要勇于创新,不断创新教学内容,不断把自己的、他人的、世界的最新科研成果融进普通生物化学实验课中,改变过去那种“照葫芦划瓢”的实验教学模式,注重培养学生主动获取知识、独立思考和解决问题的能力,形成以培养学生做学问做研究为主的新模式,这样才能在潜移默化言传身教中培育出学生科研创新的素质[5,6]。如:部分实验项目可以安排学生自己查阅资料、设计实验方案、准备药品及材料,并独立完成实验,引导学生主动参与实验。

2.4合理安排实验教学时间,多种渠道激发学生学习兴趣

合理安排实验时间,应保证实验室和教师的数量,尽量减少实验组学生的人数,保证每一个学生都能够有机会操作实验,增加学生的动手能力和独自思考的能力。打破传统的每一个实验在固定时间集中进行的设置,让实验老师合理安排时间,让学生尽量参与实验全部过程。让学生积极参与到实验中来,由被动变为主动。鼓励学生多参与实验课相关活动,如:参与实验相关的讲座、参与教师相关科研项目、大学生“挑战杯”、创新创业项目和学生科研项目等。在教师的指导下,学生独立完成生物化学相关的实验,最后完成科研任务,体会实验带给学生的苦与乐,帮助学生真正理解科学的含义,让学生从心底里改变对实验的态度,激发学生对实验浓厚的兴趣,从而由衷地热爱实验[7,8]。

2.5合理考核,调动师生的积极性

应注重实验过程的考核和综合性实验能力的考核。为了使考核更加科学合理,激发学生的积极作用,将考核方式改为综合考查学生实验能力。实验总成绩中,实验考勤占10%、预习提问占10%、实验操作占30%、实验报告占20%、期末开发性综合实验占30%。其中实验操作成绩在每次实验完成之后马上给予评定,实验报告着重考查学生的结果分析与讨论、心得体会,检查学生能否根据学过的理论知识和操作技能,对实验结果、实验方法和技术等提出自己独特的见解。开发性综合实验为选一些具有一定综合性、应用性和可操作性的题目,学生自选题目,学生自己查阅资料、设计实验方案、准备药品及材料,并独立完成实验及结果分析,根据对实验的完成情况进行成绩评定。这种方法使得学生在平时实验课上严格要求自己,重视实验操作和动手能力的提高。建立一套公正、合理、科学的实验教学评估体系,包括实验人员管理与考核体系、教师实验教学质量评价体系和学生实验教学质量评价体系。课程上采取评比竞争,让教师感到有一定的压力,从而提高教师的责任心和进取心。

3结语

生物化学是一门基础性的、快速发展的学科。新理论、新技术每时都在不断涌现,要建立能适应时代发展的生物化学实验教学模式,就必须对现有的教学模式不断进行改革和创新,这是一项长期而艰巨的任务,需要生物、化学教师不断探索,在实践中不断提炼出新的教学理念,并能够积极与大众分享,以提高高校大学生的能力素质,为国家培养出具有独立分析问题和解决问题能力的创新型人才。

作者:陈发波 单位:长江师范学院生命科学与技术学院

参考文献:

[1]李欣,赵玉红,周浩,等.基础生物化学实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2016,35(3):161-165.

[2]李宁,陈明红.生物化学实验教学改革的实践与体会[J].科技创新导报,2015(5):227-228.

[3]王进波,齐莉莉.基于应用型创新人才培养的生物化学实验教学模式探索[J].生命的化学,2016,36(3):413-416.

[4]倪志华,周艳芬,张瑞英,等.基于提高学生综合能力的生物化学实验考评体系建设[J].教育教学论坛,2016(1):230-231.

[5]吴功庆,易运红.生物化学实验教学改革与创新思维能力的培养[J].广州化工,2015,43(4):231-232.

[6]刘慧慧,迟长凤,吕振明.开放式生物化学实验教学改革探索[J].安徽农业科学,2015,43(7):379-380.

[7]赵丰兰,段永波,朱秀云,等.以激发学习兴趣为导向的生物化学实验教学模式改革[J].内蒙古农业科技,2015,43(5):139-140.

[8]杨一,张利,吉坤美,等.利用本地教学资源提高生物化学实验教学水平[J].实验技术与管理,2016,33(2):166-168.

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