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动物生物化学课程教学改革综述

一、加强师资队伍建设,构建高素质教学团队

加强教学队伍建设是课程建设的一项最主要的内容,教学队伍建设的质量,直接关系到课程教学的质量和人才培养的水平。动物生物化学课程组现有教授、博士生导师1人,副教授、硕士生导师2人,实验师1人。主讲教师一直坚持在本科教学第一线,教学经验丰富,水平高、质量好。课程组注重青年教师的培养,先后有2名教师被评为云南省学术和技术带头人后备人才;1人获伍达观杰出教师奖,1人获伍达观优秀教师奖;1人在荷兰Wageningen大学进行为期一年的博士后研究;在学校组织的教学比赛中,曾获一等奖2项,二等奖2项,教学成果二等奖1项,三等奖1项。本课程组师资层次清楚、结构合理,形成了以学科带头人领衔、中青年教师为骨干的教师梯队。

二、优化、更新教学内容,构建课程新体系

教学内容的改革是教学改革的核心之一。针对课程特点,结合各专业及其后续课程对动物生物化学的要求,在强调基础理论、基本知识和基本技能培养的基础上,重视前沿知识和相关学科知识的渗透,既做到在有限的时间内讲完所有的基础知识,又做到注重学生能力的培养,这就要求教师根据实际情况对教学内容进行合理整合。我们对教材内容进行分析、讨论,在课程教学内容和教学体系的组织上,紧密结合畜牧生产实际,充分考虑到学科研究的飞速发展,及时补充和更新课程教学内容。适当压缩物质代谢部分的内容,增加分子生物学、基因表达调控以及生物膜等方面的内容;突出动物科学的特点,增加蛋白质组学、蛋白质折叠与解折叠、真核基因调控、后基因组学等前沿知识,重视课程体系的整体优化[4]。在教学过程中,突出动物生物化学的特点与重点,在明确课程的知识结构基础上,处理好与其他相关学科如有机化学、细胞生物学、微生物学、遗传学和分子生物学等的关系,避免课程之间教学内容的相互重复与脱节,达到教学内容的整体优化,使学科体系由相对封闭变为开放学科体系。同时,坚持科研与教学紧密结合,以科研促教学。保证课程教学内容既传授了基础理论知识和实践技能,又反映自身的特色和优势。

三、建设精品课程为契机,改善教学条件

(一)教材建设

教材建设是精品课程建设的重要内容,是教学思想与教学内容的重要载体,也是提高教学质量的重要保证。课程组教师参编《动物生物化学》(第四版),该教材在全国大部分农业院校动物类本科教学中使用,获得广大师生的广泛好评,并于2006年被列为教育部“十一五”国家重点规划教材和农业部“十一五”规划教材,2008年获中华农业科教基金优秀教材奖。副主编的“十一五”规划教材《动物生物化学实验指导》具有较好的系统性和完整性,是一本既适合作为课堂实验指导的教师用书,又适合作为课外自学的学生用书。此外,课程组教师还主编《精编分子生物学实验指导》,副主编《动物生物化学精要•题解•测试》。出版的教材已在教学过程中应用,取得了较好的效果。

(二)教学平台建设

精品课程网站是精品课程的重要组成部分,是为学生提供自主学习的平台,为教师提供教学互动的平台,为学校提供展示课程改革成果的窗口。课程组修订和完善教学大纲、考试大纲,编写教案、教学日历、实验指导、习题集、课件等,所有教学资料均上网开放。进行网络教室建设,并通过QQ与学生进行交流。教学网站的内容既丰富多彩,又方便使用,并且反映课程建设的特色和亮点,真正成为学生喜爱的辅助学习平台。网络教学平台的建立为互动教学提供了条件,充分发挥了师生的互动性。在教学过程中,教师成了学习的组织者、指导者、帮助者。学生在老师的指导下自主学习、主动探究,提高了学习的兴趣,创新能力也得到培养。使学生能更方便更快捷地向老师求教,老师也能更有针对性地对学生进行个性化的指导,从而实现教学相长[5]。精品课程与网络的结合具有深远的意义,通过网络,精品课程的典范作用得到充分发挥。

(三)试题库建设

试题库是课程建设的一个重要环节,是教学质量评估的重要依据之一[6]。课程组教师认真研究教学大纲和考试大纲,确定知识点、重点和难点,注重课程特点,体现专业特色,完成本课程的试题库建设。题型包括单项选择题、名词解释、填空题、判断题、问答题、计算题等。题量适中,优秀学生约需一小时可以完成。经过试用,学生的成绩符合正态分布。随着教学计划的调整和课程体系改革,不断修改、删减或补充试题,逐步完善试题库建设。

四、改革教学方法,优化教学手段

(一)更新教学观念,改以往的以“教”为主向“学教并重”转化

在教学过程中,注重学生的主体地位,除了采取以语言传递为主的传统讲授法如用启发式和提问式等教学方法外,灵活运用讨论式教学法、发现式教学法、范例式教学法等方法以改善和活跃课堂气氛,充分调动学生学习的积极性和独立思考的能力,挖掘学生的主观能动性,发展学生的智力,培养学生的能力,以利于学生智慧的发展。

(二)改善教学手段

动物生物化学抽象概念多、信息量大、重点和难点多、教学难度大。课程组教师根据教学大纲、教学对象、教学内容、教学重点和难点等要素,精心制作课件,并于2012年获云南农业大学多媒体课件比赛二等奖。通过多媒体教学,可使原本抽象、枯燥的数据和学习内容转化成形象的、有趣的、可视的、可听的动感内容,大大提高教学效率和质量,调动了学生的学习兴趣,有利于学生对抽象内容的形象理解,确保教学质量达到预期效果[7]。此外,在实验室安装了多媒体设备,实验教学也实现多媒体教学;完成主讲教师的教学录像及所开设实验视频录制,并实现课件及教学视频上网,增强了学生对知识的感性认识,提高了学习的积极性。(三)教学改革研究积极开展教学研究,主持动物生物化学省级和校级精品课程以及国家农科中心“动物生化实验教学改革探索”和“动物生物化学实验CAI多媒体课件设计与制作”2项教改项目,切实提高教学质量。总结教学经验,在核心期刊发表教改论文2篇。

五、改革实践教学,加强创新和实践能力培养

(一)实验教学内容的优化

实践教学是培养学生实际动手能力、分析和解决实际问题的能力以及创新能力的重要环节。多年来,我们紧随生物化学新技术的发展,不断优化和更新实验教学内容。减少验证性实验,增加综合性实验、设计性实验比例至50%以上,建立了一套与理论教学有机结合、以培养学生创新能力为目标的分层次实验教学体系。实验内容既涵盖生物化学的几大实验基本技术,又包括基础型、综合设计型、研究创新型等不同类型和层次,同时体现实验内容的系统性、连贯性[8]。如核酸系列实验,内容包括DNA或RNA的提取,琼脂糖凝胶电泳鉴定核酸,针对某一个待扩增的目的片段设计引物,用自己提取的DNA为模板,采用PCR扩增上述特定目的片段并作鉴定,包括扩增出来的DNA片段大小、含量和纯度的鉴定等。另一个是蛋白质系列实验,内容包括盐析法制备免疫球蛋白粗品,凝胶层析除盐,离子交换层析纯化蛋白,纯化样品的鉴定等。这样设置一是使学生通过阶梯式的训练,逐步提升实验技能,形成基本实验思路和设计性实验思维;二是使学生将知识点串联起来,训练学生完整、系统地认识和掌握各项实验操作技能以及综合运用实验知识解决问题的能力[9]。

(二)开放性实验的开展

充分利用实验室优质的教学资源,尝试开展了各种形式的课内和课外开放性实验探索并积极加以实践[10]。针对课内必修实验内容,主要采取以下几种形式的开放实验:一是要求学生必须参加实验准备及对新开设的实验进行预实验;二是因特殊原因缺做或未完成实验的同学,可以补做或重做;三是针对学生的实验预习和复习开放,对常规仪器设备不熟悉的可以反复操作练习。针对课外实验,采取基于不同实验目的的开放,如实验室发布的综合设计型实训项目的开放,指导学生申报完成的大学生创新基金项目的开放,参与教师科研课题型的开放,毕业论文型开放以及创新活动小组开放等不同的形式。开放性实验的组织形式是由教师提供选题或学生自带课题,学生自行查阅文献并设计实验方案,通过审批后开始实验,教师为其提供技术指导服务,实验完成后学生写出科技论文。这种实验形式更接近于真实的科研环境,能使学生得到更为系统的学术训练,学生的团队合作精神和实验综合能力均得到极大提高。近5年来,本课程组教师指导学生完成“乌金猪背最长背肌中新基因RPS3A的克隆、序列分析及组织表达谱研究”等8项创新基金项目,指导20余名本科生完成毕业论文。

六、以“创新型人才培养”为导向,建立科学合理的考核体系

在理论课方面,根据教学改革要求,建设和完善动物生物化学试题库,采取了统一命题、统一考试(全校统考)、统一阅卷和对考试成绩进行统计分析的质量考评模式,使动物生物化学的考核制度更科学化、规范化。在总评成绩中,期末成绩占50%,期中成绩占20%,平时成绩(考勤、作业、提问、学生转换角色讲课等)占30%。通过考核方式的改革,有效提高了学生自主学习的积极性,保证了教学质量和学习效果。实验重点考核学生的规范操作、科学态度及分析问题和解决问题的能力和创新能力。实验成绩由平时成绩、期末口试、操作考试及设计性实验四部分组成。平时成绩部分占总成绩的50%,主要考核学生的实验预习、实验操作的规范性、实验数据的处理、对实验结果的分析讨论、实验报告撰写等;期末口试成绩占总成绩的15%,主要考察学生对于实验基本概念和基本理论的掌握,对实验原理和实验注意事项的理解,实验的设计原理等;实验操作考试占总成绩的15%,主要考核学生实验操作的规范性和准确性、分析问题和处理问题的能力等综合素质。上述三部分均由个人独立完成。设计性实验考核是由4至5名同学组成一组,由教师给出一个实验题目,小组成员分工合作,设计实验方案,自己配制试剂和准备实验器材、独立操作完成实验、分析处理实验结果后提交完整的实验报告,此部分占总成绩的20%,主要考察学生学以致用的能力和实验创新能力,同时培养学生的团队合作精神及科学的实验态度。这种平时考查与期末考试相结合的考核方式,一方面对学生的实验技能、实践能力等素质的考查更趋全面和严谨公正,另一方面也促使学生重视平时的实验操作并积极利用课余时间到实验室参加开放实验,自觉加强实验技能、实践能力的全面训练,从而在一定程度上调动了学生的实验积极性,促进了学生动手能力的提高和科研意识的培养。

七、教学与科研齐头并进,以科研促进教学内容的更新

高水平的教学和高水平的科研是有机结合、相互促进的。几年来我们围绕教学,结合当地资源及畜牧业发展需要,积极开展科研活动,以研促教,教研相长,做到教学、科研同步并行发展。借助于科研,将查阅文献和实验研究过程中得到的新概念、理论、方法和研究成果反映到教学中,缩短教材内容和科技发展之间的差距;鼓励学生参与教师的科研,把实验和科研结合起来。实践证明,重视科研,加强教学与科研的结合,不仅提高了教师的业务能力,而且增加了学生的科研兴趣,使学生掌握了实际操作技术,学会了科学实验方法,从而培养了学生在实践中发现问题、分析问题和解决问题的独立工作能力,提高了学生的社会实践能力、创新能力和科研能力[11]。近年来,我们在完成教学任务的同时,主持国家及省部级科研项目10余项,其中包括转基因重大专项、国家“973”前期研究专项、国家科技支撑计划子项目、国家自然科学基金、云南省自然科学重点基金项目等。获云南省自然科学奖、科技进步奖各2项。申请专利13项。近5年来,以第一作者和通讯作者在国内外学术刊物发表论文80余篇,其中SCI收录30余篇。这些科研项目的开展对我们进行教学改革起到了非常重要的促进作用。总之,精品课程建设需要长期教育教学实践的积累,是一项系统、复杂而细致的工作。我们以现代教育理念为指导,以培养创新能力为主线,以提高教学质量为核心,积极探索教学改革,充分发挥精品课程建设对提高整体教学水平及人才培养质量的促进和辐射作用,经过长期的努力,动物生物化学课程一定会在已建设成果的基础上更上一个新的台阶。

本文作者:赵素梅张永云高士争李卫真工作单位:云南农业大学

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