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动物生物化学实验教学改革论文

1教学内容的整体化设计

结合科研的需要,将动物生物化学实验的内容设计进行如下几个内容的安排:首先,实验材料的选择方面,可以完全结合该课程教师的科研项目进行。如本人选取的科研材料为本地鸡8只和商品鸡8只。科研的目的是比较两个品种鸡只糖脂代谢的差异及其机制。鸡只屠宰后,其样品可用于动物生物化学教学,进行血清制备及血糖测定、肝脏或肌肉组织匀浆制备及肌糖原提取与鉴定、肝脏或肌肉组织匀浆蛋白质定量测定、血清IgG的分离纯化、回肠或盲肠食糜组织中DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳及DNA定量测定、胰腺唾液淀粉酶活性测定、肝脏脂类的提取和薄层层析分离等实验。这八个实验,同时也参照了《动物生物化学实验指导》[5]。此外,这八个实验的开展,综合考虑了朱启忠[6]于2008年提出的综合与设计性生物化学实验选题的三要素,即以某一生物大分子的性质或某一实验仪器的特性和应用或某一检测方法为研究课题。一个动物科学班共32人,分两大组进行实验,一个学期下来,这些鸡只的样品满足了他们所有的实验,并且样品还有存留,能用于下批次动物科学班学生的动物生物化学或者其他课程如动物营养学的实验。并且,实验的内容间具有前后相关性,如DNA的提取要用于后面的电泳和定量测定,而血清的制备要用于血糖的测定等。这样,学生在进行实验操作时不再嘻嘻哈哈,而是更认真对待,这样更利于得到相对正确的结果。而实验的结果,经过再次验证后能形成一篇小小的论文,题目为《本地鸡与商品鸡的肉质差异及血清指标》。

2教学过程的全员参与

以往的实验教学中,教师提前将所有试剂提前配好,学生只需要”照方抓药”[7],观察那“昙花一现”的最后一步。这种教学方法造成学生对实验的整体把握不够,思考不多[8]。而笔者倡导的全面性设计,强调每个学生从头参与所有实验过程。

2.1实验准备阶段

从配制试剂开始就强调全员。每次实验课的前30min,将实验小组成员参照需要配制的试剂种类分组,一般为1~2人一组,每组配制的试剂均不同。笔者认为,配制试剂的过程也是对学生的一种动手能力的培养。也让学生认识到,实验的准备工作对于实验的完成也非常重要。

2.2实验实施阶段

在进行具体实验操作时,每个人为1个小组,检测的样品为“独一无二”的那只鸡的样品。这样,避免了实验课里少部分人操作,大部分人“看戏”的情况。而每个人所拿到的样品都与其他人有所差异,这就要求学生认真对照书本及教师的演示,负责任地做实验,得到相对正确的结果。有的教师认为,实验就是让学生操作操作,不需要关注结果的准确性,但本人不这样认为。在真正的科研中,很多材料非常珍贵,一步不精确,导致全程失败,而材料却不再有剩余了。因此,在实验教学的开始,就应该有意识地培养学生认真、负责任地对待实验的每个步骤,得到正确的结果。以血糖测定为例,当时笔者在课堂上强调,这是需要比色的,因此所有试管都应该清洗3遍再进行实验。而有个学生偷懒,直接拿了别人“清洗”的试管做实验,最后发现她的实验结果是红色,而别人都是深蓝色。经过这次失败,以后的实验中,所有学生都会非常认真地清洗实验用具。此外强调每个学生的参与也很重要。其实学生之间是存在竞争的,只要有那么几个人做出成功的实验,别的学生尤其是女生,内心会不甘示弱,也希望自己的实验能成功。因此,在做这些生化实验时,有的学生会因为实验失败了而自动留下来从头再做。

2.3实验结束阶段

做过实验室管理的教师都知道,实验室的清洁管理是个大工程。在本校的动物生物化学实验教学改革中,笔者强调让每个学生都动起手来。把5S管理引入实验室管理。5S管理内容包括整理(seiri)、整顿(seiton)、清扫(seiso)、清洁(seiketsu)、素养(shisuke)。浙江同济科技职业学院在校内实训基地推行5S管理之后,极大提高了实训基地的管理水平[9]。在实际操作中,笔者要求学生在实验结束后对实验室进行整理,使实验台面保持干净、整洁。无任何物品,使实验试剂和实验用具都按照标签摆放到相应柜子。一方面,本校条件有限,一个班的所有实验都在这么几间实验室进行,因此如果不能及时整理实验台,会影响下一个实验的进行。另一方面,人们都有这种感觉,在干净又明亮的实验环境中心情更愉悦,实验效率更高。

2.4实验报告撰写阶段

每个学生一个样品的设置,让学生之间不具有抄袭的可能。因为每个样品的结果都有差异。又因为每人一个样品,所有学生都很关注实验结果的计算过程,计算出那个独一无二的样品的实验结果。这样,实验报告撰写阶段保证了全员参与。此外,实验报告的撰写也强调了反思这一内容的重要性,要求每个学生对整个实验的过程进行反思,即使结果错误或者没有结果,都没有关系,关键在于学生能否深刻反思,找到可能导致出错的地方,争取在下一次实验中进行调整。比如血糖的测定实验中两个组所用的空白对照不一致,导致两个组的标准曲线无法共用某些点。反思后,在下次的蛋白标准曲线测定时,各成员都关注所有步骤和使用试剂的一致性,最终即使一个组的某个点不能用,也能参考另一组的那个对应点进行标准曲线绘制。此外,为了能让学生具有探索性精神,笔者设计的实验所有结果都没有提前告知学生。这样,学生的实验结果很多,为了查明自己所做结果是否准确,他们也需要去查阅资料,对整个实验的原理进行理解,然后再形成自己的实验报告。教学过程的全员参与增强了每个学生的动手能力和对实验过程的理解,另一方面也使得将用于科研的实验数据有了很多的重复,为教学科研的有机结合打下了基础。

3实验室的全天开放

实验室开放是高校实验教学改革的重要内容[10]。而要将教学科研喻于一体,实验室的全天开放更是必须的。学生实验时一般都是他们第一次接触这个实验,因此所得数据的准确性还不足以用于科研论文。这时,可以选择一些对科研有兴趣的学生,课后到实验室再重复一次相关实验,经过实验课几个组的重复和课后的重复,这个指标的真实值基本可以确定,最终再经过教师自己的简单认证,这个值才可能用于科研论文。将教学科研喻于一体,也为本就经费捉襟见肘的二本院校节省了某些科研预实验的费用。如在检测蛋白质含量时,第一组学生用的考马斯亮蓝法,但因为移液不精准、试剂颜色太深等原因导致标准曲线无法顺利做出。因此,在第二组学生进行相应指标检测时换成双缩脲法,效果相对较好。

4结语

将科研与教学融于一体,以科研带动教学,能开拓学生视野,激发学生的科研热情和创造潜力,使学生学习从被动接受转变为主动学习[11]。而动物生物化学实验的整体化设计和教学过程的全员参与以及实验室的全天开放,不但解决了科研中人力、物力投入不足的问题,也增强了学生对动物生物化学理论知识的理解,加强了他们的创新能力和实际动手能力。今后的教学中,应逐渐注重各门学科学生动手能力的培养,为学生参与科研打下基础,更为将来他们步入社会从事相关工作打好基础。

作者:杨 灿 唐小武 宾冬梅 唐娇玉 杨 海 周东升 单位:1.衡阳师范学院 2.湖南大北农农业

参考文献:

[1]孙妍,赵海燕.本科院校教学与科研有机结合的途径分析[J].商业经济,2015(1):160-161,166.

[2]谌剑波,王伟,邓旭,等.动物生物化学实验课程改革探索[J].西南师范大学学报(自然科学版),2013,38(9):155-157.

[3]林叶,李庆章,高学军.浅谈动物生物化学科研与本科实验教学的融合[J].东北农业大学学报(社会科学版),2008,6(4):89-91.

[4]赵云涛,刘海,任鹏康,等.生物化学实验课程化的改革与实践[J].生物学杂志,2011,28(4):99-101.

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