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生物化学实验教学改革反思
来源查字典化学网| 2018-08-24 发表| 531 人浏览| 教学经验分类:化学论文

教学经验

生物化学实验是生物、制药专业的重要专业基础课程。针对生物化学实验教学存在的问题,该文从实验的教学内容、教学方法、考核方法等方面进行改革与探索,形成了新的教学体系。实践证明,新的教学体系提高了学生的学习兴趣,培养了学生实践创新能力,取得了较好的教学效果。

关键词:生物化学实验;教学改革;能力培养

生物化学实验是生物制药技术、药品质量安全专业开设的一门专业必修课程,它对培养学生实践技能和创新能力,养成良好实验习惯,深化学生对基础知识理解具有十分重要意义。作为一门实验课程,实验教学质量高低对培养学生分析、解决问题能力、动手操作能力、创新能力有关键性作用。长期教学实践证明,提高学生对课程兴趣,激发学生创新性,是提高教学质量的有效方式。芜湖职业技术学院生物化学课程组在近几年教学实践中,结合生物化学实验教学实际,以实践创新为导向,对生物化学实验教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了探索与改革,取得了良好效果。

1生物化学实验教学中存在的问题

1.1实验教学内容陈旧单一

实验教学内容以验证性为主,综合性实验项目少,缺乏设计性实验。实验课程内容之间关联性差,相对比较独立,综合性不强,缺乏系统性和完整性。实验内容偏向理论验证,没有体现专业特色,学生无法形成有机的知识体系,导致学生动手能力弱,不利于学生实践技能培养。

1.2教学方法简单机械

教学方法简单机械,学生缺乏主动性,不利于实践能力和创新能力的提高。传统教学模式是:实验课前由实验员按实验内容准备好所需要的实验材料、仪器设备、配制好试剂溶液。上课时实验教师详细讲解实验内容,包括实验目的、原理、操作方法和步骤及注意事项等,然后学生按照实验讲义照方抓药去一步一步操作,实验结束后撰写实验报告。这种教学方法学生不需要参与实验前期准备工作,不需要设计实验方案,只需要按照实验讲义步骤完成实验。整个实验过程学生处于被动状态,缺乏主动性和创造性,创新能力培养也无从谈起。

1.3实验考核方式单一固化、不全面

传统实验成绩考核以实验报告为主,结合出勤和实验操作情况等进行综合评分,这种实验报告+平时表现考核模式,导致许多学生把主要精力放在撰写实验报告上,甚至相互抄袭实验报告,而不是认真完成实验每一步操作,无法提高实验技能。这种忽视实验过程的考核,不能充分调动学生实验积极性,发挥学生主观能动性,同时也不能真实反映出学生实验技能水平。

2生物化学实验教学改革探索与实践

2.1改革实验教学内容,注重内容的层次性、经典性、综合性和创新性

根据学院现有实验条件,结合生物制药专业特点及课程体系的要求,对实验教材内容进行了优化和重组,自编了实验讲义。实验内容按照验证性(基础性)实验、综合性实验和设计性实验3个层次编排,建立1个既突出专业特点,又能逐步提高学生实验技能及综合创新能力的实验教学体系。实验内容选取实用性和可操作性强的实验项目,既保留经典的基础实验,又增加了有利于训练学生基本技能,掌握生化新的实验技术,培养学生创新实践能力的综合实验项目。验证性实验如:蛋白质两性性质及等电点测定;多酚氧化酶的制备和性质研究;唾液淀粉酶动力学研究等。综合性实验如:蛋白质的分离、纯化、鉴定及分子量测定;小麦种子淀粉酶的提取、纯化和活性测定;质粒DNA的提取、纯化与鉴定;植物中有效成分的提取、分离、纯化和含量测定等。设计性实验学生结合自己所学知识,以小组为单位,教师给定实验项目或自行确定实验项目。学生通过查阅相关文献资料,小组成员讨论,提出意见和思路,制定出实验方案,教师检查实验方案可行性并给予相应指导,学生独立准备相关实验药品、试剂、仪器等,最后合作完成实验。实验过程仔细观察实验现象,记录实验全过程,整理实验数据,对实验结果进行分析和讨论,最后撰写科研小论文,突出培养学生科研素质、创新能力和自主学习的习惯。通过优化实验项目,开设综合性实验和设计性实验,实验内容顺序安排上由浅入深、循序渐进,使内容分布更趋合理,规范了教学过程,体现出科学性和系统性,实验目的性强,内容紧凑连贯。学生不但掌握了理论知识,锻炼了实际动手能力,并能够运用所学知识去发现、分析和解决问题,极大地调到学生学习能动性,激发了学生参与科研的激情和潜在的创新意志。

2.2改革实验教学方法,实行多种教学模式,提高学生实践能力和创新能力

2.2.1以学生为主体,培养学生学习兴趣,提高学生学习主动性

以前实验教学采用保姆式教学方式。实验开始前,由实验教师根据讲义,配制好所需试剂,准备好实验器材;上课时,由教师详细讲解实验目的、原理、操作方法及注意事项等,然后学生照方抓药去被动完成实验,学生缺乏主动性和创造性,兴趣大打折扣,也难以实现创新能力培养。针对上述问题,我们进行了教学方法上的改革。每次实验课前,对实验内容充分预习,并写出预习报告。预习报告的内容包括实验目的、原理、实验器材、操作方法和实验步骤等。为避免课前预习流于形式,教师上课时,通过提问记分的方式进行督查,以调动学生预习积极性,同时要求学生根据预习情况提出问题,针对问题进行讲解,突出实验重点和难点。这种将学生从被动实验转变为主动实验,课前主动预习,课上主动提问,课后主动写出实验报告。通过这种实验教学方法改革,不仅提高了学生实验的积极性,而且调动了学生学习兴趣,取得了良好实验教学效果。

2.2.2采用多种教学模式,提高实践能力

实验教学方法灵活多样,教师需要结合课程的教学目标、对象和内容不同选择不同的教学方法和教学模式。如:启发式教学法、归纳式教学法、问题式教学法、讨论式教学法等[3],让学生全程参与实验教学,提高学生实际动手能力。每个学期开始时,根据班级学生人数,将学生平均分成几个值日组(每组人数控制在6人左右)。每次实验前,教师通知值日学生本周要准备的实验项目,值日学生在充分预习相关实验基础上,在教师指导下,完成本次实验项目所有前期准备工作,包括实验试剂配制、实验耗材分发、仪器设备的准备等。这样既培养了学生操作能力,又培养了学生责任感,同时也大大减轻实验教师的工作量。为了改进教学方法同时提高实验教学效率,采用多媒体辅助教学手段,让学生在有限时间内,既可以掌握基本理论和基本技能,又可以了解前沿性实验技术。在实验开始前,通过播放录像、视频、动画课件等,帮助学生掌握实验操作要领,既能活跃课堂学习氛围,同时也能加深对生物化学实验技术的理解与掌握[4-5]。

2.2.3开放实验室,开展探索研究式实验教学,提高学生创新能力

通过对生物化学实验内容优化和重组,建立了基础验证性实验综合性实验设计性实验层次化教学体系。由于设计性实验具有一定探索性,它要求学生自行查阅资料,设计实验方案,进行实验验证,分析实验现象。如影响酶促反应因素改为设计性实验,学生可自行设计温度、pH值、激活剂、抑制剂等不同因素对酶促反应速度影响。由于设计性实验难度较大,耗时较长,在有限的正常实验教学时数条件下无法完成任务。通过开放实验室,学生可利用晚上或周末时间来完成实验。学生自由组合成实验小组,各小组自行设计实验方案,选择最优的实验方法,分工合作自行配制化学试剂,在实验室指定的开放时间里自主安排完成实验。实验项目选定采用灵活多样方式,可选择教师给定项目,或根据自己的兴趣自主选择实验项目,或利用教师的科研项目进行实验性研究。开放性实验教学可充分利用现有的实验室资源,采用学生为主,教师为辅实验教学方式,培养学生动手能力、创新能力、独立分析问题和解决问题的能力以及团队合作精神,为学生将来独立工作与研究打下良好的基础[6]。

2.3改革考核方式,完善成绩评定标准,增强综合素质

实验考核是实验教学中重要环节,是培养学生创新能力重要手段,同时在一定程度上作为评价教学效果的依据[7]。科学完善的成绩评价标准可以客观公正反映出学生实验操作真实水平,激发学生学习的动力,提高学习的积极性和主动性。为了使考核更加公平、科学合理,需对传统考核方式进行创新,将传统考核方式改为综合考查学生实验能力,避免重实验报告、轻实验过程考核,制定出一套较完善成绩评价标准。实验总成绩由平时成绩(40%)、实验操作考核成绩(40%)、实验理论考试成绩(20%)3部分组成。平时成绩包括考勤(5%)、预习提问(5%)、课堂表现(20%)和原始数据记录与实验报告(10%)。其中课堂表现主要考核实验过程中实验态度、实验操作能力与团结协作能力;实验报告着重考查学生能否根据已学的理论知识对实验数据与结果进行分析讨论。实验操作考核主要选取基本操作和能力验证两方面,短时间内完成操作来设计实验操作考核题目。在规定时间内,采用一对一操作,现场评分方式进行考核。实验理论考试采用笔试方式主要考查学生对所做实验的原理、步骤、结果的理解和分析问题能力以及解决问题能力。改革后考核方式大大激发了学生学习主观能动性,学生普遍端正了学习态度,更加重视整个实验过程,包括课前预习准备、课堂提问、实验过程、课后实验报告等,从而促进了学生在平时的学习中既重视实验的基本操作,更要注重创新能力的培养与提高。

3结语

在当前高等教育大众化背景下,培养高技能创新性人才是高等职业教育发展必由之路。以培养学生创新实践能力为导向,通过对生物化学实验课程改革与实践,取得了良好教学效果。学生学习兴趣得到了激发,学习主观能动性明显提高,动手能力显著增强,创新能力不断提升。通过改革学生端正了学习态度,表现为实验课前,学生能够积极主动地预习实验、准备实验;实验课中,能认真观察实验现象,记录实验数据,独立完成实验项目;实验结束后,能主动查阅相关资料,解答实验过程中出现各种问题。通过实验,学生思考、观察、分析和独立解决问题能力得到了锻炼,严谨的科学态度得到培养,养成了良好实验习惯,综合素质得到了显著提高,为后述专业课学习奠定了坚实实验基础。实验教学改革是一项长期艰巨的工作,如何提高实验教学质量,使生物化学实验教学真正适应专业培养目标和创新能力培养的需要,还需要进一步探索与实践。

参考文献

[1]向玉勇,汪美英,殷培峰.改革生物化学实验教学培养学生的科研素质[J].黄山学院学报,2011,13(3):124-127.

[2]王海鸥.生物化学实验教学改革的探讨与实践[J].实验室科学,2017,20(4):158-160.

[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]郑义,陈宏伟,曹泽虹,等.基于卓越计划的生物化学实验教学改革[J].当代教育理论与实践,2015,7(7):82-84.

[5]李欣,赵玉红,李小菊,等.基于拔尖人才培养的生化实验教学改革初探[J].实验室研究与探索,2017,36(5):184-191.

[6]任会学,姜佳慧,任雪莹,等.开放性生物化学实验课程教学方法改革研究[J].山东建筑大学学报,2016,31(3):302-306.

[7]王蕾,郑晓珂,汤红琴,等.生物化学实验课程考核方法及评分标准的探讨[J].中医药管理杂志,2012,19(12):1118-1121.

作者:吴昌术 曹侃 朱广双 单位:芜湖职业技术学院生物工程学院

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