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摘要:本文就信陽農(nóng)林學(xué)院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題,初步從精選實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)行與常規(guī)式教學(xué)相結(jié)合的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、改革實(shí)驗(yàn)考核評(píng)定方法等方面對(duì)生物化學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探索性改革,以期提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,活躍思維,增強(qiáng)創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力,達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和提升學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型;本科院校;開放性;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新能力
1生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
生物化學(xué)是信陽農(nóng)林學(xué)院(以下簡稱“我?!保┥?、制藥、水產(chǎn)、林學(xué)、食品、植保、茶學(xué)、動(dòng)物科學(xué)類等專業(yè)本科生必修的一門重要的基礎(chǔ)專業(yè)課,該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要組成部分。但生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍面臨很多問題,主要表現(xiàn)為:受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般依附于理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)課時(shí)少,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占主導(dǎo)地位,缺少綜合性、開放性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及使用的實(shí)驗(yàn)大綱缺乏專業(yè)差異性;學(xué)生多,實(shí)驗(yàn)設(shè)備少,老師同時(shí)指導(dǎo)多個(gè)班級(jí)學(xué)生的多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;學(xué)生被動(dòng)接受老師講解,參照實(shí)驗(yàn)教材依葫蘆畫瓢完成實(shí)驗(yàn)操作,課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果分析不透徹或沒有(甚至有些學(xué)生互相抄襲),實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力、綜合設(shè)計(jì)能力和培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的目的。因此,有必要對(duì)現(xiàn)有的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行變革。
2生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
2.1根據(jù)專業(yè)特色和實(shí)踐需求優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
目前我校有7個(gè)學(xué)院20個(gè)專業(yè)開設(shè)了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不同專業(yè)使用的教材相同,開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相同,項(xiàng)目內(nèi)容依附于理論教學(xué)章節(jié)中,忽略了不同專業(yè)對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作技術(shù)的不同需求,忽視了學(xué)生個(gè)體知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知能力的差異。所以根據(jù)專業(yè)特色和實(shí)踐需要修訂了生化實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分模塊優(yōu)化。
2.1.1優(yōu)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
針對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱的學(xué)生,如茶學(xué)、林學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等文理兼收專業(yè)的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以凸顯實(shí)用性和趣味性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主,對(duì)知識(shí)的掌握重在理解,激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而非以此為基礎(chǔ)的應(yīng)用。例如植物中抗壞血酸的測(cè)定實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己選取實(shí)驗(yàn)原料如橘子、蘋果、獼猴桃、青菜等進(jìn)行分組比較實(shí)驗(yàn);酶活性測(cè)定實(shí)驗(yàn),將學(xué)生自己口腔內(nèi)的淀粉酶作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象;取口腔黏膜細(xì)胞進(jìn)行全基因組DNA提取實(shí)驗(yàn)等。這類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既激起了學(xué)生的動(dòng)手欲望,又避免了同學(xué)間實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相互抄襲。課程的興趣性提高了學(xué)生的自覺性、動(dòng)手能力和參與度。
2.1.2優(yōu)化綜合性實(shí)驗(yàn)
針對(duì)于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、考研和工作對(duì)實(shí)驗(yàn)操作需求程度較高的學(xué)生,如食品科學(xué)、植保、生物類等專業(yè)學(xué)生,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以具有復(fù)合性、覆蓋面廣的綜合性實(shí)驗(yàn)為主。如將凝膠層析法分離蛋白質(zhì)、酶活性測(cè)定、考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)蛋白質(zhì)濃度等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)合并為“雞卵類黏蛋白的制備及活力測(cè)定”。這種合并使學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)掌握透析、層析、離心、分光光度法等多種生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),更好培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合應(yīng)用的能力[2]。
2.1.3優(yōu)化以自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為主的開放性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
這部分內(nèi)容大多數(shù)都是由學(xué)生自主選題設(shè)計(jì),教師需對(duì)擬訂的實(shí)驗(yàn)方案、選定儀器設(shè)備等內(nèi)容進(jìn)行核實(shí)和討論,進(jìn)一步完善方案并予以實(shí)施。如實(shí)驗(yàn)內(nèi)容“蛹蟲草固體培養(yǎng)基中蟲草素提取、純化和藥用功能的研究”,沒有明確的參考教材,需要學(xué)生團(tuán)隊(duì)合理分工協(xié)作,查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,再與專業(yè)指導(dǎo)教師商討方案的可行性,最后經(jīng)老師認(rèn)可后科學(xué)合理地實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作。這一部分內(nèi)容既能鍛煉學(xué)生科學(xué)思維能力、協(xié)作能力和動(dòng)手能力,又能鍛煉學(xué)生的學(xué)術(shù)論文寫作能力[3]。
2.2實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
2.2.1開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與常規(guī)教學(xué)相結(jié)合
目前各大高校都在進(jìn)行生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索,普遍的措施是實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),即在時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)手段、方法以及后續(xù)的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)等全面對(duì)學(xué)生開放[4]。相對(duì)于傳統(tǒng)的常規(guī)教學(xué),開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)更能突出學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情。但根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,現(xiàn)階段的學(xué)生基礎(chǔ)、教師隊(duì)伍、實(shí)驗(yàn)資源條件也決定了常規(guī)教學(xué)模式是不可完全替代的,只有在上述各方面條件都很完善時(shí),實(shí)驗(yàn)的開放式教學(xué)才能發(fā)揮實(shí)際效果[5]。否則,可能會(huì)使本已緊張的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源更加緊張;隨著實(shí)驗(yàn)的開放,難免讓學(xué)生誤以為實(shí)驗(yàn)課不重要,反而會(huì)影響教學(xué)效果。因此,必須將常規(guī)的集中式實(shí)驗(yàn)和開放式實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。因?yàn)榍罢哂欣谟?xùn)練學(xué)生最基本的實(shí)驗(yàn)操作技能,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情,有利于引導(dǎo)學(xué)生建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng),為后續(xù)的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定基礎(chǔ)。
2.2.2豐富開放式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
根據(jù)高校人才培養(yǎng)方案及培養(yǎng)目標(biāo)要求,遵守實(shí)驗(yàn)的“基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計(jì)性”的原則選擇開放性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[6]。一是開放綜合性選修實(shí)驗(yàn):由生物化學(xué)教研組統(tǒng)一討論制定切實(shí)可行的選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容、時(shí)間、指導(dǎo)老師等信息都統(tǒng)一錄入實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),學(xué)生根據(jù)專業(yè)需求和興趣選修,每個(gè)學(xué)生選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)不固定,最低選修6個(gè)項(xiàng)目就可以獲得學(xué)分。二是開放畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):根據(jù)本科生人才培養(yǎng)計(jì)劃規(guī)定,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)于大二第一學(xué)期,學(xué)生已對(duì)所學(xué)專業(yè)有了明確認(rèn)知,完全可以開始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備,提早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。結(jié)合我校本科生導(dǎo)師制規(guī)定,相關(guān)導(dǎo)師根據(jù)自己的科研基礎(chǔ),對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的可行性進(jìn)行估測(cè)并全程參與指導(dǎo),以達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并對(duì)前期實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)估。三是開放學(xué)生自主創(chuàng)新項(xiàng)目:作為新建應(yīng)用型本科院校,學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生積極參與校級(jí)、省級(jí)乃至國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意項(xiàng)目提升自身綜合素質(zhì)。以我校王德芝教授為首的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)曾參加2015年首屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,參賽項(xiàng)目“羅山縣東信生物科技有限公司香菇膠囊菌種工廠化生產(chǎn)”獲得國家銀獎(jiǎng)。該團(tuán)隊(duì)的成員大多是經(jīng)常于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展有關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng),取得較好成績的學(xué)生。實(shí)踐證明開放實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)基地,是學(xué)生自主開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的有效平臺(tái)。
2.2.3改革實(shí)驗(yàn)室管理制度
生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)常常會(huì)接觸到一些易燃易爆、強(qiáng)酸強(qiáng)堿類藥品,倘若操作不當(dāng)就可能引起巨大的危險(xiǎn)。因而學(xué)院在原有《信陽農(nóng)林學(xué)院實(shí)驗(yàn)管理辦法》基礎(chǔ)上,制定和補(bǔ)充了相應(yīng)的規(guī)章制度,要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、所需藥品、相關(guān)大型貴重儀器提前進(jìn)行書面預(yù)約申請(qǐng),并簽訂責(zé)任書,經(jīng)實(shí)驗(yàn)教師簽字并報(bào)學(xué)院審核批準(zhǔn)后,才可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn),并對(duì)所使用的儀器設(shè)備進(jìn)行如實(shí)登記。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,教師負(fù)責(zé)對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要指導(dǎo),相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的安全和儀器的維護(hù)。
2.3加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)建設(shè)
首先,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)的容綜合性、應(yīng)用性和前沿性,要求比較精通該領(lǐng)域的專業(yè)教師來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),教師將自己的科研成果及新的理論和方法融入到日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,建立和完善與科研相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。目前我校不斷引進(jìn)高學(xué)歷、不同領(lǐng)域的研究型人才加入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍中,并為教學(xué)人員積極創(chuàng)造到國內(nèi)外知名高校和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行繼續(xù)深造的機(jī)會(huì),以提高專業(yè)技能和綜合素質(zhì),逐漸形成一支由實(shí)驗(yàn)理論教師、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師、相關(guān)科研教師等組成的結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)精湛、指導(dǎo)性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍[4]。其次,充分發(fā)揮專業(yè)社團(tuán)骨干成員的協(xié)作作用。我校專業(yè)社團(tuán)建設(shè)已很完善且成效顯著,題為《“專業(yè)社團(tuán)+企崗實(shí)訓(xùn)”培養(yǎng)高技能人才的研究與實(shí)踐》曾獲2012年河南省教育廳教學(xué)成果特等獎(jiǎng)。專業(yè)社團(tuán)除開展正常的社團(tuán)活動(dòng)以外,部分骨干成員利用課余時(shí)間協(xié)助教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、科研輔助、儀器保管以及實(shí)驗(yàn)室日常管理等??梢詮浹a(bǔ)實(shí)驗(yàn)人員及專業(yè)教師時(shí)間、空間的限制,實(shí)現(xiàn)全天候開放實(shí)驗(yàn)室,滿足開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。同時(shí),學(xué)校出臺(tái)鼓勵(lì)政策,給予參與指導(dǎo)第二課堂活動(dòng)的老師相應(yīng)的課時(shí)補(bǔ)助,充分調(diào)動(dòng)專業(yè)教師參與指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的積極性。
2.4改革實(shí)驗(yàn)考核評(píng)定方法
生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中,完善實(shí)驗(yàn)考核評(píng)定方法是一個(gè)綜合環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)成績由學(xué)生的平時(shí)成績(占40%,主要指出勤率和課堂表現(xiàn))和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(占60%)組成,完全忽略了對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中動(dòng)手能力和操作規(guī)范的考核。改革后的成績考核結(jié)合專業(yè)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分3部分:一是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)考核,包括課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫。教學(xué)中采用“學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講解+老師總結(jié)”的模式,嚴(yán)格要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中獨(dú)立和認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)完成后現(xiàn)場將結(jié)果交予實(shí)驗(yàn)老師檢查和評(píng)分,重點(diǎn)考核學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)生的參與度。二是綜合性實(shí)驗(yàn)考核,由于該部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和指導(dǎo)技術(shù)都比較成熟,考核指標(biāo)(準(zhǔn)備工作、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析和總結(jié)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫)應(yīng)規(guī)范化和常規(guī)化,重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié)。三是自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核,實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施以及論文撰寫的規(guī)范性,都是考核的重中之重。其具體評(píng)價(jià)指標(biāo)如下:文獻(xiàn)資料查閱10%,實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)15%,操作能力和解決問題能力45%,論文撰寫25%,團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力5%。第二、第三部分的考核,既能保證實(shí)驗(yàn)成績考核的客觀性和全面性,又能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性;既能培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),又能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。
作者:王銳麗 王家東 單位:信陽農(nóng)林學(xué)院 生物與制藥工程學(xué)院