生物實驗教學計劃范文

時間:2023-04-12 11:52:48

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生物實驗教學計劃

篇1

關鍵詞: 生物實驗教學;資源;優化

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)05-0239-02

0引言

青島農業大學生物實驗教學示范中心承擔著全校生物類基礎課和專業基礎課程,還承擔著生物技術和生物科學兩個專業的專業課程。每年為生物學、作物學、植物保護學、園藝學、水產學、工學、化學、動物學等8個一級學科的23個本科專業開設34門課程,每年計劃教學實驗人時數30萬以上,同時還對學生和教師預約開放,開放人時數達20萬左右。所開設的課程是其以后專業學習的基石,因此增加教學投入,改善教學條件提高教學效果對我校的人才培養起著極其重要作用。

從2009年開始,我校實行大類招生,培養方案有了較大的改變,基礎課程進行了調整,如按舊的培養方案,動醫、動科等專業不開設《植物學》這門課程,大類招生后生物類學生均開設此門課程,2009年開設班級達50個,比2008年多出20個班級;農學、植科等專業按舊的培養方案不開設《動物學》課程,大類招生后生物類學生同樣均開此門課程,2009年開設班級達34個,比2008年多出19個班級。人時數的顯著增加,使原有的儀器設備數量已無法滿足新的需要;同時按照新的專業培養方案的要求,將有5%-10%的實驗項目被更新,特別是創新型實驗項目,更需要相應的儀器設備與之配套。而我校財力有限,能夠爭取的建設項目也不多,因此如何充分利用現有資源,挖掘其最大潛力,進行優化組合,發揮其最大效能研究具有極其其重要現實意義。

1實驗教學管理體系的優化

實驗室管理是綜合性很強的工作,完善實驗室各項規章制度,推行實驗室管理工作的標準化、規范化、科學化[1]。

生物實驗教學示范中心原只要中心主任1名、實驗室管理人員15名進行全面管理。優化后設置主任1名,副主任1名,實驗室負責人6名,均為具有高級職稱或碩士研究生以上學歷。實驗管理隊伍仍然是16名,但分工明確、責任到人。管理體系的優化,加強了對實驗室的日常管理,有效的加大了生物中心的管理力度,實驗教學資源的使用和管理更加高效而有序,五年來未發生一起實驗教學責任事故、保障了中心實驗教學任務的圓滿完成。

為了提高整體管理人員的業務素質,我們嚴控用人關,要求碩士研究生以上學歷,同時鼓勵在職讀研。經過五年的建設,研究生以上學歷人員所占比例由原來的50%提高到81%。中心還不定期邀請有關儀器廠家及商來中心講學,介紹儀器設備的使用、維護和保養知識,不斷提高實驗管理人員技術水平。

同時為了穩定實驗技術人員隊伍,出臺了一系列政策,如實驗技術人員勞動津貼比相應職稱其它崗位的高10%等。實驗技術人員的工作熱情得到了提高,近三年來,實驗技術人員隊伍穩定,未有要求調離實驗技術工作崗位的。中心制定了各項規章制度,定期對實驗室管理人員的工作量、工作業績和教學服務水平進行考評。考評結果與津貼效益掛鉤,更激發了職工的工作熱情。

2按功能整合實驗室,優化了儀器配置

大學教學資源的整合是指大學將其有限的人力、物力、財力等資源進行調整協調優化和重組。既采取一系列的方法和手段,對各種教學資源進行開發,對現有資源進行配置和重組,以提高資源的利用效率[2]。

中心原有的實驗室設置是按學科進行,儀器設備分散,重復購置嚴重,使有限的教學資金難于滿足教學的需要,效益較低。

我們打破原有的設置,逐步按功能組建實驗室。目前建立了8個顯微鏡室,其中1個是數字網絡互動顯微鏡室。2個電泳室、2個分光光度計室、2個基因工程室、1個無菌操作室、1個植物標本室、1個組織培養室、1個細胞培養室等。

隨著實驗室的功能化,實驗設備也進行了調整。如把生物中心的各類分光光度計調轉到分光光度計室;把各類電泳槽和電泳儀調轉到電泳室等,同時對現有資源,中心進行宏觀掌控,必要時進行統一安排。如顯微鏡室,不僅要完成植物學的實驗教學任務,同時還要完成動物學、細胞生物學、植物生理學等課程的實驗教學任務。原中心所有實驗室承擔的實驗教學任務都需要冷凍離心機,如果按實驗室配置,需要16臺方能保障正常的實驗教學,而本中心只有6臺冷凍離心機用于本科實驗教學。為了完成實驗教學任務,開學初,中心統一安排實驗項目順序和設備,基本滿足了教學要求,提高了儀器的使用率,保障了實驗課的順利開出。

實驗室與設備資源的優化,改變了教學資源浪費的情況,充分利用了現有的儀器設備,提高了利用率,最大程度發揮設備設施的資源潛力,以最小的投入換取了最大化的效益。

3優化實驗教學體系,提高實驗教學質量

為了加強實驗教學,按照能力培養的要求,把部分實驗教學內容從理論課中分離出來,獨立安排實驗教學新課程,建立了獨立完整的實驗課教學體系,如微生物學實驗、遺傳學實驗、植物生理學實驗等。

對實驗內容進行系統優化組合,推陳出新,保證每年都有新的項目。調整了課程設置,改進了實驗指導方式,積極利用現代教育手段進行指導,培養學生的動手能力和創新精神,促進實驗教學質量的不斷提高。

大類招生以后,植物學、動物學實驗人數增加,兩門課程均為基礎課,實驗人數多,都需要用到顯微鏡,為了保障實驗教學的順利進行,我們協調有關單位,對動物學的實驗課程進行了調整,由第2學期開課,調整為第1學期開課,避開植物學開課時間,既提高了實驗室、設備的利用率,又保障了實驗教學任務的完成。

在實驗課程建設上,通過疏理、合并、更新實驗項目,實現兩個貫通:即縱向把基礎課、專業基礎課、專業課的實驗內容上下貫通;橫向上將相近門類課程的實驗內容左右貫通。鼓勵實驗指導教師開發新的綜合性、設計性實驗,如《細胞學實驗》在資源優化前,只開設簡單的制片實驗,資源優化后,設備共享,新開設2個綜合性實驗項目。

探索多種形式的實驗考核方式,考核學生基本操作技能、實驗原理的掌握和實驗現象、結果的分析。使學生真正體驗到實驗教學與理論教學一樣重要。培養學生的科學實驗觀念,讓學生掌握相應的實驗技術和技能。

4資源共享、實驗室開放

實驗室是培養創新人才的場所,除了提供良好的實驗條件外, 還必須具有獨立運作、用于開放的實驗教學工作機制和時間[3],學校制定了實驗室開放和大型儀器共享使用辦法,為實驗室的開放運行提供了制度保障。同時也為實驗室管理者制定了相關的激勵政策,如規定每一位畢業實習的學生,在實驗室完成論文,其導師需拿出0.5個工作量分配給實驗室管理者。這一規定不但是保障了實驗室管理者的利益,也明示實驗室管理者,實驗室是開放管理,實驗室在完成實驗教學計劃任務的同時,有義務為教師、學生開放。更激發了青年教師科研的熱情,使其有科研的場所,有儀器可用,為以后的申報項目,打下良好了的基礎。

學生創新項目的設立和導師制實施后,大二學生即可進入實驗室,通過與導師協商,自主選題,這樣不但能讓畢業論文有課題支撐,而且為做好畢業論文提供了更充足的時間。各類研究室、研究所、重點實驗室對大四學生全面開放,他們在工作和讀研前就可以提前受到良好、系統的科研訓練,為今后的科研和工作點定了堅實的理論和實踐基礎。

中心每年接受近200余名學生的本科畢業實習和若干名創新立項的學生;接受400余名學生,完成課程論文。另有120余名研究生的部分工作也在教學實驗室進行。

總之,實驗教學資源的各個組成部分,對中心的發展及學生素質的提高有著重要意義。生物資源的優化更好的服務于中心的實驗教學,使管理與教學水平都有了較大的提高。但同時也存在著一些問題,如實驗室管理更加困難,實驗室和儀器的安全存在一定的隱患、各功能實驗室的計劃實驗任務尚不均衡等等,還需要學校有關政策的配套和支持及在實踐中進一步的研究與完善。

參考文獻:

[1]吳碧丹.實驗教學資源優化配置的思考[J].實驗室研究與探索,2007,11(26):121-125.

篇2

關鍵詞:新生 知識結構 無機化學實驗 實驗教學 改革

化學是一門實驗科學,它的產生和發展,實驗貫穿始終。因此,化學實驗教學是整個教學工作的重要組成部分,它與理論教學相輔相成,是培養新世紀人才的重要環節。然而,實驗教學在我國中學化學教育中是最薄弱的環節。調查表明,從地方招收的新生中,有未動手操作過簡單實驗的,甚至有未進過實驗室的,實驗雙基嚴重短缺。而我們的生源大多數來自西北五省,用于化學實驗教學的經費遠不敷需要,于是就有黑板上做實驗的教學情形。而無機化學實驗是化學、生命科學、醫學專業學生入校后學習的第一門實驗課,也是大一學生第一學期的必修課,它不但為后續課程如分析化學、有機化學的學習奠定了良好基礎,也為學生以后自己從事科研或教學工作打下了基礎。良好的實驗習慣、規范的實驗操作、嚴謹的治學態度和科學的思維方法等的養成,都是從這里邁出第一步的,這個階段對學生的成長來說是至關重要的。但無論從學習方法還是思維模式,新生都尚未脫離中學教學模式。如何使新生盡快適應由高中到大學的教材、教法及學習方法、技能等方面的轉換,筆者結合自身的教學經驗與體會談談無機化學實驗教學方面的體會。

無機化學實驗課程的基本教學目標可以歸納為四方面:訓練學生具有良好的實驗室工作習慣;訓練學生的基本實驗操作技術和技能;印證深化相應無機化學理論課程的內容;培養學生有獨立進行實驗研究工作的初步能力[1]。新教材的教學內容有了較大的變化,教學目標有了更高的要求,如何在現有的實驗條件下更好的達到以上要求,我們相應做了以下幾方面工作。

1.重視第一堂實驗教學課

無機化學實驗內容由各學科的基礎知識和基本技能構成,包括基本知識和基本操作、基本化學原理、基本元素化學、無機化合物的制備及綜合設計五大部分內容。而且,實驗涉及的試劑和玻璃儀器較多。無疑,嚴謹的實驗態度、規范的實驗操作、科學的實驗學習方法的教學和實驗室的安全教育是第一課的主要目的和內容。但是,如何把這些體現在今后的實驗學習的行動綱目和指標體系中,使學生學有指南、行有方向、做有方法、動有規矩,通過近年來實驗教學改革實踐經驗,上好第一堂實驗課非常重要。因此,應針對不同專業的學生及生源進行認真的、多方面的、詳細的備課,為了達到以上教學目的,準備一些課件也非常必要。

2、認真預習實驗報告

無機化學中化學元素的基礎知識、無機反應的生成物判斷必須依據實驗,且須記憶。在無機化學實驗課的教學中,怎樣才能既培養和鍛煉學生的動手能力又能使學生更好地理解和記憶化學知識呢?我們的方法是首先要求學生在每一個實驗之前,必須預習,并清楚地寫好預習報告,實驗時只準帶預習報告進入實驗室做實驗。教師在上課前認真檢查,同時對實驗內容和儀器使用進行簡單提問,符合要求才準予進入實驗室做實驗,對于預習不充分的學生,應該請他們暫時離開實驗室,待補上以后再進行實驗。這樣,在措施上保證重視預習報告,學生能較好地獨立實驗,確保了素質教育主體性的貫徹。

3.積極關注教學環節

在實驗中培養學生規范化的操作是必須的,是最基本的要求,也是無機化學實驗教學的重點。無機化學實驗在培養學生嚴謹的科學態度、正確規范化的操作技能和良好的實驗習慣等方面起著關鍵性的作用。因為,無機化學實驗教學的好壞,將直接影響到學生對本專業的興趣、實驗習慣及實驗技能的培養,也關系著今后專業實驗課的開設效果。所以,在重視理論教學的同時,必須加強無機化學實驗課的教學,特別是重視對學生基本技能的訓練,使學生掌握基本的實驗方法和操作技能,培養學生實事求是的科學態度、良好的科學習慣和科學素養。在實驗條件允許的條件下,最好一人一組。因此,給大一的學生授課要特別注意觀察學生能否規范準確操作,要讓學生明白對于實驗課來說,過程重于結果,對于一個失敗的實驗,只要能找到失敗的原因同樣是成功的。對于化合物性質實驗課,我們把教師的講解、提問、總結放在學生實驗結束以后進行,以此來強化學生對實驗現象及化合物性質的進一步理解和記憶;對于化合物制備實驗課,教師的講解、提問、總結放在學生實驗之前進行,以強化學生對化學基礎合成知識和實驗正確操作的理解和提高。

4.科學應對實驗課改革

實驗教學是教師指導學生用實驗手段進行觀察、探索和創新,從而培養學生實驗能力的教學過程。通過實驗教學既要達到鞏固基本理論知識,又要達到拓展知識、開發智力的目的。新課程理念強調學習方式的特征是自主學習、探究學習和合作學習,是讓教材內容更好地激發學生的探究熱情和認知欲望,使教材內容同學生的經驗與體驗建立聯系,搭建教材內容通向學生生活世界的橋梁,從而使教材內容更切合學生的心理特點,激發他們的聯想與創意。一個行之有效的方法就是開放實驗室,給學生創造良好的學習環境和氛圍,滿足可以自己動手操作的條件,保證學生自主安排時間,而且要有專業的指導教師。開放實驗室就會面臨經費問題,而選擇微型化學實驗是解決這個問題的很好途徑。微型化學實驗儀器微型化、操作簡捷、經濟省時、安全便攜[2],在化學實驗教學中,不但有較好的實驗效果,而且能極大減少實驗的“三廢”,是可持續發展戰略在化學實驗教學中的具體體現。因此,選擇微型化學實驗可以滿足更多的學生來加強規范操作和技能培訓。為了有效地開放實驗,提高技能培訓,可以根據實驗條件和學生的需求,列出一系列相關的研究性課題供學生選擇,這樣在加強規范操作、技能培訓的同時,提高了他們的實驗能力、創造性能力。

總之,化學實驗教學有其自身的特征和規律,采用科學的教學方法去認識、理解、創新,建立“以學生發展為本”的教學模式,是實驗課教與學的總目標。我們所嘗試的這種實驗教學模式,從形式上看是一種學業結構評價模式,實質上是一種系統的指標實驗學習模式。實踐證明,該教學模式可使新生盡快擺脫中學學習模式,為日后的實驗教學活動順利進行奠定基礎,增強自身實驗學習的適應性,促使實驗教學質量明顯提高。在無機化學實驗課以后的教學中,要堅持不懈地實踐、改革、探索,繼續努力提高教學水平,為培養高素質的新世紀建設人才貢獻力量。

參考文獻:

篇3

生物化學實驗技術課程涉及的知識面非常廣,在實驗開始前,由任課教師及實驗技術人員就實驗過程中相關的基本理論、知識要點、難點做歸納與總結,形成試題冊,利用學生業余時間開展知識問答競賽,幫助學生充分理解、掌握生物化學實驗理論知識與技能,激發學生學習興趣及參與實驗的“主人翁”意識和主觀能動性。該實驗課程是生物技術、動物醫學等專業的基礎實驗課程,一般在大學第三學期開設,此時學生對生物化學實驗室里儀器設備的使用方法及實驗試劑的配制知之甚少;因此,有必要進行統一的培訓。儀器主要包括自動部分收集器、電泳儀、離心機、超凈工作臺、紫外分光光度計、記錄儀、水浴鍋、紫外分析儀等。實驗開始前,由實驗技術人員制訂儀器簡明操作手冊,并進行示范操作與講解,學生反復練習,在教師的指導下牢固掌握儀器的使用方法和注意事項,為后續生物化學實驗的開展及將來的科研工作打下堅實的基礎。

2重編實驗教材,優化教學內容

隨著生命科學的快速發展,新的生物化學技術不斷涌現,使生物化學的理論知識、研究方法和內容不斷推陳出新;因此,對生物化學實驗教學內容提出了更高的要求。為此,我院生物化學教研室組織經驗豐富的專家、教授、青年教師共同編寫了《生物化學實驗技術》,本書刪除了一些陳舊、過時的實驗,增加了一些與生物技術、動物醫學等專業應用緊密的新實驗。同時將本實驗室常規儀器設備的操作方法、注意事項,常用試劑的配制及保存,常用蛋白質等電點、分子量及常用生物化學詞匯及縮寫寫進本書,以方便學生日后的查閱與應用。傳統的生物化學實驗教學內容多為一些基礎性、驗證性的簡單實驗,教學目的過于“單一化”、教學方式過于“程式化”,這種教學方法容易導致學生思維定勢、機械操作,實驗興趣不高,為此我院加大了綜合性、設計性實驗的比例,加強實驗的系統性學習,建立了一個既能培養學生基本實驗技能,又能提升學生綜合設計能力的實驗教學體系。以“小牛血清免疫球蛋白分離、純化及鑒定”為主題,開展了如下實驗項目。

3改進實驗教學方法,突顯學生主體地位

3.1使學生學習變被動為主動

以往的實驗教學多是教師講解,學生模擬、驗證,被灌輸的“填鴨式”教學模式,雙向交流較少,學生積極性不高,無法滿足培養高素質綜合性人才的需求;因此,把學生放在一個主動學習的位置上是極為必要的。實驗開始前,將學生分成幾個小組,讓學生親自參與實驗的各個環節,包括試劑的稱量、配制、高壓;實驗材料的包裝、滅菌;實驗儀器的調試、校正;預習報告的書寫;實驗原理及操作重點環節的思考和討論等。通過主動參與實驗,既培養了學生“主人翁”意識,又鍛煉了動手操作能力,培養了團結協作的精神。

3.2多媒體技術和虛擬實驗的建設與應用

多媒體技術能有效地將聲、色、動畫相結合,使多媒體教學生動、形象、直觀、具體、動靜結合、色調鮮明,現已是一種普遍的教學手段。利用現有的教學設備資源制作多媒體課件、演示實驗動畫、教學視頻等,同時,利用網絡資源,搜集國內、外實驗課相關素材,開拓學生的視野。吉林大學網絡虛擬實驗建設項目完成的“雙向電泳實驗技術”等微實驗已應用到實驗課教學中,教學效果突出,虛擬仿真實驗打破了時間、空間的束縛,為學生自主學習創造了良好的機會。

3.3舉辦生物化學實驗報告會

生物化學課程是專業基礎課和必修課,學時多,學分高,理論性及實踐性極強。學生通過查閱大量國內、外文獻,結合目前生物化學先進的技術熱點和研究內容,自選題目,獨立完成PPT;邀請生物化學教研室的教師,利用業余時間組織學生進行匯報和交流,同時,教師給予相應的指導和總結。通過舉辦報告會,使每名學生都有機會展示自己,開闊了他們的視野,鍛煉語言表達能力的同時,也增強了他們的自信心,提高了學生學習的積極性、主動性。

4開放實驗室,給予學生更多的選擇

實驗課的教學目的是讓學生把學到的理論知識應用于實踐。鑒于課堂學習時間及資源的局限性,有必要將實驗室對外開放,鼓勵學生積極申請吉林大學“大學生開放性、創新性實驗項目”,創造條件讓學生將好的實驗項目和想法得以實施。例如豬脾臟胰蛋白酶的提取及鑒定;蚓激酶的提取、純化及檢測;胰蛋白酶比活力的測定方法比較;梅花鹿鹿茸多肽的提取及應用等實驗項目均得到了很好的開展,并順利完成了結題鑒定。實驗室的開放是實驗課計劃內學時的一個強有力的補充,使學生有了更多的自和獨立完成實驗的機會,激發了學生的創新思維和意識,培養了學生的科研思路。

5教學改革實施的效果分析

改革后的實驗教學內容不再是簡單的、單一的驗證實驗,而是一環扣一環的連貫性很強的綜合性實驗。多樣化的實驗內容提高了學生對生物化學實驗技術的理解和應用能力,深化了對生物大分子的性質、提取、純化及檢測等理論知識的學習;教學手段的改革使學生的實驗態度變被動為主動,增強了實踐過程中的責任感,培養了學生實驗動手操作能力;實驗室的開放使學生能夠合理安排時間,將科研設想得以實現,部分優秀的本科生順利完成了開放性創新實驗項目,撰寫研究論文并公開發表。通過對2012級、2013級和2014級生物技術專業及動物醫學專業共約400名學生開展實驗教學效果滿意度調查結果表明:95%的學生滿意新的教學模式,5%的學生提出了新的建議和想法,在后續的實驗教學中有待進一步的改進。

6小結

篇4

【關鍵詞】生物實驗 教學 強化實驗 規則和技能

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學。許多生物現象只有通過實驗才能得到解釋,各種生物體的結構必須通過實驗才能觀察清楚,生物學的理論也是人們通過實驗總結出來的。所以實驗教學在生物教學中占有非常重要的地位。由于歷史等原因,我國的生物實驗教學起步較晚,以致重知識、輕實驗,重理論、輕實踐,學生的“高分低能”現象至今仍相當嚴重。隨著教育的改革,在新編九年制義務教育生物教學大綱中,注重了理論和實踐相結合的原則,教材內容突出了實驗內容多,實驗形式多,實驗要求多的特點。這樣,學生動手參加實驗的次數和機會多了。當然,如果教師不注意對學生進行實驗規則和技能的教育,不精心設計好實驗的內容、步驟和項目,學生不明白實驗目的、要求和要注意的事項,則不僅效果不好,甚至會出現實驗秩序亂,自然無法達到應有的實驗目的。在生物實驗教學中,為使每個實驗達到教學大綱的要求,必須加大生物實驗教學的力度,強化實驗規則和技能。我的做法和體會是:

1.首先要加強組織紀律教育

“沒有規矩,不成方圓”。實驗室守則和實驗規則是上好實驗課的保證,為了培養良好的實驗習慣,使實驗順利進行,必須向學生強調遵守實驗室守則和實驗規則的重要性。并要向學生講清道理,反復教育,使學生明白并自覺遵守,保證實驗室內環境安靜。要求學生不到下課時間,不準擅自離開實驗室。如本人實驗完畢或有事要離開,須報告教師。總之,要養成有組織,有紀律的實驗習慣和良好作風。

2. 要關心愛護教學儀器,節省實驗材料

在做每個實驗前后,要求學生一定要養成洗手的習慣,以免實驗時沾污實驗儀器和試劑、樣品、標本,從而引起實驗誤差,同時還要求學生不應做與本實驗無關的動作,以免損壞實驗儀器,甚至發生意外事故。要節約實驗材料,如在制作洋蔥表皮細胞臨時裝片,只要取一張洋蔥表皮就夠了,不必取大塊,另外如擦鏡紙、吸水紙,大頭針和各種試劑等也要節約使用。嚴禁將教學器具如鑷子、放大鏡、剪子等帶出實驗室。同時為保證實驗用品、材料、儀器不丟失,在實驗前分發給每個小組一份實驗儀器、材料登記表,要求學生在實驗前后核實,并填寫本節課的實驗名稱、日期、班級和組別等,最后要簽名,以示清點核實無誤并承擔責任。實踐證明,在實驗中對學生進行愛護關心儀器和經常節約實驗材料教育,有助于培養學生愛護公共財產,艱苦奮斗,自力更生的精神,有利于調動學生上好實驗課的積極性。

3.要有實事求是和富于探索的科學態度

要求學生在做實驗的同時,一定要做好記錄,如果一個實驗小組兩人,則一人做實驗,一人記錄,下一次實驗互相對調。實驗繪圖要求學生實事求是照看到的實際畫,在實驗課中完成。如在解剖鯽魚時,有的同學發現魚的心室和動脈球的搏動位置在心房的上方,而在生物教學掛圖中,心室位于心房下側,在心室前端有一白色的動脈球,這就要按實際看到的畫。又如初中生物課本中,用顯微鏡觀察[人的口腔上皮細胞裝片]實驗,而在實驗報告冊上則要求,觀察人的口腔上皮細胞要用0.01%亞基藍溶液作為染色劑,如果此種試劑一時買不到,不進行染色,人的口腔上皮細胞透明度大,那么在顯微鏡下很難看清其細胞膜和細胞核等。為了觀察清楚,這時可提示學生是否也可用稀釋的碘酒或墨水作為染色劑,觀察人的口腔上皮細胞裝片,學生試著做了結果很滿意。人的口腔上皮細胞被染成黃(紅)色,細胞膜、細胞質、細胞核看得很清楚。細胞周圍空間呈白色,圖像很清晰。再如有些同學,即使不用牙簽輕刮口腔上皮,用一滴口水,處理后也可找到口腔上皮細胞,這又是為什么?等等。從而培養了學生獨立探索和實際操作、制作能力,培養了學生觀察思維、動手能力,培養了學生嚴謹的科學態度。

4. 預習好實驗內容,明確實驗過程

只有讓每個學生弄清了每個實驗的內容、操作步驟、注意事項、實驗目的和每個實驗的全過程,這樣學生才能做到心中有數,進入實驗室才能有條不紊地進行實驗操作。同時對于難度較大的實驗,教師要事先進行實驗難點和要點的講解,以使學生掌握要領,使實驗達到預期目的。如制作臨時裝片,練習使用顯微鏡,對初中一年級學生來說有一定困難,教師可事先在課外興趣小組活動時培養好骨干,再由這些骨干學生去輔導帶動其他同學做好實驗,在練習使用顯微鏡時,就要特別強調其使用方法和操作要領。如順時針調節粗調節輪時,使鏡筒緩慢向下,這時頭應向左側偏下,眼光與裝片在同一水平面上,眼要特別注意物鏡下降的位置,當物鏡靠近裝片時停止。這時用左眼從目鏡觀察,同時右眼也要睜開,用右手逆時針方向轉動調節輪,使鏡筒慢慢上升,直到對準焦點,看清物像為止。再轉動細準焦螺旋,來回調節,使看到的物像更加清晰。千萬不能違反操作規程,下降鏡筒時,一定要從旁注視物鏡,防止物鏡碰到蓋玻上,損壞玻片標本和物鏡。教師也可以用兩臺顯微鏡示范,一臺是已經對好光了的,另一臺則是已找到標本清晰圖像的,讓學生觀察后做模仿。

5.做好實驗小結,啟發學生自我評價

實驗結束前,用3-4分鐘時間讓一些實驗認真、觀察細致、操作熟練、清楚實驗步驟和實驗目的、正確掌握了實驗技能、并實驗成功的同學簡單談談收獲、體會。也可由教師或者同學給予肯定評價和鼓勵。反之,一些實驗做的不好的同學或看不到實驗結果的同學可談談失敗原因和要吸取的教訓。如有的同學也可能是因為怕麻煩、怕臟、怕腥味等原因而不愿意做實驗,以至實驗效果不好或無結果,為此教師也要幫助其克服怕麻煩、怕臟、怕腥味的嬌慣心理,自覺做好實驗。最終要使學生懂得生物學是一門實驗科學,實驗、觀察、標本的采集和制作等在生物學教學中有著十分重要的地位。

篇5

高等專科無機化學實驗教材里有必修的基礎實驗29個,選做實驗9個,綜合和設計實驗5個,還有無機化學實驗的一般知識和基本操作。在這些實驗教學過程中,有著豐富的內容和廣泛的途徑,適用于培養學生的實際操作能力、科研基本能力和創新能力。為培養出21世紀社會發展需要的創造型人才,本文從以下三方面對學生能力的培養進行探討。

(一)加強實驗操作能力的培養

本人在多年的實驗教學中發現,學生的實驗動手能力是一個薄弱環節。為了培養學生實驗操作能力,指導老師應該做到:

1.對學生要進行認真求實的、嚴謹的科學態度等方面的教育。如加強辨色及辨味等專項訓練,發現有些學生辨識能力差的,通過訓練使他們準確表述出物質的顏色和氣味,不能含糊不清地把無色說成白色,把棕色說成褐色,等等。讓學生自己動手多練,使化學實驗技能基本功和操作技能達到規范化、熟練化,盡可能達到標準化。

2.加強實驗過程的指導。實驗過程是學生獲得知識和技能的有效途徑。學生動手實驗前,教師可通過對學生提問或做演示,強化學生對實驗成敗關鍵和基本操作的理解。在實驗過程中,教師應切實發揮主導作用,嚴格要求,耐心指導,認真觀察學生每一步操作,發現問題和不規范的操作要及時糾正并給予示范。根據學生的不同情況因材施教,隨時提出問題讓其回答。因為每一個實驗現象的產生,都可以變成一個問題,問題解決了,實驗現象的印象也就深刻了。

3.要引導學生掌握一些規律,不同類型的實驗要抓不同的重點。“氣體制備實驗”重點是用什么裝置、安裝位置、何種試劑、劑量多少、操作程度及收集方法。而“物質性質實驗”著重于條件和現象。有的反應現象不易觀察,不易分辨,必要時要進行對比觀察。對比觀察是以擴大背景與現象的“反差”而快捷地解決現象不明顯這個問題為目的。對比觀察有屏襯對比、實驗對比和空白對比等三種。如(實驗十六)觀察Cl2的顏色,就是在集氣瓶后放一張白紙作屏襯對比。舉手之勞就可以快捷解決觀察Cl2顏色不明顯的問題;(實驗二十四)比較K、Na金屬性就是用金屬鈉、鉀各一小塊同時與水反應的劇烈程度作實驗對比,幾秒鐘的功夫就決出勝負。(實驗十九)在3ml濃H2SO4中投入少量藍色CuSO4·5H2O晶體小顆粒與同體積的蒸餾水中投入少量藍色CuSO4·5H2O晶體小顆粒作空白對比。其中,前者的藍色有明顯變化,實驗就得出結論。

4.重新包裝實驗名稱,使其形象化,更加具有趣味性,從而吸引學生。如(實驗十七)氟化氫的制備和特性改名為“玻璃刻花或者刻字畫”(實驗成果是學生自己的作品——花或字畫,可作永久留念);把氯化氫在水中的溶解實驗改名為“美麗的噴泉”;(實驗十九)SO2的漂白作用改成“能變魔術的鮮花”。

(二)加強科研能力的培養

傳統的實驗教學以驗證性實驗居多,而實驗材料將實驗所用的試劑、儀器、實驗裝置、實驗步驟一一列出,學生“照書搬弄”,無需多思考也能完成實驗,成了名副其實的“藥劑師”。這樣不利于調動學生的思維主動性和學習積極性,不利于學生能力的培養。因此,我們在教學模式的改進中,以提高學生的學習主動性為出發點,提高學生的積極性,加大知識容量。對教材中的內容進行擴展,根據實驗題目讓學生查閱一些相關的文獻資料,查閱與實驗內容相關的最新資料,對實驗內容進行補充,對實驗方法進行適當改進,設計出最可行的實驗方案。這樣不僅使學生開闊了視野,了解了本學科最前沿的動態,也使他們在大學低年級階段就開始接觸檢索工具和專業工具書,初步培養了他們查閱文獻和掌握信息的能力,使他們的科研能力得到進一步的提高。

1.以活動促進學生的創造性。每年開展一次科技月活動。在科技月里,可以到科研單位去體驗科研實踐,與他們資源綜合利用和共享,并拓寬學生視野;也可以開展第二課堂,把學生制作的科技創新成果與周邊的中學生進行交流;還可以經常搞科普知識競賽和科研成果展覽,把學生培養成為敢想、敢干的創造者。

2.更新實驗內容。跟蹤前沿科學,將人們最關心的反映信息、材料、環境、能源、生命等關鍵領域的化學新進展引進實驗,不斷更新實驗內容,使學生在掌握基礎理論和實踐的同時,了解化學對社會發展的作用以及與本學科的關系,了解化學領域中的新理論、新技術。這不僅提高了學生學習的積極性,同時也提高了學生使用化學理論解決實際問題的能力,保持了實驗教學的先進性。

3.開放實驗室。隨時為學生提供一個實用化學創作的平臺,鼓勵學生運用現代媒體輔助創新,引導學生更深層次地探索,不斷提高他們的科學綜合素質。4.提高學生實際解決問題的能力。鼓勵學生大膽探索,提倡本學科和邊緣學科知識相互融通,結合本地實際,增設了一些內容,例如金花茶葉中微量元素的鑒定與定量測定;百香果的酸度和各種成分含量的測定等。增設這些實驗內容,能啟發學生動腦、動手,培養其觀察、分析、綜合歸納的能力。這些實驗也具有一定的研究性質,既可以考察學生運用已學的理論與實驗技能,獨立設計實驗和獨立完成實驗的能力,又可提高學生的科研能力及分析、解決問題的能力。

(三)加強創新能力的培養

同志在全國科技大會上的講話中明確指出:“一個沒有創新能力的民族,難以屹立于世界民族之林。”“知識經濟、創新意識,對于我們21世紀的發展至關重要。”因此,培養具有創新能力的人才也是無機化學實驗教學目的之一。

1.增設研究設計性實驗。無機化學實驗能夠培養學生對化學多樣性和復雜性的認識,但是學生在做無機化學實驗時,一般都是按照教材中的操作步驟“照方抓藥”。雖然這種方法可以讓學生驗證有關化學理論知識的正確性,加深學生對理論知識的認識,幫助他們理解和記憶,但這種實驗方法不能充分發揮學生在實驗中的主體作用,不能培養學生的獨立思維能力,不利于學生素質的提高。而且教材中的設計實驗只有三個,遠遠不能滿足學生設計實驗的發揮和創新精神的需要,因此,為了在無機化學實驗中培養科學素養,應增設研究設計性實驗。設計性實驗是讓學生自己獨立設計實驗方案,獨立進行實驗操作,在教師的指導下解決實驗中出現的問題。這樣就能夠充分發揮學生在實驗中的主體作用,鍛煉和培養學生的創新能力。而學生通過設計和實際操作,很好地發展了多種綜合素質。

2.發揮學生的聰明才智。學生在做實驗的過程中,不但要注意操作的規范性,更要注意觀察實驗,研究實驗。驗證性實驗側重于加深對理論知識的理解,簡單的“照貓畫虎”,忽視了能力培養。如果學生的裝置和步驟一味地模仿老師,苛求一致,勢必會限制他們的想像力,不利于培養學生的獨立意識、創新能力。教學中要把學生看成是具有能動性的學習主體,讓學生敢于發現問題、提出問題,通過實驗教學發展學生的觀察能力、操作能力以及設計實驗的能力,在保證實驗做好的前提下充分挖掘他們的創造性思維以及創新能力。

3.開設創新型實驗。創新型實驗充分發揮學生的聰明才智,進行科研活動,使教與學、學與做融為一體,為培養出21世紀社會發展需要的創造型人才奠定基礎。在開放式實驗教學的前提下,完善“設計實驗”,提高“研究創新型實驗”的建設,提出必修實驗與創新實驗相結合的實驗教學方法,使學生在開放的實驗室里放開想像力大膽設想,設計出一個個新實驗。例如創新型實驗:①“鏡中生花”。成果是一面漂亮的、銀光閃閃的、照人清晰的鑲花鏡子。它是根據化學刻花和銀鏡反應的原理,用平面玻璃,先刻花,后冷鍍制作而成的。②“美麗的焰火”。這一設計是針對(實驗二十四)焰色反應中鉀鹽的焰色被黃色鈉焰所掩蓋,造成鉀鹽的火焰是黃色的誤解而設計的。不用貴重金屬鉑絲,也不用酸洗,更不用鈷玻片濾光。只用五個蒸發皿,把NaCl、KCl、CaCl2、BaCl2、SrCl2的飽和溶液各5ml分別裝在皿里,加入90%的甲醇點燃灼燒,焰色有黃、紫、橙紅、綠、紅,很是壯觀,而且同時展現各自焰色,便于觀察比較,更縮短了大量時間。③無污染的化學處理制作保色海洋生物標本。④鮮花書簽等。

當代的化學實驗教學不光要讓學生通過實驗現象學習化學知識,還要加強實驗操作能力、科研能力和創新能力的培養,在實驗教學中激發學生的實驗興趣,使每一位學生進入實驗室就很快化身“化學家”的狀態,畢業后成為適應當今飛速發展的社會人才。

參考文獻:

[1]蔣碧如,潘潤身.無機化學實驗[M].北京:高等教育出版社,1989.

[2]孫兆剛.化學實驗教學中觀察能力“六性”的培養[J].師范教育,1997,(7-8):49.

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關鍵詞:生物化學;計量;教學改革

中圖分類號:Q5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-09-0230-1

項目資助:計量特色生物類專業就業競爭力提升研究(HE20041)

21世紀是生命科學的世紀,生物化學是生命科學相關專業的一門重要專業基礎課程。生物化學知識已經滲透到了生命科學的各個學科[1]。中國計量學院生命學院的《生物化學》為校平臺課程,課程組自建院以來,承擔本校生物技術、生物工程、食品科學與檢驗、藥學及生物醫學工程等專業的《生物化學》課程的教學工作。隨著中國計量學院生命學科的發展及形勢的變化,為體現相關專業的“計量”特色,我們積極采取了一系列方法和措施,收到了顯著的成效并積累了相當的經驗。

1 “計量”特色的《生物化學》教學實踐中存在的問題

1.1 生物化學課程的內容難度大而且復雜

眾所周知,《生物化學》屬于生命科學相關專業基礎課程中較難的課程,本課程各種分解與合成等生化反應途徑十分復雜,如許多酶(包括發揮酶的催化活性所需要的輔酶和輔基)的結構非常復雜。生物分子的合成與分解途徑十分復雜,有些生化反應途徑甚至多達數十步,如核苷酸的合成與分解[1]。

1.2 學科發展快、課程內容多,與學時相對較少的矛盾日益突出

隨著學科的交叉和不斷深入,在生物物質代謝及代謝組學等方面的研究更是取得了前所未有的進展[2][3]。然而,現實情況是,課程組成立近7年來,《生物化學》課程的學時數卻未有增長,事實上還有輕微的下降(從2009年起,中國計量學院由每個學分的17個學時改為16個學時,總學時由原來的120減少到112個)。因此,上述問題尤其顯得突出。

1.3 課程內容與生產實踐脫節嚴重

掌握《生物化學》的基本知識對發展有“計量”特色的生物技術、生物工程、食品檢驗和藥學等專業,對理解生命的基本規律具有極為重要且不可替代的作用[4],同時,掌握《生物化學》的基本知識對生命科學相關專業的其他相關課程的學習也十分必要[5]。因此中國計量學院的《生物化學》課程既具有基礎性,也具有互通性。酶的結構、DNA的復制、轉錄、蛋白質的生物合成、氧化磷酸化的機理等在《生物化學》課程中十分重要的內容。但是,在目前的生物相關產業的生產實踐上鮮有應用。

綜上所述,作為一門重要的基礎課,中國計量學院的《生物化學》在把握學科發展前沿的同時,適應培養、體現“計量”特色以及新的專業教育形勢的需要,將創新意識融入教學的全過程,對我們《生物化學》課程組來說也是一個全新的挑戰。

2 生物化學教學改革實踐

為解決上述問題,我們《生物化學》課程組通過組內討論,并汲取同行的寶貴經驗,采取了以下幾項措施:

2.1 針對現存的問題,修訂新的《生物化學》教學大綱

修訂新的教學大綱,調整教學內容,編寫了新的《生物化學》實驗教材(目前正在編寫理論課程的教材),自制了《生物化學》教學多媒體課件。我們刪減了和其他課程如遺傳學、分子生物學和基因工程、蛋白質工程等課程重復的內容,增加了生物分子信息傳遞、物質代謝調控等近年來發展迅猛的學科前沿內容。

2.2 鼓勵學生提高自學能力

由于我校《生物化學》開在二年級的第一個學期,許多學生對大學的學習方法還沒有完全適應,有的學生仍然像在中學時那樣,遇到有不懂的地方缺乏正確的方法。因此我們強調區分內容,提倡預習與復習,鼓勵學生提高自學能力。

2.3 注重生物化學理論與生產實踐的聯系

在教學中我們盡可能地理論聯系實際,如蛋白質的分離與純化技術與現代生物工程中蛋白質藥物的分離純化的聯系、酶抑制劑與食品、外來檢疫性害蟲的防治及科學研究中的廣泛應用、基因調節系統研究與基因工程技術的密切關系以及新技術如基因芯片,RNA干擾等在研究基因的結構與功能中的應用等等。既提高了學生對《生物化學》的興趣,又可以教育學生克服應試習慣,爭取能夠比較全面系統地掌握《生物化學》的基本知識。

2.4 加強《生物化學》教學過程中學生創新意識的培養

我們通過在講授生物化學發展中的重大發現時將所涉及到科學家及他們的研究思路和方法作為一項重要內容來介紹,從而使學生不僅獲得知識,同時受到解決問題方法論上的啟迪,這樣十分有利于對學生的創新思維的培養;我們還在總學時不變的情況下增加實驗課時,提高學生的動手能力和對《生物化學》的興趣。

參考文獻

[1] David L.Nelson,Michael M. Cox.Lehninger's Principles of Biochemistry,5th Edition [M].New York:W. H. Freeman,2008.1-21.

[2] 朱龍華.生物化學工程研究進展[J].中國計量學院學報,

2002(3):225-228.

[3] 成凡.生物化學實驗教學體會及存在的問題[J].山西醫科大學學報(基礎醫學教育版),2003,5(4):398-399.

篇7

    1 研究方法

    1.1 準備階段

    選擇4學時的兩個實驗項目(蛋白質含量的測定方法和酶的性質)采用PBL教學模式進行。隨機選取4個30人左右小班,共計124人,分成2個大組,一組實施PBL教學法,另一組實施LBL教學法,每組均由同一位教師指導,兩組都分別再分成若干個小組,每組5~6人,各組選出一位組長。

    準備階段是PBL教學環節中最重要的環節之一。以蛋白質含量測定實驗為例,在生物化學實驗技術中,蛋白質含量的測定方法很多,根據不同蛋白質的性質合理選擇測定方法是這一環節中的重點。首先按照教學大綱的內容,設計選擇不同難易程度的實驗材料,在實驗前對學生進行簡短講解。教師在課前根據教學大綱的安排,找出能基本涵蓋相關知識點的實驗材料。

    1.2 課前設計

    PBL組上課前將教學內容的主要目標交給各小組組長,問題設置具有引導作用,要求學生預先進行小組討論并提出與本實驗內容相關的問題,并指導學生利用圖書館和網絡信息資源來回答問題,通過此種途徑使學生在課前即獲得實驗所需的相關知識,最后撰寫小組討論成果以及實驗方案,在課前一并交給任課教師。

    1.3 實驗教學

    PBL組和LBL組的任課教師、教材以及教學內容均相同。在PBL組教學中,教師先集中講授學生撰寫的實驗方案中出現的共性問題,然后將問題進行分類,并以此為依據進行分組實驗,再根據實驗中每組學生出現的不正確操作和不理想的實驗結果,再次提出問題,促使學生獨立思考并找出問題所在,最后,由教師對本次實驗進行全面分析和總結,并將學生的發言記錄保存。在LBL組教學中,首先由教師按照教材講授實驗目的、原理、操作步驟以及實驗中的注意事項,然后學生按照教師的講解逐步進行實驗內容。實驗結束后,兩組學生完成實驗報告。

    1.4 總結分析

    實驗結束后,由教師對本次實驗的重點內容進行綜合闡述,對學生在實驗中仍然不清楚和操作中考慮不全面等共性問題做出重點分析,并且再次提出實驗操作中需要注意的各種問題,對兩組學生的綜合表現進行適當的點評。

    1.5 效果評價

    實驗教學結束后,教師對兩組全部學生同時進行實驗成績的比較分析,并對PBL組和LBL組學生迸行調查問卷。內容從學生自學能力、動手能力、對所學理論知識的理解和應用、語言表達能力、創新能力的培養、團隊合作意識以及拓展知識領域等多個角度進行,每個問題為是、否兩個選擇。結果數據運用SPSS11.0 軟件進行數據處理和統計學分析。

    2 結果

    在上述教學效果評價的基礎上,考察學生對PBL教學手段的看法和感受,與傳統教學方法比較,學生有什么樣特殊的收獲。本次共發放問卷62份,收回62份,結果見表1和表2。從調查的結果可以看出:學生對PBL這種教學方法之前不甚了解,但是通過這次嘗試,PBL組中有79.03%的學生愿意接受PBL教學,對此教學反映良好;75.81%的學生認為該教學模式適合自己,并對此產生了濃厚的興趣;對自身素質培養的調查中有72.58%的人認為能夠提高組織和語言表達能力;半數以上的同學認為PBL教學模式給予了主動學習的機會,激發了想象力,對培養創新能力和開拓精神有很大幫助。從教學效果來看,PBL教學法在提高學習積極性、獨立分析和解決問題能力及開拓知識視野等方面具有積極的作用,④PBL組均優于LBL組。但也有個別學生對該教學模式沒有興趣,認為對自己的學習效果沒有明顯的改變  3 討論

    由于采用PBL教學涉及到教學方法和考核等方面的變化,在執行中可能會遇到一些問題。所以,教師應該以學生為中心,引導學生提出與教學內容相一致的問題,使學生帶著濃厚的興趣進行學習,引導學生自己找到疑難問題的答案,讓學生學會自主學習,順利完成教學內容,所以教師應該扮演一個指導者的角色。

    此次PBL實驗教學,根據實驗成績并結合調查問卷結果表明,學生對PBL教學由不清楚到產生一定的興趣,認為PBL教學有一定的新意,能夠提高學習熱情,有利于加強枯燥的生物化學知識的學習和理解。同時PBL組同學認為與傳統教學的不同在于,PBL通過提出問題引發學生學習的主動性。回答問題的過程中不僅局限于教材,而且可以充分利用網絡上信息的優勢。在解決問題的過程中,需要學生綜合相關方面的知識。因此,有利于學生將各方面的知識融會貫通。在實驗操作過程中,采用PBL方法,使學生對于實驗現象和結果有了更好的理解,更有利于加深對理論課所學知識的掌握,加強理論聯系實際,并激發了學生對新知識的興趣和探索。以小組為單位的新形式促進了學生之間的交流和溝通,培養了學生的團隊精神與合作意識,也為學生提供了一個利于自主學習和自我發展的良好平臺。加之教師的參與,更利于課堂教學過程的靈活多樣和激發學生的參與意識,使教學更具有目標性和方向性。

篇8

一、實驗教學形式的選擇

隨著生物技術實驗手段日新月異的發展,實驗教學形式也要跟緊改革,本專業的實驗教學內容也要進行實時更新,以適應經濟社會對生物技術專業人才的需求,實驗內容著重從以下幾個方面進行改革。1.增設綜合性實驗。理論知識的學習是分篇章進行的,各個知識點相對來說僅僅橫向或者縱向學習,缺乏系統性綜合聯系。通過綜合性實驗將理論知識縱向與橫向理論聯系實際,使學生系統、靈活地掌握實驗技術與手段,如在基因工程實驗中選擇DNA重組技術實驗,該實驗的動手操作特別多,涉及的方面也較廣。如合成DNA鏈變性、退火形成雙鏈,限制性內切酶酶切質粒DNA,瓊脂糖凝膠分離大、小片段,凝膠回收,連接成重組體,感受態細胞的制備、轉化、篩選等,通過學生的自學及動手操作充分了解、掌握DNA重組技術的意義及應用。2.適當增加設計性實驗。學生創新能力的培養離不開設計性實驗的設置,在系統掌握基本實驗技能和方法的基礎上,讓學生廣涉國內外相關文獻資料,歸納出當前研究現狀并提出自己的思路,把自己已掌握的實驗原理與技能通過設計新的實驗方案,經導師及相關專家認定可行后,獨立完成實驗。在實驗過程中難免會出現意外,對于問題的出現,讓學生學會積極思考,科學面前沒有對與錯、應該與不應該,學會尊重實驗結果,客觀的分析問題,并積極解決問題。能力培養是一個研究人員基本的素養,通過適當增加設計性實驗的培養,改變當前生物技術專業本科生對問題的分析和解決問題的認識,在提升創新能力培養的同時也希望對知識的接受方式得以突破。3.增加專業實驗課。基因工程、蛋白質工程、發酵工程、細胞工程、酶工程等專業課程在農、牧、漁、園林、工業、環保、醫藥、食品等眾多行業中廣泛應用,然而當前很多院校生物技術專業的專業課程如蛋白質工程、酶工程、基因工程、細胞工程及發酵工程實踐教學嚴重不足,導致高校生物技術專業畢業生與社會生產、經濟發展脫節。為此,需要足夠重視專業課程的實踐教學環節。基因工程的應用可謂是“處處留痕”。現代臨床中許多藥物如生長素、干擾素、促紅細胞生成素、胰島素等都是基因工程的產物,同時在農業方面也得到很大程度的應用,比如抗蟲棉、抗高溫水稻。而我們食用的多年傳統的酸法水解工藝的味精也是利用酶工程中的雙酶法糖化工藝取代。我們日常所食用的飲料、醬油、乳酸、啤酒是利用發酵工程、酶工程對農副產品進行加工的產物。在實驗課程設計中應盡量包含以上工藝,甚至開展興趣小組,激發學生深入研究以上工程技術的應用。

二、實驗教學方式的改革

1.拓寬實驗原理理論知識。盡管操作是實驗教學的主要環節,但掌握實驗原理的理論知識是正確操作的保障,為此,在教學中教師應用引導的方式講解實驗原理,讓學生明白實驗的主要內容以及結合原理,讓學生理解及掌握實驗操作的設計思路,并能預測實驗結果,進行正確的分析。實驗教學過程中杜絕“灌輸式”和“綁架式”教學,學生的操作和結果不能都是按照教師的思路和認定方式給予評價。通過學生自主性學習,啟發求知欲望,學生積極的思考狀態是我們要在整個實驗操作過程中始終維護的精髓。通過拓寬實驗原理,讓學生在實驗操作的過程中帶著問題進行思考,維護協商積極的思考狀態不僅提高了他們的自主學習能力,還培養了他們獨立思考的能力。2.創造實驗操作機會多分組。每次實驗的開展所用到的儀器設備為2~3種,但實驗室的人數卻有25人左右,因為實驗學時的限制,往往不能保證學生一人組進行實驗,需要多人合作,而此時有些學生借此可以不做或者少做實驗,不利于學生動手能力的主動培養。生物技術真是一個“燒錢”的專業,所用實驗儀器設備價格高、器材耗損大、試劑昂貴,為增加每生的動手機會,除了現有的實驗室把整班分成幾個小組進行實驗,使課內實驗與課外實驗相結合的方式外,還單獨增設了實驗室,讓有興趣的學生充分、認真、仔細地自主完成整個實驗操作,盡可能提高鍛煉的機會,充分調動了學生學習的積極性和主動性。

三、開放實驗室管理

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關鍵詞:無機化學實驗;學習習慣;培養興趣;多樣性教學

無機化學及其配套實驗教學是化學、化工、生物、食品、材料、環境等專業的大學生入校后最先接觸到的一門專業基礎課。它不僅包含了基礎無機化學的教學內容,同時滲透了物理化學、分析化學等基本知識,是化學相關學科學生學習的基礎。同時,無機化學課程位于大學教育的起點,肩負著引導學生進入、適應大學學習,激發學生學習興趣以及培養學習習慣的關鍵性作用,同時也發揮著銜接中學教育與大學教育,訓練學生思維模式轉變的作用。

一、引導學生建立正確的思維方式

“思維方式構建”是指在學科教學中,從典型問題出發,通過教師引導和學生主動探究,達到理解與應用所學知識,構建知識體系,形成科學思維方法的一種學習方式[1]。

提出問題引發學生思考是調動學生學習主動性的有效方法,也是建立正確思維方式的開端。在我校無機化學實驗教學中,教學內容通常會以啟發探索性的問題為開端。例如,在每一節實驗課之前,首先提出一系列與實驗相關的問題供學生思考以啟發學生理解實驗的相關知識。較常規的思維模式為:為什么要做這項實驗?原理是什么?怎樣操作?過程中會出現哪些問題?怎樣解決?等等。例如,以硼鎂泥制備七水硫酸鎂為例[2],相關的問題包括:舉例說明七水硫酸鎂的用途?鎂資源和硼資源的主要類型和來源?能否直接控制溶液pH除去Fe2+和Mn2+雜質?繪制CaSO4溶解度隨溫度的變化曲線,解釋為什么除去CaSO4要趁熱抽濾?等等。在實驗之前,同學們就已經通過對問題答案的查詢掌握了很多相關知識。例如,明白了七水硫酸鎂可以用做肥料p制革p印染p催化劑p造紙p塑料p瓷器p顏料p火柴p炸藥和防火材料的制造,也可用于印染細薄的棉布p絲,作為棉絲的加重劑和木棉制品的填料,在醫藥上還可以用作瀉鹽。這些與日常生活息息相關的信息往往能讓同學們發出感慨,對實驗對象有了更立體深刻的理解。另外,在回答“能否直接控制溶液的pH除去Fe2+和Mn2+雜質”的問題時,又可以引導學生應用剛剛在無機化學中學習的沉淀平衡相關知識,查詢各種金屬離子沉淀的pH值范圍,從而給出正確答案:由于沉淀pH范圍的重疊,因此不可以。這也讓學生們充分認識到這些知識并不是在課本上毫無意義的理論,而是可以實實在在地指導科學生產過程的重要原理。而其他的小知識點如“為什么除去CaSO4要趁熱抽濾?”通過讓學生繪制CaSO4溶解度隨溫度的變化曲線,了解到實驗中該步驟的“趁熱”重要性是由于溫度越高CaSO4的溶解度越低而來的。因此,通過這樣一系列的問題加以引導,可以讓同學們在實驗之前充分了解實驗對象的性質、實驗原理,以及操作過程中每一個小細節的原因,而不是機械的在課堂上按照課本的描述進行無思考的體力勞動。

二、以多樣性的教學模式培養良好的學習習慣

隨著教學時間的推移,單一的教學模式往往存在著教學效率低下、課堂活躍度降低、學生接受度下滑等問題,這將直接導致學生的學習意愿降低從而大大增加教學知識的傳授阻力。多樣性的教學,旨在通過不同的教學模式不斷激發學生的學習興趣,刺激學習意愿從而達到提高知識接受度的目的。在無機實驗教學過程中,大部分的課程安排模式為教師講解實驗過程,隨后學生進行實驗過程,學生對于這一過程逐漸熟悉之后會產生一定的疲倦感,并在預習或者撰寫實驗報告的過程中出現照搬書本、沒有認真理解實驗過程的現象。當然,對于實驗性教學來說,實驗技能及動手過程是主要的訓練目的,其本身在吸引力上也具有比純理論教學更多的優勢,學生對于實驗中產生的現象都有較濃厚的興趣和操作意愿。然而,在實驗基礎知識的理解上,卻很難確保學生的理解程度。因此,我們嘗試通過不同模式的教學方法進一步增加學生實驗理論知識的接受度和穩固度。例如,在學習陽離子的分析鑒定方法實驗中,我們安排了一堂非動手實驗的教學課,該課的教學內容皆由學生來完成。我們將學生分成若干小組,每一小組安排一組離子鑒定的內容,由該小組同學通過查閱相關內容、相互討論設計合理的分離和鑒定過程,并以PPT的形式將結果展現給大家。該過程不僅提高了學生主動學習的意愿,而且訓練了學生的邏輯思維和語言表達能力。同時,在講解過程中鼓勵學生互動,不僅臺上的同學得到了鍛煉,臺下的同學也能積極的提出問題,展現了良好的課堂氛圍。并且通過該課程的安排我們發現,學生與學生之間的互動效果比學生與教師之間的互動效果更好,充分體現了不同模式帶給學生的新鮮感和更強的求知、探索欲。

三、多角度聚焦實驗課程,激發學習興趣

在人們接受新鮮事物的過程中,興趣往往是其最大的驅動力,能使人們主動的接收信息甚至進一步探索未知領域。著名的物理學家愛因斯坦就曾經說過,“興趣是最好的老師。”[3]。因此在教學過程中,從多角度啟發學生的學習興趣是提高教學質量的關鍵。在無機化學實驗教材的選用上,我們也遵循了這一原則。

在第一學期的基礎實驗中,“粗鹽的提純”一直是很多大學無機實驗教材選用的經典案例[4]。它簡單易行且具有啟發性,更重要的是它與人們的生活息息相關。通過實驗讓學生了解到,其實化學物質并不僅僅出現在化工廠而是在我們身邊,每天都會接觸到。在實驗過程中,同學們不再單純地將粗鹽以普通的化學藥品來對待,而是在無形中將它與每天吃到的食鹽聯系在一起,這樣可以激發學生對實驗的興趣。另外,在“鐵、鈷、鎳”的元素性質實驗課上,有一種同時含有二價鐵和三價鐵的特殊結構的染料出現在實驗中,即普魯士藍。為了激發學生的學習興趣,在教學過程中我們加入了對這種染料歷史淵源的介紹,讓同學們了解到,它的名字的由來是一個唯利是圖的德國商人為了獲取暴利而起了這樣一個捉摸不透的名字――普魯士藍。而德國前身普魯士軍隊制服的顏色就是使用的這種顏色。雖然在歷史上很長一段時間內這種顏料的結構是神秘的,但是以現在的科學技術很明確的得出它的晶體結構與另一種名字的染料――滕氏藍相同,即二者是同一種物質。這樣從歷史知識的角度引入,介紹了化學物質本身的性質之外還衍生出科學技術的進步對化學認知過程的貢獻。此外,在無機實驗教材的安排中,除了沿用經典課程教材,我們還安排了一些與前沿科技研究熱點相關聯的探索性實驗。例如,在2004年才被英國物理學家安德烈?蓋姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫成功制備出的碳的另一種同素異形體――石墨烯,一經問世便引起物理學、化學及材料領域科研工作者的極大興趣。該材料的獨特物理、化學性質也使兩位科學家共同獲得了2010年諾貝爾物理學獎。

在無機化學實驗的教學過程中,不斷的總結經驗、推進改革教育方式、遴選教材內容一直是我們堅持不懈的努力方向。我們深知無機化學實驗對于剛剛進入大學校園的學子來說有著培養學習習慣、激發學習興趣、引領大家適應大學學習氛圍的任務。因此,從思維方式的鍛煉到良好學習習慣的培養再到科研興趣的激發,每一種理念都逐一滲透在整個教學過程中。希望通過教師的努力讓學生在學習中更有效的掌握各種基礎知識,為今后學習打下堅實的基礎。

參考文獻:

[1]付國華.化學教學中學生思維方式的建構研究[J].化學教育,2007,28(12):27-32.

[2]劉志宏,李淑妮,焦桓.無機化學實驗[M].西安:陜西師范大學出版社,2015:139-141.

篇10

關鍵詞 項目化;生物藥物制備技術;實踐教學;教學資源庫

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-489X(2012)33-0026-03

建設符合學校教學要求的教學資源庫是學校建設的重要內容。各類學校發展不平衡:本科院校的建設速度快,而高職院校的建設發展緩慢,在系統管理以及資源建設等方面的研究都很少。教學資源庫落后阻礙了高職院校的發展。高等職業教育培養的是“高素質的技能型人才”,這與本科教育是不同的。為了培養“寬知識、厚基礎、應用型、創新型”為一體的技能型人才,實驗實訓教學成為必不可少的重要手段。針對職業教育對“項目化”課程教學體系的要求,建設高職以“項目化”教學改革為基礎的實踐教學資源庫具有重要意義[1-2]。

浙江醫藥高等專科學校自2008年起,在生物藥物制備技術課程實驗實訓教學中全面開展項目模塊化教學,收集整理大量相關圖片及視頻資料的素材,初步構建該課程實踐教學多媒體資源庫,賦予教與學以全新的手段和形式,使得教學效率和質量不斷提高,并于2010年成為中央財政支持的職業教育實訓示范基地。本文就生物藥物制備技術實踐教學資源庫構建的必要性、構建的方法、內容及其對該課程教學改革的支持效果等問題進行初步探討。

1 生物藥物制備技術課程構建實踐教學資源庫的必要性

生物醫藥目前已成為全球最活躍、進展最快的產業之一,預計到2020年,將成為世界經濟的支柱產業。我國在十一五、十二五發展規劃中將生物技術列為重點發展的高新技術之一。由于生物技術產業的特殊性(高技術、高風險、高回報),對學生研究及創新能力和扎實過硬的綜合實踐技能功底的訓練,顯得尤為重要。

生物藥物制備技術是生物制藥專業最重要的專業主干課程,當前該課程建設中存在的問題有:

1)課程建設起步較晚,發展也不平衡,實驗教學更是薄弱環節,尚未形成高職高專的特色與優勢;

2)該課程實驗內容涉及基因工程、發酵工程、細胞工程、蛋白質工程、酶工程等多方面,所需設備儀器較多,僅憑某一個學校簡單的分子生物或生化實驗設備難以開展系統規范的實驗;

3)生物技術是一門前沿性很強的學科,各種新技術和新儀器層出不窮,先進的設備往往購置成本高,不能及時在基層教學工作中應用,這也對教與學雙方面提出挑戰,如果僅僅完成實驗教材上的內容,學生將難以跟上日新月異的發展趨勢;

4)傳統實驗教學手段多拘泥于傳統的板書+講授的方法,學生感到學習枯燥乏味,缺乏興趣,雖有教師的示教操作,也因課時關系不能顧及全體,實驗教學效果不理想;

5)高職學生學習基礎差,參與教師科研工作的機會比本科學生要少,缺乏課后自主學習的機會;

6)實踐教學中對虛擬工廠、車間、工藝的開發及對職業資格認證與鑒定、指導管理學生實習的支持不夠。

2 生物藥物制備技術課程實踐教學資源庫建設的目標、設計原則和內容

2.1 建設目標

建立具備教學案例視頻點播、課件與講義瀏覽、課程表、相關企業行業標準及職業資格認證信息查詢、系統管理、資源檢索、教學條件說明、在線提問、考試管理等功能的高職生物藥物制備技術創新型實踐教學資源庫,該資源庫的建立將極大地豐富實踐課教學內容,賦予教與學以全新的手段和形式,激發學習興趣,建立互動教學體系,使得教學效率和質量不斷提高,而且是一個不受時空限制,可隨時隨地按需學習的網絡學習平臺,對培養富有創新、創業精神和實踐能力的高素質的生物技術復合人才起著促進和推動作用。

2.2 設計原則

立足于專業核心技能,充分體現模塊教學的職業培訓特點,針對自主與協作學習的特點,以多元和整合的目標取向將多種實踐教學資源有機結合,促進生物藥物制備技術課程實踐教學的效果優化。

2.3 資源庫構架及建設內容

本實踐課程內容基于企業真實的工作過程,所有的項目、任務、案例也都是來源于現實工作,通過資源庫平臺,以工作任務為載體,整合知識,實現課程內容綜合化。分為微生物發酵制藥技術、酶工程制藥技術、基因工程制藥技術、細胞工程制藥技術、生化分離純化技術等6個學習情境,每個學習情境中都選取若干個典型產品,如青霉素、手性2-芳基丙酸類藥物、重組人干擾素等,以項目支撐課程,取其反映生產崗位的工作過程,每個教學單元對應以上的工作任務,通過項目訓練,按照工作過程中任務與知識的關系來進行教學活動設計,突出理論實踐一體化,而不僅是關注知識記憶,為學生提供基于完整工作過程的學習機會。

實踐教學資源庫的整體構架見圖1,根據教學內容和學生自主學習需要,結合“項目化”教學模式,在該教學資源庫建設過程中主要分為五大部分,并在使用過程中將兩者有機地結合起來。

1)教學目標與條件資源庫。基于醫藥企業崗位實際工作項目調研結果,同時結合國家職業標準及企業員工技術培訓和社會人員繼續教育的共性需求。在專業核心技能分析的基礎上明確現有的課程標準及實驗實訓項目,并將各訓練模塊中使用到的儀器設備操作說明及應急預案、課程安排等以電子文檔的形式上傳到此平臺供學生查閱。

2)媒體素材庫。各訓練模塊中“實踐講義、電子課件與教學案例視頻”均由相應模塊的學術帶頭人全面負責編制開發,并依托藥企收集校外實踐基地典型工藝流程等素材,對一些典型工作流程進行視頻、音頻和文字收集整理。常用的教學錄像壓縮成rm、rmvb等視頻格式,供學生在線點播學習。圖片和動畫等主要來源于本專業各層次教材、學術專著、專業圖譜、幻燈片、VCD光盤、錄像帶、互聯網相關網站等,制作成CAI、PPT、GIF、JPG等格式,VCD光盤和錄像帶有選擇地錄取所需片段或截取所需圖像并保存,以便于瀏覽和在線學習。在虛擬實驗室建設方面,學校購買一套青霉素發酵、提煉工藝仿真軟件操作技能在線培訓系統,供生物藥物制備技術課程實踐教學用,使參加實踐的學生都能夠充分地理解抗生素生產工藝流程,一對一親自動手操作,觀察工藝反應現象,進行虛擬開車操作,同時可對操作過程和結果進行客觀的考核和評定。

3)實踐活動資源庫,包括:校內外實驗實訓基地情況介紹、實際生產線照片;學生的優秀畢業論文及作品;以圖片配文字說明的方式上傳的參加各項社會服務、科技活動及獲獎的情況。

4)行業、職業標準信息庫,包括國家職業標準的信息、行業特有工種職業技能鑒定方面的政策文件及相關考試信息、產品生產過程中所需要的國內和國際標準,并介紹本學科最新科研進展和相關研究技術。主要來源于國家及相關部門的文件及各類官方網站,以電子文檔的形式上傳,并設置相關網絡信息資源的鏈接供學生查閱學習。

5)在線練習與交流平臺,主要設置“考證專區”和“在線答疑討論”兩個功能模塊。在“考證專區”模塊內收集大量專業培訓與職業技能證書考取的相關指南及復習資料,方便學生職業技能的提高和職業資格的認證;學生通過“在線答疑討論”模塊,可以將實驗實訓過程中的疑難問題、課后體會以及學習經驗等,通過E-mail和BBS論壇的方式與專業教師和同學進行交流,并設置“小木蟲論壇”等實驗技術網絡交流平臺的鏈接,增加學習的積極性和知識經驗的共享性。為進一步提高資源庫建設的質量,在此交流區還設置了調查問卷,從資源內容、資源庫的易用性設計、資源庫技術服務以及用戶主觀滿意度等四個方面進行評價調查,及時發現資源庫建設的不足之處,不斷促進資源庫建設的完整性和規范性。

3 生物藥物制備技術課程實踐教學資源庫的應用效果

3.1 改進教學模式與方法,增添教學感染力,提高學生自主性學習以及交流能力,大大增強教學效果

實踐教學資源庫的建立,為實踐教學活動提供了極大的便利。基于資源庫的學習有利于培養學生的信息搜尋與利用的能力,良好的互動模式有利于培養學生的交流能力。教師根據“項目化”教學內容的需要和教學設計的要求,需要從教學資源庫中選擇適當的素材組織教學,將多媒體信息技術融入課堂教學,圖文并茂、聲像并舉、能動會變、形象直觀的教學資源為學生創設了豐富的學習情境,充分調動了學生各種感官參與課堂活動,激發了他們強烈的學習欲望和濃厚的學習興趣,從而大大提高了課堂效率。學生也可以充分利用教學資源庫的學習平立完成“項目化”教學過程中的各項學習任務和自主項目,從而使學生能夠更好地適應“項目化”教學模式[1]。

同時,虛擬實驗技術穿插在日常教學授課中,彌補了某些大型實驗儀器不足的缺憾。虛擬實驗以實際的生產線為基礎,對生產實踐中需要的生產設備、生產場景進行模擬,讓每位學生進行模擬操作,對涉及的設備進行機械操作、仿真,真正了解生產線流程、工藝以及生產設備操作,減少在實際實踐中的失誤,對實踐教學是非常有益的補充[3]。

實踐教學資源庫的應用大幅度提升了學生的專業操作技能及考證率和就業率,2008至2012年,學校生物制藥技術專業學生連續三屆參加全國高職高專生物技術職業技能大賽均獲得團體一等獎,并獲得多項個人一等獎和二等獎。該專業學生“雙證書”(學歷證書和職業資格證書)獲得率達到93%,就業率高達97.87%,用人單位普遍反映畢業生職業素養較高,專業技能水平較高,具有良好的職業持續發展能力。

3.2 實現教學資源共享,擴大教學影響力,促進校園網管理、開發和課件制作隊伍的建設

資源庫內容制成網頁上傳到校園網上,實現資源共享,廣大師生在校園網上的任何終端可隨時瀏覽、下載各種媒體素材,突破時空限制,方便師生進行開放式的教和學,擴大了教學的影響力[4]。教學雙方通過網絡可實現實時或非實時的交流,通過網絡可使學生不受課時的限制,隨時預習、復習,豐富的資源庫素材也為教師開展各種形式的教學提供了知識資源支持。網站上的課件融有各家之長,教師之間通過借鑒、學習,在使用中加以完善,共同進步提高,提升了教師綜合素質,也為以后授課的其他專業課教師進行前后知識銜接提供了方便,避免重復開發,實現資源共享。同時,促使專業教師學會運用信息工具開展教育教學活動,掌握常用教學軟件開發及日常網絡管理維護的基本方法,全面推動數字化校園的建設。

3.3 深化校企合作,實現學校與企業無縫對接

在校企共建實踐教學資源庫過程中,為力爭實現學校教學內容與企業生產工作的“零距離”對接,充分利用校內外實訓基地開展一系列教研活動,共同開發實訓案例、實訓教材、教學視頻、軟件,共同建設實訓環境等,打造良好的校企互動模式。本專業先后與海正藥業、華海藥業等多家企業形成“訂單定向”式合作關系,“訂單班”畢業的學生在各自的崗位上都能夠較快勝任工作,有的畢業生還能夠出色地完成任務,得到企業的賞識,并委以重任。

雖然近幾年學校在加強本課程實踐教學方面進行了大力探索,取得不少成果,但同時也備感該課程實踐教學資源庫建設中存在諸多不足。例如,一些資源的時效性不強,還要進行整合、提煉,有些還要進行新的創造;教學資源庫用戶評價體系還需要進一步完善;與行業協會以及兄弟院校資源共享的程度和水平不高,需要經過協調整合,不同來源的同類外部教學資源才能轉化為真正的“共享型”的教學資源,也將使更多的教師通過“資源庫”的“網絡平臺”實現對優質教學資源的“一站式”到達,避免教學資源的重復開發,提高資源的利用率。協同合作開發,吸引更多的優秀資源,整合在一個更大的“平臺”之上,建設時空自由、資源共享的網絡教學資源將是資源庫建設的新的目標。

參考文獻

[1]姜澤東,陳保國,史維琴.高職“項目化”教學模式下的教學資源庫建設探析[J].職教論壇,2011,7(3):30-31.

[2]陳平,陳菲.校企合作構建實踐教學質量保障體系的探索[J].職業技術教育,2010,31(8):71-74.

[3]祝清蘭.虛擬實驗技術在高職生物制藥專業課程中的應用[J].廣西輕工業,2011(9):211-212.