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2021年第41期·生物化学自主设计性和综合性实验改革初探

2022-8-11 10:17:16点击:

[出处] 教育教学论坛_2021年第41期

刘扬 王桂花 杨杞

[关键词] 生化实验;教学方式;实验模式

[基金项目] 2017年度内蒙古农业大学教育教学改革研究重点项目“生物化学自主综合性实验的改革”(JGZD201713)

[作者简介] 刘 扬(1979—),男,内蒙古呼和浩特人,理学学士,内蒙古农业大学生命科学学院讲师,主要从事生物化学与分子生物学教学与研究。

[中图分类号] G642.0 ? ?[文献标识码] A ? ?[文章编号] 1674-9324(2021)41-0101-04 ? ?[收稿日期] 2021-04-09

一、引言

“生物化学实验”是高等农业类院校生物类专业的必修基础课,在各专业的培养方案中,“生物化学实验”是开出最早的专业基础实验课,因此本实验课程教学内容、教学方式对后续课程的学习,学生个人创新能力、综合素质的培养和提高,具有重要意义。通过系统的训练,培养和提高学生实验操作能力、分析问题和解决问题的能力。随着我国素质教育、创新教育的推进和发展,高等院校培养学生的模式也在不断创新,同时各学科的快速发展对“生物化学实验”教学提出了更高的要求[1]。因此,如何有效利用实验教学,培养学生的综合实验能力、创新能力,促进各学科的协同发展,是生物化学教学工作者值得深入研究与探讨的重要课题[2]。

二、“生物化学实验”教学现状及分析

由于传统教学观念的影响,人们更关注理论课的教学,而实验教学的内容往往多侧重于加深和提高学生对基本理论知识的理解,而对学生个人实验能力与素质的培养方面则重视不够,导致存在一系列问题[3]。

(一)传统生物化学实验项目和内容设置不合理

目前,实验课程的内容包含了较多的与实验有关的理论知识和教师的讲解,验证性实验课内容安排过多,而综合性、设计性和研究性的实验内容则安排较少。近几十年来生物化学实验技术发展极快,部分实验已经过时,比如醋酸纤维素薄膜电泳技术,现在已经应用得很少。同时缺乏创新性,这在一定程度上限制了学生的自主思维和创新能力的培养,不利于学生对实验过程的理解。

(二)传统生物化学实验教学模式和教学目标不合理

目前,传统的生物化学实验教学模式主要由学生预习、教师讲解、学生操作、实验结果,实验报告五个环节构成。传统实验教学模式下,会有一部分学生仅以完成实验为目的,当教师讲解完实验后,学生就照着实验流程操作,然后得出结果并完成实验报告。这样的实验模式最终成了教师为主导,学生在教师的指导下一步一步完成实验。而部分学生未能认真思考和理解实验,甚至个别学生的疏忽,导致实验失败,很难自我分析查找出实验失败的真正原因。传统教学目标主要以培养实验技能为主,而对学生的综合能力、创新能力重视不够,教学目标未能与时俱进。新型造成这种现象的首要原因是,传统教学模式未能充分调动学生的积极性,未能从学生兴趣、自我学习和创新能力考虑,拓展性和创新性不够,导致学生的主动学习动力不足[4]。

(三)传统生物化学实验考核不合理

在实验教学中考核方式单一,学生对实验课缺乏足够重视,实验教学效果欠佳。其中传统考核模式主要包括实验报告和平时成绩。对于生化实验这种实践性非常强的课程,实验报告上各项内容,准确及时反馈和考查学生对实验的具体掌握情况。但通常实验报告成绩占比过高,这种重结果忽视实验过程的考核是不科学的。导致部分学生认为只要参加考勤、写好实验报告,即使不会实验操作,不掌握实验相关的知识,也能通过考核。这种考核方式,虽然可以降低教师的工作量,减轻学生的学习“负担”,但很难判断出学生是否真正掌握了生物化学实验的基本技能,实验教学效果不理想[5]。

三、生物化學实验教学的改革思路

有效的教学设计是提高教学效率和教学质量的支点[5]。为了能更好地发挥学生自主学习的能动性,最大限度地调动学生积极性的方式,就是改变现有的实验内容、实验模式以及考核方式。让学生能够积极主动地参与到实验中来的动力,就是根据当代大学生的特点,在原有的生化实验基础上,在有限的时间及条件下,增加自主设计性和综合性实验。

(一)生物化学实验项目和内容的改革思路

1.重视基础性实验,培养学生实验的基本功。生物化学实验为专业基础实验课,根据学生的实际情况可将基础实验项目设置为占比60%左右,其中基础实验的任务主要包括两方面:一是训练学生必须掌握基本实验操作,提高实验技能,二是通过实验现象与结果的观察与分析,帮助理解课堂上学习的理论知识,学会和提高实验报告的撰写、分析、讨论和总结实验的能力。

2.大力提高自主创新、综合性和探究性实验的比例。针对培养应用人才和培养创新人才的需要,在原有基础性实验的基础上,通过重新设计,建立和完善“基础性实验—综合性实验—研究性实验”的多层次化、多模块化的实验体系。大力提高自主创新、综合性和探究性实验的比例,降低验证性实验的比例,增加综合性实验,根据具体情况,此类实验占比40%左右。着重于学生创新能力和综合能力的培养和训练,全面提高学生综合实验能力。

3.实验内容的进一步扩展。在保证学习和掌握以离心技术、电泳技术、分光光度技术、层析技术等生物化学实验基本技术为前提,有针对性性选择包括天然生物活性大分子的活性测定,蛋白质的分离纯化和性质及测定等内容,使实验与专业培养方案更符合。内容要涵盖蛋白质、酶、核酸及糖类等方面内容,尽可能在同一个实验包含多种实验技术,使每个学生最大限度地接触这些实验技术,逐步提高学生个人的综合实验能力。