時間:2022-09-10 12:50:05
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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:
作者簡介:郭桂平(1963-),女,河北霸州人,河北省廊坊衛生職業學院高級講師,研究方向為醫學教育;段廣河(1966-),男,湖北永清人,河北省廊坊衛生職業學院高級講師,研究生,研究方向為教師教育。
中圖分類號:G712
文獻標識碼:A
文章編號:1001-7518(2012)14-0038-02
一、 研究背景
國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)指出“大力發展職業教育,職業教育要面向人人、面向社會,著力培養學生的職業道德、職業技能和就業創業能力。把提高質量作為重點。以服務為宗旨,以就業為導向,推進教育教學改革。實行工學結合、校企合作、頂崗實習的人才培養模式。”。我國高職教育與國外相比較,起步較晚,而先進發達的國家職業教育已有幾十年的歷史,并積累了成功的經驗。如CBE(Competence Based Education)以能力為基礎的教育教學模式和DACUM(Develop a Curriculum)技能模塊的經驗。中國在辦高職教育之前的專科教育與國外職業教育相比較,存在著諸多問題:沒有專科教育的特色,形式猶如本科教育和中專教育之間的混合體;教材為本科教材的壓縮本;教學內容系統化、理論化,實踐教學學時數少;教學方法和教學手段陳舊等。醫學檢驗主要是實踐技能很強的專業,隨著現代醫學的飛速發展和各種檢測技術的提高,醫學檢驗技術也在日新月異,檢驗技術水平不斷提高,尤其是生物化學檢驗技術。
二、研究的內容
作為培養醫學檢驗人才的衛生職業技術學校,主要是培養具有良好職業素質,熟練掌握醫學檢驗操作技能,能在各級各類醫療機構從事檢驗工作的實用型人才[1]。而通過我們多年的教學和大量調查發現,醫學檢驗專業的學生在畢業時,專業技能還存在某種程度的不足,主要表現為操作不夠熟練、欠規范,缺乏統一的考核標準,并且在內容上存在著不同程度的“教”與“用”的脫離。另外,在實際課堂教學中,由于生物化學實驗需要化學反應時間,有些項目用時較長,課堂上不允許將示教的整個過程展示給學生。為解決這些問題,適應職業教育的要求,需要深化教育改革,建立高職教育的特色,生物化學檢驗技能教學的重點要體現“基礎化、規范化、標準化、職業化”,注重學生實踐能力的培養,加強實踐性教學環節,兼顧醫學檢驗專業實踐技能的系統性和與臨床實用性,進而推動職業教育在醫學檢驗教育的改革與發展。
(一)重視生物化學檢驗基礎技能訓練
基礎教育的性質和任務決定了基礎教育必須為受教育者打下堅實的思想、知識、能力、體質基礎,基礎教育對人的素質的培養具有廣泛的適應性。目前招生的學生不論是中職還是高職生,其文化基礎素質普遍較低,學習能力參差不齊,對檢驗專業所有學生來說,加強基礎教育是很重要的,包括人文基礎和專業基礎,這里主要討論專業基礎。《生物化學檢驗技術》是醫學檢驗專業重要的專業課,既有一定理論又有較強的實踐技能。
1.基礎技能訓練項目的確定。按著課程培養標準需要掌握醫學檢驗基本理論及基本操作技能;在實踐中強化醫學檢驗操作技能訓練;熟悉常用檢驗儀器的基本構件和性能,并能熟練地操作;熟悉常用檢驗試劑的配方和應用。因此,以《生物化學檢驗》[2]和《生物化學檢驗技術》[3]為依托,以《臨床檢驗操作規程》[4]為參考,根據實驗項目分類檢驗技術種類,分為光譜分析技術、電化學分析技術、電泳技術、層析技術、免疫分析技術、分子生物學實驗技術、自動生物化學分析技術等,其中層析技術、免疫分析技術不作為生物化學檢驗技術的重點。制定教學方案,以各技術中所用到的儀器為主線,介紹其原理、操作過程、注意事項和使用范圍,并制作成音像教材。選擇以基礎訓練為目的的檢驗項目如血糖測定(鄰甲苯胺法)(練習吸管和分光光度計的使用)、醋酸纖維素薄膜電泳(練習電泳技術操作)、丙氨酸氨基轉移酶(賴氏法)(學會繪制標準曲線)、血鉀測定(電化學分析)、半自動生化分析儀和自動生化分析儀(練習編程)、PCR擴增分析儀(示教)、化學法測定血鈣血磷(試劑配制)等。經過反復訓練,使學生具備在各種條件下從事臨床、科研工作的基本素質。
2.基礎技能訓練的教學方法為。傳統的教學模式是依照教科書進行講授,實驗課上,主要由是教師講授實驗原理、試劑的配制、儀器、臨床意義,然后由學生按照書本上或教師給出的步驟完成操作,這樣的結果只有導致學生成為了機械的操作者,完全沒有了主動學習的意識。為摒棄傳統教學模式的弊端,做出了如下改革:改變過去填鴨式教學模式為學生自主學習的模式。我們對學生開放實驗室,將學生分成小組,讓學生參與實驗的準備工作,包括試劑的配制、保存,標本的準備與檢驗等環節。實驗過程中,學生可以按照自己的想法,選擇不同的方法完成對標本的檢驗,通過不同方法的比較,分析各種方法的優缺點,認識到導致較大結果誤差的因素,力求使每個檢驗項目的誤差控制在最小范圍。鼓勵學生自主學習,能夠在傳統方法基礎上有所創新,包括實驗方法的設計,實驗器材規格及試劑的預算等不同方面。
(二)以實訓教材規范實踐操作
參考《生物化學檢驗》、《生物化學檢驗技術》,在調研中等衛生職業教育醫學檢驗專業教材使用情況及各層次對檢驗人才需求的基礎上,自編實用《生物化學檢驗技術》技能操作指導。該技能操作指導將根據培養目標的要求,注重學生實踐能力的培養,加強實踐性教學環節,兼顧醫學檢驗專業實踐技能的系統性和與臨床實用性,刪掉重復的內容和淘汰的實驗項目,增加新技術、新方法介紹。以《臨床檢驗操作規程》為崗位操作技術指導,選擇、確定實驗方法,對原理相同、方法相似的選做其中的一種;其他的方法要進行簡介;對操作簡便、適用于基層的檢驗項目,讓每位同學都能準確、熟練地進行操作。在實驗教學過程中,教師的指導作用不容忽視,注意及時糾正一些不規范的操作。通過反復練習,逐漸強化,達到熟練、準確、快捷的程度。
(三)制定《生物化學檢驗技術》考核標準,強化教學評價作用
在生物化學檢驗技術的教學中,為訓練學生的動手能力,使學生自覺參加實踐,我們加強了實驗技能考核。以《生物化學檢驗技術》課程培養目標為依據,制定技能操作指導計劃,選擇有代表性的檢驗技術,確定考核項目,制定考核評價標準。課程終結性考核中技能考核單列成績單、百分制,其中實驗報告占10%,考勤、實驗態度及提問占5%,平時操作考核占25%,期末操作考核占60%。為了計分方便,各項均采用單獨計分百分制,最后按權重比例總和評定。以期末考核為例先將具體做法簡介如下。期末操作考核安排在課程課堂教學結束后進行,考試地點為實驗室,由3名教師一對一進行考核,按著技能考核手冊項目(自編)抽取考核項目、評價學生,給出成績。
1.考核內容:以教學大綱為依據,適應社區檢驗工作需要,選定有代表性的實驗項目作為考核內容。包括血糖測定(氧化酶法)、膽固醇測定、尿素氮測定(二乙酰一肟法)、血鈣測定、半生化自動分析儀試驗程序編制輸入。
2.考核方法:對血糖測定、膽固醇測定、尿素氮測定抽簽選做一項;血鈣測定每人均做;生化自動分析儀試驗程序編制輸入每人均做,從常規項目如ALT、AST、CK、LDH、TC、TG、Glu等抽取一處,參考試劑說明書,在規定的時間內在半自動生化分析儀上獨立完成,并打印出程序進行評分。
3.評分標準:從實驗準備、操作過程、試驗后的整理、實驗報告等方面按考核標準評定。
4.考核結果:經過綜合評定,檢驗2009-1班全班總人數為55人,其中95分以上者19人,90分以上者32人,85分以上者4人,全部達標。
加強技能考核對提高學生學習的主動性、積極性及職業道德培養具有重要意義。加強實驗技能考核避免了在校生只重視理論學習,忽視技能訓練,培養了學生嚴謹認真的工作態度和實事求是的工作作風,有利于學生獨立工作能力的培養,為進入臨床實習打下堅實的基礎。
(四)《生物化學檢驗技術》教學與職業標準相銜接
國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年) 堅持學校教育與職業培訓并舉,積極推進學歷證書和職業資格證書“雙證書”制度,推進職業學校專業課程內容和職業標準相銜接。職業教育的意義在于能夠培養大量的目前急需的高水平的技能型人才,職業教育的重要性不是輕易可以認識到的,需要讓學生經歷一些實踐,在實踐中感知自己應該掌握一些職業知識。過去認為檢驗科是一個輔的科室,但隨著檢驗醫學的發展,檢驗結果已是診斷和治療效果判斷不可少的指標,而我國目前檢驗醫師尚不充足,臨床醫師可能不了解檢驗結果的解釋,檢驗技師可能也不清楚臨床醫師需要檢驗的目的,所以檢驗醫師的發展很有必要。臨床醫師與檢驗醫學應更緊密的聯系在一起,加強雙方的合作與交流,提高檢驗質量,指導臨床用藥和明確檢驗目的。因此學校職業教育要與職業技能等級認定內容對接,結合檢驗專業資格考試[5]需要,將相關內容融入生物化學檢驗技術日常教學中。
三、結論
本課題的研究其內容實用,注重能力培養和崗位需要,突出實踐技能,技能考核標準及配套的多媒體表現形式,既可使教學變得直觀,還可起到一定的滿足學生反復學習的需要,同時為技能考核提供了一個客觀評價標準,使考核更加規范。對《生物化學檢驗技術》課程教學的改革起到積極推動作用,為其他的課程改革也起到了借鑒作用。
參考資料:
[1]衛生職業教育教學指導委員會.醫學檢驗專業教學計劃和教學大綱[S].北京:人民衛生出版社,2007.
[2]段滿樂.生物化學檢驗[M].北京:人民衛生出版社,2010(第3版).
傳統的生物化學實驗教學主要使用分光光度計、水浴箱和玻璃儀器,與化學實驗教學相似。因而實驗室整合后儀器共享得到了充分實現。
(2)打破院系界限。
(3)實驗室空間位置得到充分利用。
整合后對課程作統籌規劃,因而減少了實驗室閑置,目前化學分析實驗室是滿負荷運轉。
(4)減少實驗室教學輔助人員配置。
(5)減少常用化學試劑的重復購置。
生物化學實驗一般為小量實驗,有時甚至是微量實驗,所用化學試劑相對較少。實驗室整合后可減少試劑浪費。
2整合的缺點
(1)實驗室無法滿足分子生物學實驗教學需要。
分子生物學實驗技術已經成為生命科學領域中的通用技術,是學生將來進行醫學科學研究的必備手段。而現行化學分析實驗室硬件水平無法滿足分子生物學實驗教學要求。
(2)實驗室與教研室的分離嚴重制約生物化學與分子生物學學科的建設和發展。
生物化學與分子生物學學科為海南省重點學科,又為我校碩士點建設支撐學科,我校從2014年開始承擔碩士研究生生物化學與分子生物學的理論教學和實驗教學工作。同時,由于目前我校缺少科研實驗室,教學實驗室同時也作為教師科研場所。教研室與實驗室的長期分離,極大地制約了教師的科研工作,不少教師的課題研究需要到校外實驗室進行,這與未來生物化學與分子生物學學科在學校中的教學角色不匹配。
(3)生物化學實驗教學改革難以開展。
目前生物化學實驗與其他3門實驗課程整合為一門化學分析實驗課程,課程負責人為化學分析實驗室負責人,課程規劃、實驗室規劃都由課程負責人負責實施。然而化學分析實驗課程中的生物化學實驗教學仍由生物化學與分子生物學教研室教師負責教學。每次課程大綱修訂、實驗教學項目更改都需要由課程負責人跨院系召開不同教研室教師會議,難以實現多部門協調。部分生物化學實驗內容嚴重落后,學生畢業后真正能用到的知識不多。而如果由授課教師進行教學改革設計、實驗項目更新,又很難得到實驗室的支持。例如近年來被認為在實驗教學中有效的綜合性實驗和設計性實驗,目前在生物化學實驗教學中尚未開展。
(4)實驗室規劃及設備更新受到嚴重影響。
由于實驗室規劃和設備更新都由課程負責人提出并執行,因而難免受到負責人本身專業背景的影響。近10年來,生物化學實驗教學所需儀器僅對分光光度計進行了更換,而分子生物學實驗教學所需設備沒有添置和更新。
(5)實驗室教學輔助人員的培養受到嚴重影響。
由于實驗室目前隸屬于藥學院,因而生物化學實驗員無法參加生物化學與分子生物學教研室的集體備課以及教學任務、科研課題的承擔,嚴重影響實驗員的職稱評定和專業能力提高。
(6)成為急診醫學等新辦專業評估的“硬傷”。
新辦專業首屆學生畢業前,教育廳組織相關專業人員進行評估。而近年來新辦專業評估時對醫學院校沒有獨立生物化學實驗室提出較多質疑,這會影響學生科研能力的培養。
(7)教學實驗室在課余向本科生開放受到影響。
盡管學校提倡開放實驗室,促進大學生創新實驗開展。但實驗室的開放需要實驗教學人員和工作人員配合,因而目前進行的大學生生物化學創新實驗并沒有在化學分析實驗室進行。
(8)教研室和實驗室工作協調困難。
由于教研室與實驗室隸屬不同部門,涉及的跨院(系)實驗室較多,而學校規定教職工獎金津貼由各院(系)獨立核算,這些都使得教研室和實驗室之間工作協調困難。
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。
基礎生物化學實驗是生物科學及相關專業必修的一門基礎性實驗課,隨著現代生物化學實驗技術的快速發展,生物化學已滲透到生命科學的各個領域,成為其他實驗性學科和專業的基礎和先導課程[1,2]。基礎生物化學實驗是師生共同探討學習的一門實驗學科,是擴張充實生物化學實驗學者的知識面之一,能提高學生對生物化學的理解能力、對實驗的動手操作、思維擴散以及觀察討論團結和實踐總結領悟能力[3,4]。許多高校將基礎生物化學實驗作為單獨的課程進行開設,然而在基礎生物化學實驗的教學過程中,筆者發現存在一些較為明顯的問題,該文就長江師范學院生命科學與技術學院基礎生物化學實驗課程的現狀進行了分析,并對主要問題提出相關建議和改革措施。
1地方高校基礎生物化學實驗的現狀分析
1.1教學內容陳舊,綜合性實驗較少
基礎生物化學實驗要求學生掌握生物大分子物質的分離、純化、定性和定量分析技術[3]。由于教學大綱陳舊,沒有及時更新實驗項目,教學內容主要以經典的、基礎的生物化學實驗為主,如:糖類的性質實驗-糖類的還原作用、氨基酸的紙層析分離、蛋白質及氨基酸的呈色反應、蛋白質的沉淀反應及等電點的檢測、蛋白質含量的測定-考馬斯亮蘭法、總氮量的測定-凱氏定氮法、氨基酸的分離鑒定-紙層析法、血清蛋白的醋酸纖維薄膜電泳、果膠的制備、維生素C的定量測定等,一些前沿的、當下常用的實驗技術,如:酶聯免疫法、Western印跡和高效液相色譜等,學生接觸較少。由于綜合性實驗需要一定的經費和儀器、實驗時間相對較長、需要實驗老師更多投入,地方高校基礎生物化學實驗課程綜合性實驗開設的比例相對較少。
1.2經費投入有限,先進儀器設備缺乏
地方高校教學經費有限,對實驗課的投入相對較少,使許多實驗大打折扣,甚至無法開展。特別是一些儀器設備數量較少或缺乏,如:移液器、高速冷凍離心機、電泳儀、分光光度計、超低溫保存冰箱、凝膠成像系統和高效液相色譜等。而上課的人數較多,多人共用一臺儀器,或只有老師和部分同學能操作儀器,學生不得不在相應時間內幾個人一組完成一組實驗數據,而分小組進行實驗的結果是,總有學生當觀眾,久而久之,部分同學就不愿意動手操作。
1.3“傻瓜式”實驗,學生自主思考空間有局限
傳統的基礎生物化學實驗教學方式是:課前教師準備好相關的實驗藥品、材料及儀器,上課時由教師講解實驗步驟,并由老師進行示范操作,在老師的指導下學生操作實驗,實驗結束后學生撰寫實驗報告。學生稱之為“傻瓜式”實驗,因為學生不用準備藥品及材料,不用考慮實驗的成功與失敗,不用考慮為什么要這樣做、有沒有更好的方法,只需要按老師說的實驗步驟進行就可以,學生自主思考的空間有局限。由于做實驗的學生比較多,實驗中老師和學生一對一進行討論的機會較少,學生的疑問往往得不到解答,對于實驗中有沒有更好改進實驗的辦法,師生之間的交流更是少之又少。
1.4實驗教學時間安排不合理
基礎生物化學實驗按實驗項目進行,每個實驗3~6個學時,學校按學時給老師算工作量,許多老師為了在規定學時上完實驗課,一是盡量安排簡單、容易操作的實驗,減少綜合性實驗;二是對于實驗時間較長或處理時間較長的實驗,側提前準備實驗,學生只操作實驗的部分內容,進而影響實驗的效果。隨著學生人數的增多和很多實驗課程都單列成單獨的課程,實驗課的安排經常出現沖突,許多實驗都安排在晚上和周末,導致很多同學和老師都有厭倦情緒,教學及學習的主動性較差。這樣造成基礎生物化學實驗課程安排了較多實驗,但綜合性的、真正由學生完成的實驗卻寥寥無幾。
1.5考核方式僵化,不能調動老師及學生的積極性
對學生成績評定主要考核內容包括實驗態度、實驗報告和期末考試3個部分,其中實驗態度占實驗總成績的20%,實驗報告占40%,期末考試占40%。實驗態度,主要考察完成實驗預習報告情況,以及實驗課學生遲到、早退及曠課情況。實驗報告成績根據實驗報告的規范性,實驗結果和實驗現象的正確性,以及對存在問題的分析處理辦法等進行綜合評定。期末考試主要考察學生理論知識及對儀器操作規范性。考核的主要依據主要是以文字形式表現出來的東西,導致實驗課平時多數學生抄襲預習報告和實驗報告,考試背背理論和儀器操作步驟就可以過關,這樣不認真進行實驗操作也能得高分,忽略了對實驗操作過程的考核,不能真正調動學生的學習興趣。對教師的考核主要是完成教學時數、上交相關教學材料,對教學效果的好壞沒有考核和評價。教師認真負責與否、教學效果好與壞,最后算的工作量都是一樣,嚴重影響教師工作的積極性,也不利于教師進行教學改革與創新,因為只要有改革,必然要求付出更多。上交的教學材料也較多,如:上一門實驗課要上交教學進度計劃、實驗試做記錄、學生預習報告、學生實驗報告、實驗室運行記錄、實驗運行記錄、考核方案、試卷審核表、空白試卷、學生考試試卷、成績冊、成績登記表和試卷分析表等,如此多的材料讓老師自顧不暇,哪還有心思搞改革、創新。
2基礎生物化學實驗教學改革建議及措施
2.1結合教師科研,加大綜合性實驗的比例
教師是學生的引路人和榜樣,學生科研素質和創新能力的培養是以教師的科研水平和能力為前提的,一個不具有較高科研水平和創新能力的老師是不可能帶領他的學生走上科研和創新之路的[4]。因此,生物化學教師,只有努力進行科學研究和探索,不斷更新自身知識結構,提高自己的科研水平,并將科研內容引入基礎生物化學實驗,及時更新實驗內容,在實驗內容選取時,應多選用實用性強、綜合性強的實驗,才有可能開闊學生的知識視野、激活學生的思維。甚至學校可以規定基礎生物化學實驗課綜合性實驗的比例不低于多少,對于綜合性實驗可以加大工作量的折算系數。以綜合性實驗增加實驗的探究性,調動學生的興趣。
2.2增加實驗經費的投入
實驗室是進行教學、科學研究和技術開發的重要基地。實驗是課堂教學的延伸,是理論聯系實際的重要手段,是學校教學和科研工作的重要組成部分。實驗室是培養學生的素質和能力的主要實踐基地,實驗室的建設是專業課程建設中的重要組成部分[4]。所以,學校應逐步完善實驗室的建設、儀器設備和用具的配置,保證實驗教學經費的投入。這樣不僅有利于基礎生化實驗課程的建設,也可為學生提供充分的操作空間。
2.3改變教學方式,引導學生主動思考
教師在生物化學實驗教學過程中要勇于創新,不斷創新教學內容,不斷把自己的、他人的、世界的最新科研成果融進普通生物化學實驗課中,改變過去那種“照葫蘆劃瓢”的實驗教學模式,注重培養學生主動獲取知識、獨立思考和解決問題的能力,形成以培養學生做學問做研究為主的新模式,這樣才能在潛移默化言傳身教中培育出學生科研創新的素質[5,6]。如:部分實驗項目可以安排學生自己查閱資料、設計實驗方案、準備藥品及材料,并獨立完成實驗,引導學生主動參與實驗。
2.4合理安排實驗教學時間,多種渠道激發學生學習興趣
合理安排實驗時間,應保證實驗室和教師的數量,盡量減少實驗組學生的人數,保證每一個學生都能夠有機會操作實驗,增加學生的動手能力和獨自思考的能力。打破傳統的每一個實驗在固定時間集中進行的設置,讓實驗老師合理安排時間,讓學生盡量參與實驗全部過程。讓學生積極參與到實驗中來,由被動變為主動。鼓勵學生多參與實驗課相關活動,如:參與實驗相關的講座、參與教師相關科研項目、大學生“挑戰杯”、創新創業項目和學生科研項目等。在教師的指導下,學生獨立完成生物化學相關的實驗,最后完成科研任務,體會實驗帶給學生的苦與樂,幫助學生真正理解科學的含義,讓學生從心底里改變對實驗的態度,激發學生對實驗濃厚的興趣,從而由衷地熱愛實驗[7,8]。
2.5合理考核,調動師生的積極性
應注重實驗過程的考核和綜合性實驗能力的考核。為了使考核更加科學合理,激發學生的積極作用,將考核方式改為綜合考查學生實驗能力。實驗總成績中,實驗考勤占10%、預習提問占10%、實驗操作占30%、實驗報告占20%、期末開發性綜合實驗占30%。其中實驗操作成績在每次實驗完成之后馬上給予評定,實驗報告著重考查學生的結果分析與討論、心得體會,檢查學生能否根據學過的理論知識和操作技能,對實驗結果、實驗方法和技術等提出自己獨特的見解。開發性綜合實驗為選一些具有一定綜合性、應用性和可操作性的題目,學生自選題目,學生自己查閱資料、設計實驗方案、準備藥品及材料,并獨立完成實驗及結果分析,根據對實驗的完成情況進行成績評定。這種方法使得學生在平時實驗課上嚴格要求自己,重視實驗操作和動手能力的提高。建立一套公正、合理、科學的實驗教學評估體系,包括實驗人員管理與考核體系、教師實驗教學質量評價體系和學生實驗教學質量評價體系。課程上采取評比競爭,讓教師感到有一定的壓力,從而提高教師的責任心和進取心。
3結語
生物化學是一門基礎性的、快速發展的學科。新理論、新技術每時都在不斷涌現,要建立能適應時展的生物化學實驗教學模式,就必須對現有的教學模式不斷進行改革和創新,這是一項長期而艱巨的任務,需要生物、化學教師不斷探索,在實踐中不斷提煉出新的教學理念,并能夠積極與大眾分享,以提高高校大學生的能力素質,為國家培養出具有獨立分析問題和解決問題能力的創新型人才。
作者:陳發波 單位:長江師范學院生命科學與技術學院
參考文獻:
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[3]王進波,齊莉莉.基于應用型創新人才培養的生物化學實驗教學模式探索[J].生命的化學,2016,36(3):413-416.
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[5]吳功慶,易運紅.生物化學實驗教學改革與創新思維能力的培養[J].廣州化工,2015,43(4):231-232.
基礎生物化學實驗的內容主要包括生物大分子的分離純化制備和常用的生物化學實驗技術。在設置實驗項目時緊緊圍繞這些內容,并在保留經典實驗的基礎上,增加一些設計性、綜合性的實驗,以提高學生的動手能力和分析問題的技能。如“多酚氧化酶活力測定”實驗,該實驗項目不僅是讓學生獨自測定馬鈴薯中多酚氧化酶的活性,而且由授課教師先介紹實驗目的和要求,學生以5~6人為1組,利用課余時間查閱文獻,在預習、總結后再獨立設計實驗方案,待教師協助完善方案后由學生自己組織實驗材料,然后進行實驗。這種教學流程不僅使學生更進一步了解了多酚氧化酶功能,提高學生的主動學習興趣,并可提高其動手能力、解決問題和分析問題的能力[1]。
2 對常規教學方法進行改革
2.1 讓學生帶著問題進行實驗課預習
由教師布置一些思考題,讓學生帶著這些問題去了解實驗目的、原理和實驗步驟等。然后帶著問題聽課,根據授課教師的講解思路,在課堂上增加師生互動環節,增強學生的主動學習能力,也可提高上課效率和學習興趣,提高學生的自學能力[1]。
2.2 對課堂教學模式進行改革
改變以前教師在課堂上講,學生等教師講完后再進行實驗的老方法。教師只講授實驗目的,具體的實驗方法讓學生在動手實踐中進行摸索和驗證,教師在學生實驗時進行巡視,以及時糾正學生實驗過程中出現的不規范操作[2-3]。對實驗中出現的與理論不符的現象,盡量讓學生獨立思考。這也鍛煉了學生的動手能力和解決問題的能力。
2.3 重視實驗結果分析
在實驗過程中,教師要求學生實事求是地將所見到的現象以及實驗結果記錄下來,實驗結束后對其進行分析并得出結論。如果有某組學生的實驗結果與其他組有較大出入,分析原因,找出產生差異的原因及實驗所需要注意的事項,必要時重做該實驗。這樣大大提高了學生的實驗興趣、參與實驗操作的主動性和實驗分析能力,并最終提升了學生的實驗技能[1,4]。
3 改革實驗考核制度
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。
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2012)10-0222-01
物理學是一門實驗科學,實驗教學既是物理知識教學的基礎,也是學生形成嚴謹的科學態度,實事求是的科學作風的主要渠道,更是培養學生具有探索精神、探究能力的有效手段。現代教育提倡學生自主、合作、探究學習,實驗教學過程中,體現了這種要求,而教師如何根據學生的生理、心理特點來優化實驗教學,對培養學生的探究能力起了極其重要的作用。
1.合理劃分實驗小組,奠定合作學習基礎
哥拉斯的選擇理論認為學校是滿足學生需要的重要場所。學生到學校來學習和生活,需要的就是自尊和歸屬。只有創造條件,滿足學生對自尊感和歸屬感的需要,他們才會感到學習是有意義的,才會愿意學習,才有可能取得學業成功。據此,分組時首先要根據內容靈活確定每組的人數以及組數。對于相對簡單的實驗劃分較小的組,難度大的實驗劃分較大的組,任務多的實驗可以采取大組套小組,各自分擔一部分實驗內容的方法,以此來減少實驗中的“閑雜人員”。然后讓學生自由組合,并通過民主選舉選出組長,負責組內具體工作,避免按座位就近搭配分組和按學習好中差搭配分組造成的事實上的不平等給合作學習帶來的障礙。
2.利用投影技術,增強演示實驗效果
演示實驗,就是教師利用實驗器材、儀表向學生做表演示范實驗,或創設必要條件將自然現象及其變化規律等再現出來。這是物理教學中將理論與實際相結合的重要方法,是提高學生學習興趣、啟發學生積極思維的重要手段,是認識事物規律的起點,也是物理實驗教學中的一個重要組成部分。學生通過觀察演示實驗,思考總結,從而找出規律性的東西,得出正確結論。但是,有的演示實驗觀察目標個,現象細微,且由于條件的限制,教師只能在講桌上進行演示。后排學生看不清楚實驗現象,這就增加了學生在理解過程中的難度,直接影響教學效果。利用投影器將演示現象放大,使其在銀幕上清晰地顯示出來。這樣既有利于學生觀察思考,又縮短了觀察時間,從而增強了演示實驗的效果。
例如,在測定物質的密度這個實驗中,其實驗目的就是練習使用天平,學習使用量筒,學會利用天平和量筒測物質的密度。在這個實驗中,學生第一次學習使用量筒測量液體的體積和測量小金屬塊的體積。因此在做實驗之前,教師應先教學生如何使用量筒,如何正確讀數。而量筒的刻度較小,教師演示講解,大部分學生看不清楚。這時可利用投影技術,將刻度放大,學生就容易看清。方法一:用立式投影器對圓形量筒進行投影時,會產生聚光作用,在銀幕上形成一條豎直亮線,無法看清演示刻度。為了消除圓形量筒的聚光作用,可將量筒放在透明的水槽里進行投影演示。方法二:用立式投影器和專門作投影用的方形量筒。方法三:用臥式投影器和抽拉式量筒投影片(在教學生學習溫度計、安培計、伏特計的正確讀數時,也可用抽拉式溫度計投影片,旋轉式安培計、伏特計投影片進行投影演示)。
在講“磁潮”和“電流的磁潮”這兩節課時,磁場的概念比較抽象,條形磁鐵、U形磁鐵、同名磁極之間和異名磁極之間的磁感線分布以及直線電溢的磁場的磁感線和通電螺線管的磁場的磁感線分布形狀各不相同。傳統的演示方法一股是:將玻璃板放在磁鐵上面,將鐵屑均勻地撒在玻璃板上,輕輕敲動玻璃板,使鐵屑在磁場的作用下形成平面的磁感線分布圖形。因平面放置,學生看不清楚,教師只好端著玻璃板走到講臺下,讓一部分學生看看,這樣既浪費時間,還是有許多學生看不清楚。利用投影技術,則完全可以改變這一局面。將課本上所講的幾種演示情況投影到銀慕上,使全班學生都能清晰地看到各種情況的磁感線分布。這樣就加深了學生對“磁潮”的認識,使抽象的問題容易理解。
2.利用網絡資源指導學生進行設計型實驗
網上資源為物理實驗探究提供了豐富的材料,學生不但可以看到、聽到各種信息,而且可以進入學習內容中去。課程教學中,可不定期在校園網上公布一些“探索研究”的課題,以激勵學生試著去設計實驗、解決特定的問題。學生可以圍繞選題,通過網絡資源,查找有關資料,整理自己的成果,寫成小論文在網上;也可利用電子郵件、BBS等,圍繞探究的主題進行討論交流,各自形成自己的判斷,表達自己對問題的理解以及解決問題的不同思路,相互解疑、爭辯和評價,相互合作解決各種問題。在網絡上提出和設計研究課題,指導學生在現實生活和文字資料中進行探究性學習,然后利用網絡進行跨時空交流,綜合各方面的信息,能大大提高學生在信息時代的學習與研究能力。
3.利用網絡的交互優勢進行實驗復習,提高復習效率
2有機化學實驗的教學實踐內容改革的舉措
鑒于以上存在的問題我主要從授課方式、教學內容和實驗報告的撰寫等方面對有機化學實驗進行研究。
2.1授課方式的探索首先,在上課程之前,批改學生的預習報告,知道學生預習實驗的認真程度,老師在講課的時候可以進行補充,如果是學生預習知道的東西可以簡略的帶過,對學生沒有預習到的知識進行補充,并提出在實驗的時候可能出現的問題抽學生回答;也可以讓學生和教師相互交換角色,讓這“教師”講解該實驗,最后教師再針對該學生的不足加以點評。在此過程中教師要鼓勵學生積極發言、各抒己見,對有創意的學生要給予熱情、肯定和贊揚。這樣既激發了學生的學習積極性和對實驗課程的熱情,使學生做到上實驗課之前積極配合教師完成安排的工作。在每次課的結尾時,向學生宣布下一次實驗。其次,在實驗準備的全過程中讓全班學生分組參與,在教師引導下,學生可按照實驗要求來對實驗儀器的選擇和所用試劑的配制等。同時,給一個題目,讓學生自己去查找資料,進行實驗的設計,自己根據所找資料寫出實驗方案,實驗藥品,并在老師的指導下對實驗方案可行性的判斷,得到老師的批準后,讓學生自行實驗準備,這樣有助于提升學生對實驗設計、實驗操作技能以及對整個實驗內容的整體把握都是非常有效的。但是這對生物科學專業化學基礎知識較差的學生來說難度較大,對化學基礎知識較好的學生對實驗的積極性和創新能力都將得到很大的提高。對于大一的學生來說,主要是對基礎實驗技能的操作實踐和設計實驗原理的初步理解,比如熟悉提純的原理及操作、簡單的制備等,從而對化學實驗有了基本的認識,并能夠掌握比較基本的化學實驗理論,對學習以后的課程打下基礎。
2.2優化實驗教學內容因傳統教學主要是基礎實驗和驗證性質實驗,本文主要將基礎有機實驗與有機設計實驗以及綜合實驗融合在一起,以增強學生的創新能力,提高學生的學習興趣,培養學生的創新意識。首先,讓學生擁有扎實的基礎知識,開設大量的基本實驗來規范學生的操作技能,減少驗證性實驗的個數來為后續的實驗做鋪墊,比如重結晶的操作實驗,可以讓學生做苯甲酸、乙酰苯胺以及萘等來鞏固此操作。其次,多開設與生物科學專業相關的綜合性實驗。因綜合性實驗難度比驗證性實驗要大,對學生來說具有挑戰性。比如從茶葉中提取咖啡因,可以有兩種方法,一種方法時間短,設備簡單,但是效果不好;另一種方法用索氏提取器做,所需時間久,裝置也比較麻煩,效果明顯。還有葡萄糖酸鈣制備、從槐花米中提取蘆丁等,這些實驗都與生物相關,能夠增強學生的興趣和提高學生的動手能力。
2.3實驗報告的撰寫實驗報告采用科技論文的格式,包括中英文摘要、引言、儀器與試劑、實驗方法、實驗結果與討論、結論、參考文獻等[4]。這樣寫的好處是有利于對學生以后的科研打下基礎,知道論文的寫法,也為寫畢業論文打下一定的基礎。
3實驗考核體系的完善
傳統的實驗考核體系是以實驗報告為主,不注重學生的具體操作過程,因為預習、操作、報告以及期末考查等貫穿實驗的整個過程。傳統的體系導致學生只注重實驗報告,不注重過程,而使很多基本的操作技能都出現錯誤。最終不能夠地對學生進行公平的評價、更不能夠激發學生的學習興趣,也不利于培養學生的創新意識及創新能力。實驗教學的特點是以學生為中心,使學生的主觀能動性得到充分地發揮,與此同時也要求教師一定要具備高度的責任意識,將不同教學項目的實驗設計其具有不同的功能,并實現各個教學環節上的松緊適度。此外,為提升實驗教學效果,教師應該在實驗課的不同環節,充分扮演自己的角色定位,在寬松、和諧的氛圍中有序、高效地進行實驗。通過對有機化學實驗的教學內容、教學方式和評價體系的進行改革,既調動了學生的學習積極性,增強了學生觀察、分析及解決問題的能力,又準確地考核了學生的綜合素質,收到了良好的教學效果。
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