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摘要:根据教学培养目标和生物技术特点,从优化实验教学内容、改进实验教学方法、建立科学的实验考核方式等方面对《生物技术实验》教学进行了探索与实践,旨在充分发挥实验教学的作用,提高学生的创新能力和实践能力。
关键词:生物技术;实验教学;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)01-0250-02
《生物技术实验》是一门内容丰富,涉及面广,实用性强,实验技术要求高、操作性极强的课程,它不仅是对理论的补充和验证,也是培养学生动手能力、应变能力、创新能力及科学思维的重要手段。如何充分发挥实验教学作用,提高学生的创新能力和实践能力,满足社会对理论和实验技能并重的全面合格人才的需要,是目前生物技术实验课教学改革的重要内容。现代生物技术创新作用主要体现在科学研究的进步之中,因此,在有限的学时内,我们要紧跟当代先进科学技术发展前沿,对生物技术实验从以下几个方面进行了改革探索研究。
一、优化实验教学内容
根据教学培养目标和生物技术特点,改变传统实验教学模式中分散、孤立的单纯学习某一实验技术的缺陷,以生物技术的核心DNA重组技术(基因工程)为主线,把当前科研领域实用的先进基因工程技术引入实验教学中,优化整体设计,紧紧围绕基因工程的几个步骤(分、切、连、转、筛),将基因工程常用的实验技术按目的基因的制备、目的基因与载体的连接、感受态细胞的制备和转化、重组质粒的鉴定、重组蛋白的表达等有机地融合起来,开设以绿色荧光蛋白(GFP)基因(获2008年诺贝尔化学奖)的克隆和表达为主的“一条龙”综合性实验。整个实验内容兼顾基础和前沿,加强了实验内容的完整性、针对性和先进性。同时把GFP用于分子水平基因的表达与调控实验教学、可以帮助学生随时观测到实验现象,使晦涩和抽象的理论知识宜于理解和掌握。学生通过从基因克隆到表达的整个实验过程,关键实验技术受到系统、良好训练的同时,又能对实验的总体目标和所要解决的问题有整体的认识,并在实验的过程中掌握生命科学的新知识、新技术和新方法。
二、改进实验教学方法,提高学生的主体地位
授之以鱼,不如授之以渔!课堂教学的主要目的是让学生们学会自己学习,建立起他们学习的兴趣。以往的生物技术实验教学往往以教师为主体,整个实验过程通常是实验前教师讲、学生听,实验中教师先示范、学生再操作,实验后学生撰写实验报告、教师批改。这在一定程度上忽视了学生学习的兴趣和主观能动性,严重束缚和制约了创新型、复合型人才的培养。为此我们采取在实验教学开始之前,先向学生讲解生物技术的发展状况及应用,让学生了解利用生物技术在生物学、医学、制药、国民经济中所取得的重大成就以及存在的潜在巨大魅力和商业价值。同时带领学生参观生物技术实验室,讲解各种先进的仪器设备功能,充分激发学生学习的兴趣和热情。
在教学过程中,从培养学生的创新精神和科研能力的着眼点出发,根据学生的认知和实际水平,建立了以学生为中心的教学模式。提前2~3周安排布置学生预习和熟悉所要开展的实验项目,明确实验的目的。实验安排实行独立操作和整体训练的实验方式,把每8名学生编成一个大组,2个学生为一个小组,所有实验材料的准备、试剂的配置等原由教师准备的步骤全部放手由学生自己去做,分配到组,由组长负责管理,每个组员都有义务参与。授课时采用传授式、提问式、启发式和讨论式相结合教学方法,使学生重点掌握实验原理和技术要点、每种试剂的作用、实验中应该注意的问题以及整个实验的设计思路,要求学生按实验技术规范操作,尽量做到“心到、眼到、手到、脑到”。由于学生对各种新实验相对比较陌生,许多精细、贵重的实验仪器未曾用过,实验操作中还有许多细微的环节需要注意,教师可先辅以多媒体动画演示或进行示范性操作,在学生的操作过程中进行监督和规范化指导。由于每个小实验结果都是下一步实验的基础,前面的实验失误后,后面的实验将无法进行,因而学生会积极主动关心自己的实验情况,遇到问题积极与老师交流,分析问题原因,自觉认真地做好实验的每一步。实验结束后安排各实验小组以PPT形式汇报实验体会,讲解实验中遇到的问题和解决问题的方法,动员全班同学相互研讨评价,教师进行归纳总结,加深学生对知识的理解和掌握,提高实验操作技能和综合分析能力。
三、强化实验教学管理,建立科学合理的实验考评考核方式
过去生物技术实验课考试成绩主要以实验报告和闭卷考试进行评分,不能全面客观评价学生实验操作技能及对基础知识的理解和掌握。因此我们从实验教学的目标出发,以学生能力考核为核心,以基础知识掌握为基础,制定考核方式和成绩评分标准,实行对实验教学全过程、多层面的考核,主要包括以下四个方面:实验态度(10%):主要考查学生在实验过程中的出勤情况、对实验课的重视程度、预习情况、对实验室仪器设备的爱护以及与其他同学的合作情况等。对于上课积极回答问题,认真分析交流实验经验的同学在实验总成绩中给予4~6分加分的奖励。实验技能(30%):主要考查學生在实验过程中对基本实验技能的理解和掌握。实验基本操作的正确与否不仅直接影响到实验结果的准确性、仪器的使用寿命,而且对学生形成正确的操作技能、严谨的科学态度和一丝不苟的学习作风有着潜移默化的影响。对于在实验过程中积极动手操作或有改革创新、提出的实验方法科学合理的学生,在实验总成绩中给予4~6分加分的奖励。实验报告(30%):实验报告是对学生实验情况的全面反映,可以直接体现学生对实验理解掌握的程度。为了培养学生用简洁、准确的语言高度概括实验的能力,我们要求学生撰写实验报告要完全按照学术论文的格式,根据实验记录从多方面去深入分析、探讨实验出现的现象、实验结果、实验成败的原因和注意事项等。对因实验失误导致实验失败的学生,只要能仔细分析,找出失败原因和改进措施,仍可给高分。闭卷考试(30%):主要考核学生对实验理论知识的掌握情况。对实验内容中的难点、关键点、基本原理、基本操作及一些理论联系实验的问题以试卷形式进行测评。
通过上述改革措施非常有效地调动了学生的学习积极性,课堂气氛活跃,学生从实验材料的准备、试剂的配制、实验操作、实验记录、实验完成后的清理工作等均自己动手,直接参与到整个实验的全程。实验环节一环扣一环,一环出错,整个实验必须重新开始,因此学生在做实验时必须非常认真、严谨,这不仅增强了学生的责任心,学生也学到了传统教学中往往不做或由老师代做的实验知识,同时也掌握了主要的生物技术实验方法,提高了学生总体动手能力和团队协作精神,对学生的科研能力和创新意识的培养也起到了重要的作用。学生的学习兴趣盎然,有实验的成就感,实验教学效果也得到了明显提高。
总之,在生物技术实验教学中,要不断总结实践经验,围绕培养目标,更新观念、锐意进取,紧跟现代科技发展,深入开展实验课教学内容、教学方法的改革,不断提高生物技术人才培养质量,为生物技术产业培养出更多高素质人才而不断努力。
参考文献:
[1]葛荣朝,齐志广,周春江,赵宝华.分子生物学实验教学改革的探索与实践[J].实验室科学,2010,13(1):47-49.
[2]张敏,王邕,梁锦添,李俊芳.改革生物技术实验教学,培养学生综合实验能力[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2008,30(增刊):77-78.
基金项目:本文由“石河子大学教育教学改革项目(JG-2012-029)”资助
关键词:生物技术;实验教学;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)01-0250-02
《生物技术实验》是一门内容丰富,涉及面广,实用性强,实验技术要求高、操作性极强的课程,它不仅是对理论的补充和验证,也是培养学生动手能力、应变能力、创新能力及科学思维的重要手段。如何充分发挥实验教学作用,提高学生的创新能力和实践能力,满足社会对理论和实验技能并重的全面合格人才的需要,是目前生物技术实验课教学改革的重要内容。现代生物技术创新作用主要体现在科学研究的进步之中,因此,在有限的学时内,我们要紧跟当代先进科学技术发展前沿,对生物技术实验从以下几个方面进行了改革探索研究。
一、优化实验教学内容
根据教学培养目标和生物技术特点,改变传统实验教学模式中分散、孤立的单纯学习某一实验技术的缺陷,以生物技术的核心DNA重组技术(基因工程)为主线,把当前科研领域实用的先进基因工程技术引入实验教学中,优化整体设计,紧紧围绕基因工程的几个步骤(分、切、连、转、筛),将基因工程常用的实验技术按目的基因的制备、目的基因与载体的连接、感受态细胞的制备和转化、重组质粒的鉴定、重组蛋白的表达等有机地融合起来,开设以绿色荧光蛋白(GFP)基因(获2008年诺贝尔化学奖)的克隆和表达为主的“一条龙”综合性实验。整个实验内容兼顾基础和前沿,加强了实验内容的完整性、针对性和先进性。同时把GFP用于分子水平基因的表达与调控实验教学、可以帮助学生随时观测到实验现象,使晦涩和抽象的理论知识宜于理解和掌握。学生通过从基因克隆到表达的整个实验过程,关键实验技术受到系统、良好训练的同时,又能对实验的总体目标和所要解决的问题有整体的认识,并在实验的过程中掌握生命科学的新知识、新技术和新方法。
二、改进实验教学方法,提高学生的主体地位
授之以鱼,不如授之以渔!课堂教学的主要目的是让学生们学会自己学习,建立起他们学习的兴趣。以往的生物技术实验教学往往以教师为主体,整个实验过程通常是实验前教师讲、学生听,实验中教师先示范、学生再操作,实验后学生撰写实验报告、教师批改。这在一定程度上忽视了学生学习的兴趣和主观能动性,严重束缚和制约了创新型、复合型人才的培养。为此我们采取在实验教学开始之前,先向学生讲解生物技术的发展状况及应用,让学生了解利用生物技术在生物学、医学、制药、国民经济中所取得的重大成就以及存在的潜在巨大魅力和商业价值。同时带领学生参观生物技术实验室,讲解各种先进的仪器设备功能,充分激发学生学习的兴趣和热情。
在教学过程中,从培养学生的创新精神和科研能力的着眼点出发,根据学生的认知和实际水平,建立了以学生为中心的教学模式。提前2~3周安排布置学生预习和熟悉所要开展的实验项目,明确实验的目的。实验安排实行独立操作和整体训练的实验方式,把每8名学生编成一个大组,2个学生为一个小组,所有实验材料的准备、试剂的配置等原由教师准备的步骤全部放手由学生自己去做,分配到组,由组长负责管理,每个组员都有义务参与。授课时采用传授式、提问式、启发式和讨论式相结合教学方法,使学生重点掌握实验原理和技术要点、每种试剂的作用、实验中应该注意的问题以及整个实验的设计思路,要求学生按实验技术规范操作,尽量做到“心到、眼到、手到、脑到”。由于学生对各种新实验相对比较陌生,许多精细、贵重的实验仪器未曾用过,实验操作中还有许多细微的环节需要注意,教师可先辅以多媒体动画演示或进行示范性操作,在学生的操作过程中进行监督和规范化指导。由于每个小实验结果都是下一步实验的基础,前面的实验失误后,后面的实验将无法进行,因而学生会积极主动关心自己的实验情况,遇到问题积极与老师交流,分析问题原因,自觉认真地做好实验的每一步。实验结束后安排各实验小组以PPT形式汇报实验体会,讲解实验中遇到的问题和解决问题的方法,动员全班同学相互研讨评价,教师进行归纳总结,加深学生对知识的理解和掌握,提高实验操作技能和综合分析能力。
三、强化实验教学管理,建立科学合理的实验考评考核方式
过去生物技术实验课考试成绩主要以实验报告和闭卷考试进行评分,不能全面客观评价学生实验操作技能及对基础知识的理解和掌握。因此我们从实验教学的目标出发,以学生能力考核为核心,以基础知识掌握为基础,制定考核方式和成绩评分标准,实行对实验教学全过程、多层面的考核,主要包括以下四个方面:实验态度(10%):主要考查学生在实验过程中的出勤情况、对实验课的重视程度、预习情况、对实验室仪器设备的爱护以及与其他同学的合作情况等。对于上课积极回答问题,认真分析交流实验经验的同学在实验总成绩中给予4~6分加分的奖励。实验技能(30%):主要考查學生在实验过程中对基本实验技能的理解和掌握。实验基本操作的正确与否不仅直接影响到实验结果的准确性、仪器的使用寿命,而且对学生形成正确的操作技能、严谨的科学态度和一丝不苟的学习作风有着潜移默化的影响。对于在实验过程中积极动手操作或有改革创新、提出的实验方法科学合理的学生,在实验总成绩中给予4~6分加分的奖励。实验报告(30%):实验报告是对学生实验情况的全面反映,可以直接体现学生对实验理解掌握的程度。为了培养学生用简洁、准确的语言高度概括实验的能力,我们要求学生撰写实验报告要完全按照学术论文的格式,根据实验记录从多方面去深入分析、探讨实验出现的现象、实验结果、实验成败的原因和注意事项等。对因实验失误导致实验失败的学生,只要能仔细分析,找出失败原因和改进措施,仍可给高分。闭卷考试(30%):主要考核学生对实验理论知识的掌握情况。对实验内容中的难点、关键点、基本原理、基本操作及一些理论联系实验的问题以试卷形式进行测评。
通过上述改革措施非常有效地调动了学生的学习积极性,课堂气氛活跃,学生从实验材料的准备、试剂的配制、实验操作、实验记录、实验完成后的清理工作等均自己动手,直接参与到整个实验的全程。实验环节一环扣一环,一环出错,整个实验必须重新开始,因此学生在做实验时必须非常认真、严谨,这不仅增强了学生的责任心,学生也学到了传统教学中往往不做或由老师代做的实验知识,同时也掌握了主要的生物技术实验方法,提高了学生总体动手能力和团队协作精神,对学生的科研能力和创新意识的培养也起到了重要的作用。学生的学习兴趣盎然,有实验的成就感,实验教学效果也得到了明显提高。
总之,在生物技术实验教学中,要不断总结实践经验,围绕培养目标,更新观念、锐意进取,紧跟现代科技发展,深入开展实验课教学内容、教学方法的改革,不断提高生物技术人才培养质量,为生物技术产业培养出更多高素质人才而不断努力。
参考文献:
[1]葛荣朝,齐志广,周春江,赵宝华.分子生物学实验教学改革的探索与实践[J].实验室科学,2010,13(1):47-49.
[2]张敏,王邕,梁锦添,李俊芳.改革生物技术实验教学,培养学生综合实验能力[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2008,30(增刊):77-78.
基金项目:本文由“石河子大学教育教学改革项目(JG-2012-029)”资助