時間:2023-03-29 09:26:15
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《動物生物化學實驗》的課程安排是由10個小實驗和1個綜合性的大實驗組成的,每個實驗從表面上看都有很強的獨立性,相互之間聯系不大,但其實不然,整個實驗的安排有內在的聯系,組成了一個統一的整體,使學生在學習實驗理論、培養動手能力的同時,對整體動物生物化學的理論課程有了更加深入的理解和認識。為了達到好的教學效果,在每次實驗前進行講解時,都要首先明確每個實驗的目的,使大家能更好的理解為什么要做這個實驗,這個實驗有什么實際或者理論上的應用。目的明確了,才能使大家理解更深,知識掌握也更全面。除了明確每個實驗的目的外,在給學生講解實驗的時候,還需要把看似獨立的一個一個的小實驗,放到實驗的整體背景下,讓學生對每個實驗存在的地位和目的有整體上的把握,盡量減少“只見樹木、不見森林”情況的出現。根據實際效果來看,通過把每次實驗的背景和意義都講解清楚,學生對實驗課的理解就更深入,減少了每個具體實驗學習的時候都明白但在整個實驗課都學完后又糊涂的現象,提升了整體的教學效果,也加深理解相關的理論知識。
二、做好預習,認真準備
學習知識的時候,預習是必不可少的一個環節,很多時候學生在學習理論課的時候,還能夠進行預習,但對實驗課的課前預習重視不夠。每次實驗結束后,筆者都把下一次要做的實驗告訴大家,在下一次實驗前需要預習,預習的重點有兩個方面:一個是實驗的基本原理,因為實驗是與理論課相結合的,所以實驗的基本原理學生基本很容易就可以掌握。預習的重點就更側重另外一個方面:實驗步驟。預習不僅僅是把實驗步驟簡單看一下,了解一下要做的實驗過程,筆者要求大家能把實驗步驟總結出來,最好能做成一個簡易的流程圖,在不看課本實驗報告的時候能夠把實驗步驟背出來。比如在《動物組織中DNA的提取》實驗中,至少讓大家總結出來實驗步驟是取組織破碎細胞去除RNA去除蛋白質和其他雜質沉淀DNA。這樣在進行實驗時,學生就會對整個實驗有所了解,有效地避免了很多學生看一個步驟,做一個步驟,最后不了解自己到底做了什么的情況出現。實際上預習可以看作是學生對實驗課理論知識的準備,除了理論知識準備外,還需要作實驗材料、實驗試劑以及器材的準備,而實驗試劑及器材的準備在實驗教學中往往容易被忽略,因為這些一般都是實驗教師提前準備好的。學生做實驗的時候基本都是按照實驗步驟,找到相應的已經準備好的試劑器材取用,往往對試劑或者器材本身的作用和特點忽略掉。筆者在上課時常常告誡大家:“做實驗和做菜很相像,做菜的功夫固然重要,但是食材的準備隱含的東西在某種程度上更為關鍵”。例如蛋白質鹽析實驗中最重要的是飽和硫酸銨試劑,大家取用的時候常常發現燒杯玻棒包括手上經常會粘上白色粉末狀物質,這個試劑筆者常常讓學生在上一個實驗結束的時候,挑兩個同學當面配置,這樣大家對飽和硫酸銨試劑的配置過程就有了了解,對于飽和硫酸銨中硫酸銨的量有了直觀認識,有助于大家理解鹽析的原理,下次取用試劑時也會注意到很多細節,比如取用過后迅速洗干凈容器等,養成一個良好的習慣,認真的實驗準備對提高實驗教學能帶來事半功倍的效果。
三、嚴謹操作,緊抓細節
記得筆者上大學實驗課的時候,筆者的老師就教導我們“實驗課最重要的不是獲得了一個好的實驗結果,也不是學會了操作一個儀器,最重要的是養成了一個好的習慣,一個科學的做實驗的習慣”。筆者對這個思路是非常認同的,實驗理論可以學習,實驗操作經驗可以慢慢積累,唯有實驗習慣很多時候一養成是陪伴終身的。那么如何培養好的實驗習慣呢?筆者的做法是從細節入手,從一進入實驗室開始,就從細節上對大家嚴格要求,從最基本的桌面整潔做起,試劑歸類放置好,并在實驗過程間隙隨時整理。整個實驗過程是由一個一個儀器的小操作集合而成的,如果僅僅籠統的要求大家認真做實驗,并不能起到很好的效果。在做實驗前,筆者會把重點儀器的實驗規范教給大家,比如移液器的用法、離心機的用法等,尤其在大家進行操作的時候,筆者會不斷巡視,發現問題及時糾正,有些共性的容易犯錯的地方,再召集大家強調一下。很多儀器在多個實驗中都會用到,這樣經過多次使用鞏固以后,基本做到了每個學生對儀器都能按照正確操作流程進行操作,養成了一個良好的習慣。
四、課后報告,完善總結
目前生物化學實驗教學依附于理論教學,而不是作為一門單獨學科進行教學,學校、老師和學生對生物化學實驗教學重視不夠。生物化學實驗教學內容設置簡單,以驗證性實驗為主;實驗教學方式機械簡單,主要表現為教師準備、講解,學生依樣畫葫蘆。目前的生物化學實驗教學不利于學生培養,談不上應用能力的培養,更談不上科研素養的培養。問題主要表現在:
1.生物化學實驗教學投入不夠:
湖南理工學院生物工程專業為2005年新設專業,一切從零開始,實驗設備不夠,無法滿足現代生物化學實驗教學要求。實驗設備臺套數不夠,限制了學生單獨操作實驗設備的可能,例如層析系統、常壓色譜儀和高效液相色譜儀各一臺,很難讓每位學生單獨操作。
2.生物化學實驗教學內容陳舊:
由于生物化學實驗教學經費投入有限,生物化學實驗設備單一,導致生物化學實驗內容設置只能以驗證性實驗為主。比如運用分光光度計測定物質的含量,設置的內容太多,幾乎一半實驗均需要使用分光光度計。這樣的實驗內容設置,根本無法滿足學生對生物化學基本理論、基本概念的理解,更談不上能力的培養。
3.教學過程中學生參與性不強:
實驗前預備室教師做好一切準備工作。課堂上實驗教師先召集學生講解操作步驟等等。然后學生按照實驗教師的講解一步一步完成實驗內容。實驗完成后,教師指導學生處理實驗結果,分析實驗問題。一切均由實驗指導教師包辦。學生不用思考,只需要機械地完成一切,久而久之,學生不再思考,更談不上在實驗過程中發現問題和解決問題。如此教學方式,必將影響學生對實驗課的興趣,不利于學生能力的培養。
二、生物化學實驗教學改革內容。
針對上述問題,湖南理工學院在多方面采取對策,對生物化學實驗教學進行了改革,具體改革內容如下:
1.加大生物化學實驗教學投入。
加強實驗室基本建設,首先從實驗場地建設入手,學校加大實驗場地建設,為生物工程專業建設了大量實驗室,保證了實驗教學場地,目前建立了包括生物化學實驗分室在內的大量實驗分室。在進行場地建設的同時,連續多年對生物化學實驗教學儀器進行投入,購置了包括5臺液相色譜儀在內的大量實驗教學儀器,使生物化學實驗教學內容改革成為可能。近幾年來,湖南理工學院不僅在實驗室硬件建設方面增加了財力投入,同時在實驗室人員配置上也投入人力,把教學能力強的教師配置到實驗教學上,把實驗教學放在一個前所沒有的高度進行建設。
2.改革生物化學實驗教學內容。
生物工程專業在改革前生物化學實驗40學時,實驗內容主要以驗證性實驗為主。通過改革,把生物化學實驗從40學時調整為96學時,把實驗教學內容將生物化學實驗調整為以驗證性實驗為基礎,以綜合性實驗和設計性實驗為主要教學內容,重點突出綜合性實驗和設計性實驗的實驗教學內容設置,以此為基礎進行生物化學實驗教學。結合教師專業方向特點,我們在生物化學綜合性和設計性實驗設置上主要以生物大分子的分離提純與活性測定為主。事實證明,綜合性和設計性實驗的開設,激發了學生的學習與研究熱情,越來越多的學生主動申請進入教師課題組從事科學研究工作。考慮到學生的學習熱情,我們在改革生物化學實驗教學內容的同時,結合學院每位教師的科研工作,開設了生物化學創新性實驗,以期學生獲得進一步提高。比如2011級生物工程專業生物活性鎮痛肽的合成與活性研究課題小組,在該文作者的指導下,通過Fmoc固相多肽合成、高效液相色譜純化、復性體系二硫鍵形成等方式合成生物活性多肽,將活性多肽在動物模型上進行鎮痛活性研究,發現合成的鎮痛多肽在動物模型中具有良好的鎮痛活性,該實驗結果通過該文作者整理,發表在SCI雜志“Protein&PeptideLetter”雜志上。通過創新性實驗開設,學生解決問題的能力越來越強。為本科生將來進入實驗室從事研究工作實現無縫對接打下了堅實基礎。
3.改革生物化學實驗教學方式。
傳統生物化學實驗教學由教師主導,學生被動接受,學生缺乏主觀能動性,缺乏參與性。目前我們通過改革,將教師從主導地位改為從屬地位,而學生則從從屬地位變為主導地位,教師只安排實驗項目,也就是出題。學生則從實驗設計、實驗準備、實驗過程到實驗結果分析全部自己解決,并且每次實驗完成后學生均應該能夠提出問題,教師則和學生探討實驗問題,學生的實驗操作技能和實驗成功率得到了極大提高。同時也使學生了解了一個實驗的全部內容,為學生研究性學習,為學生將來進入社會參與工作或者將來從事研究工作打下堅實基礎。
4.改革生物化學實驗考核方式。
針對傳統生物化學實驗只注重實驗理論考試和期末實驗考試的做法,湖南理工學院采用全程考核的方式對生物化學實驗進行全程考核,也就是實驗的全過程都是考核過程。對每位學生生物化學實驗成績的評定,采用平時實驗成績、實驗報告和實驗考試成績相結合的辦法。平時實驗成績占比50%,平時實驗成績根據每位學生每次實驗的準備情況,實驗過程中各種儀器設備操作規范性,實驗結果的準確性,甚至包括實驗過程中試劑稱量、溶液配制等實驗習慣性動作進行綜合評定,每次實驗完成現場給出平時成績;實驗報告占比20%,實驗報告的撰寫是學生對自己實驗過程以及實驗結果的重要總結,體現學生分析歸納總結能力,同時也是對學生將來從事研究工作,撰寫研究論文和研究報告的重要訓練,故有必要將實驗報告的撰寫考核單獨列出,予以評分,使學生重視實驗報告的撰寫;實驗考試成績占比30%,實驗考試成績和傳統實驗考核一致,但比重顯著下降,實驗筆試成績占實驗考試成績的20%;實驗操作考試占實驗考試成績的80%。通過實驗考核方式的改變,督促學生在生物化學實驗過程中全身心投入,認真對待每一次生物化學實驗,認真對待每一個實驗的全部細節,認真做好每一個生物化學實驗。由于考核方式的改變,只有那些從頭至尾認真對待生物化學實驗的學生才有可能獲得高分,大大調動了學生對生物化學實驗的積極性和主動性。
三、結語
(1)實驗室設備利用率最大化,避免設備的重復購置。
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。
3結語
1.1缺乏完整獨立的教學大綱
原有的生物化學實驗教學無論從內容上還是形式上都附屬于理論教學,沒有單獨開設課程,缺少完整獨立的教學大綱,使得實驗課教學的目標不明確,實驗間的關聯性不強,不能很好地展現實驗教學的系統性和連貫性.
1.2教學內容安排不科學
由于受到實驗教學學時以及實驗儀器的制約,教學中主要以驗證性實驗為主,綜合性及設計性實驗偏少.驗證性實驗的結果都是已知的,操作方法也是固定的,只要按照步驟進行實驗就可以了,學生參與的積極性與主動性都不強,不利于培養學生的創新思維和創新能力.
1.3考核方法不全面
以往生物化學實驗成績只占生物化學總成績的20%,僅單純依賴實驗報告完成的好壞進行評定,這樣的考核方式勢必會造成學生不重視生物化學實驗課,從而使教學效果不能得到很好的保障.
1.4實驗室資源利用率不高
平時實驗室只在實驗教學時使用,對學生在課余時間開展的科研活動未完全開放,造成實驗儀器和設備的利用率不高,導致實驗資源浪費,同時也影響了學生進行科學探索的熱情.
2優化實驗教學體系
新的教學計劃實施以來,借鑒其他高校的成功經驗,結合我校生物化學實驗教學條件的現狀,遵循客觀性、相對獨立性、創新性和系統性原則,對原有的實驗教學體系進行了優化.制定新的生物化學實驗教學大綱,編寫實驗教材,調整實驗教學內容,改進實驗教學方法,優化課程考核方式,提高實驗室的開放力度.通過在這些方面的改革,更好地促進了學生參與實驗的積極性,使其實驗動手能力得到了極大的鍛煉,教學效果也有了較為顯著的提高.
2.1實驗教學大綱的制定
在新的生物化學實驗教學大綱中,明確了課程目標是讓學生在實驗中加深對基礎理論知識的理解,熟悉并掌握生物化學實驗的基本操作技能,培養科學思維、分析問題和解決問題的能力,為以后所參與的科學研究奠定良好的基礎.制定的生物化學實驗教學大綱以基本技術為依據,包括離心、層析、電泳、膜分離、PCR與分子克隆等,根據實驗室的硬件和軟件配置情況,按照驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗的層次安排了具體的實驗,由簡單到復雜,循序漸進地培養和鍛煉學生的實驗操作能力.
2.2實驗教材的編寫
根據教學大綱的要求,參考生物化學實驗相關的文獻資料,結合教學和科研工作,編寫了適合生物化學實驗教學的教材.實驗內容涉及生物化學課程中的糖類、脂類、蛋白質、酶和核酸等生物大分子的提取、含量和純度的檢測及性質的驗證等,實驗技術包括分光光度技術、電泳技術、層析技術和離心技術等.該實驗教材中還加入實驗記錄、實驗報告寫作規范和寫作要點,也增加了實驗室安全要求、實驗廢棄物的處理方法、實驗中涉及到的安全隱患、實驗器具的洗滌干燥及計量儀器的選擇與使用等較為全面的內容.在教材的使用過程中,及時對發現的問題進行記錄,以期在教材再版時進一步地補充和修正,使其更加完善合理,讓學生真正地理解每個實驗乃至每個實驗步驟的設計目的和原理,這樣可以使所學的知識在以后的科學研究中達到學以致用的效果.
2.3教學內容的調整
實驗教學內容是影響實驗教學質量的一個重要因素,在調整實驗教學內容時,始終注重與生物化學理論課程的銜接呼應,內容從易到難,并適度重復實驗基礎知識、基本方法和基本技能,使學生能夠充分掌握并自我運用.原來的生物化學實驗不是獨立的課程,學時較少,只能以驗證性實驗為主.在新的教學計劃中,生物化學實驗獨立開課,學時也有所增加.教學內容也進一步地調整為:首先講授基本實驗理論,傳授基本實驗技能,進行基本能力的培養,強調實驗技術要領和操作的規范性;然后在此基礎上開展驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗,綜合性與設計性實驗使學生能夠主動地去選題,查閱文獻,制定實驗技術方案,優化實驗體系,分析和解決實驗過程中出現的問題,對實驗結果進行歸納總結,通過這樣的鍛煉可以培養學生的綜合能力,激發學生對科學研究的興趣,啟發學生的研究思路,挖掘學生的創造潛能,提高學生的創新意識和科研能力.
2.4教學方法的多樣化
傳統的實驗教學基本上以灌輸、模擬和驗證為主.授課方式多以板書為主,信息量較小,雖然能夠傳授知識,但不利于學生創新能力的培養,學生的學習主動性也沒有得到充分的發揮.現在的教學根據生物科學專業的特點建立了“以學生為主體、教師為主導,實現學生自我學習、自我實踐”的教學新模式.
2.4.1以教師為主導,開拓學生的創新思維
通過提出問題→分析問題→實驗實踐→總結歸納→再提出問題的可持續循環模式進行實驗教學,鼓勵學生打破思維定勢,進行發散性、拓展性與聯系性的思考.提出一個科學問題,讓學生去思考,查閱文獻資料進行研讀,自主設計實驗,教師在此過程中適時地給予科學的指導并提出合理化建議,從而使實驗方案具有科學性和可行性.鼓勵學生利用課余時間參與教師的科學研究項目的相關工作,這樣不僅可以鍛煉學生解決科學問題的能力,還可以拓展學生的知識面,同時也給學生營造了良好的思考問題的氛圍,這是一種能夠培養學生科學素養和創新精神的課外教學模式.實踐證明,通過結合科研工作中遇到的問題來教學,可以增強學生學習的趣味性,拓展學習內容,對學生創新實踐能力的培養起著非常重要的作用.
2.4.2以學生為主體,充分發揮學生的主觀能動性
在實驗教學中要鼓勵學生積極參與實驗的準備及講解,充分發揮學生在實驗教學過程中的主體地位,提高學生的語言表達與科學思維的能力.
(1)由學生準備實驗.
在大多數的實驗教學中,實驗準備工作(包括樣品的準備和預處理、試劑的配制與分裝、儀器的調試等),都是由授課教師或實驗教師準備的.這樣造成的結果就是學生在上課時“人到心未到”,像機器人一樣進行操作,缺少必要的思考.為了改變這種現象,現階段生物化學實驗課基本都是由學生自己動手準備,教師給予一定的指導,通過這種方式,使學生知道實驗準備的重要性及規范實驗操作的必要性.
(2)學生主講,教師輔助的教學模式.
實驗教學前,讓學生分成多個小組,把不同的實驗分配給這些小組,讓學生以小組為單位查閱資料、制作多媒體幻燈片,上課時,讓各小組安排學生來講解實驗的目的與意義、實驗原理、操作步驟和注意事項等內容,最后教師進行必要的更正和補充.通過這種教學方式,使學生的語言表達能力得到了鍛煉,同時也使他們在文獻查閱和PPT課件制作方面有所進步,提高了對生物化學學習的興趣,促進了他們在課余時間自主學習的積極性.
(3)以錯誤為鑒,為正確的學習打基礎.
在確保安全的前提下,放手讓學生去做實驗,對于在此過程中出現的一些錯誤和不規范的操作,待實驗結束后再根據實驗結果進行糾正.要求學生在后續的實驗中主動地相互糾錯,培養他們細致觀察、規范操作、認真思考的良好習慣.通過這種方法,可以更好地整合知識,鍛煉思維,全面提高學生分析問題和解決問題的能力.探索以學生為主體,教師為主導的教學新模式,摒棄原有的以教師為中心,學生被動學習的教學方式,使實驗教學逐步實現教向學的轉變.讓學生真正成為實驗教學活動的主體,使他們的主觀能動性能夠得以更好的展現,激發學生的創新意識,有效地培養學生的創新思維能力.通過實施這種新的教學模式,學生在儀器操作的熟練程度、實驗現象的觀察力以及數據的分析能力等方面都得到了很好的鍛煉和增強,學生實踐能力和創新能力得到了較為全面的提高.
2.4.3運用多媒體,增加授課的信息量
利用現代化的多媒體教學工具,如計算機輔助教學錄像、投影幻燈片等,將教學中難以用語言和圖形表述清楚的內容,通過動畫的形式進行演示,這樣既能夠活躍學習氣氛,增加課堂的生動性和趣味性,同時也可以增強學生對抽象知識點或原理的感性認識,調動學生學習的主動性,提高實驗效率和教學效果.
2.5優化考核方式
改革了生物化學實驗課程的考核形式,最終成績由四部分構成:考勤及平時課堂表現占20%,實驗報告占20%,實驗理論考試占30%,實驗操作考試占30%.從實踐效果來看,改變了以往學生重理論輕實驗的現象,使學生的實驗操作能力、綜合分析問題的能力及知識創新能力有機結合在一起,調動了學生參與實驗課程的教與學的主動性和積極性.考核內容更加豐富,考核形式更加趨于合理和全面,打破了以往的實驗報告定成績的慣性思維,提高了學生在實驗中對實際操作的重視程度,也進一步加深了學生對實驗理論的理解.
2.6開放教學實驗室
為促進教學實驗室開放,提高儀器的使用效率,鼓勵本科生提前進入實驗室進行科研活動.從2005年開始設立了“實驗技術研究項目”,在2010年又設立了“教學實驗室開放基金”,制定了相應的管理辦法和操作規范,經費資助力度逐年增加.實驗室的開放,一方面,有利于實現以學生為本實施個性化教育,充分發揮學生的自主性和創造性,培養學生良好的科研思維.另一方面,學生在教師的指導下進行一些探索性科學研究,有利于激發創新靈感的產生,也有利于新想法在實踐中得以釋放和驗證,對培養學生的綜合素質是非常有益的.學生通過參與實驗室開放基金項目的相關課題,可把所學的生物化學知識運用到科學研究的實踐中,使學生對專業知識的理解得以加深.同時也對科學研究的基本流程有了初步認識,增強了積極開展科研的意識和專業學習的興趣,鍛煉了學生實驗操作、文獻閱讀、數據分析以及獨立思考的能力.
3結語
由于標本來自于學生自己,學生就很重視,這樣要動手操作的興趣性就很高。可是要想得到自己的檢驗結果,就必須親自去做。我們改變由原來的老師準備實驗轉為學生去準備實驗。這樣,學生在老師的指導下,分組自己進行實驗前的準備工作,從試劑配制、實驗器材的選取、實驗方法的設計、實驗過程的操作以及結果的處理、實驗過程中的注意事項等方面讓學生去實踐。在實驗的整個過程中,學生接觸到了離心機、刻度吸管、微量移液器、分光光度計、全自動生化分析儀等生物化學檢驗中常用到的實驗器材。經過多次反復的使用,學生對這些常用儀器的操作及注意事項都非常熟悉。這樣,學生在期末實訓考試時成績都很好,大大地提高了學生的動手實踐操作能力。實踐證明,學生在這個過程中態度十分認真,培養了學生踏實工作的好作風,為其將來在基層獨立工作打下良好的基礎。
2模擬案例教學思路,提高學生對檢驗結果的綜合判斷能力
隨著檢驗醫學的發展,生化檢驗人員不僅要能提供及時、準確、可靠的檢驗報告,而且要提供其檢查范圍內的咨詢服務,包括對結果的解釋和對臨床疾病診斷提出新的檢測項目和優化組合檢測項目,并能從實驗室角度參與臨床病例討論和提供臨床咨詢[5]。因此,這要求學生進入臨床實踐前對所測定的結果有較強的綜合判斷能力,特別是各實驗項目之間的相互聯系。為此,我們把這門課程通過歸類整理后分成五大塊:物質代謝檢測(血脂代謝、糖代謝、鈉、鉀、氯和酸堿平衡、微量元素);器官生理、病理檢測(肝膽生化、腎臟生化、心臟標志物);疾病代謝檢測(內分泌功能、腫瘤標志物);特殊生化檢測(妊娠、新生兒生化);創新設計綜合實驗檢測(糖尿病人樣本生化綜合、急診病人不同生化檢測篩選設計),通過整合后,一次實驗給學生一個綜合病例,讓學生和自己掌握的理論知識相結合分組進行討論。學生通過討論,初步判斷患者可能的患病類型,從而選擇檢測項目并進行準備和操作,最后根據實驗結果進行分析、討論。通過多次的案例分析綜合實驗,充分突出了學生的主體作用,調動了學生的實驗積極性,使學生循序漸進、系統地掌握理論知識,并能綜合應用理論知識對檢驗結果進行綜合判斷。
3開放實驗室,借助科研平臺,提高學生創新能力
物理學中有不少實驗很難演示和觀察,尤其是對于聾生來講,他們缺少了聽覺,對一些抽象的物理現象很難理解。因此,利用多媒體技術輔助物理課堂教學,聾生很快就能掌握和理解,提高了教學效率,信息技術媒體的應用對教師素質和教學都發生了質影響,利用信息技術媒體和資源突破教學過程中的重點、難點。例如,在講解“光的直線傳播”這節內容時,通過多媒體演示小孔成像的實驗讓聾生了解光的直線傳播,提出日食和月食的成因,多媒體演示讓聾生一目了然,學生易學易懂,記憶深刻,突破教學的難點,提高了課堂教學效率。又如,在“熱機”這一節,利用多媒體顯示動畫課件,使學生了解汽油機的基本工作原理,每個工作循環的環節,四個沖程的銜接都看得清清楚楚,增強了聾生的定性印象,提高了課堂教學的效率。
二、研讀學生,發揮其主觀能動性
由于聽力障礙,聾生感知速度較慢,語言識記能力差,但他們的視覺優勢是非常明顯的,聾生可以不受噪音干擾,用眼睛感知事物,他們的觀察非常細致,思維形象性較正常學生強。例如,在學習“透鏡”這一節,實驗凸透鏡對光線有匯聚作用,凹透鏡對光線有發散作用。將凸透鏡和凹透鏡都正對著太陽,問學生在光屏上能觀察到什么,實驗簡單易操作,學生參與性很高,焦距測量的問題也迎刃而解,讓學生主動參與到實驗中來,激發了學生的學習興趣,學生的動手能力也得到了培養。又如,在講“密度”一節,準備一個杯子,放一個冰塊,然后倒滿水。提問學生當冰融化后,杯內的水會溢出來么。有一部分學生說水會溢出來,另一部分學生說不會溢出來。增加了趣味性,更是激發了學生的學習興趣,提高了教學效率。
三、改進實驗,培養聾生的發散思維
思維的發展水平直接影響學生的學習效果,尤其是聾生,思維更是關鍵。物理是一門邏輯思維強的學科,教學中,教師要巧設問題,引導學生深入、發散、靈活思考,提升教學效果。
1.引導學生對實驗現象和實驗結果進行猜想
郭沫若說“:教學的目的是培養學生自己學習,自己研究,用自己的頭腦來想,用自己的眼睛看,用自己的手來做這種精神。”例如,在研究金屬導體的電阻與哪些因素有關時,在實驗進行前,先要求學生對有可能發生的現象或者結果先進行猜想,之后再做實驗,啟發引導學生猜想導體的電阻可能與哪些因素有關,鼓勵學生進行大膽的猜想,然后再利用實驗對學生做出的各種預測進行檢驗。
2.改驗證性實驗為探索性實驗
驗證性實驗更能激發學生的興趣,但許多學生,尤其是聽力有障礙的學生,在學習過程中只是被動地接受,喪失了探索的樂趣。探索性實驗,讓學生充分地動腦、動手,發揮了學生的主體作用,從而有利于學生思維能力的提高。如,在教學“驗證機械能守恒定律”的實驗之前,可先不進行相關規律的教學,將實驗教學移到規律教學之前,改驗證性實驗為探索性實驗,過程如下:先準備相關實驗器材,讓學生按照要求讓重物做自由落體運動,利用打點計時器記錄重物的運動情況;然后,選定紙帶讓學生進行分析,分別計算紙帶上任意三點0、1、2所對應的動能、重力勢能,并算出三點的機械能,學生根據一系列數據分析討論就可以得出機械能守恒定律;最后,師生共同討論重物在下落過程中系統機械能守恒的原因:物體在運動過程中只有重力做功,動能和重力勢能相互轉化,系統機械能守恒。
3.引導學生設計實驗
啟發引導學生設計實驗,例如,壓力的作用效果跟什么因素有關的實驗,利用身邊的物品進行實驗,先用一支短鉛筆或圓珠筆做實驗,再用礦泉水瓶、水、沙做實驗。后者的實驗方法如下:在礦泉水瓶中裝半瓶水,蓋上蓋,先把底部朝下放在沙上,再把瓶倒轉過來放在沙上,探討“壓力的作用效果跟手里面積的關系”。在礦泉水瓶中裝滿水,蓋正放或者倒放在沙上,與前一次實驗比較,探討“壓力的作用效果與力的大小關系”,我們就地取材進行實驗,每個學生都能在課堂上或者課外進行探討物理規律,這樣可以有力地促進物理教學。
1.1定量生理學課程簡介
定量生理學是生物醫學工程專業的核心專業課程。該課程以物理學原理和數學方法學為基礎,從工程技術討論人體的生理過程,學習并掌握生物膜與生物膜電位原理和方法,進一步學習并掌握基于電生理測量技術的原理以及相關技術,使學生建立起從基礎理論學習到實際生物醫學工程中有關生物電信號測量以及應用之間的橋梁;并且能夠運用物理學和數學的觀點和方法論進行多個層次和水平上探索生命現象及其規律性,培養學生對生理系統進行定量分析的基本方法,培養跨越生命科學、計算科學、數理科學等不同領域的“大科學”素質和意識,為今后選擇新興交叉學科領域進行深造和工作奠定基礎。因此,該課程的實驗教學任務不僅重要而且要求極高。
1.2實驗教學方式改革
長期以來,許多高等院校對實驗教學重視不夠,重理論輕實驗的傳統觀念依然存在。由于不重視實驗教學的重要性,資金投入相對不足,有些陳舊或損壞的儀器設備沒有及時更新,這無形中就影響了學生的實驗興趣;而且傳統的實驗教學過分強調教師的中心地位,學生的主動性、探索性受到一定限制。許多實驗項目與當今飛速發展的前沿科學新理論、新技術嚴重脫節,使得實驗教學存在很多問題。而且傳統實驗教學的最大弊病就是開設的實驗往往只是一個“裝配”實驗,培養的也只是一個裝配工,不能鍛煉和培養學生解決問題的能力,創新更無從談起。實際上實驗技術人員的工作是實驗教學順利完成的重要保障。實驗技術人員的日常工作繁雜、瑣事多、重復性強,每天除了要為即將進行的實驗教學完成大量的準備工作外,還要做好實驗所用儀器設備的維護保養、修理、保管等工作。這些工作看似簡單,但對實驗技術人員的要求也比較高,然而目前實驗技術人員在職稱評定、進修以及工作量待遇等方面明顯處于弱勢,不利于發揮實驗技術人員的主觀能動性。這兩方面因素嚴重影響了目前高等實驗教學的質量及效果,因此現有實驗教學急需改革。為了解決上述傳統實驗存在的兩個主要問題,我們提出將科研創新引入到實驗教學中,結合科研進展不斷更新完善實驗教學內容,使實驗教學與科研創新相結合,使其更具有前瞻性和可持續發展性。一方面,我校的科研創新生物醫學實驗室注重開放和創新實驗的建設,徹底改變“照方取藥”的被動實驗方式,采取“引、點、撥”的實驗教學方式,讓學生自己提出需要解決的問題、達到的目標,自己設計實驗方案,引導學生獨立思考、大膽動手,充分發揮學生的主動性和創造性,給學生充分施展個性的余地,從而達到彌補現有實驗教學的不足。另一方面,以教學科研型教師為實驗教學主要人員,構建教學科研互動基地,使其成為培養學生實踐能力、研究能力和創新能力的新型教學實驗平臺,讓學生在本科基礎學習階段能較早地開展帶有課題研究性質的實驗活動,更多地接觸科研實踐,提高工作能力和科學素養,培養學生的科研創新能力。
1.3將科研創新引入實驗教學
隨著知識經濟和技術經濟的飛速發展,創新已成為時展的要求和社會進步的動力,而科研創新是創新的一個極為重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作為高等教育的主陣地,在本科生教學中將科研創新引入實驗教學,有利于培養本科生的創新意識和科學精神;有利于培養本科生將理論與實踐相結合的意識和能力;有利于促進師生的共同發展;有利于促進地方本科院校加快學科和專業的建設;有利于為地方培養大量的創新型人才,因而具有重要的現實意義。借助于生物醫學高水平實驗室,我們通過開展綜合性實驗、科研訓練計劃、學科競賽、課外科技活動等方式,激發了學生學習知識的熱情,引導學生參與科研創新過程,為學生科研創新能力的培養提供了一個重要平臺。
1.4開放實驗教學
在增加理論課綜合性實驗的同時,由于課程實驗學時的限制,學生能夠親自動手的實驗遠遠不能滿足人才培養的要求,因此,我們開設了“開放性實驗”,這樣就起到了很好的補充作用。例如,“數字腦電圖儀的使用與EEG采集”“蛋白質-核酸復合物氫鍵與范德華力作用位點分析”“腦電信號的Hurst指數研究”等多項開放實驗。此外,我們一般從大二學生中選取有科研潛力的學生,開展“本科生科學研究訓練計劃”教學,如國家級“基于GIS的移動生理信號監測管理平臺的設計與實現”“基于JSD的注意力腦電研究”“基于超臨界新技術的石墨烯功能化及生物傳感器應用研究”。本科生在確定課題,進入實驗室后,將由指導教師對其直接負責。在指導教師指導下,會學習很多課堂上不教的東西,提高學生學習、科研的興趣、具備一定的科學思維和分析能力、激發對所學專業的興趣、堅定從事相關工作的信心和決心,一些本科生發表或錄用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源雜志論文多篇。在此基礎上,鼓勵學生參加各種學科競賽、科技創新等活動。因為有了開放實驗及本科生科學研究訓練計劃教學的推動,我們學院的科研氛圍濃厚了許多。因此很多本科生有了要進實驗室的要求,這樣本科生的日常學習變得充實,許多學生一有時間就去實驗室看文獻做實驗,并在實驗中體會了科學研究的樂趣和魅力,培養學生動手、創新、協作能力,對學習能力的提高、團隊精神的培養、心理素質的鍛煉有著不可替代的作用。這些都說明依托科研創新生物醫學實驗室的開放實驗教學對學生創新能力有較大的貢獻,對新時期的大學生培養意義重大。
2結束語
一、電視生活服務類節目的選擇內容。
過去人們生活的重點也許是柴米油鹽醬醋茶,而現在人們則更加關注購房買車、化妝美容、電腦網絡、旅游健康等高質量的生活,這一切都需要學習,而生活服務類節目提供的信息,是直接作用于受眾個體的,所以它的針對性很強,易于被接受,因此,服務類節目已成為人們獲取信息的一種渠道,成為人們日常生活中的參謀和向導。
由于服務類節目密切關注現代生活脈搏,掌握生活的的新動態和新特征,針對目前生活中需要解決的問題,提出意見和辦法,同時又是直接服務于廣大普通家庭和個人的。所以,服務類節目在選題方面可以說是包羅萬象,但一定要注意題材的適用范圍和實用性,在“服務”二字上下功夫,做文章,這樣才能滿足受眾需求,提高節目質量和收視率。比如:在《經濟大觀》欄目播出的“花多少錢能買起房子”、“如何正確選擇使用家用電腦”、“吃早餐的學問”、“何時能圓汽車夢”、“走進老年公寓”、“為學前兒童選玩具”等一些百姓比較關心的熱點、難點話題,特別是在98年播出的“花多少錢能買得起房子”,就是針對住房改革中房價過高,房地產市場供大于求,而百姓又不知如何是好的現象,進行詳細的調查分析,告訴觀眾目前市場上有多少商品房待售,其價格如何,花多少錢能買起多大的、在什么地方的房子,如果沒有足額現款,又如何貸款買房以及怎樣辦理個人貸款買房手續等等非常詳細、實用的信息。再比如“如何正確選擇和使用家用電腦”等商品消費方面的內容。從商品怎樣選購,如何正確使用,到使用中出現問題找誰解決,以及這類商品在哪家商場能買到,哪家商場最便宜,將來還有哪些發展趨勢等多層次、多角度的服務。在當今這個“時間就是金錢”的社會里人們沒有更多的時間去貨比三家,百姓需求的是最實惠、更周到的服務。
除了適用性和實用性外,服務類節目在選題方面還應注意針對年公寓”,就是針對老年人為什么要去住公寓(特別是有的老年人)?是否符合中國傳統的倫理道德?住公寓需要花多少錢以及有哪些好處與不足等進行調查分析,為百姓解疑釋惑。再比如“個人形象設計”、“學具玩具化”等內容的選擇,也是為了滿足不同人的需要,達到引導消費,服務百姓的目的。實踐證明,節目的服務意識增強了,與百姓的關系密切了,節目自然就有了生機和活力。
當然,在節目內容選擇方面并不是要一味的迎合觀眾,而是通過節目的導向和服務作用,來豐富人們的生活底蘊,提高人們的生活質量。
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二、電視生活服務類節目的表現形式。
一部好的作品是內容和形式的完美統一,在電視節目制作中,編導的審美價值和自身情感往往是通過節目的形式表現出來的,而這種形式又會直接影響受眾的收視情緒和效果。因此,恰當的節目形式可以縮短受眾和編導之間的距離。
大家知道,生活服務類節目不同于新聞節目,它追求客觀、莊重、大氣,也不同于文藝節目,具有豐富多采的娛樂性,服務類節目因其側重在“服務”二字上,所以,它應追求一種平實、清新、親切的風格,既有生活和時代節奏,又不拖沓沉悶。一般來講有以下幾種類型,一是訪談型,二是表演型,三是演示型。無論采取哪種形式,都應使觀眾在產生興趣之后,才能較容易地接受節目提供的信息。因此這就要求根據不同的內容采取不同的形式。如果新產品介紹等知識類的,應采取訪談型并配合適當的解說性畫面,如“什么是健康洗衣機”等等;如果是生活中的一些小竅門及手工制作等,還是采取現身說法給人印象深刻;如果是一些一語可以道破,本身并不復雜,卻可以讓人受益不淺的生活技巧,不妨采用表演式,這樣可以增加可視性,使人印象深刻,如“如何使洗衣機洗衣不纏繞”、“巧用廚房小家電”等。
確保實驗有序進行初中階段生物實驗旨在幫助學生觀察實驗現象,提高動手能力。為此,我們應該根據初中生物的新課程標準和具體班級里學生的知識基礎,制訂實驗要求,對學生實驗的引導要講究藝術,不能蠻橫地向學生灌輸生物學的知識。從而真正發揮現代生物實驗教學的作用。在實驗開始前必須為生物實驗作基礎知識的準備。在指導學生實驗之前,我們要根據實驗的內容,了解與該實驗有關基礎的知識,并對學生進行必要復習,讓學生具備完成實驗的基本知識,學生掌握了相關基礎知識后,不僅能順利地完成實驗,還能為實驗中進行創新活動創造有利的條件。
必須強調的是,這里所說的復習,并不是要花很多的時間和精力,常常是在學生實驗前作一些知識的提問和講解,要圍繞該實驗的相關知識內容進行復習,不能展開來、全面的復習,那樣的話,就會消耗很多時間。會耽誤學生順利完成實驗的。比如,在引導學生做植物莖的輸導功能實驗時,我們在實驗前和學生一起回憶一下莖結構的知識即可,沒必要復習更多的知識。在實驗過程中要調動學生參與實驗的積極性。在新課程的生物教學中,我們要發揚學生的主體作用。讓每一個學生,都能有效地參與到課堂上來。讓每個學生充分地動腦、動手地去操作實驗,是全面發展每個學生的教學要求,也是對學生進行素質教育的重要體現。比如。在引導學生做綠葉在陽光下制造淀粉的實驗中,在課堂上,我們可以按教材的安排,讓學生動手實驗,由此來鍛煉學生的操作技能。
課后我們可以對此實驗的一些現象提出一些問題。讓學生動腦思考,從而能鍛煉學生的思維能力。其實一節優質的實驗課堂需要我們學生準備的東西還有很多很多,這就需要我們教師耐心的指導學生,合理有序地開展實驗教學,方能真正的發揮實驗優勢,提高學生掌握生物知識的能力。
2明確自身責任
發揮指導職能一節優質的生物實驗課不僅僅需要學生們的充分準備,作為教師同樣義不容辭。新時期,教師要精心指導關鍵實驗環節。對于生物實驗中一些直接影響實驗效果的關鍵環節、教師要密切注意的環節以及技巧較強的操作,都需教師精心指導。同時反復指導生物實驗常用儀器的使用。例如,顯微鏡是生物實驗中使用最多的儀器之一,必須熟練掌握使用方法,只有掌握了使用方法,才會在使用顯微鏡時有充裕的時間觀察相應的標本,從而提高探究實驗效果。
同時讓學生學會觀察實驗。教師要注重指導學生學會并掌握正確、規范的觀察方法來觀察生物的形態結構,一般是先整體,后局部,先外部,后內部,這樣才能使學生得到較完整的認識。同時,教師還應指導學生根據不同的實驗目的、性質,遵循一定的規律進行觀察,例如,對家鴿的內部結構的觀察,主要是觀察家鴿的消化系統、呼吸系統和心臟的內部結構,在觀察心臟結構時,可以按由表及里順序,先觀外形,再剖開心臟看心臟的四個腔觀察氣囊。教師之于實驗教學的作用不容忽視,為了提高實驗教學效果,作為教師我們要不斷發揮自身優勢的同時,深刻的理解學生,從而真正的提高實驗教學效果,構建高效的生物實驗課堂。
3積極開展探究實驗
培養學生探索、創新的精神所謂探究性實驗就是指學生在不知曉實驗結果的前提下,通過自己實驗、探索、分析、研究,得出結論,從而形成科學概念的一種認識活動。由于這種實驗條條框框少。不限制學生思維。所以它不僅能激發學生對所學知識的濃厚興趣,還能培養學生觀察問題、分析問題、解決問題的能力。對于培養學生良好的科學素質及邏輯思維、創造思維能力大有好處。新的教材恰恰增加了探索性實驗,使筆者有機會進行教學實踐。筆者具體的做法是,在學習新知識前,先圍繞新知識提出一些問題,讓學生充分去討論,然后讓學生根據討論的結果,自己去設計實驗,驗證自己的看法。這樣一來,對于同一個問題,不同的學生就有不同的實驗方法。但是由于客觀條件的限制,絕大多數實驗只能按其中的一種方法來做。然后讓學生根據實驗結果,通過邏輯思維、分析、研究,最終真正找到知識之間的因果關系,自己得出正確的結論。探究創新精神的培養是當前教育的需要,作為教師的我們義不容辭,不段的提高自身水平,發揮自身優勢,合理的開展探究實驗,從而真正的培養學生們的探索創新精神。
4.結語