APP下载

综合性实验在生物化学实验教学中应用与探索

2021-10-15张致英张晓英刘丽军康龙丽

基础医学与临床 2021年10期
关键词:生物化学实验课综合性

张致英,张晓英,刘丽军,贺 学,康龙丽

(西藏民族大学 医学基础实验教学示范中心,陕西 咸阳 712082)

生物化学是一门实验性很强的学科,是医学基础课程的重要组成部分,也是生命科学的前沿学科,实验课程在生物化学教学中的重要性不言而喻[1]。实验教学是将理论知识与实践相结合的运用的训练,培养学生动手能力、自主创新能力、创新思维能力的过程[2]。随着生物化学领域不断发展,生物化学实验教学也应该不断的更新和改革,为了让学生更好的参与到实验学习中,应该侧重把学生作为主体进行改革。为此,本文从项目设计、实验内容、教学方法等方面尝试新的改革,将单一的实验项目向综合性实验转变,在传统的教学方式里融合多种教学方法。教师从主导教学转变到引导、辅助学生学习,实验教学的重心从“问学生”转变到“学生问”[3]。

1 生物化学实验教学中存在的问题

传统教学模式下的实验教学存在着许多弊端,教师在以讲和演示为主的授课方式导致学生学习兴趣不浓、动手能力不足。现有的实验教学是实验教师准备好所有的试剂和仪器,任课教师讲授1遍实验内容、实验原理、方法,学生实验操作只是重复老师的示教内容,没有参与到实验的准备和设计,对实验方法和结果没有自己的思考和讨论,没有达到开设实验课的目的。生物化学实验开设的项目例如血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳等都是验证性的实验,实验类型单一,实验项目之间的关联性不强,学生不能将学习内容连贯起来[4]。在实验过程中学生独立的实验操作少且不规范,仪器使用也不熟练,影响学生的学习积极性。由于实验课是生物化学这门课程的一部分,没有设置单独的考试,学生只需提交实验报告即可。但是实验报告不能反映学生的实验课的动手能力、自主思考能力、参与程度,违背开设实验课的初衷[5]。传统的教学方法不重视学生实践技能及动手能力的培养,没有体现以学生为主体的教学目的。

2 在生物化学实验教学中综合性实验的具体实施方案

鉴于目前实验课教学过程中存在的问题,为了克服传统教学模式的局限性,体现以学生为主体的教学模式,本文从教学方式、教学内容等方面进行改革,将综合性实验教学引入现有的教学中,并且增设实验考核。综合性实验是一门以学生为主体,运用相关理论知识与实践操作技能相结合方式解决具体实验问题的教学方法。具体到生物化学实验中,学生先对实验目的进行分析,设计实验流程,准备实验物品、完成实验内容、讨论实验结果。综合性实验既可以培养学生的基础的实验技能,又可以培养学生独立思考、综合分析问题和创新能力[6]。本文以“质粒DNA的快速提取制备及酶切鉴定”这个实验为例进行讨论如何进行综合性实验的实施。

2.1 实验项目的设置和学时数的分布

生物化学课程大纲中实验课程的为24学时,根据理论课程的内容结合实验课程的课时数,设置12学时数的综合实验项目6个,2个教学实验及4个考核实验,学生以4人/组进行实验,教学和考核实验各完成1个。实验课分成两个阶段,教学实验由学生为主体进行实验设计、准备、实施、结果讨论,老师辅助学生解决遇到的困难,引导学生有序的完成实验内容;考核实验由学生独立完成,老师负责每个阶段的评分和纠错,帮助学生衔接好实验进程。本文以“质粒DNA的快速提取制备及酶切鉴定”这个实验为例介绍综合性实验的实施,课程分为线上和实验室两部分完成。

线上学习,每组提交1份实验方案,由任课教师进行审核,提出修改意见,学生完善实验方案。学生通过教师雨课堂推送的仪器使用方法、试剂配置等微课视频进行预习,将实验过程中需要用到的样本、试剂、实验器材和耗材整理好,填写实验物品申请表向实验教师申领,预约实验仪器。学生通过开放虚拟仿真实验平台在线学习包括离心机、移液器、电泳仪、凝胶成像系统等仪器的使用方法。该实验内容多且复杂,实验准备部分分配2学时,每组学生在实验教师的指导下完成其中1~2种的试剂配置。准备实验的过程,可以帮助学生详细的了解实验流程,梳理思路,也是对学生思维能力、动手能力的锻炼。内容实施部分分配10学时,由于实验时间过长,将实验分成3部分完成,质粒DNA的快速提取制备,4学时,这部分内容里需要长时间振荡可以在夜间进行,制备好的DNA存放到-20 ℃冰箱。质粒DNA的限制性内切酶消化酶解和DNA片段的琼脂糖凝胶电泳,6学时,在水浴酶解消化的同时进行琼脂糖凝胶的配置,酶解反应完成后进行电泳部分的操作,等待电泳结果的90 min里,学生可以记录实验过程。借助合理时间安排,缩短不必要的等待时间,将碎片化的时间合理分配,增加学生的有效学习时间。

2.2 实验考核方式

实验考核是检验学生学习效果的有效手段,通过考核可以督促学生在实验课上规范操作、认真思考,将理论知识更好地运用实验实践中。本文以“质粒DNA的快速提取制备及酶切鉴定”实验为例制定考核标准。实验设计部分,任课老师评分后提出修改意见,学生修改后再次提交老师审核。实验结果部分,实验成功与否不是判断学生实验学习效果的唯一标准,如果实验失败的同学对实验结果提出了可能导致失败的原因提出合理的解决方案,则根据实际情况给分。具体的评分标准见表1。

表1 质粒DNA的快速提取制备及酶切鉴定评分标准Table 1 Rapid extraction and preparation of plasmid DNA and enzyme digestion identification scoring standard (points:100)

3 在生物化学实验教学中开展综合性实验的优势

随着科技进步,实验技术不断发展,在生物化学实验教学中用综合性实验替代单一的验证性实验,是实验教学的必然趋势[7]。在开展综合性实验过程中,学生在没有老师的示范,没有了依赖心理,推动其主动学习掌握实验操作,从中获得成就感,提高了学习的兴趣。实验准备过程是查缺补漏完善实验方案的机会,更是1次锻炼学生严谨的思维体系的过程。实验结果分析,是对整个实验过程中回顾复习,是对自己不足之处的弥补。对于学生而言,综合性实验减少了重复性知识的学习,又将零散的知识关联在一起,加强了学习效果。对于任课老师而言,在不增加课时的情况下,利用多种教学方法,利用线上教学方式发布学习任务,提交作业;虚拟仿真平台帮助学生训练仪器操作;将学生需要的知识点以微课视频的方式推送给学生,同时将综合实验以1个项目任务的模式去完成又是借鉴了问题导向式教学方法[8]。

4 结语

综合性实验可以解决学生被动学习,学习积极性差,学习效果不佳的问题,让学生成为学习的主体,老师辅助学生学习,还有助于学生开阔思维,培养学生独立思考、团队协作、分析解决问题的能力。在生物化学实验改革中开展综合性实验是一种新的尝试,综合性实验的优势显然,但是也存在一些问题,综合性实验的实验学时数多,课程时间安排困难;人数较多的情况下,实验仪器配置不足,需要更多的教学经费的支持。综合性实验的前期准备工作量较大,线上教学占用的时间过长,容易出现学生的配合度较差问题;综合性教学需要教师投入更多的时间跟精力,需要更多的教师参与到实验教学中。新的教学模式在开展肯定会出现各种各样的问题,教师们应积极寻求解决办法,总结经验,改进教学措施,为学生带来更好的学习体验。

猜你喜欢

生物化学实验课综合性
中山大学中山医学院生物化学与分子生物学系
生物化学线上线下混合式教学效果分析
密林深处——“从写生到创作”的水墨实验课
有趣的实验
定制铺丝新工艺降低成本提高综合性能
模糊PID在离合器综合性能实验台中的应用
高中化学实验课改进和实践及其效果评价
创新策略在高中生物实验课中的应用
习得性无助感与生物化学教学改革研究
教师在综合性学习中的作用