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導語:在生物實驗教學計劃的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

學生是生物化學實驗課的主體。他們在課程學習中經常會出現心理學問題,其一是生物化學實驗課“無用論”。一些學生認為該門課程對將來從事的醫學或醫學相關工作無幫助作用,因此不愿意花費過多的精力,對實驗課的積極性不高。實驗課上不動手,或者應付性操作一下,最后抄襲他人實驗結果。在血清甘油三酯含量測定的實驗中,一個26名學生(分為13組)的班級,出現4組實驗數據和結果完全相同的現象。詢問后得知,其中3組沒做實驗,最后抄了數據進行計算。這種不勞而獲的行為不僅達不到教學目的,更為嚴重的是形成不良的實驗風氣。第二,認為實驗課就是做實驗,會做就行。學生對教師在實驗課上所講述的知識毫無興趣,只是單純地按照實驗步驟或者聽從同學所說的方法進行操作,實驗過程中不主動思考每步實驗操作的目的。在改良Mohum法測定丙氨酸氨基轉移酶(ALT)活性的實驗中,教師設置了空白管和對照管,實驗結束時提問為什么要設置對照管,有一半以上的學生不知道。這種缺乏思考只顧操作的方式達不到培養科研能力的目的。第三是恐懼心理。生物化學實驗中會應用到一些有毒有害物質,比如SDS-PAGE凝膠電泳中的丙烯酰胺、瓊脂糖凝膠電泳中的溴乙錠等。一些學生因為害怕接觸這類物質,操作過程中畏手畏腳,嚴重影響實驗質量。第四是造假心理。有些學生根據教師提供的正常值范圍來反推實驗測量數據,修改自己的原始數據。他們認為實驗課上修改數據是不值得一提的小事,是為了讓自己的結果更合理從而得到滿意的分數,對他人和社會無不良后果。實際上偽造實驗數據不僅違背了實驗教學的目的,而且為將來可能發生的學術不端行為埋下伏筆。教師是生物化學實驗課的主導。近年來,生物化學實驗發展迅速,新技術層出不窮,要求教師必須具備廣博的知識面、精深的專業知識和扎實的教育技能。生物化學實驗課主要由青年教師來承擔,高校青年教師大多具有較高的學歷、雄厚的專業知識,但是由于大多畢業于非師范類院校,缺乏專業的授課技巧。在示范和講述過程中雖能做到正確、標準和熟練,但是往往容易忽視學生的反應。在上課過程中始終是唱獨角戲,達不到師生共同參與的效果。此外,青年教師教學任務繁重,同時擔任多個班級的實驗教學,有的教師一學期擔任6個班的實驗課教學,這樣極易造成教學疲勞。而教學疲勞不僅影響教師積極性,更影響教學效果[9]。
二、積極心理學對生物化學實驗的啟示
我們認為生物化學實驗教學中存在的困惑可以通過教師運用積極心理學得以改善。教師在授課中加強基礎課程與臨床實踐之間的聯系,適當地擴展專業知識,并增加與所授內容相關的臨床知識,讓學生意識到生物化學實驗課為將來學好臨床課程提供了橋梁作用。如“胰島素和腎上腺素對家兔血糖濃度的影響”實驗中,通過講述血糖和血糖調節的含義,讓學生經過實驗操作來探討血糖升高、降低的機制。啟發學生運用所學理論知識,根據觀察到的實驗現象思考糖尿病的發病機制以及胰島素治療糖尿病的原理;并結合我國糖尿病發病率逐年上升的趨勢教育學生注意飲食健康、做到生活規律、保持積極樂觀的生活態度。再如,在改良Mohum法測定ALT活性的實驗中,我們給學生提供小鼠肝勻漿和血清兩種標本,讓學生通過檢測來判斷ALT在肝組織的活性是否遠比血清中更豐富。并啟發學生思考,當肝臟疾病如病毒性肝炎、肝硬化導致肝細胞受損時,為何血清中ALT活性顯著增高?這樣,不僅從感性上增加學生對知識的理解,更調動學生學習主動性。教師采用提問式教學模式進行實驗課教學,讓學生帶著問題進行實驗操作。如改良Lowry氏法測定蛋白質含量實驗中為什么要設定空白管,這樣的設置對我們今后從事科學研究有什么借鑒意義?帶著問題進行實驗可以避免學生在實驗中缺乏思考,只顧操作。教師通過不斷對學生提出新的、更高的要求,來培養學生的求知欲。在實驗考核上,動態、客觀地評價學生實驗技能,實驗成績并不是單純來自最終的實驗考試,也包括平時實驗課上的表現。對每個學生取得的成績予以肯定,并鼓勵同學從實驗思維、實驗操作技能、分析解決問題能力以及合作能力等角度進行交流。這樣不僅避免學生盲目心理造成的實驗效果丟失,而且培養學生科研思維能力。教師做好實驗指導工作來消除學生產生的恐懼心理。首先給學生示范正確的實驗操作方法,如刻度移液管和微量移液管的使用;其次,講清可能的危害但絕不過度渲染,并讓學生意識到只要操作正確危險就不會發生;再次,充分做好防護措施,給學生配備手套和口罩,并在指定的位置進行操作。通過在生物化學實驗教學中運用積極心理學后,我們發現很大地提高了學生的實驗積極性。學生不僅樂意做實驗,而且樂意和教師討論實驗過程中遇到的問題,養成了在實驗過程中積極思考的好習慣。青年教師通過積極努力,不斷積累教學工作經驗,從最初的模仿到最終形成自己特定的教學風格。打破傳統實驗教學中老師包辦的模式,加強師生互動,提高學生學習主動性和教師教學積極性[10]。教師根據學生專業準備相應的授課內容,這樣可以避免教學疲勞。學生必須弄清實驗目的、原理、步驟和可能的實驗結果,這樣在課堂上才能達到師生共同參與的效果。實驗課上做到以教師為主導,學生為主體。如在講述實驗基本原理時,可以先邀請1~2個學生講述,并請其余同學補充,最終由教師進行評論和總結。在示范實驗操作時,也可以先讓學生示范,然后再指出其操作是否規范,這樣會給學生留下深刻的印象。在實驗討論中,師生雙方互相提出問題、經過討論后得到答案,做到“教學相長”。學生在實驗操作時,教師應巡視指導,及時解決學生遇到的問題,并對關鍵性實驗結果做好把關工作。有些學生由于動手能力不強對操作產生畏懼心理,就需要授課教師采用鼓勵的方式引導學生,恢復其自信心,以積極的心態進行操作。最后,引導學生對實驗結果進行分析,我們需要跟學生申明,實驗結果的正確與否并不重要,重要的是全面、合理地分析實驗結果。即使實驗數據不理想,只要分析得當,也可以取得好的實驗成績。這樣,學生就敢于分析實驗結果,從而有效地培養了學生分析問題和解決問題的能力。因為課堂時間有限,課后可充分利用校園網絡資源,鼓勵學生在理解課堂實驗的基礎上進行創新,讓學生自己設計實驗步驟,教師指導后可嘗試在開放性實驗室實施[11]。這樣可以活躍學生的思維,不僅增強了動手能力,更加強了邏輯思維能力,不斷保持主動學習的好習慣。此外,教師可利用校園網公共平臺與學生交流實驗中所得的新思考、新想法,并將此作為今后備課內容補進教案。經過學生實踐、教師指導、課后追問、及時總結這樣的師生互動式教學,必將大大提升生物化學實驗課的教學目標。總之,積極心理學提倡的積極向上、發揮正能量的觀念有利于培養學生自信樂觀的品格,有助于培養學生學習的主動性和積極性,值得在醫學教育中廣泛應用。
作者:陳芳 范麗娟 張一鳴 王學軍 袁櫟 單位:南京醫科大學基礎醫學院生物化學與分子生物學系
生化檢驗技術的基礎是儀器分析。當前臨床運用儀器設備科技含量非常高,同時更新換代的速度很快,如果想讓學生具有和臨床連接的能力,就一定要提供臨床方面的實驗設備。在14項技術檢驗中,只有生物化學檢驗質量評價無需運用到儀器,剩下的13項都需用到儀器。基本可分成以下兩類:第一,實驗設備成本小、自動化程度不高,用于手工操作的,如吸收光譜分析、電泳分析、散射光譜分析等。這類培養基礎操作技能的設備學校應該全部配備完整。第二,實驗設備投資大、成本高的,具有先進性的自動化設備。例如化學發光分析、分子生物學檢驗等等。因為投入過大,教學使用少,單一用來教學會造成機械的損害,不符合儀器設備的保養與使用。所以,中職學校不適合購買這一類儀器來用于教學。一般情況下,可運用基地教學來達到培養學生的目的。同時,設備的數量要和學生人數相配合。但是市場化的需求,招生的人數具有不穩定性。因此,裝備實驗設備還是需要一個基數作為數量的標準。一般來說,中職衛生學校醫學檢驗專業設立為每個年級60人左右。當招生人數大于基數,可通過合理優化教學時間方法增加設備使用批準,延長使用的時間,最大限度滿足學生技能的訓練。如果盲目的擴大的儀器設備,會造成不必要的浪費。
二、實踐基地的構建
當代生物醫學和計算機學科快速發展讓生化檢驗技術也一起快速發展,新技術與產品更多的融入到臨床醫學檢驗。臨床檢驗工作可代表科學的先進性。中職學校可利用臨床實踐基地達到實踐教學目的。實踐基地是生化檢驗技術實踐性教學所必要的教學資源,中職學校一定要將實踐基地建設當成是校內的日常工作。首先,需要選擇合適的臨床實踐基地。可滿足生化檢驗技術實踐教學的是應該是二級或以上醫院的檢驗科;具有全自動化分析設備。同時,伴隨我們國家對基層衛生建設力度的加大,一些鄉鎮醫院和社區的服務中心的檢驗設備也在不斷升級,只是達到了教學要求,均可考慮作為臨床的實踐基地。其次,中職學校需要和臨床實踐基地構建起相應的管理體系。最后,中職學校還應該在臨床的實踐基地構建起臨床方面的指導教學團隊。
三、學科間共享資源優化
生物化學檢驗技術和微檢技術、免疫學檢驗技術等都可共享資源。比如,在免疫學檢驗技術當中的細菌血清鑒定的實驗,還有抗鏈球菌溶血素O實驗、紅細胞凝集實驗等共相互共容;生物化學檢驗技術的核酸雜交技術、PCR技術等主要運用至微生物種型鑒定、檢測,可在微生物學檢驗中加以說明、學習。所以,要做好學科與學科之間的協調工作。
四、指導教師隊伍的建設
傳統的教學模式要求教師只重視學生的實驗結果,而新課程標準下的生物教學要求教師更重視學生的學習過程。在教師轉變的過程中,由于對實驗教學缺乏必要的研究,導致生物的實驗往往成為一種形式上的表演。在這樣的課堂上,實驗的目的僅是教師為了完成教學任務,保證生物實驗的開課率,而并不是重視學生的動手操作過程,培養學生的技能,這樣就給了部分教師弄虛作假的機會。再者以學生的角度來說,新課程標準對學生提出了更高的實驗要求:“學生不但要對實驗的基本原理了解清楚,還要能夠在實驗過程中做到正確操作,能夠觀察到實驗的現象,進而由實驗的現象總結出實驗的結論。”例如,“細胞的基本結構”的實驗,學生要明確此次實驗的目的:觀察細胞的結構;然后要清楚每一項步驟中所涉及的實驗用具,能夠做到正確操作;整個用顯微鏡觀察的過程需要學生仔細地進行每一個步驟;教師要能夠引導學生有效觀察實驗現象,依據實驗現象得出相應的實驗結論,進而讓學生了解細胞的構成,動物和植物的細胞在構成上有哪些不同。但是從實際的教學情況和學生現有的學習基礎來看,學生的實驗操作達到新課程標準的要求是需要一個過程的,不是短時間內就可以完成的。
二、針對實驗教學實際情況所采取的措施
1.做到教學目標明確。那些學生做完實驗了還對實驗目標一無所知的現象不應該出現在生物的實驗課上,實驗課首先就要讓學生明確實驗目標,讓學生通過操作實驗來達成教學目標,這也就保證了實驗課的教學效果。所以,明確教學目標是實驗教學的第一要點。如實驗課“制作小腸結構模型”,這一課的教學目標就是讓學生通過制作小腸結構模型的實驗來了解小腸的結構特點,教師可在學生做完實驗之后讓學生自己回憶實驗過程來確定是否理解了小腸的結構特點。2.重視學生的實驗準備。在實際的實驗教學過程中,由于教師對學生在實驗前的準備不夠重視,導致學生在實驗的操作過程中遇到障礙就會轉移自己的思考重點和方向,致使不重要的問題占據了大量的實驗時間進而影響了實驗的效果。例如,“探究酸雨的危害”這一課的實驗,教師在實驗進行之前就需讓學生對酸雨的構成成分、形成的過程等相關的知識有一個充分的了解,若學生沒有了解這些與實驗有關的知識,那么在試驗的過程中就會產生許多的問題,影響學生的學習情緒,進而影響到試驗的順利進行。3.重視實驗小組的管理與合作。由于教師無法深入到每一個學生,保證每個學生的實驗效果,這就需要小組的組長來共同監督和完成實驗過程,小組內的成員的實驗步驟到不到位,成員是否按照要求完成一系列的工作都需要教師發揮小組長和小組的作用才能夠完成,讓小組之間團結合作,形成合力,養成科學實驗的良好習慣。4.正確引導學生操作,重視學習收獲。從某個實驗或者某些實驗中讓學生獲得科學知識,是不現實的,也是不可能實現的。所以,教師要在平時的實驗教學中就注重學生實驗操作的科學性、嚴謹性,這可以通過設置一些與實驗相關的問題來實現。如教學“觀察動植物細胞結構”的實驗,我設置了這幾個問題:載玻片和蓋玻片為什么要用干凈紗布擦干凈?制作洋蔥表皮細胞的臨時裝片為何要在載玻片中央滴清水?這與制作人體口腔上皮細胞的臨時裝片有何不同?為什么要把洋蔥鱗片葉內表面上的薄膜撕掉?然后讓學生圍繞它們進行討論,引導學生在討論的過程中實驗,并逐步歸納、總結。這樣以問答的形式來引導學生思考,學生才能更有效地通過觀察實驗現象來得出實驗的結論,才能讓實驗教學的效率得到有效提高。
三、實驗教學中需注意的幾個方面
1.培養學生的動手操作能力,提高學生運用知識的能力是生物實驗教學的目標,所以教師在實驗教學的過程中要以新型的教學理念為指導,從傳統的應試教育的模式中解脫出來,在課堂上讓學生做學習的主人,在實驗過程中讓學生獲得學習的滿足和成就感,進而培養學生的探究能力、合作精神。2.教學過程中以學生為主體。教師是實驗過程的引導者,即通過優化實驗設計引導學生敢于質疑,勇于思考,而不是按部就班,生搬硬套。這就需要教師積極地與學生構建和諧、輕松的教學氣氛和保持良好、平等的師生關系。教師要放下高高在上的姿態,到學生中間去,去觀察學生的實驗過程,去傾聽學生的疑問,并能夠認真指導,真正讓學生通過實驗過程學有所獲。3.要培養學生的探究意識。學生應該學會運用科學探究的方式去研究事物,探索事物發展的一般規律。例如,生物圈中的人,對蛋白質的研究,我們要引導學生從生活的實際出發,如何從平常的飲食上調整讓學生養成合理的飲食習慣,讓學生學會簡單的飲食搭配。除此以外,教師還可以設計一些具有一定開放性的實驗讓學生自己動手去做,促進學生探究能力的發展和提高。
四、結語
關鍵詞:生物化學實驗;應用技術大學;實驗內容
應用技術大學培養目標是為社會培養具有一定管理能力和較強專業應用能力的技術技能型人才。生物化學實驗是生物學科重要的實驗課程,在專業課的學習中占有十分重要的地位。它從專業特點出發結合實際需要,不僅幫助學生理解理論所授內容,更重要的是提高學生動手能力,使學生在智能和技能兩方面都有提高。該課程通過實驗主要培養學生的動手能力、同時也加強學生的綜合分析能力和實踐創新能力,使理論實踐相結合,為培養應用型人才奠定基礎。
一、生物化學實驗教學中存在的問題
以往生物化學實驗內容較單一,沒有覆蓋生物化學所學習的主要內容,并且實驗內容教陳舊,與專業偏離較遠,偏向理論驗證沒有體現應用性的專業特色,實驗內容較單一,只涉及一項技術,而且部分內容過時,主要是一些驗證性實驗,綜合性和設計性實驗少或沒有。這樣學生的綜合分析能力不能得以加強,而且學習的積極性不高。另外,所采用的實驗教學方法只要求任課教師對實驗內容進行簡單的講解,然后學生按照實驗指導自己動手,可以不動腦筋就可完成整個實驗。這樣一來,實驗是完成了,但學生被動學習,學生的創造性被束縛;同時,這種教學方法使得課堂枯燥乏味,不生動,很難激發學生的興趣,是一種被動單向的施教方式,這種方法所帶來的結果是學生對實驗不能夠完全理解,只是機械地按要求操作,實驗技能掌握不牢,致使學生感到生物化學實驗枯燥單調。成績考核方面由于沒有明確的實驗技能標準及考核措施,教師對成績沒有統一的客觀標準,學生成績偏差較大,致使學生對實驗課重視程度不夠,實驗效果不理想,從而影響其理論課的正確理解和專業知識的掌握。針對這些問題,為了培養學生的創新能力,我們對生物化學實驗進行了一系列的改革[1]。
二、調整實驗內容,增設綜合性實驗
為了豐富生物化學實驗內容,我們對生物化學實驗項目逐一進行了研究討論,對內容偏少的實驗項目進行填充或更換,對內容安排不當進行調整,使其更有的放矢、使用合理[2]。目前課程設置上針對理論和實驗大綱相結合,貫穿了生化的幾個重要內容開設8個實驗:基本操作實驗1個、基礎性實驗4個、綜合性實驗2個、設計性實驗1個。
生物化學實驗是生物專業第一個專業基礎實驗,課堂用到的儀器如分光光度計、離心機、層析裝置、電泳裝置等都是第一次接觸,而且后續的許多專業課實驗都要用到,學生的操作技能不過關是不行的。通過多年教學發現學生對于很多儀器即便會用也不懂得原理,嚴重影響實驗效果。因此,設置一項基本基本實驗是很必要的,實驗之前須詳細講解,強化使用,并要求學生對某溶液進行反復的吸光值測定,對固液混合物進行離心操作等等。并且學生經常要進行微量藥品的移取,移液管操作已不能達到要求,引進較精細的移液槍,讓學生熟練使用,為以后做科研打基礎。基礎實驗(如蛋白質含量測定、瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA等)都是經過精選的最基本的、最代表學科特點的實驗方法和技術。通過學習使學生掌握相應的基本知識、基本技能,為綜合性實驗奠定基礎。通過改革找出每個獨立實驗之間的連帶關系,啟發式教學,引導學生積極主動思考。綜合性實驗由多種實驗手段與技術和多層次的實驗內容所組成,整個實驗涵蓋了基礎實驗中所有的儀器和思維方式,是對前面實驗的有效地總結。
傳統的生化實驗室設備比較簡陋,很多實驗開設不出來。過去實驗內容設置較簡單,基本為驗證性實驗,綜合性實驗幾乎沒有,應用新技術模擬科研性實驗的實驗項目更沒有。更不用說對理論知識的升華拓展,學生綜合素質培養更無從談起[2]。通過合理調整學時,刪減了個別的簡單的驗證性實驗,利用現有條件增設了兩個綜合實驗,形成了較完善的實驗教學體系,與落實學生的能力培養方案相結合,提高學生能力。這兩個綜合實驗把層析、電泳、光譜分析、離心等基本的生化技術全部融入實驗教學中,也充分的理順了貫穿生化實驗的思維方式,對整個過程有總結強化作用[3]。通過這兩個綜合實驗可以檢驗學生對基礎實驗掌握情況,以前沒有綜合性實驗時,學生做完彼此獨立的基礎性實驗后可能就忘記了,綜合性實驗可以加深印象,對于掌握較好的學生來說只要稍微加以啟發甚至能自己設計出后續實驗步驟。
三、引入設計性實驗,并與開放實驗室相結合
生物化學引入設計性實驗,可以將一個個孤立的培養環節有機的聯系起來,即將實驗課與課程設計、技能訓練及畢業論文有機的結合。有些設計性實驗的周期較長,無法在規定的學時內完成。因此,為培養學生學習能力,采用實驗室開放式管理辦法,讓學生在課余時間完成具有探索性和創新性內容的實驗,使學生有了獨立思考、自由發揮、自主學習的時間和空間。學生通過查閱資料,對原來的實驗方法進行改進、完善,探索各種實驗條件,取得較為滿意的結果[4]。學生利用理論知識深入探討,由“學會”變為“會學”,調動了學生學習的主動性和創造性。完整地設計、操作實驗過程中,可以培養學生的學習興趣,同時,學生印象深刻,不用死記硬背就記住了理論知識,從而調動了學生學習的積極性,培養學生由感性認識上升到理性認識的能力。
根據實際情況列出了多個學生畢業論文的題目分成多個部分創新設計,如果做得好,可以進一步加深作為畢業論文的素材。這樣既可讓學生的學習也不孤立,又可以真正的培養學生的能力。開設的設計題目如:(1)蛋白酶水解雞蛋蛋白酶活性及水解度測定(堿性、中性、酸性蛋白酶分組設計);(2)多糖類物質酶法提取影響因素確定(食用菌類:黑木耳、金針菇、香菇為原料);(3)過氧化物酶和多酚氧化酶提取及催化活性研究(以蘋果、土豆為原料)等。學在查閱大量相關資料基礎上設計實驗方案,實驗前兩周交指導教師審核,指導教師對可行實驗方案提前一周通知學生,為學生準備提供實驗條件。
四、建立合理的考評制度
建立了合理的實驗評分系統,部分實驗采取當堂打分制度。(1)將評分標準細化,成績分為四部分考核:預習出勤占20%;操作占20%;數據報告處理占30%;綜合實驗占
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30%。并且在實驗課前檢查預習報告,預習報告在書寫上要求學生堅決杜絕照抄襲的現象,尤其是操作步驟上要求盡量以簡圖的形式表達,將復雜的文字敘述畫成簡圖實際上是對整個操作過程歸納總結,只有能畫出操作流程圖才能真正達到預習的目的。剛開始學生掌握的不是很好,通過幾次培養,大部分學生會畫出預習流程圖,通過比較能夠很好地以圖示方式預習的學生在實驗操作中會有條不紊。(2)針對一些制備實驗如酪蛋白的制備,根據學生制得的蛋白質粉的“質”和“量”,質量的多少,蛋白質顆粒的大小,顏色是白還是黃,有無脂肪類雜質的污染,分為優、良、中、差四個段當場給出成績,這樣通過比較學生意識到自己的不足,對成績心服口服。(3)報告處理上部分實驗采用微機處理數據。我們目前開設的實驗有多個實驗用微機處理數據,用微機制作標準曲線,雙到數作圖等。這樣不但可以減少學生人為在坐標紙上畫圖帶來的誤差,而且還可以培養學生計算機操作能力,為畢業論文奠定基礎。
增加筆試考核。由于生化實驗并不適合基本操作考試,但很多理論原理比較重要,例如“比色法”的原理是貫穿整個生化實驗過程的。與課程主講老師商量在理論課期末考試中出兩道與實驗相結合的試題,占總分的10~15%左右。通過學生答題很好地反映了實驗課的改革效果[5]。
應用技術大學生物化學實驗教學改革是為切實落實國家中長期發展綱要精神而進行的一項意義深遠的項目,是為培養了學生的實踐能力、創新能力和科學思維能力,提高了學生的綜合素質所做的探索研究。我們要始終以提高教學質量,培養綜合創新人才為目標,為培養21世紀技術技能型人才不懈努力。
參考文獻
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基金項目:2011年黑龍江省高等教育教學改革項目(民辦本科院校生物化學實驗教學改革探索與實踐)
關鍵詞:網絡教學;生物化學實驗;教學改革
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0041-02
生物化學,顧名思義是研究生物體中各種生物分子在生命過程中發生化學變化規律的學科,亦可以解釋為運用化學學科的語言和基本原理從分子水平上闡釋生命現象的一門學科。不難理解生物化學是以實驗為基礎的一門學科,生物化學史上重大里程碑式的發現都是前人通過一系列艱辛的實驗從中發現并確定的,因此生物化學實驗是生物化學教學的一個重要組成部分,通過生物化學實驗教學可以使學生更好地理解和掌握課本中的知識,并在實踐中培養學生的動手能力、發現問題、分析問題和解決問題的能力以及團隊協作的精神。這對于提高生物化學教學質量、提升學生的綜合素質、培養學生的創新能力具有十分重要的意義。
一、生物化學實驗教學存在的問題與不足
首先,傳統的生物化學實驗內容較為陳舊、單一,且部分內容過時,主要偏向理論驗證性沒有體現應用性的專業特色,而設計性、綜合性的實驗相對較少或沒有,這樣限制了學生創新能力的培養,容易扼殺學生實驗的積極性和主動性。其次,教師在教授實驗課時,多采用板書形式的“填鴨式”教學方式,對實驗原理、操作步驟及注意事項,進行詳細的講解和演示,然后學生“照葫蘆畫瓢”,不加思索地、機械式地完成了整個實驗操作。久而久之,學生就會感到實驗枯燥乏味,嚴重影響了學生實驗技能的提高,抑制了學生的學習興趣。再次,成績評定方面通常是由學生的實驗報告成績和期末考試成績各占一定的比例構成,有時實驗報告的撰寫并不能真實反映學生的實際操作能力,因為部分學生存在抄襲他人的嫌疑。由于缺乏明確的實驗技能考核標準,對學生不能正確進行評估,尤其是能力考查方面無法有效體現,致使學生成績偏差相對較大,長此以往,學生對實驗課重視程度就會下降,這會進一步影響學生對生化理論課知識的正確理解和其他相關專業知識的掌握,更談不上提高其科研思維能力。因此,針對這些在實踐教學中存在的問題,為了培養學生的創新意識,我們對生物化學實驗進行了基于Internet的生化實驗教學改革。
二、網絡在線應用于生物化學實驗教學的優勢
1.教學手段形象化。傳統生物化學實驗教學中,通過板書形式進行的教學方式不能很明了、直觀地向學生展示出生物化學反應的過程,對于部分實際操作技術的講授缺乏形象性,導致學生對于實驗儀器的操作、實驗步驟和實驗現象的理解感性認識相對較差,因此在實際進行操作時,在實驗全局上,往往缺乏整體把握,因而實驗操作規范性較差,隨之影響其所做實驗的效果。利用網絡在線教學可以解決這一問題。網絡在線教學是將圖片、文字、聲音、動畫、視頻等集為一體,教學過程直觀、生動、形象。在整個教學過程中,充分調動了學生眼、耳、手、腦等多種器官,有利于學生對實驗儀器操作規范的正確掌握、實驗步驟有條不紊的進行、實驗現象的合理分析等相關內容的進行整體把握,可以彌補傳統教學中學生對實驗操作過程不熟悉的弊端,大大提高教學效果。網絡在線教學可以展示常規的、傳統的教學手段所無法觀察到的現象,可以加深學生對知識點的掌握,從而提高學習的積極性。
2.教學方式多元化。不同側重點的教學內容需借助不同的教學方法,才可能取得事半功倍的效果。理論驗證性實驗如游離氨基酸的紙層析、淀粉酶活力測定、聚丙烯酰胺凝膠電冰、微量凱氏定氮法測定食品中蛋白質等各個實驗之間是獨立的,只涉及某一點或某一方面的內容,缺乏知識點的相互聯系,針對這些不足,教師預先提供給學生相關的實驗課件以及相關的網絡資源,學生課下進行預習,通過查閱資料,完成實驗目的、原理、儀器與試劑以及步驟等相關內容的學習。課上先由學生講解,教師隨機提問并和學生一起分析學生所講述內容存在的問題,然后教師利用網絡在線播放實驗操作視頻,并講解教學內容,針對每一操作步驟以及由此帶來的實驗結果進行詳細分析,從而引導學生深入理解并掌握整個實驗過程。同時結合實際存在的問題如“奶粉中摻入三聚氰胺”嘗試引導學生去解決。這樣不僅豐富、擴展了教學內容,活躍了課堂氣氛,還解決了課時容量的問題,提高了教學效率。綜合設計性實驗是由學生在教師指導下,利用課余時間,結合學科興趣,利用實驗室的設備條件,借助已掌握知識與技能,選擇教師提供的相關研究課題或自行命題,由學生自行設計實驗方案,經師生共同討論、修改并論證其可行性,最后通過動手實驗分析實驗結果。學生課下通過互聯網查閱相關資料,完成實驗課件的制作,課上學生介紹實驗方案,師生共同探討方案中存在的問題,對于一些比較復雜的實驗儀器,其原理的理解教師可通過網絡在線讓學生進行觀摩、對于學生仍然不解的問題,教師多舉相關例證進行說明,同時還應向學生介紹某些實驗方法的最新研究進展,拓寬學生的知識面,擴展學生的思維。這樣的教學方式能夠調動學生主動學習的積極性,激發學生的學習興趣,挖掘學生的潛能,實現學到用的升華。
3.教學互動明顯化。課堂網絡在線教學不僅僅在上課的時候提供給學生豐富的了解知識、掌握實驗技能的渠道,還可以在實驗教學結束后在課下提供學生學習的機會。雖然學生由于經濟條件所限,不可能人人擁有電腦,但是擁有帶有MP4功能手機的學生比例還是很高的,這樣教師可以將實驗儀器的操作視頻轉換為MP4格式給學生反復觀看;或者將課上所學的內容轉化為PDF格式的電子文檔供學生學習;或通過BBS、QQ群、微信和飛信群等手段與學生進行溝通互動,通過這種互動可以啟發、引導每一位學生特別是性格有些內向的學生自由自在地發表自己的看法。教師將課下互動誕生的有代表性的一些觀點轉換到課堂網絡上進行交流,使每一位學生在這種相互討論中,吸納更多的知識,從而加深其對生物化學這門課程的理解與認識,提高了教學效果。
三、網絡在線應用于生物化學實驗教學的思考
基于Internet的生化實驗教學是改革教學方式,提高教學質量的一項重要途徑,但是這并不意味著僅僅將講義上的內容逐條拷貝到網絡上,照“機”宣科。如果單純這樣做起不到激發學生學習的興趣和提升其實驗操作技能的目的。往往學生還會因為所接受的信息量太大,應接不暇,加大思想負擔,導致學生產生厭學心理,造成課堂實際教學效果不增反降的局面,因此實驗教學內容要“精挑細選”。利用網絡在線教學,就是要通過Internet這個工作平臺兼顧充分運用各種多媒體輔助平臺為實驗教學服務,并通過多種渠道與學生溝通,尤其應做到在講解與觀看在線實驗視頻過程中加強互動的環節,使學生全身心地投入并參與到“實驗”過程中,化被動接受為主動學習,真正實現教學相長的目的。由于實驗教學課時所限,很多實驗試劑的配制過程都是由教師代勞,學生并沒有充分參與進去,導致系統獲得知識出現脫節現象,網絡虛擬實驗室是個不錯的解決手段。所謂的網絡虛擬實驗室是將實驗室中常用的實驗試劑的配制方法以及實驗儀器的操作視頻拍攝編譯上傳,學生通過點擊相應鏈接去下載學習各項技能,學生還可以利用網絡虛擬實驗室這個平臺學習實驗教學課程要求以外的實驗,學生可以在這個虛擬的實驗室發揮他們豐富的想象力,設計、探索,實現自我。
總之,將網絡在線教學應用于生物化學實驗課程中,可以豐富教學內容,增強感官教學,提高教學效果,做到寓教于學。網絡在線教學將會成為生物化學實驗課程教學的主流,但要充分發揮其效能,還需教師不斷學習,與時俱進,用新思維、新方式改革課堂實驗教學模式,以期提高學生的創新實踐能力。
參考文獻:
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關鍵詞:物理教學;小實驗;興趣;教學效果
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2016)01-0076
在我們平時的物理教學中,學生沒有興趣、學生生活經驗不足、學生的理科邏輯思維差等等一些方面嚴重制約著我們的教學效果,本文所要談的就是如何能夠解決這些問題,那就是在物理教學中充分設計、利用“小實驗”,筆者這里所講的“小實驗”除了課本上要求的演示實驗、學生探究實驗之外,更重要的是自己設計的課內、課外小實驗。
一、用“小實驗”引課是激發學生學習興趣的良藥
在八年級開始學習物理的開學第一課上,筆者設計了以下幾個實驗來激發學生學習物理的興趣:1. 讓水重新沸騰實驗:在燒瓶里放上適量的水,加熱至沸騰后,晾一會兒,水不再沸騰,往燒瓶上澆涼水,水會重新沸騰。2. 漏斗吹乒乓球實驗:讓學生將乒乓球放在漏斗里,然后漏斗朝下,用力吹氣,乒乓球不但不會掉下去,反而緊緊地吸在漏斗里。3. 火燒手絹實驗:提前將手絹浸濕,再在手絹上灑一層酒精,講課時用打火機點燃手絹,直到火熄滅后,手絹安然無恙。
以上只是筆者在開學第一課上做的其中幾個實驗,還有如大變活人(平面鏡)、油鍋取物(醋和油的混合物)、掉不下來的乒乓球(摩擦起電)等等,每一個實驗都會引起學生一陣驚呼,筆者告訴他們這就是物理,從學生眼神中你會發現他們表現出對物理學習的極大興趣。
當然,僅憑這一次課是不夠的,筆者每節課都盡量設計與本節課相關小實驗來引課,筆者以以下例子說明:
(1)在講“分子熱運動”這一課時,筆者首先拿了兩個鉛塊,讓學生檢查沒有任何特殊之處,然后筆者將兩個鉛塊緊緊壓在一起,兩個鉛塊便合二為一了(當然鉛塊底面要提前削平、保持干凈),學生非常好奇既沒有使用膠類物質,也沒有其他特殊的東西,兩塊金屬怎么會粘在一起,這樣的引課使學生對分子間作用力的理解就容易了很多。
(2)在講“電壓”這一課時,筆者首先拿了一塊沒有電池的表,和學生說這塊表在路上把電池掉了,但教師想把握課堂時間,該怎么辦呢?然后問有沒有帶水果的同學(班里每天有很多學生家長都給帶著水果)。把幾個水果用導線串聯后接在表上,表針就開始轉動了。這樣的引課很大程度上提高了學生對本節課的興趣。
這樣的例子有很多,所以在引課上我們設計“小實驗”,會使學生對你的每一節課充滿期待,那么課堂效果自然就會好,還可以提高教師在學生心目中的魅力。
二、“小實驗”是突破課堂難點的法寶
物理課上有一些知識點學生感覺很難理解,如果利用所設計的“小實驗”來突破,則輕松了很多,例如:
1. 在講“杠桿平衡條件”這節課時講到:杠桿平衡時,力臂越大對應的力就越小這一條規律時,筆者讓兩個學生用一根木棍抬起一桶水,不斷去移動桶的位置,讓學生感受所用力的大小,并讓學生利用課下時間全部做一遍,這樣對學生理解力和力臂的關系起到了很好的作用。
2. 在講“影響滑動摩檫力大小的因素”時,筆者讓一個學生先去推桌子,然后在桌子上坐一個人,然后再去推,感受摩擦力的大小變化。筆者讓學生把一摞書放在不套桌套的桌面上去推動,然后套上桌套去推,感受摩擦力的大小變化,這樣學生很容易得出滑動摩檫力大小與壓力大小和接觸面粗糙程度有關。
3. 在初中物理電學部分中,電路故障判斷是一個難點,學生理解很困難,所以筆者提前備課時總結了電路故障的各種類型,在課上讓學生親手連好電路,哪個用電器短路,就讓學生用一根導線接在這個用電器兩端,然后閉合開關觀察電路出現的情況,哪個用電器斷路,就讓學生取下連接這個用電器的導線,然后閉合開關觀察電路出現的情況,這樣通過一節課的多次探究,幾乎所有的學生都掌握了電路故障的判斷。
所以,筆者認為在物理教學中,課本上有的實驗必做,課本上沒有的實驗,要多動腦筋去設計,這樣你的課堂效率會非常高,學生也愿意學。
三、課后作業布置成“小實驗”
我們物理學習中幾乎每節課都會留有課后作業,都是文字性的、計算性的題。可我們要想到學生沒有真正理解所學內容的本質,就是做多少道題也沒用,所以筆者在很多課后作業布置時,就以完成一個小實驗代替文字性的、計算性的題。例如:
1. 在講完“電動機”這一節課時,筆者的作業是親手制作一個電動機,當然要提出要求:每一個學生必須親手制作,可以查資料,第二天給筆者交的時候要對電動機的原理寫一個詳細的說明。第二天筆者會選幾個進行演示,并將說明寫得好的讀給全班學生聽。事實證明,這樣的學習效果并不比常規的教學效果差。
2. 在講完電能表相關知識后,用電能表計算一個用電器的電功率則成為學生頭疼的一類型考題,所以筆者布置的作業為:放學回到家后,將你們家的用電器只開一個(最好時功率相對大一些的電熱水器等),其他的都關閉。然后到門口電能表上觀察在10分鐘內電能表轉多少轉(其他類型的電能表按照其他規則),再觀察電能表銘牌上的數據,然后計算這個用電器的電功率。這個做法雖然算法上沒有減小難度,但卻激發了學生很大的興趣。第二天教師講的時候,那些不會的同學聽得特別認真,他們急于想知道他們所測的用電器功率到底是多大。這樣充分調動了學生的主觀能動性,教學效果就不言而喻了。
【關鍵詞】生物;實驗;課堂教學;優化
【中圖分類號】G633【文獻標識碼】B
在新課的課程標準中明確的指出,開展和實施生物實驗教學必須要重視知識和能力兩方面能夠全面的協調發展,要讓學生親身參與到實驗整個過程,無論是實驗是否成功,其目的就是要提高學生的探究認知能力和培養學生探究知識分意識,那么學生再通過實驗過程中,就可以培養其自身的自主探索精神和可以有更多的思維去思考和討論,同時,作為生物老師,必須要起到引導的作用,來幫助學生處理和研究生物實驗取得的信息,探索實驗產生的原因,之后利用科學合理的方法進行歸納,給出正確的結論,最終達到新課程標準的的教學目的。
一、初中生物課堂實驗教學的開展意義
1、培養學生發現問題和解決問題的思維能力
愛因斯坦曾說過,能夠提出一個問題相對來講比要解決一個問題更為重要,因為解決問題就只是方法和實驗的過程,而前者提出一個問題是需要能夠準確的發現問題的關鍵所在和要害的,也就是說發現問題就是解決一個問題的開始,并且還是解決一個問題過程中的一個支持動力,因此,建議我們在進行生物實驗教學的過程中,老師要積極的鼓勵學生開動想象和動腦筋,以此可以希望學生經過自身的不斷思考來發現問題,就像是分析研究消化這個實驗過程里面所提出的的假設一樣,細胞膜只是能夠透過小分子物質,而食物中的大分子物質只有先變成小分析物質,只有這樣才可以透過細胞膜,那么這個假設的理論就是根據:首先人和所有的動物一樣都是由細胞所構成的,然后生活的細胞是必須要從外界吸收到影營養物質的,其次是而營養物質還得必須通過細胞膜才能進入到細胞里面的。
2、激發學生對生物的學習興趣
一直以來,想要學好任何一門學科,興趣就是最好的老師,興趣就是人類能夠主動去認知事物的心理表現,也就是說興趣就是推動一個人是否主動去學習強有力的內在驅動力,生物實驗教學相對在室內學習基礎知識來比較是具有真實、形象、生動等多種特點的,加強實驗教學是可以提升學僧學習興趣的,另外實驗自身還帶有目的性活動的相關特點,這樣的條件下就可以使學生親自動手進行試驗,以此就可以滿足學生們的操作欲望,除了這些優勢之外,最重要的還是學生通過動手實驗,可以鍛煉動腦的頻率,提高學生主動思考問題能力。
3、幫助學生掌握科學研究的基礎過程
也就是說整個實驗的研究基本過程中就可以提現整個科學研究的基本過程,里面涉及到的問題—假設—實驗—結論,這些就是科學研究的基本過程,一般的生物實驗教學的過程中也都會體現這些基本過程。那么我們作為生物教育者,必須要結合每一次的實驗,想盡所有的辦法來幫助學生從了解最終到理解,最終來幫助學生初步的掌握科學研究的一些基本思路,將發現問題、思考問題和解決問題的一些基本程序直接轉變成學生的思維習慣。
4、培養學生的初步研究能力和創新能力
對中學生來說,初步研究能力和創新能力主要是指運用所學的知識、技能和已有的經驗、能力發現未知的問題,并進行思考和解決的心理素質。探索性實驗和學生自行設計實驗是培養初步研究能力和創新能力的主要途徑。在中學生物學實驗教學中,通過各種方式來加強學生的探索和設計能力的培養。教師可以給出實驗課題,讓學生自己設計實驗方案和實驗方法,自己選擇實驗材料、儀器、試劑等,鼓勵學生用不同的方法設計同一個實驗課題。
5、培養學生理論聯系實際的能力
根據學生求動、求知、求趣、求異、求新等心理特點,精心組織和設計課堂講授內容和實驗內容,把課本知識和生活實際聯系起來,學生在理解的基礎上掌握,避免了死記硬背。
二、初中生物課堂實驗教學的優化建議
1、優化實驗設計
生物教學創新的本質不是去開拓和創新未知的知識體系,而是設計和營造一個良好的學習氛圍,創造高效的學習模式,使學生通過模仿、自主探究和歸納總結產生屬于自己的生物學習方法。傳統的生物課教學以要求學生死記硬背為主,因此創新的課堂實驗設計尤為重要。
2、優化實驗問題
實驗教學模式不僅要帶領學生做實驗、懂實驗,更重要的是培養學生的思維能力、學習能力。成功的實驗教學模式應該是研究性、引導性、發現性和歸納性的有機結合,充分利用各種教學手段,最大限度地激發學生的學習熱情。在實驗開始提出實驗問題,可以使學生進行有目的的實驗,有計劃地學習。例如,在進行光合作用的實驗中,在實驗之前,應該先向學生提問影響光合作用的主要因素是什么以及每個因素的作用。這樣讓學生帶著問題去做實驗,事半功倍。
3、優化實驗分組
做實驗就是要學生親自動手,在實踐中學習。但是鑒于教學資源的有限性,不可能讓每個學生都在課堂上實驗一遍,因此分組實驗就成了不二選擇。根據學生的座位或者是興趣愛好進行分組,可以使每個學生都參與其中,找到自己的位置。例如,在植物光合作用的實驗中,其中有一步操作是將植物放在暗室中饑餓,并且放上綠色的安全燈。這時,教師就可以將學生分為兩個小組,一組用紅色的安全燈進行照明,另一組用綠色的。兩組分別觀察實驗結果,分析產生不同結果的原因,并且比較優劣。用控制變量法,可以充分剖析實驗的深層意義,有助于學生理解。
4、優化課后評價體系
教學評價體系。素質教育要求學校豐富評價形式,不能單純依靠考試來評判學生的學習能力和學習水平。生物實驗課作為一門操作性極強的學科,評價方法自然要歸到實踐中來。教師可以將學生分組,分別進行考核。有條件的學校也可以讓學生單獨完成生物實驗,這是檢驗學生學習成果的最好方法之一。并且,教師不應該只是考查學生的模仿能力和記憶能力,更應該鼓勵學生自己設立創新實驗,并將其納入教學評價系統之中,給予相應權重。這樣,在硬性指標上鼓勵學生進行創新和探索,可以從根本上提高學生的學習能力和思維能力。
三、結束語
總的來說,實驗在初中生物課堂教學中為學生提供了認知材料和學習情景,進一步激發了學生的學習興趣,對科學方法和思想的獲得,對研究能力和創新能力的培養,以及對中學生思想道德方面的教育,都有十分重要的意義。
參考文獻
關鍵詞:無機化學實驗;教學質量;改革;嘗試與探索
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)08-0218-03
無機化學實驗是針對高等師范院校化學教育專業的學生開設的一門專業必修課程。通過該課程的學習不僅能夠鞏固和深化無機化學課程所學的基礎理論知識,更重要的是讓剛進入大學學習的一年級新生摒棄中學時期形成的不良實驗習慣,熟練掌握基本實驗操作技能,培養嚴謹的科學態度和正確的科學研究方法,提升學生的實踐動手能力與創新精神,為后續實驗課程的學習打下良好的基礎[1]。因此,無機化學實驗課程的教學質量直接影響著高師院校所培養的中學化學師資的綜合素質與能力。傳統的無機化學實驗教學模式已經與學科的快速發展、專業的培養目標嚴重脫節,極大地制約了創新人才培養的需求。如何優化整合課程教學內容、采用創新的教學方法與教學手段、改革課程考核的評價方式以有效地提升本課程的教學質量成為了培養高師院校學生的創新實踐能力的關鍵。為提升無機化學實驗課程的教學質量,本文作者在多年的無機化學實驗課程的教學實踐中進行了一些有益的嘗試與探索。
一、優化課程教學內容,著力培養學生的創新能力
傳統無機化學實驗課程的教學中,基本操作、基本化學原理和元素性質實驗等驗證性實驗在教學內容中所占的比重很大,如北京師范大學無機化學教研室編寫的《無機化學實驗》(第三版)[2]教材中,驗證性實驗的占比竟然接近60%。開展驗證性實驗雖然能夠鞏固學生的基本操作技能,加強學生對基礎理論知識的理解,培養學生對實驗現象的細致觀察能力。但在教學中過多地選用驗證性實驗內容則難以適應學科發展的需要,不利于實現課程的主要教學目標――培養學生的創新思維能力。我們在近年的教學過程中逐步采用我校自編的《無機化學實驗》[3]教材,將一些內容簡單、與中學知識重復的驗證性實驗進行合并、簡化,使驗證性實驗所占的比重下降為45%,同時大幅增加綜合性、設計性實驗的數目,新開設的實驗項目如“微波固相合成――AlPO4的合成及組成測定”、“一維鏈狀牛磺酸鈷配位聚合物的溶劑熱合成”以及“納米二氧化鈦的制備及其光催化活性”等可以讓學生通過課程的學習掌握多種無機合成新技術,熟悉化合物的鑒定及組成分析方法,增強學生的實驗設計能力、動手能力,對于拓展學生的知識視野、了解學科的發展前沿、增強學生的專業綜合素養以及培養學生的科學研究與創新能力起到積極的作用。而趣味化學實驗內容如“化學冰袋的制作”、“暖手袋的制作”、“彩色火焰蠟燭的制作”等的引入則將專業課程的學習與日常生活緊密聯系起來,寓教于樂,讓學生體會到化學實驗的“魔力”,對實驗課程的實踐性有更清醒的認識。
二、利用多媒體教學手段結合教師現場演示,有效提升課堂教學效果
伴隨無機化學學科的發展,專業的新知識、新技術呈幾何級數增長,如何在有限的教學時間內向學生傳輸更多的知識內容變成了一個令任課教師棘手的問題。多媒體教學手段具有知識信息量大、形象直觀的特點,將其引入無機化學實驗的課程教學能夠有效地提升課堂教學的效果[4]。如在“溶液的配制和滴定操作練習”實驗中,可先行拍攝滴定操作的正規示范視頻并制作成多媒體課件,在課堂上由教師演示滴定操作后,再將正規示范視頻采用慢速方式重復播放數次,必要時進行定格展示,讓學生更清楚地了解滴定操作的具體步驟和要求;在“醋酸解離常數的測定”實驗中,可在多媒體課件中將酸度計的組件和操作面板以圖片的形式進行直觀的介紹,同時將其使用步驟在課件中呈現出來,方便學生在使用儀器的過程中隨時檢視自己的操作是否符合規范。此外,在復雜實驗裝置的組裝、化學反應過程的模擬等方面多媒體教學手段與傳統教學方式相比也具有明顯的優勢,可引起學生濃厚的興趣,因此有必要在無機化學實驗教學中廣泛采用多媒體教學手段,實現更佳的教學效果。不過多媒體教學這一現代化教學手段現階段仍然是實驗課常規教學手段的一種輔助,與理論課的教學不同,我們更強調教師在實驗教學中的引導作用。在講解實驗操作規范和儀器的操作步驟時必須結合現場演示,在學生面前將重要的實驗操作技術逐一分解,通過自己的一舉一動讓學生感受到規范操作的重要性,感受到化學實驗的嚴謹性,感受到化學科學的神奇性。現場演示也有助于在師生之間產生更多的言語、動作交流,充分加強教學效果,有助于學生對教師產生敬佩、尊重之情。
三、改革課程考核的評價體系,重視學生實踐動手能力的培養
鑒于實驗課程的特殊性,僅以期中和期末的筆試或操作考試來評價學生的課程學習情況顯然有違科學性,教師更應該注重學生在課程學習過程中的實際表現,使課程成績的評定更趨合理化。在教學中,我們按照平時成績占70%,筆試和操作考試成績占30%的標準來評定學生的實驗課成績。加大平時成績所占的比重,能有效地促使學生在整個學習過程中保持積極性、主動性。在平時成績的評定中,我們擯棄過去根據某學生一個學期的整體表現打分的粗略方式,而是將成績的評定細化到每一次實驗。對每一次實驗的評價則由過去的教學中只依據預習報告、實驗報告的書寫質量對學生的學習成績進行評價的片面手段,轉而重視學生在整個實驗中的具體表現,綜合考慮實驗的預習情況、學習態度與實驗內容的完成情況、基本操作掌握情況及臺面清潔、現象記錄及實驗結果、實驗報告的書寫質量等指標對學生的實驗成績進行評價,每一部分的分值均為20%,使最終的評分能更真實地反映學生的課堂學習情況,防止出現學生不認真完成實驗內容而通過后期“加工雕琢”實驗報告獲得好成績的現象。評價方式的變化可以讓學生在實驗過程中全神貫注、手腦并用,對于提高實驗技能和實踐動手能力具有重要的意義,同時也有利于指導教師增強責任心,加強課堂巡視,充分了解學生的基本技能是否規范、實驗現象的記錄是否完整、實驗結果是否正確、實驗態度是否端正,并可及時發現教學中存在的疏漏和不足并當場在課堂中予以糾正,避免此次教學中出現的問題影響到后續的教學。
四、逐步實現化學實驗內容的“綠色化”,培養學生良好的環境保護意識
環境污染問題是21世紀世界各國尤其是發展中國家所面臨的迫切問題,而化學工業作為主要的環境污染源已日漸成為“人民公敵”。實現化學過程的“綠色化”是改變化學及化學工業所面臨的窘境的唯一有效辦法。在高師院校的實驗教學課堂上面向未來的中學化學教育工作者傳授環境保護的知識,樹立“綠色化學”的良好意識對于建設大眾期望的環保性社會,消除化學對公眾的負面影響,培養青少年的環境意識具有極為重要的意義。無機化學實驗課程的教學過程中需要使用大量的有毒有害化學試劑,鑒于目前絕大多數高等院校的實驗室還不具備處理實驗廢棄物的儀器設備,因此這些試劑本身或者實驗過程中產生的廢水、廢渣極有可能對環境造成難以修復的污染。如何在教學過程中體現綠色環保理念,實現實驗過程的“綠色化”是當前的無機化學實驗教學中碰到的一個大問題。本著預防大于治理的原則,應從實驗源頭上對污染進行防控。為此我們首先在實驗內容的選取上遵循“5R”原則(減少用量Reduce,重復使用Reuse,循環利用Recycle,再生Regeneration,拒用Rejection)[5],盡量摒棄對環境污染大的如汞、重鉻酸鉀、苯等試劑藥品,優化實驗方案與實驗裝置,加強實驗廢棄物的處理,盡量減少化學實驗的污染排放;其次強調實驗產物與廢棄物的循環利用,通過開設“由含銀廢液制備硝酸銀”、“由廢干電池制備硫酸錳銨”、“由易拉罐合成明礬”、“由貝殼制備乳酸鈣”等實驗項目,使對環境有毒有害的物質在實驗室內進行流轉,防止廢棄物對土壤、大氣造成污染,不但可以節約大量的實驗藥品與經費,而且可以向學生灌輸原子經濟的概念;此外,我們還在“醋酸亞鉻的制備”、“水的電解”等實驗中采用微型儀器裝置,在保證實驗現象、結果清晰準確的前提下大幅度減少了藥品用量,不但實現了實驗“綠色化”的述求,而且能夠促使學生更仔細地觀察實驗現象,注重實驗操作的準確性。今后我們還將對某些嚴重污染環境、對學生身體健康損傷大的實驗項目進行計算機仿真化,更大限度地消除無機化學實驗對環境所造成的污染。
五、結語
近年來,我們在無機化學實驗課程的教學過程中進行的一些有益的嘗試與探索對于提升化學教育專業學生的創新實踐能力已經起到了積極的作用,為后續課程的學習打下了堅實的基礎。培養出的一些學生先后在全國師范生化學實驗技能大賽以及廣西高校大學生化學實驗技能競賽中取得優異的成績;部分學生在進入老師的研究室開展研究工作時也表現出了良好的科研素養,在科學研究過程中取得了一些令人矚目的成果。這些收獲促使我們在今后的教學過程中進一步加強實驗課的教學改革,追尋學科發展的腳步,利用更有效的手段與措施來發展學生的創新實踐能力。
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關鍵詞 生物化學;實踐教學;創新型人才
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)16-0140-02
1 引言
創新人才培養是高等院校的重要使命,也是高等教育發展的必然要求。“萬眾創新,大眾創業”,面對日趨激烈的競爭,世界各國都把培養學生的創新精神與創新能力作為教育的重要任務之一。當前隨著我國地方高校不斷加快向應用型本科院校轉型,培養創新型應用型人才的目標越來越受到重視。但因傳統教育模式的弊端,我國大學生的創新能力普遍降低,創新欲望不強,創新觀念缺乏,特別是缺乏創新思維能力。同時,創新的興趣和毅力也表現不足。與創新型國家對人才的實際需求相比,大學生的創新能力與實踐能力亟待加強。
高等學校生物化學課程是生物科學相關專業中最重要的專業基礎課之一,是采用化學的理論與方法研究生命過程中的化學變化和生物的化學組成的一門學科,理論知識較難,課程體系嚴謹,學科知識發展很快,最前沿的知識與成果層出不窮。本研究基于“三結合”的生物化學實踐教學創新模式在形式和內容上的優勢開展,通過建立學生“學術導師”制度和開放實驗室,將生物化學實踐教學第二課堂實踐與指導教師的科研課題研究相結合,與各類創新培養訓練立項項目相結合,與各類課外學術競賽活動相結合,以學生課外科技創新、學術講座報告、挑戰杯等學科競賽、專業化的社會實踐、實驗技能大賽等為主要途徑,培養學生的創新意識和創新能力,以提高創新型人才培養的質量。
2 改革生物化學實踐教學體系構架,注重對學生創新能力培養
生物化學既是生命科學領域的一門重要基礎學科,也是一門實驗性很強的學科,本學科與生物科學以及與之相關的學科,如醫藥、農業、食品、營養健康以及環保等各學科都有緊密的聯系,生物化學研究的方法與技術也成為生命科學研究中非常重要的手段,它的很多理論和技術已成為生命科學領域中的常規和經典,為本領域中的其他學科所借鑒,并與之形成新的交叉學科和新的研究方向。因此,加強生物化學課程的實踐教學,加強學生創新能力培養是極為重要的。
學生創新實踐能力的培養是一個循序漸進的過程,要分步驟分階段地進行,這對于實踐教學體系構架具有重要的指導意義。以這一思想為指導,課程組將生物化學理論與實踐教學有機地結合,對生物化學實踐教學體系進行合理設計與科學整合,將生物化學近年來一些新進展,新研究方法、研究成果充實到實踐教學中,將不同層次和各分支章節內容有機交融在一起,突出經典,又及時反映學科最新成果,幫助學生樹立“生命現象與其內部的新陳代謝、基因調控及外環境的辯證統一”“生物分子結構與功能的辯證統一”的思想方法和思維方式,幫助學生發展科學思維,特別對于學生今后從事研究工作意義深遠。
本考研組教師在開展生物化學校級精品資源共享課程建設的過程中,不斷思考對于生物類專業學生,其培養目標中應怎樣增強實踐教學效果,培養創新人才。課程組統一認識,認為優化的實踐教學內容應該體現教學體系的要求,既突出經典的基礎知識,又加強學科發展的動態變化,以幫助學生掌握較完整的生物化學知識,并利用研究型教學方式得以貫徹、實現。以生化內容為背景,科研與教學相結合,強化基礎、注重能力培養的教學指導思想,減少驗證性實驗,增加綜合性實驗和設計性實驗,提高學生的動手能力和創造性思維,建立一個既突出專業特點,又能逐步提高學生基本實驗技能、綜合創新能力的實驗教學體系,形成“基礎實驗”“綜合實驗”和“研究性實驗”三大模塊,注重對學生創新能力培養。
3 建立“三結合”的生物化學實踐教學創新模式,加強對學生創新能力培養
開展以專業為依托,以學術導師為指導,以學生為主體,以開放性探究實驗、課外學術科技競賽以及生化課程教師的科研課題和學生畢業論文為生物化學實踐教學第二課堂的主要研究內容,堅持把生物化學實踐教學與指導教師的科研課題研究相結合、與各類創新培養訓練項目相結合、與各類課外學術競賽活動相結合的“三結合”模式,形成不同學科知識的交叉融合,探索培養學生的創新能力的有效途徑。開展有組織、有計劃的課外學術科技活動,實施生物化學實踐教學第二課堂學分制,使第一、二課堂有機結合,開展大學生課外科技創新實踐活動,通過這一活動為有科研興趣的學生提供實踐的機會與平臺,激發學生探索本學科前沿問題的興趣。通過學生自己開展實驗,查閱文獻資料以及對實驗結果進行分析討論,培養學生獨立進行科學研究的實踐能力,對學生全面開展科學研究及創新能力培養具有重要意義,也為學生今后從事科研工作以及讀研深造奠定良好的基礎。
上述實踐性的教學方式的改革,不僅促進了學生對理論知識的掌握和理解,也培養了學生的自主學習與探究能力,激發了學生的學習興趣,教學效果良好。通過考研課題組組織學生實施第二課堂創新研究計劃,使學生有機會參加獨立實驗,并取得很好的成績。有部分學生參加省大學生挑戰杯并獲得獎勵,有的學生在科技創新競賽中獲獎,大大激發了學生參加課外科學研究的熱情。
4 改革生物化學實踐考試評價方式,突出對學生創新能力的考評
實驗考核是督促學生學習的手段,也是考核學生實驗技能的有效方法。為保證實驗教學質量,在更新實驗內容的基礎上制定科學合理的考核辦法。在生物化學實踐教學考核中,考研課題組教師將生化實驗成績考核分為四部分:綜合實驗、基礎實驗、研究性實驗以及實驗技能競賽。前三者各占總成績的30%,后者成績占10%。而對每次實驗成績評定的依據則細分為4個部分,即:前期預習情況占15%,實驗方法與原理掌握運用占30%,實驗操作占35%,實驗總結討論占20%。實驗操作考核及實驗技能競賽大多安排在后半學期進行,學生競賽成績納入課程整體評價。這種綜合考核方式,雖然操作比較煩瑣,但能比較公正、客觀、合理地評價學生的綜合實驗技能與創新能力,得到學生的充分認可,也刺激了學生在實驗中主動性與創造力的發揮。
通過上述實踐教學考核方式的改革,促使學生在實踐操作過程中更加注重實驗操作技能的提高,注意實驗結果的總結與問題討論分析,提高了學生的創新思維能力,達到良好的教學效果。
5 建立開放的實驗平臺,為學生創新能力提高提供有效保障
學生第二課堂的實驗操作需要相應的實驗條件平臺支撐,通過不斷加強生物化學實驗室平臺建設,進一步提高實驗室開放力度,可為學生創造更多實踐學習操作的條件。充分利用實驗室資源,提高實踐教學資源的利用效率,彌補第一課堂實驗教學時間的不足,促進實驗教學改革,培養學生的自主創新能力。在實踐中,通過擴大開放和強化管理,探索了一條基于培養學生創新實踐能力與學術科研素養的實驗室開放管理模式,根據學生生物化學第二課堂實踐需要,由學生提出使用申請,經指導教師簽字核準、實驗室主任簽字批準即可使用。
為保障學生使用實驗室的安全性,課程組實驗教師建立健全“開放實驗室學生負責制”“開放實驗室安全管理規則”“開放實驗室儀器設備管理辦法”“開放實驗室儀器損壞賠償辦法”等規章制度,通過加強使用實驗室的安全教育和簽訂安全責任書等,保障了開放實驗室的順利實施,為提高學生創新能力提供了有效保障。
6 結語
在地方高校的生物化學實踐教學中,教師應根據學校應用型人才培養目標和學科專業發展的特點,精心構建實踐教學內容體系,注重生物化學第二課堂對學生創新能力培養的作用,改革評價體系,搭建開放實驗室的創新訓練平臺,實現創新型人才培養目標。
參考文獻
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