- 相關(guān)推薦
生命科學(xué)基礎實(shí)驗教學(xué)改革探索論文
摘要：本文通過(guò)“生命科學(xué)基礎實(shí)驗教學(xué)體系”的建立與創(chuàng )新，改善學(xué)生的實(shí)踐研究能力和品質(zhì)，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，強化技能訓練，探究研究型和創(chuàng )新型人才培養的新模式.
關(guān)鍵詞：基礎實(shí)驗技術(shù)；改革；實(shí)踐；探索
生命科學(xué)是以實(shí)驗為基礎的學(xué)科，實(shí)驗教學(xué)為教育和人才培養的核心.通過(guò)實(shí)驗教育，掌握最基本的實(shí)驗方法與技術(shù)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和研究的天賦，培養學(xué)生的觀(guān)察、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和革新意識，根據21世紀的社會(huì )發(fā)展的需求，對人才培養要寬幅度、厚基礎.因此，提高學(xué)生實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量成為實(shí)驗教學(xué)永恒的主題[1].
1現行的實(shí)驗課的教育結構內容，教學(xué)方式存在的問(wèn)題
(1)驗證實(shí)驗的教育課程方式，實(shí)驗課程分散、內容設置交叉、重復，實(shí)驗內容不能完全適應學(xué)科發(fā)展.傳統的實(shí)驗教學(xué)課程理論和實(shí)驗的教育教學(xué)，包括理論教學(xué)實(shí)驗，包括教師的組織和安排.傳統性的實(shí)踐實(shí)驗教育模式：實(shí)驗教材→老師的說(shuō)明→學(xué)生操作→實(shí)驗報告.一般是教師在實(shí)踐實(shí)驗課上講解考試指導書(shū)上的內容，反復重復實(shí)驗的注意事項，提示學(xué)生；并等待學(xué)生完成實(shí)驗，提交實(shí)驗報告,修正[2]，使課堂時(shí)間和實(shí)驗室實(shí)驗占用非常難以實(shí)現合理分配和使用.實(shí)驗學(xué)生人數，實(shí)驗課堂，實(shí)驗室的安全管理限制，固定了教育教學(xué)的實(shí)驗內容，教學(xué)模式業(yè)也較單一.好的內容相對比較簡(jiǎn)單，本學(xué)科發(fā)展前沿的聯(lián)系與融合不緊密.(2)實(shí)驗內容的系統性，沒(méi)有相對獨立的實(shí)驗課則實(shí)驗內容的選擇統一很難實(shí)現.動(dòng)物實(shí)驗、植物實(shí)驗、細胞生物試驗、病理實(shí)驗、遺傳實(shí)驗、家畜的解剖和試驗胚胎組織都涉及到顯微鏡的使用；在微生物實(shí)驗、細胞工程實(shí)驗中都涉及到微生物的無(wú)菌操作等.因為這些分散在不同的課程中的內容,使實(shí)驗缺乏完整性和系統性.（3）儀器設備和實(shí)驗室使用率低下由于傳統實(shí)驗課程實(shí)行“分科設置、內容單一、驗證為主、被動(dòng)學(xué)習”的實(shí)驗教學(xué)體系，因為學(xué)科需要，不同實(shí)驗室往往購置相同儀器設備，但是由于條塊分隔，缺少協(xié)同，一些設備重復購置，使用率極低，部分實(shí)驗室使用率也低下[3].（4）“灌注”式的教育方法，教師在實(shí)驗課上說(shuō)明實(shí)驗內容的操作和表達方式操作，學(xué)生習慣性的根據老師的解釋按照實(shí)驗教學(xué)設計步驟簡(jiǎn)單重復[4].另外，傳統實(shí)驗課程時(shí)間是有限的，實(shí)驗課通常會(huì )供給教師全部好的試劑，學(xué)生應根據步驟進(jìn)行操作，從而導致學(xué)生在上完全部實(shí)驗課程后還經(jīng)常出現不會(huì )配制基本的實(shí)驗試劑，配制試劑時(shí),無(wú)法完成基本的化學(xué)轉化；甚至一些基本的儀器,如酸度計、高壓滅菌鍋等都不會(huì )使用的弊病.
2“生命科學(xué)基礎實(shí)驗教學(xué)體系”的改革與建立
面對傳統實(shí)驗教學(xué)的這些問(wèn)題，我們在課程教學(xué)內容的集成和優(yōu)化、新的教育教學(xué)方法和模式,建立科學(xué)的評價(jià)體系進(jìn)行了研究，提出了實(shí)驗課程結構改革的構思，將本科生必修的基礎實(shí)驗技術(shù)打通，淡化專(zhuān)業(yè).獨立設置了一門(mén)以基礎技能素質(zhì)訓練為平臺的“生命科學(xué)基礎實(shí)驗技術(shù)”課程，共計36個(gè)學(xué)時(shí)，以“顯微鏡操作技術(shù)”、“無(wú)菌操作技術(shù)”，“切片制作技術(shù)”，“離心機使用”、“分光光度計使用”5個(gè)模塊的實(shí)驗技能訓練，構建了實(shí)驗課程新體系，通過(guò)顯微鏡、干燥箱、培養箱、高壓滅菌器、超凈臺、離心機以及分光光度計等儀器設備的操作及維護訓練，使學(xué)生全面掌握實(shí)驗室的基礎試驗技術(shù)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，加強技能訓練，為研究型和創(chuàng )新型人才培養探索新的教學(xué)實(shí)驗體系.2.1綜合創(chuàng )新教學(xué)內容在教學(xué)內容的設置上,進(jìn)一步整合實(shí)驗內容、重新改造和創(chuàng )新實(shí)驗內容，讓“關(guān)注質(zhì)量和提高能力”的教學(xué)理念在教學(xué)過(guò)程中有效地實(shí)現，同時(shí)開(kāi)發(fā)一個(gè)技能驗證實(shí)驗科學(xué)集成系統綜合實(shí)驗.以培養學(xué)生動(dòng)手能力為主，將本科生必修的基礎實(shí)驗技術(shù)打通，淡化專(zhuān)業(yè).在“顯微操作技術(shù)”模塊，將原來(lái)植物學(xué)、微生物學(xué)實(shí)驗中“常規顯微鏡的使用”、細胞生物學(xué)實(shí)驗中“相差顯微鏡、熒光顯微鏡的使用”等整合為“顯微操作技術(shù)”一個(gè)模塊，讓學(xué)生重點(diǎn)掌握普通及相差和熒光等特殊顯微鏡的操作規程，學(xué)會(huì )臨時(shí)裝片的制作技術(shù)、掌握生物繪圖的方法，掌握顯微攝影、顯微圖像處理技術(shù)，真正體現了課程“基礎與先進(jìn)、經(jīng)典與現代”的特色；在“無(wú)菌操作技術(shù)”模塊，從器皿的清洗、包扎、培養基的配制到常規滅菌儀器設備（干燥箱、培養箱、高壓滅菌鍋等）的使用，讓學(xué)生掌握常用器皿的正確清洗、包扎方法；了解常用的滅菌方法—干熱滅菌、濕熱滅菌、紫外線(xiàn)滅菌及化學(xué)滅菌；掌握培養基的配制及不同類(lèi)型滅菌器的使用.掌握干燥箱、培養箱、高壓滅菌器、超凈臺的使用及維護，使學(xué)生從對無(wú)菌概念的一知半解到熟練掌握無(wú)菌操作流程，并對無(wú)菌概念有了更深刻的認識；在“切片制作技術(shù)”模塊，既含有傳統的、基礎性的石蠟切片制作，同時(shí)也安排了冷凍切片制作實(shí)驗.讓學(xué)生認識到石蠟切片不只是考察組織和器官的一般形式，理解組織細胞的重要性.活性及其變化過(guò)程.冰凍切片制作不僅僅是一個(gè)關(guān)于冰凍切片機操作和使用，應是全面探索與不同的實(shí)驗的條件.組織的結構和組織標記形式的影響，從多個(gè)視角激發(fā)學(xué)生的學(xué)習意識和興趣，也使學(xué)生們能充分掌握冰凍切片的制作技能；在“分光光度計使用”模塊，讓學(xué)生掌握分光光度計、酶標儀的基本原理與操作方法；在“離心技術(shù)”模塊，從普通低速離心機、大容量離心機到高速冷凍離心機，讓學(xué)生熟悉實(shí)驗室常用離心機的種類(lèi)、學(xué)會(huì )低速、高速、大容量、冷凍等各種離心機的使用，從而為樣品的普通離心到細胞、蛋白質(zhì)及病毒的差速離心都有一個(gè)全面認識.2.2改革實(shí)驗室管理體制和運行機制公共的開(kāi)放實(shí)驗室,一個(gè)綜合性的實(shí)驗平臺,將以往的教學(xué)實(shí)驗室變?yōu)榫C合設計性試驗開(kāi)放平臺，配備常規儀器設備，如烘箱、培養箱、分析天平、搖床、高壓滅菌器、合理優(yōu)化設備的使用，共用校內資源，教育環(huán)境的改善，學(xué)生的創(chuàng )造能力才能得到提高.2.3建立教學(xué)科研協(xié)同的課程實(shí)驗教學(xué)模式教師研究的本科實(shí)驗教育，培養學(xué)生的實(shí)驗技能和創(chuàng )造能力，資源共享的教學(xué)與科研，不受實(shí)驗室障礙的壓力，重點(diǎn)實(shí)驗室、技術(shù)研究中心和實(shí)驗室教育中心“一體化”、有意識的把技術(shù)成果轉化為創(chuàng )新的實(shí)驗項目，增強學(xué)生的試驗創(chuàng )造能力.針對存在的問(wèn)題,引入科學(xué)研究的成果,理論和實(shí)驗教學(xué)，基礎和前沿，實(shí)踐和實(shí)驗教育的內容結合，為學(xué)生的不斷發(fā)展奠定基礎.2.4開(kāi)展研究創(chuàng )新型實(shí)驗鼓勵學(xué)生參與教師課題，積極參加“大學(xué)生創(chuàng )新性實(shí)驗競賽”活動(dòng).學(xué)生是一般以2-3個(gè)人為一個(gè)小組，確定研究?jì)热莺驮O計實(shí)驗方案.老師首先根據學(xué)生的實(shí)際能力,實(shí)驗室條件評估的實(shí)際意義和研究?jì)热?通過(guò)設計并實(shí)踐，學(xué)生會(huì )發(fā)現問(wèn)題并解決，可以造就他們的創(chuàng )新精神和科學(xué)研究能力.2.5改革實(shí)驗教學(xué)方法和手段增加綜合性和設計性實(shí)驗最重要的特征是具有了基礎知識和基本實(shí)驗技能、綜合實(shí)踐的內容、實(shí)踐要領(lǐng)和綜合實(shí)踐的手段.在概括實(shí)踐階段，教師會(huì )要求學(xué)生的獨立實(shí)踐操作技能.設計實(shí)踐是指定學(xué)習的目標、獨立設計實(shí)踐方案、具體的研究方法,獨立實(shí)踐操作技能、實(shí)驗結果的分析.學(xué)生主體創(chuàng )新實(shí)驗教育的形式、學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng )造性、造就學(xué)生的團隊精神.這樣的教學(xué)模式，教師必須充分理解學(xué)生的知識背景和實(shí)驗計劃,掌控最基本的實(shí)驗技能,學(xué)生的科學(xué)天賦、科學(xué)控制、一個(gè)可行的具體實(shí)驗計劃、在實(shí)驗的不同階段保證實(shí)驗能夠順利進(jìn)行.如學(xué)生自主創(chuàng )新性實(shí)驗“豬副嗜血桿菌人工感染仔豬的病理學(xué)觀(guān)察”研究，要求在學(xué)生面前實(shí)驗是培養學(xué)生熟練掌握石蠟切片的生產(chǎn)過(guò)程，設計方案相關(guān)的試劑調和，實(shí)驗動(dòng)物的飼養，動(dòng)物的模型，實(shí)驗動(dòng)物解剖，顯微鏡，顯微照片和組織細胞形態(tài)分析等實(shí)驗技巧的詳細教導，同時(shí)實(shí)驗的筆記，實(shí)驗成果的分析，實(shí)驗室的安全管理，并對其他的科學(xué)素養和規范進(jìn)行解釋.如你所看到的，教師不是設計性實(shí)驗，而是實(shí)時(shí)跟蹤每一個(gè)實(shí)驗的階段.科學(xué)的合理評價(jià)方法是實(shí)驗檢驗是一種有效的手段，一種激勵，推進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習的方法，科學(xué)考試的方式方法很重要.本課程的特征和綜合設計不同，基本操作技能和科學(xué)研究創(chuàng )新能力的重視和多方面實(shí)踐考核系統的設立，評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗過(guò)程的每一個(gè)部分，對學(xué)生的良好的實(shí)驗能力調查，考察學(xué)生的良好實(shí)驗的能力.課程評價(jià)體系由以下部分組成.①綜合設計成績(jì)通常為小組的形式，一部分的學(xué)生依賴(lài)他人的現象，對授課影響很大.因此，我們從學(xué)生實(shí)驗、實(shí)驗的準備、教室秩序、實(shí)驗室的安全衛生維持性等一部分方面的考察結果.學(xué)生的平時(shí)成績(jì)，以客觀(guān)地了解學(xué)生對實(shí)驗的態(tài)度,同時(shí),培養學(xué)生良好的實(shí)驗室工作習慣也很重要.②實(shí)際操作技能評估學(xué)生的技能掌握熟練程度是學(xué)生是否能夠順利開(kāi)發(fā)綜合設計實(shí)驗的基礎，為此，我們在學(xué)生大一階段就開(kāi)展“生命科學(xué)基礎實(shí)驗技術(shù)”技能訓練，分模塊指導，學(xué)生熟練掌握后，教師對每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗技能進(jìn)行現場(chǎng)考核，要求每個(gè)學(xué)生都必須熟練掌握每個(gè)模塊的操作.③實(shí)驗設計能力考核，在話(huà)題開(kāi)始之前,開(kāi)題報告是每個(gè)小組必須要寫(xiě)的，用來(lái)闡述每個(gè)主題的理論基礎和創(chuàng )新點(diǎn)，要求學(xué)生整理有問(wèn)題的資料，逐步形成了科學(xué)研究的構想；課題執行過(guò)程中要求他們做出詳細研究計劃，實(shí)驗實(shí)施過(guò)程的準備、收集材料、試劑的準備、儀器器材、基本操作的典范，觀(guān)察的過(guò)程處理問(wèn)題，觀(guān)察實(shí)驗現象，實(shí)驗數據的原始筆記和實(shí)驗的成果等.并隨時(shí)檢查能否按照計劃進(jìn)行，；課題完成時(shí)，要求學(xué)生完成完全標準化的實(shí)驗報告和論文.通過(guò)教師和學(xué)生的實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行跟蹤與控制，學(xué)生觀(guān)察實(shí)踐的能力，解決問(wèn)題的能力，基本技巧的學(xué)習能力，獨立思考和團隊合作的意識.實(shí)驗方法的改革，學(xué)生的學(xué)習觀(guān)念不會(huì )再是等、觀(guān)、觀(guān)、抄、法、這就是學(xué)生的實(shí)行能力和綜合思考能力.
3改革取得的教學(xué)效果
課程教育教學(xué)體系經(jīng)過(guò)近三年的不斷改變與創(chuàng )新,逐步的完善.學(xué)生的學(xué)習積極性和責任感,要掌握實(shí)驗操作技巧，不僅會(huì )促進(jìn)對理論知識的理解，并且還會(huì )掌握獨立分析和解決問(wèn)題的能力和學(xué)生科學(xué)研究的態(tài)度和良好的團隊合作的精神.在新教學(xué)體系下，實(shí)驗教學(xué)從教師為主體,轉向了以學(xué)生為中心,學(xué)生從被動(dòng)到主動(dòng)學(xué)習，學(xué)生的學(xué)習興趣濃厚、實(shí)驗興趣得以激發(fā)，學(xué)生為自己設計的實(shí)驗、自己的創(chuàng )新課題，自己的挑戰項目，傳統實(shí)驗的授課數倍的時(shí)間與精力，實(shí)驗教育學(xué)習，得到了好的實(shí)驗結果。.學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)踐能力有了很大提高，學(xué)生在實(shí)驗課結束后能熟練運用現在的課程,熟練使用實(shí)驗室的常規儀器，如天平、pH計、超凈工作臺、生物安全柜、高壓滅菌鍋、恒溫培養箱、鼓風(fēng)干燥箱等，學(xué)生對實(shí)驗也有一個(gè)全面的了解.學(xué)生可根據配方，獨立完成各種試劑的配制及基本操作，為后續的本科畢業(yè)論文和參與教師科研課題及參與“挑戰杯”大學(xué)生創(chuàng )新大賽實(shí)驗打下良好基礎.學(xué)生可以自主設計方案、獨立完成實(shí)驗.學(xué)生掌握相關(guān)的實(shí)驗技能，發(fā)現了學(xué)生良好的分析問(wèn)題的能力，解決問(wèn)題的能力和創(chuàng )造性的思考能力有所提高.教育教學(xué)的內容，教學(xué)方式方法和要領(lǐng)，評價(jià)系統的設立問(wèn)卷調查發(fā)現，學(xué)生普遍的反映比較滿(mǎn)意.實(shí)驗儀器和實(shí)驗室得以充分利用，通過(guò)平臺儀器設備的共享及實(shí)驗室的開(kāi)放，儀器設備利用率有了較大提高，如PCR儀、離心機、天平、恒溫培養箱等設備，利用率從原來(lái)的91.2%提高至98.9%，學(xué)生開(kāi)展設計實(shí)驗也從原來(lái)的實(shí)驗室多間、散亂分布到統一集中管理，實(shí)驗室利用率得到極大提高，實(shí)驗室安全管理也得到極大改善.課題及論文等碩果累累，改革實(shí)驗教學(xué)體系建立并實(shí)施以來(lái)，學(xué)生參與教師科研課題105項，大學(xué)生科技創(chuàng )新計劃項目立項65項，學(xué)生學(xué)術(shù)論文在CN刊物上正式發(fā)表51篇，其中SCI收錄7篇，獲福建省“挑戰杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽獎項14項.2012年以來(lái)，有114名學(xué)生被廈門(mén)大學(xué)、南京農業(yè)大學(xué)、華中農業(yè)大學(xué)、西南大學(xué)、揚州大學(xué)等大學(xué)錄取為碩士研究生，錄取率歷年來(lái)居全校前列.
4結語(yǔ)
創(chuàng )新型人才培養是現代高等教育的主要任務(wù)之一，實(shí)驗教育作為教育教學(xué)的主要部分，成為高素質(zhì)創(chuàng )造人才的重要步驟[5].隨著(zhù)改革的不斷強化，實(shí)驗教學(xué)已經(jīng)成為培養學(xué)生創(chuàng )新科研能力的一種手段.在生命科學(xué)基礎實(shí)驗教學(xué)體系的構建中，創(chuàng )新性是明顯地，實(shí)驗性質(zhì)的研究和探索，實(shí)驗課的「基礎和先進(jìn)，經(jīng)典與現代」特征[6].另外，實(shí)驗和學(xué)生個(gè)人有差異，利用分層教育的方法，在采用多媒體視頻的補助教育的基礎上，更完整的建立評價(jià)系統.這個(gè)新的教育體系提高了學(xué)生的學(xué)習的積極性和自主性，學(xué)生的科學(xué)研究的初步的訓練會(huì )有良好的科學(xué)的質(zhì)量和科學(xué)的品質(zhì)，和學(xué)生的理論實(shí)際連接，實(shí)事求是，團結，合作，技術(shù)改革的科學(xué)創(chuàng )新精神[7].教學(xué)團隊將會(huì )在未來(lái)的教育教學(xué)工作中不斷思考和探索,繼續教學(xué)體制改革和創(chuàng )新,以適應新時(shí)期培養創(chuàng )新人才的要求.
【生命科學(xué)基礎實(shí)驗教學(xué)改革探索論文】相關(guān)文章：
生命科學(xué)基礎實(shí)驗教學(xué)改革探索07-23
試論《計算機文化基礎》實(shí)驗教學(xué)改革探索07-24
基礎化學(xué)實(shí)驗開(kāi)放教學(xué)的探索07-29
簡(jiǎn)要分析《材料科學(xué)基礎》課程教學(xué)改革的探索論文09-21
中職物理教育教學(xué)改革探索論文09-15
關(guān)于有機化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革模式的探索與實(shí)踐論文07-31
生命科學(xué)的論文07-02