時間:2023-03-17 17:58:39
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伴隨著我國高新技術的不斷發展,醫學生物化學方面的技術也在不斷更新,所以醫學生物化學教學的手段也應該進行創新,對學生想象能力進行有效的提升,只有這樣才能讓學生對醫學生物化學相關理論知識以及動手能力能夠與時俱進。教師可以利用多媒體教學對教學手段進行創新,將醫學生物化學課程內容進行優化,將它們給予多彩的表現形式,對教學結構進行完善,這樣能夠充分的滿足學生們對于醫學生物化學的好奇心,提升學生們在一定時間內接受知識的速度,使學生對于醫學生物化學產生濃厚的學習興趣。多媒體教學不僅僅能夠讓學生對生物化學比較先進的知識進行了解,還會有更多的機會參與到具體的實踐過程中。教學手段進行了創新,那么對于學生的學習也有了比較全面的要求,這個時候就必須要求學生們充分發揮自身的想象能力,對醫學生物化學知識點進行想象創新,比如酶的誘導契合學中,通過多媒體手段進行圖片以及動畫信息的傳遞,學生在觀看了相關多媒體信息之后,可以通過自身的想象力對酶的實際形態進行聯想,可以加深學生對于酶相關知識的認識程度。在實驗技能教學實踐中,如蛋白質組學研究、幾種電泳、層析方法的區別與實踐等一些微觀、抽象、機理復雜,難以重復,實驗難度高,成本大,難以實地、實景、實體操作訓練和無法示教的教學內容,可以運用計算機模擬實驗教學環境,使學習者仿佛身臨其境,既節約成本,又提高教學效率。
2突破教學難點,重視學生課后復習
在對醫學生物化學課程進行課堂教學的時候,教師應該對教學大綱進行了解,然后根據自身實力以及學生們對于知識點的掌握程度,進行教學難點的剖析,對學生在學習過程中所遇到的教學問題進行明確化。教師在進行難點教學的時候,應該對難點進行層次分析,從簡至繁,逐漸的加深教學程度。學生們的學習時間有限,所以教師應該重視學生們的課后復習,在課程結束之后,布置一定數量的課后習題,但是學生對于這種布置很是反感,教師必須對習題進行選擇,盡量挑選一些趣味性比較強,但是理解程度又不深的題目,讓學生在進行問題解答的時候不會產生抵觸心理,甚至會主動對問題進行探索,這樣既可以加深學生們對于問題的理解程度,還可以調動學生的學習積極性,那么學生的學習成績自然就會有所上升。醫學生物化學課程教學內容很是豐富,所以必須要求教師對難點進行準確把握,只有在教學過程中重視學生的課后復習,才能避免學生出現知識點認識模糊的現象發生。然后再加上課堂上教師大方的舉止、幽默的語言和活躍的課堂氣氛,定能收到良好的教學效果,從而逐漸改變生化教師難教、學生難學的不利局面。
3對理論知識和實踐知識分開教學
醫學生物化學課程由于涉及到的教學內容繁多,分子結構復雜,且物質代謝變化多樣,所以學生們對于這些知識點認識不夠徹底也是比較常見的,加上還有繁重的實踐知識,導致學生對于理論知識以及實踐知識的接受程度不佳,所以必須將理論知識和實踐知識分別進行教學,這樣才能獲得良好的教學效果。對醫學生物化學中繁多的理論知識,應該進行分類,在對生物大分子進行結構以及功能學習的時候,可以從分子的角度上進行分析,將發病機理進行總結,并且以營養學的角度進行飲食調節。對于比較抽象的理論知識,可以通過將抽象的知識進行具體化,聯系實際情況進行知識分析,讓學生能夠對理論知識進行認識。而對醫學生物化學中的實踐知識,教師首選需要對學生的基礎實驗能力進行訓練,然后對學生的綜合性實驗操作能力進行提升。對于生物化學實驗可以對半分為基礎實驗以及綜合技能實驗兩大模塊。通過綜合性實驗將生化基礎知識串聯起來,培養學生基本操作的相互銜接,鍛煉綜合操作技能,提高學生分析問題、解決問題的能力,并能對生化化驗單做出基本的評價,體現學生對生化知識的應用能力。
4結語
案例教學法,其最初的起源是在美國,而最初的應用領域,則是在法律、醫學以及商業等學科的教學當中,并且也取得了明顯成功。從那時開始,案例教學法就開始逐漸向世界各地傳播,并且在多個教學領域當中都有著廣泛運用。其被引入我國是在上個世紀八十年代中后期,現今案例教學法已經被認為是一種面向未來、代表未來的成功教學方法。首先,案例教學法是在教師的引導之下,根據相關課程,對教學大綱中的主要教學目標、實際要求等,有針對性地研究和調查,并且進行深入分析和思考,鼓勵學生多多進行相關交流、合作、討論等。通過這樣的方式,再加上教師的正確引導,使得學生可以更加深刻地了解和領悟相關課程的知識重點,針對課程內容當中的難點,也可以有更加明晰的掌握,同時還可以提升學生分析問題以及解決問題的能力和技巧。生物化學主要研究對象是生物大分子結構、相關功能、代謝過程、基因表達以及變化、生物分子等。所以,針對現今的生物化學課程,很好地運用案例教學手段和方式,進行合理的提高,對于教學來講是極為重要的。
案例教學法,其本質就是運用實際的案例進行教學,培養學生學習知識、運用知識的能力,改變了傳統教學模式,使學習和技能的提升、合作研究等,形成一個整體。案例教學法的特點,主要有三個方面的內容:①其是一種討論式、開放式以及啟發式的教學手段,可以更加直觀地將鮮活的案例資料引入到課堂當中,代替抽象并且枯燥的講授,增強了學生的學習熱情以及積極性。②其可以使學習環境發生質的變化,集合了教師以及學生的集體智慧,將知識單向傳輸有效地轉變成為了每一個學生在學習過程中的多元化獲取。③其體現出了以學生為主體的教學理念,更好地培養學生分析以及思維能力。
2案例教學法在生物化學教學當中的應用
2.1案例的設計以及選擇案例選擇需要保證其符合大綱教學內容和教學目標的要求,同時,在其設計的過程當中,還需要很好地遵循教學的目標和原則,達到借助案例來提升和培養學生能力的目的,并且在相關案例的學習過程當中,使學生能夠更加清晰地了解到課程學習的重點和難點。此外,還需要注意案例的選擇來源。首先,我們可以選擇生物化學學科中典型的研究成果作為案例,不僅可以幫助學生掌握研究結果,更重要的是通過還原研究過程,使學生真正了解學科特點,提高學生分析解決問題的能力,如DNA雙螺旋結構的構建、尿素生成的鳥氨酸循環等。其次,可以從臨床或者文獻報道中找尋案例,如通過糖尿病案例,可以幫助學生理解激素在糖代謝中的作用,了解糖、脂肪和酮體代謝的相互聯系;通過肝性腦病案例,幫助學生了解氨的代謝過程和肝在氨代謝中的作用;還有胰腺炎和酶原的激活等。通過這些案例提高學生的學習興趣,培養其綜合運用知識的能力。
2.2案例教學的課前準備課前準備是案例教學法實施過程當中的重要內容,對于相關教學手段實施來講,有著關鍵性意義。首先,在教學過程當中,使學生能夠了解到案例教學法,針對教學的是實際內容以及教學的目標等,進行明確,并且提前將相關案例布置給學生,進而使學生能夠圍繞著案例展開探討,并且有效預習相關內容,查閱相關資料,形成一個初始觀點。在其中,教師要充分發揮自身的引導作用,很好地對學生進行指導。
2.3案例教學的課堂實施案例教學法的實施,可以借助多媒體等手段來對案例進行更加全面、直觀以及充分的表達和展示,同時,可以將學生劃分為多個組,利用相關案例來進行系列性工作。具體實施中有以下幾個方面的重點內容:①初始討論階段,需要很好地引導學生進行案例分析和資料文獻查閱,使其能夠獨立解決相關問題。再進一步形成初始觀點,針對生物化學當中的相關問題,形成自己的見解。②疑難解答,需要很好地集中觀點,各抒己見,進行綜合性討論和分析,教師在其中還需要注意進行充分引導。③具體問題的解決,針對一些重要難點,教師可以鼓勵學生結合相關書本知識以及生物化學相關資料,來發表自己的見解;同時,教師還需要做總結性的論述,使學生更加鞏固基礎知識,并且培養和提升了分析問題、思考問題、解決問題的能力。
案例教學的實施主要包括案例引入、案例討論和概括總結3個基本環節。比如,在講解凱氏定氮法以及氮平衡的時候可先引入“三氯氰胺案例”,吸引學員的注意力,引導學員分析奶粉中添加三聚氰胺原因,教員再來解釋事件中真正蘊含的生物化學本質。比如,在講完糖代謝、脂代謝和氨基酸代謝三章內容后,讓學員分析過度減肥造成厭食癥,數天不進食,機體內獲得能量物質代謝的途徑有哪些?通過學員分析討論,教員總結,大家認識到機體如果長期不進食可發生糖原分解、脂肪分解、糖異生、酮體生成和利用等多種代謝變化。選擇合適的案例是成功實施案例式教學法的關鍵,要注意所選案例與生化知識點的契合度。我們發現選擇一個學員較為熟悉的或聽說過的,但又不知為什么發生的、說不太清的、又迫切想知道答案的案例,學員的聽課效率會大大提高。案例式教學法為生物化學課程與臨床實踐架起了一座橋梁,這種教學方式不但調動了學員學習生物化學的積極性和興趣,而且提高了學員理論聯系實際的能力,培養了學員科學思維和獨立獲取知識的能力。
二、討論式教學法
討論式教學法注重能力的培養,采取小組討論的教學形式,以“提出問題、收集資料、論證總結”的教學模式開展課程。通過討論,培養了學員邏輯推理、自主學習、語言表達、團體合作等多方面的能力,很大程度地提高學生的學習興趣,極大地提高了教學效果。比如,講解DNA復制的時候可以聯系電視中常見的親子鑒定;講解蛋白質消化吸收的時候針對中醫中“吃什么補什么”的說法是否科學展開適當的討論;而在講解核苷酸代謝時候,結合市面上見到的各種核酸營養品及口服液的廣告進行討論。學員通過討論,全面理解代謝途徑在體內的變化過程,并對物質代謝之間的聯系有一個較深刻的理解和融會貫通。討論式教學法實質是一種以問題為中心的分析討論教學,討論式教學法的順利實施關鍵在于教員的組織和引導,這就對教員備課提出了更高的要求,有助于提高青年教師的教學能力。
三、多元化教學方法體系的教學保障
醫學生物化學實驗由于內容抽象、難懂,通過傳統實驗教學方法在黑板上由教師向學生講授實驗目的、實驗原理、實驗步驟等,很難形象準確地描述和講解清楚。在實驗教學中也可以借助多媒體技術[3],通過視頻、圖像、音頻、動畫等,使教學直觀生動、趣味增強、形式豐富、易于理解[4]。可以在學生進行實驗操作前通過多媒體技術播放實驗課的內容、目的及操作要領,例如聚合酶鏈式反應(polymerasechainreaction,PCR)實驗,不但過程復雜和抽象,而且所用設備、試劑、耗材投資較大,可以借助多媒體技術,根據教學安排適時放映視頻材料,不但可以提高實驗水平,而且能提高教學效果。如有關分光光度法的實驗教學,教師在課前先制作多媒體幻燈片來演示分光光度計的構造及其原理、比色方法等,這樣學生可以更好地理解儀器的結構和使用、實驗原理和實驗操作過程,有利于規范學生對實驗儀器的使用和操作。多媒體教學與傳統實驗教學相比,既能提高學生對實驗的理解,又能調動學生做實驗的主動性和積極性,同時也提高了學生的動手能力和解決問題能力,促進了實驗教學質量和實驗效率的提高。除多媒體被用于實驗教學外,還可引入案例教學,這種方式屬于研究性的學習模式,近年來被用于醫學生物化學的實驗教學,取得了較好的教學效果,突出教師“導”,而引導學生“學”。例如在通過電泳法分離血清脂蛋白的實驗中,應向學生講述血清脂蛋白的分類及臨床上高脂蛋白血癥的分型,也可以進一步深入到臨床常用的血脂檢測指標及各指標的正常參考值,使學生深入了解動脈粥樣硬化、腦血栓和冠心病等臨床典型疾病的發病機制及臨床意義,同時也可以結合PBL(problem-basedlearning)教學模式,針對實驗內容及相關理解知識,以臨床上常出現的疾病或其發病機制作為問題切入點,激發學生學習動力的同時也引導學生將基礎知識與臨床實踐相結合,形成以患者問題為基礎、以學生學習為中心的教學模式。通過多種教學方法的應用,更好地激發學生的學習興趣,豐富實驗內容,提高了實驗課的教學質量[5],同時也是對學生思路的擴展、能力的培養。
2開設綜合性和設計性實驗
醫學生物化學實驗課在內容設置上有兩個主要特點:①保證基本技能的培養,同時體現前沿性;②注重實驗的綜合性、連貫性、探索性和科學性。簡單的驗證性實驗從內容上看有些單薄,為進一步激發學生潛在的創新能力,將經典實驗方法與現代技術有機結合在一起,實現從驗證性實驗向設計性和綜合性實驗發展,開設一些提高型、探索型和設計型實驗[6]。例如應用考馬斯亮藍法結合紫外分光光度法測定蛋白質濃度的實驗,要求學生在教師指導下,自己查閱資料,了解蛋白質濃度的測定方法有哪些,實驗中有不同的標準蛋白試劑,學生自己設計及配制標準蛋白的濃度及待測血清蛋白的濃度,并比較哪種標準蛋白與考馬斯亮藍的結合力最強。然后設計實驗方案,記錄實驗所需藥品、儀器,獨立完成實驗操作,整理實驗數據,分析實驗結果以及撰寫實驗報告等。上述過程以組為單位由學生獨立完成,通過實驗使學生了解醫學生物化學實驗的基本步驟和方法,使已學知識得到鞏固和應用,激發學生探索知識的興趣,提高學生的思維能力和創新能力,培養嚴謹的科學態度,有利于學生的個性發展和綜合素質的提高。
3師生互動,正確指導
在實驗教學過程中,教師要與學生形成良好互助的教學氣氛,必須及時雙向協助與交流,包括教師從學生那里了解“教”的信息和學生從教師那里了解“學”的信息。即涉及兩方面:①實驗知識與技能的學習交流以及實驗過程中的互助協作;②師生情感的相互交流與協調。教師與學生經雙向交流后,可以了解學生對實驗教學內容理解和掌握的程度,進而采取準確有效的教學手段和方法,加強引導、幫助學生分析和解決實驗過程中可能出現的問題。學生則能更加深刻地理解教學目標,掌握教學內容,夯實理論知識,學習實驗技術技能。協作與交流是教學反饋的重要途徑,同時也促進了教師和學生之間的溝通,活躍和優化了教學氣氛。
4培養學生的創新意識
學生的創新意識源于對學科的探索,有了探索才可能形成一些自己的獨特見解、思路或設想,所以教師必須引導學生大膽地探索[7]。例如筆者改變了過去實驗開始之前,從實驗目的到實驗結果逐一講解的做法,而是將要講的內容融入問題之中,使學生產生疑問,渴望得到解答,從而激發學生去探索。在實驗進行過程中,讓學生獨立操作,充分發揮他們的主觀能動性;同時教師要認真觀察學生的操作情況,與學生進行雙向交流,對于實驗出現的問題,一般不采取有問必答的方式,而是采用提示和置疑的方法,給學生留下思考的空間,然后有意識地啟發引導學生把已有的知識同實驗中遇到的問題結合起來進行分析,調動學生的積極性。為了提高學生的創新意識,筆者開設了創新型實驗課———綜合性、設計性實驗。學生在實驗設計過程中,要通過查閱文獻資料、擬定實驗方案及具體操作方法、記錄實驗過程和整理數據、分析討論實驗結果、最終撰寫實驗報告等,使學生受到了科研訓練,同時培養了學生的創新意識和能力。實踐證明,學生對于綜合性強、動手多、趣味性強的實驗更感興趣,可以發揮他們的想象力和創造力。
5完善實驗考核體系
如教學目標不明確、教學重點不突出、教學方法不得當、不注重教學實效、為電教而電教等。這些問題的出現,帶有一定的普遍性,其主要原因是教師對課堂電化教學的設計缺乏必要的研究。為此,筆者就生物課堂電化教學的設計問題談些粗淺的認識。
一、整體考慮課堂電化教學的總目標
教學設計就是應用系統的方法研究教學問題和要求,確立解決問題的方法和步驟,并對教學結果作出評價的一種過程與操作程序。課堂電化教學設計從屬于教學設計,但與教學設計又有所不同,主要是課堂教學中介入了電教媒體,所以教師在進行教學設計時,應著眼于從整體上考慮課堂電化教學最優化這個總目標。
課堂電化教學即借助于現代教學媒體并結合傳統教學媒體、應用系統的方法研究課堂教學最優化的一種教學形式。最優化教學其實是教師所期望的一個理想目標,生物教學實踐表明,教師進行課堂電化教學并不一定都能獲得最優化的教學效果,這也是相對而言的。要實現課堂電化教學最優化的目標,是有一定條件的。首先,教師要具有較好的教學基本素質、教學能力等。因為課堂電化教學效果的優劣,主要取決于教師教學水平的高低,否則就難以實現教學最優化的目標。
其次,課堂電化教學也不是每堂課都能進行的,因為中學生物學科配套的音像教材,并不是每個章節的內容都配有的。因此是否進行電化教學,這就要進行具體的分析與研究,根據教學實際需要而定。教師在進行課堂電化教學的設計時,無論選擇哪些教學媒體、采用何種教學方法,都應從整體上考慮教學最優化這個總目標。如果不從整體上去考慮,而是從局部去考慮,那么就較難取得最優教學的效果。
二、教學目標的分析與確定
教學目標是教學的出發點和歸宿,是教師對學生達到的學習成果或最終行為的明確闡述。一切教學活動都是圍繞教學目標來進行和展開的。就其本身而言,它具備支配教學實踐活動的內在規定性,起著支配和指導教學過程的作用,也是教師進行課堂電化教學設計的基本依據。教學目標的分析與確定是教學設計的起點,它首先確定教學對學生學習內容所達水平程度的期望,使教學有明確的方向;其次它給教學任務是否完成提供測量和評價的標準。
美國著名心理學家布魯姆(B.S.Bloom)等人把人類學習分為三個主要的領域,即認知領域、情感領域和動作技能領域。我國中學生物教學的教學目標的分類,主要是根據布魯姆等人的分類方法來分類的。生物學科也同樣包括這三個領域,由于《生物學科課程標準》里只規定了認知領域和動作技能領域的教學目標,因而在實際教學中,教師往往只注意認知領域和動作技能領域的教學目標,比較忽視情感領域的教學目標。那么在課堂電化教學設計時,教師如何來分析與確定教學目標呢?應從哪些方面去考慮呢?首先,教師應處理好《生物學科課程標準》里規定的學科教學目標與章節教學目標的關系。學科教學目標是宏觀的教學目標,它“統帥”章節教學目標;而章節教學目標是微觀的教學目標,它受宏觀教學目標的制約。生物教師在分析與確定教學目標(章節教學目標)時,既要考慮《生物學科課程標準》里規定的教學目標,又要考慮教學內容的深淺及學生原來的學習基矗其次,教師應處理好全體與個別的關系。教師確定教學目標的等級時,既要面向全體學生,又要考慮學生之間的個體差異。《生物學科課程標準》里規定的章節教學目標是面向全體學生的,所以教師在確定實際教學目標時,要充分考慮學生之間的個體差異,認真加以分析,不能機械地照搬。教師在分析與確定教學目標的過程中,如果能根據《生物學科課程標準》所規定的教學日標、教學內容及學生的學習實際情況,無疑為實現生物教學最優化的目標創造了可能的條件。
三、教學策略的制定與媒體的選擇
教學策略是指為了達到預期的教學目標而制定的教學的程序與方法、媒體的選擇與優化組合等。教學策略是根據教學目標來設計和確定的。教師制定的教學策略必須為實現教學目標服務,所以教學策略的制定是課堂電化教學設計的重要環節之一。在制定教學策略與選擇教學媒體時,教師應重點考慮如何通過教學策略的制定,盡可能地發揮電教媒體的技術優勢,并與傳統教學媒體有機地結合,優化課堂教學結構,在規定的時間取得最佳的教學效果。
1.生物化學教學沒有為地方經濟建設服務。近幾年來,地方本科院校一般由傳統的專科院校升格而成,其人才培養目標為了區別于研究型本科和職業型專科人才,主要是培養適合區域經濟發展的應用型人才。但目前地方本科院校辦學轉型過程中,在人才培養與辦學理念上盲目的追逐研究性本科院校的腳步。生物化學作為一門專業基礎課,教學內容往往定位在為學生考研和繼續深造打下基礎,似乎該課程與地方經濟發展的關聯不大。目前培養的學生,在生物化學知識的綜合應用方面不能適應當今社會對特色動植物資源的保護、開發、利用能力人才的需求。其實生物化學課程教學還是較容易體現地方特色,學生在學習生物大分子的結構、功能及代謝機理時,增強學生利用地方特色動植物資源,進行生物活性成分的分析、開發、利用等方面的實際工作能力的培養,為地方經濟建設培養人才。
2.實驗教學依附于理論教學。目前,在生物化學教學中,大部分還是先理論后實驗的教學模式,這樣突出了教師的主導地位,卻忽視了學生的主體作用。以教學計劃為指導,以教學大綱為依據,以課堂教學為陣地,重視系統理論知識的傳授,實驗教學依附于理論教學,驗證性實驗較多,綜合性、設計性、研究性實驗較少。每個實驗都是統一的實驗指導,統一的目的要求,統一的操作方法。這種模式使學生處于被動的地位,實驗的效果不好,不能較好地培養學生的動手能力。
3.課堂教學形式較為單一。目前生物化學的課堂教學多采用多媒體教學,可一定程度地增大教學信息量,豐富教學手段,拓寬學生的知識面,適合大學課程的教學。但課堂形式還是采用老師從頭講到尾,學生盲目做筆記,不利于學生觀察力、注意力和思維想象力的培養。
4.考核方式不能全面地反映學生掌握知識的程度。目前生物化學課程的最終學業成績一般包括期末考試成績(70%)和平時成績(30%)。平時成績包括考勤、期中測試、平時作業等內容;期末的考核方式以閉卷考試為主,強調基本理論和基本知識的掌握程度,死記硬背的東西太多,不能全面地反映學生掌握知識的程度更無法檢測學生分析問題和解決問題的能力。而且生物化學學科在不斷進步,新知識、新概念越來越多,教材越來越厚,難點越來越多,學生投入的時間和產出的成績往往不匹配。這樣就導致學生上課時不去思考,只能死記硬背,就談不上能力和思維的培養了。
二、生物化學教學改革的幾點設想
1.教學內容的改革。教學內容的改革是教學改革的核心之一,是保證教學質量的前提。我院目前有生物工程、植物科學技術和食品科學與工程三個專業,因此在生物化學的課程內容上應有選擇性,即使各專業都能掌握最基本的生物化學知識,又照顧不同專業的特點。針對生物化學的一些概念和代謝過程難懂的情況,對教材內容要突出主線,濃縮理論知識,刪繁就簡,同時考慮專業及其后續課程的需求,盡量深入淺出地將復雜的生化反應講解給學生。在組織教學內容時以蛋白質、核酸、脂類、糖類等生物大分子為主線,詳細介紹生物大分子的結構、功能及代謝過程,突出靜態生物化學和動態生物化學兩部分教學內容。其他部分,比如維生素、激素等可以以學生自學為主。教師在授課時,可以以一些生物化學有關的經典小故事,或與地方經濟發展密切相關的問題出發,做到各章節融會貫通,突出實用性和先進性,引導學生探索學習生物化學的興趣,從而獲得好的教學效果。
2.調整實驗內容。實驗教學是課程體系中的重要環節,是培養學生實踐能力、創新能力和團隊精神的重要部分。在實驗設置上驗證性實驗項目,增加綜合性和設計性實驗項目,鍛煉學生的創新能力和綜合素質。在實驗課內容調整中,總體思路是注重基本技能及基本知識的實用性,重視研究性與先進性,突出學生能力培養。具體內容以實驗項目為載體,構建“基本型、綜合型、創新型”三層次實驗項目,形成由低到高、由單項到綜合、由接受知識到形成綜合能力的逐層提高的實驗課程層次化體系,著力強化學生的實踐動手能力和創新能力;同時,結合專業特點和人才培養要求,分類制訂實踐教學標準,增加實踐教學比重,增設科研創新型實驗內容,拓寬學生實踐能力、創新精神的培養途徑。課外開放生物化學實驗室,在老師指導下,學生自己查閱文獻,設計實驗方案,開展實驗,分析實驗結果,撰寫研究報告,滿足學生自我設計、自己動手的實驗需要。
3.課堂教學形式多樣化。教學內容、教學對象、教學環境以及教師素質的不同,要求教學形式必須多樣化。一是改進傳統講授法,對傳統講授法的態度和做法應該是揚長避短。在生物化學課堂教學中,要以調動學生的主觀能動性為目的,使學生從被動學習轉變成主動學習狀態;二是在傳統講授法基礎上,針對不同的教學內容合理使用不同的教學形式。如講解物質的新陳代謝時,可從學生熟悉的糖尿病、高脂血癥、肝性腦病等臨床疾病入手,采取案例分析討論形式,消除學生學習物質代謝反應的心理恐懼感;講解遺傳信息傳遞時,可采用影音動畫形式,將抽象問題進行具體化;講解生物分子的結構與功能時,可采取列表歸納的形式,將各種生物分子之間的聯系與區別歸納總結,便于學生掌握。三是課后對講解的內容進行補充學習,主要采取問題探究的形式。在講解部分內容后,老師可布置一些問題,要求學生組成小組后查閱文獻并進行問題探究討論,可使學生通過合作學習,小組成員互相啟發、互相幫助,達到共同提高的目的。如學習蛋白質的結構與功能后,可布置問題“雞蛋煮熟吃和生吃,那個更有營養?”,要求學生分查閱資料后討論,將討論結果在下次課時與全班學生分享,老師進行點評。這樣既加強了學生之間的交流,也拉近了老師與學生之間的距離,并把兩者有機地貫穿起來,使信息交流呈縱橫交錯的立體結構。通過調整生物化學課堂教學形式的多樣化,使學生的思維在學習過程中始終處于主動、積極、活躍的狀態,充分調動學生的各種感官參與教學活動,提高學習效率。
4.優化考核方式。根據地方院校創新人才培養的需求,我們對生物化學課程的考核方式進行了一些優化,主要在于考察學生的分析問題、解決問題、改革創新的能力,將課程考核方式由傳統的單一閉卷考試轉變為文獻閱讀、實踐操作和閉卷考試相結合的方式。培養創新意識的第一步是閱讀文獻,只有在閱讀文獻中才能體會到如何利用基本理論解決問題,然后再提出新的理論。在生物化學課程的教學過程中,對于處于不同學習階段的學生來講,文獻閱讀的要求不同,應由淺入深地培養學生的閱讀文獻能力和理解科研的設計過程。當學生剛接觸生物化學時,教師可帶領學生閱讀并講解較早的相關綜述,比較淺顯,能夠給學生由淺入深的宏觀印象;當生物大分子結構與功能部分授課結束后,建議學生閱讀一些近些年的研究論文,重點分析作者采用的方法手段是如何支持他得出相應結論的;當物質代謝部分的授課結束之后,可給學生一個選題,比如葡萄糖轉運與糖尿病、脂代謝與高脂血癥等,讓學生自行查閱資料,進行自由提問討論,教師根據講解的程度和回答問題的程度進行評價。實踐操作考核目前已經在許多院校重視起來了。它主要是考核學生在遇到問題時的處理方式和效果,能反映學生實際操作、溝通協調、團隊合作能力。地方性本科院校生物化學實驗課上的技能考核,可作為重中之重。通過考核,可促進學生認真做實驗,在實驗的過程中不斷地鍛煉自身技能能力和嚴謹的科學態度。
三、總結
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
對于生物科學專業的學生來說,有機化學實驗主要是讓學生掌握最基本的操作,如重結晶、萃取等;簡單化合物的制取,如阿司匹林的制備等;最后是驗證一些常見化合物的性質,如生物堿、羧酸及其衍生物的化學性質等為主要內容,以上內容基本都是以教材里已被檢驗了的實驗部分為主,這對提升學生的綜合分析能力和創新能力都是不可取的。
2有機化學實驗的教學實踐內容改革的舉措
鑒于以上存在的問題我主要從授課方式、教學內容和實驗報告的撰寫等方面對有機化學實驗進行研究。
2.1授課方式的探索首先,在上課程之前,批改學生的預習報告,知道學生預習實驗的認真程度,老師在講課的時候可以進行補充,如果是學生預習知道的東西可以簡略的帶過,對學生沒有預習到的知識進行補充,并提出在實驗的時候可能出現的問題抽學生回答;也可以讓學生和教師相互交換角色,讓這“教師”講解該實驗,最后教師再針對該學生的不足加以點評。在此過程中教師要鼓勵學生積極發言、各抒己見,對有創意的學生要給予熱情、肯定和贊揚。這樣既激發了學生的學習積極性和對實驗課程的熱情,使學生做到上實驗課之前積極配合教師完成安排的工作。在每次課的結尾時,向學生宣布下一次實驗。其次,在實驗準備的全過程中讓全班學生分組參與,在教師引導下,學生可按照實驗要求來對實驗儀器的選擇和所用試劑的配制等。同時,給一個題目,讓學生自己去查找資料,進行實驗的設計,自己根據所找資料寫出實驗方案,實驗藥品,并在老師的指導下對實驗方案可行性的判斷,得到老師的批準后,讓學生自行實驗準備,這樣有助于提升學生對實驗設計、實驗操作技能以及對整個實驗內容的整體把握都是非常有效的。但是這對生物科學專業化學基礎知識較差的學生來說難度較大,對化學基礎知識較好的學生對實驗的積極性和創新能力都將得到很大的提高。對于大一的學生來說,主要是對基礎實驗技能的操作實踐和設計實驗原理的初步理解,比如熟悉提純的原理及操作、簡單的制備等,從而對化學實驗有了基本的認識,并能夠掌握比較基本的化學實驗理論,對學習以后的課程打下基礎。
2.2優化實驗教學內容因傳統教學主要是基礎實驗和驗證性質實驗,本文主要將基礎有機實驗與有機設計實驗以及綜合實驗融合在一起,以增強學生的創新能力,提高學生的學習興趣,培養學生的創新意識。首先,讓學生擁有扎實的基礎知識,開設大量的基本實驗來規范學生的操作技能,減少驗證性實驗的個數來為后續的實驗做鋪墊,比如重結晶的操作實驗,可以讓學生做苯甲酸、乙酰苯胺以及萘等來鞏固此操作。其次,多開設與生物科學專業相關的綜合性實驗。因綜合性實驗難度比驗證性實驗要大,對學生來說具有挑戰性。比如從茶葉中提取咖啡因,可以有兩種方法,一種方法時間短,設備簡單,但是效果不好;另一種方法用索氏提取器做,所需時間久,裝置也比較麻煩,效果明顯。還有葡萄糖酸鈣制備、從槐花米中提取蘆丁等,這些實驗都與生物相關,能夠增強學生的興趣和提高學生的動手能力。
2.3實驗報告的撰寫實驗報告采用科技論文的格式,包括中英文摘要、引言、儀器與試劑、實驗方法、實驗結果與討論、結論、參考文獻等[4]。這樣寫的好處是有利于對學生以后的科研打下基礎,知道論文的寫法,也為寫畢業論文打下一定的基礎。
3實驗考核體系的完善
傳統的實驗考核體系是以實驗報告為主,不注重學生的具體操作過程,因為預習、操作、報告以及期末考查等貫穿實驗的整個過程。傳統的體系導致學生只注重實驗報告,不注重過程,而使很多基本的操作技能都出現錯誤。最終不能夠地對學生進行公平的評價、更不能夠激發學生的學習興趣,也不利于培養學生的創新意識及創新能力。實驗教學的特點是以學生為中心,使學生的主觀能動性得到充分地發揮,與此同時也要求教師一定要具備高度的責任意識,將不同教學項目的實驗設計其具有不同的功能,并實現各個教學環節上的松緊適度。此外,為提升實驗教學效果,教師應該在實驗課的不同環節,充分扮演自己的角色定位,在寬松、和諧的氛圍中有序、高效地進行實驗。通過對有機化學實驗的教學內容、教學方式和評價體系的進行改革,既調動了學生的學習積極性,增強了學生觀察、分析及解決問題的能力,又準確地考核了學生的綜合素質,收到了良好的教學效果。
4結論
目前,我校新聘教師要先后通過教研室、學院及大學不同層面嚴格的考核,最終選擇師德高尚、知識淵博的人才到教師崗位,革除忽視師德、只重學歷的弊端。建議:第一,師德的表現應與工資、崗位和職稱掛鉤。第二,建立監督制度,結合行政與社會監督力量,明察暗訪,并設立“師德信箱”,通過各種手段鼓勵教師嚴于律己,以達到較高的思想境界。
2始終重視提高教學能力
教師的首要任務是教學,教學能力的提高是對教師的基本要求。近年來,隨著大學招生規模的擴大和師資的新老更替,大批年輕教師被引進。由于缺乏教學經驗,知識儲備不足,難以厚積薄發,使得教學捉襟見肘,學生感到索然無味,存在青年教師的教學能力不足的現象。例如,本人所在教研室共17名在崗人員,其中35歲以下教師高達70%,因此,對于青年教師教學能力的培養應格外重視。看法如下:第一,現有培訓結束后每個人都會頒發一個證書,無關乎你培訓表現、出勤等,純屬“走過場”。因此,建議加強培訓制度法律化,通過立法的形式,把參加在職培訓作為教師終身在職教育。第二,由年資高、經驗豐富的教師對青年教師進行“一對一”帶教,要從最基本的做起,如,針對實驗課的“基本操作及標準曲線法測定未知硫酸銅濃度”,不僅要指導青年教師的教學過程,還要“手把手”完成整個實驗。課后,青年教師要積極進行教育教學反思,如,寫反思日記、觀摩教學、討論教學等,再與帶教老師溝通,以便提高自己的教學能力。第三,青年教師要努力提高專業水平,做好專業知識積累,保持與專業前沿同步。
3努力提高教師科研能力