發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 08:52:28
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了1篇的生物化學(xué)和生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
新的教學(xué)體系增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能,提高了自主思考和創(chuàng)新能力,教學(xué)質(zhì)量得到顯著提高。生物化學(xué)是食品專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,食品、發(fā)酵、生物工程、醫(yī)藥等行業(yè)均對(duì)生物化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用提出更高要求。生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)是食品專業(yè)理論課的配套實(shí)驗(yàn)課,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),理解和驗(yàn)證理論知識(shí),掌握研究方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作,培養(yǎng)獨(dú)立操作能力,為今后從事科研及工作實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。
相比理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具直觀性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性,在提升學(xué)生綜合素質(zhì)與能力培養(yǎng)方面具有舉足輕重的作用。因此,生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)需與實(shí)踐應(yīng)用緊密結(jié)合,但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置與生物技術(shù)的發(fā)展已不相適應(yīng),暴露出許多問題,特別是在高?!半p一流”建設(shè)的背景下,生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革也越來越重要。
1生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題
1.1教材和教學(xué)內(nèi)容陳舊
目前食品專業(yè)生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程使用的教材是學(xué)院自編的實(shí)驗(yàn)講義,已有十余年未改編過。雖實(shí)驗(yàn)講義根據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容選擇了一些相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù),但由于生物技術(shù)發(fā)展快速,現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容嚴(yán)重滯后,比如對(duì)核酸的研究僅停留在簡單提取和定性反應(yīng)上,缺乏定量研究,關(guān)于酶方面的實(shí)驗(yàn)缺少分離純化和定量檢測(cè)方法的研究,蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象難以驗(yàn)證,失去實(shí)踐價(jià)值,部分實(shí)驗(yàn)操作步驟需改進(jìn)等等,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置未能與生物化學(xué)的學(xué)科發(fā)展相適應(yīng),也未能與理論課內(nèi)容較好銜接。而且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證理論的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為主,能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少,學(xué)生接觸儀器設(shè)備的機(jī)會(huì)少,導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力較差,創(chuàng)新能力和發(fā)散思維也沒有得到激發(fā)。
1.2儀器設(shè)備配置不足
生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)涉及比色、提取、離心、電泳等主要技術(shù),儀器設(shè)備隨著技術(shù)的發(fā)展也在不斷更新。由于配套資金和實(shí)驗(yàn)場地的限制,目前實(shí)驗(yàn)室能配合實(shí)驗(yàn)開展的主要是離心機(jī)、水浴鍋等常規(guī)儀器,使用的電泳儀年代久遠(yuǎn)、操作十分不方便,現(xiàn)基本已經(jīng)被淘汰;分光光度計(jì)與其它實(shí)驗(yàn)室共用,不僅設(shè)備老舊,準(zhǔn)確度和靈敏度不佳,而且共用也帶來諸多不便;實(shí)驗(yàn)過程仍使用移液管操作,微量取樣的精確度無法保證;一些實(shí)驗(yàn)缺少配合檢測(cè)技術(shù)的大型儀器設(shè)備;另外,儀器設(shè)備特別是大型儀器數(shù)量有限也是存在的突出問題。這些因素均限制了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇,學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)不足,大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
1.3教學(xué)模式單一
現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式為上課前由老師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)試劑和調(diào)試儀器設(shè)備,學(xué)生按照固定的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)。因?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),因此學(xué)生以機(jī)械式的操作被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn),不用思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并沒有真正理解,對(duì)思考題常?;卮鸩徽_,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣大大降低,不利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和培養(yǎng)動(dòng)手能力,也不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的鍛煉,未能對(duì)日后其他實(shí)驗(yàn)課程或課題研究打好基礎(chǔ)。
1.4成績?cè)u(píng)價(jià)體系不完善
最初生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程成績主要由實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況結(jié)合學(xué)生的考勤、實(shí)驗(yàn)操作和學(xué)習(xí)態(tài)度按一定比例進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。因?qū)嶒?yàn)報(bào)告均為課后提交,存在抄襲的情況,且上課時(shí)每個(gè)班學(xué)生為40人左右,學(xué)生的操作規(guī)范與否老師很難客觀評(píng)價(jià)。近幾年因?qū)W校教學(xué)計(jì)劃的改革,本實(shí)驗(yàn)課程改為獨(dú)立設(shè)課,采用實(shí)驗(yàn)操作和問答題考試作為成績?cè)u(píng)價(jià)的主要依據(jù),但考試內(nèi)容單一、常年不變,且受實(shí)驗(yàn)條件的限制,考試只能選擇簡單的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行,無法考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容規(guī)劃、儀器操作、數(shù)據(jù)處理等能力。
2生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案
2.1更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
從適應(yīng)食品專業(yè)和生物化學(xué)科學(xué)發(fā)展需要的角度出發(fā),我們選擇了一些常用的、重要的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。首先,刪除了部分陳舊的、技術(shù)落后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,比如氨基酸的紙上層析和紙上電泳、血清蛋白的醋酸纖維薄膜電泳等,這些技術(shù)目前已被淘汰,對(duì)學(xué)生今后的科研工作和專業(yè)技能的提升無顯著指導(dǎo)意義。其次,增加或修改了針對(duì)核酸、蛋白質(zhì)、酶、糖類等幾類重要生物物質(zhì)的成熟實(shí)驗(yàn)技術(shù),如植物基因組DNA的提取與含量測(cè)定、酶的分離純化、蛋白質(zhì)的SDS-PAGE、DNS法測(cè)定還原糖含量等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)于變動(dòng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)老師帶領(lǐng)學(xué)生教輔反復(fù)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)研究,從原料選擇到實(shí)驗(yàn)步驟和儀器參數(shù)均經(jīng)過多次試驗(yàn)而確定實(shí)驗(yàn)方案,總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程的關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng),以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展。通過這些實(shí)驗(yàn),學(xué)生不僅更深入地理解了理論,而且掌握了重要的生物化學(xué)測(cè)定方法和分離技術(shù),還鍛煉了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,為今后畢業(yè)論文及科研課題的研究奠定了基礎(chǔ)。第三,保留并整合部分經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì)及等電點(diǎn)測(cè)定、酶活力的測(cè)定等,刪除一些不常用的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如蛋白質(zhì)的米倫反應(yīng),并在多年經(jīng)驗(yàn)的積累上,對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行優(yōu)化。
2.2增加實(shí)驗(yàn)資源的投入
在學(xué)校和學(xué)院的大力支持下,實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了翻新改造,對(duì)現(xiàn)有陳舊設(shè)備進(jìn)行升級(jí),配備了高速離心機(jī)、紫外分光光度計(jì)、垂直電泳儀等配置較高的儀器設(shè)備,提高實(shí)驗(yàn)操作的便利性和結(jié)果的準(zhǔn)確度,并增加臺(tái)套數(shù)盡可能滿足學(xué)生使用需求,讓每個(gè)學(xué)生都有操作儀器的鍛煉機(jī)會(huì),同時(shí)學(xué)院引進(jìn)的大型儀器如免染電泳成像系統(tǒng)也可供本科生使用。
2.3豐富教學(xué)模式
為了讓學(xué)生更好地理解理論知識(shí),帶著發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的態(tài)度開展實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前做好預(yù)習(xí)工作并編寫預(yù)習(xí)報(bào)告,針對(duì)思考題及理論知識(shí)的難點(diǎn)自行查閱資料,老師在講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)進(jìn)行提問,增加與學(xué)生間的互動(dòng)。因生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)是食品專業(yè)學(xué)生接觸的第一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課,多數(shù)儀器是第一次接觸,所以為了學(xué)生理解儀器原理,快速掌握儀器操作,提前將儀器相關(guān)資料包括文字介紹和視頻演示等發(fā)給學(xué)生預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)前老師進(jìn)行演示并在實(shí)驗(yàn)過程中糾正學(xué)生的操作,幫助學(xué)生規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作。引入多個(gè)綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),由學(xué)生分小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并自行驗(yàn)證,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和分析、解決問題的能力。
2.4完善成績?cè)u(píng)價(jià)方法
因生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)是獨(dú)立設(shè)課課程,需以考試方式進(jìn)行考核,因此探索科學(xué)、公正、有效的考核方法是教學(xué)改革的重點(diǎn)。針對(duì)以往考試形式單一、考試內(nèi)容陳舊等問題,將課程成績考核分為兩部分:平時(shí)成績占30%,主要為實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、上課時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作等;考試成績占70%,其中筆試占30%,實(shí)驗(yàn)操作占70%。成績?cè)u(píng)價(jià)的重點(diǎn)是考試成績,筆試為三道簡答題,考察學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握及運(yùn)用;實(shí)驗(yàn)操作為利用某個(gè)儀器獨(dú)立完成一項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定,考察學(xué)生操作的規(guī)范性及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫,并由老師現(xiàn)場打分。簡答題與操作題提供多個(gè)題目,均為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重點(diǎn),由學(xué)生抽簽決定。這樣的考核方式可以真實(shí)反映老師的教學(xué)質(zhì)量并檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
3教學(xué)改革實(shí)踐效果
生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革經(jīng)過一年多兩屆學(xué)生的實(shí)踐與探索,在不斷試驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上形成了比較完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科先進(jìn)技術(shù)接軌,學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能明顯增強(qiáng),對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣和積極性也顯著提高,學(xué)習(xí)態(tài)度由被動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)為主動(dòng),不再有應(yīng)付實(shí)驗(yàn)的心態(tài),更多的是自發(fā)思考和分析實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。在上課過程中,一些學(xué)生因?qū)嶒?yàn)結(jié)果不理想會(huì)主動(dòng)提出重做實(shí)驗(yàn)或更改實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行嘗試,有的學(xué)生會(huì)在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后主動(dòng)與老師交流其它儀器設(shè)備的原理和使用方法,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)和儀器的探索欲明顯增強(qiáng)。通過教學(xué)改革,學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力得到鍛煉,創(chuàng)新思維也得到激發(fā),為今后其它課程的學(xué)習(xí)及課題研究打下了良好的基礎(chǔ)。雖然生物化學(xué)與生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教改取得了一定成效,但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)及課堂互動(dòng)等問題仍需進(jìn)一步研究。