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分子生物學實驗課程自主實驗設計探討
[摘要]分子生物學實驗是鍛煉本科學生掌握并運用相關實驗技術的有效途徑,本文就分子生物學實驗課程改革及授課方式對學生實踐能力的作用進行了分析探討,教學效果表明改革后的課程體系能更好地提高學生動手及解決實際問題的能力,實踐結果可為進一步的課程改革提供研究基礎。
[關鍵詞]分子生物學;實驗教學改革;實踐能力
分子生物學實驗是本科生掌握分子生物學相關實驗技術的最佳途徑,也是培養學生動手能力的主要環節。隨著分子生物學的發展,近年來各個高校逐漸重視對學生進行分子生物學實驗技能的培訓,不斷對分子生物學實驗進行改革。近幾年的實驗教學改革一般都是針對實驗項目的整合和優化,在滿足基礎實驗技能培訓之外,考慮整個實驗項目的完整性和聯系性,對實驗的考核制度進行了完善。北京城市學院王文娟等人提出分子生物學實驗課程教學改革,在教學改革中更注重單個實驗之間的聯系,健全了分子實驗的考核制度[1]。2016年浙江農林大學、山東濰坊學院先后對分子實驗進行了改革和優化,在實驗設計中增加了綜合性實驗的設計、預習環節及實驗的考核環節[2-3]。四川大學在分子生物學實驗課改過程中增加了網絡課程和虛擬實驗室,促進學生提前預習和了解實驗內容[4]。淮南師范學院、安徽師范大學、河南城建學院等高校改革原有的基礎實驗項目,設計完整性實驗,涵蓋基礎實驗內容,實驗課程集中進行,一方面鍛煉學生的基礎實驗技能,另一方面提高學生運用基礎實驗技術解決實際問題的能力[5-9]。
1分子生物學實驗課程自主實驗設計教學改革的具體措施
本校原有分子生物學實驗課程共開設5個大實驗,計30學時,其主要目的是帶領學生了解分子領域相關的實驗儀器設備和經典的實驗技術,但經過幾個教學循環之后發現學生不能有機地將各個實驗技術聯系起來,缺乏解決實際問題的能力。因此,教研組通過提出實驗目的,設計連續性的實驗項目。實驗項目以大腸桿菌16SrDNA基因克隆及T-16SrDNA載體構建為目的,包括大腸桿菌基因組提取、大腸桿菌16SrDNA基因克隆及電泳、PCR產物回收及電泳、16SrDNA與T-載體連接及轉化、質粒提取及目的基因鑒定。新的實驗項目可以鍛煉學生基礎實驗操作技能,包括電泳、PCR、質粒提取及酶切等技術,并增加實驗的目的性及關聯性。在整個實驗項目實踐過程中改變了原有的授課模式。學生根據實驗目的分組設計實驗流程,并自行準備藥品及儀器。教師及教輔人員在實驗過程中起到輔助作用,對實驗設計合理性、藥品配置、儀器使用安全性等方面進行把關,具體課程實施流程如圖1所示。教師先提出最終的實驗目的,并提供給學生相關實驗材料,如大腸桿菌基因組、TaqDNA聚合酶、T-載體及相關限制性核酸酶切酶等,由學生分組設計實驗整體流程。實驗教師針對學生的設計流程提出意見及建議。學生按照實驗流程擬定所用的實驗方法及操作步驟,實驗操作過程中教師輔導并監督各個環節,及時進行考核,具體考核標準包括實驗設計是否合理;實驗準備工作是否完善;儀器使用及操作是否規范及實驗結果等。
2分子生物學實驗課程自主實驗設計教學改革的效果
2.1提高了學生學習的主動性
新疆少數民族大學生<分子生物學>教學方法探討
摘 要:針對少數民族大學生的實際情況和性格特點,結合教師授課經驗和體會,探討了對新疆少數民族大學生《分子生物學》教學的幾種措施和方法。
關鍵詞:少數民族大學生;教學;分子生物學
新疆地域廣闊,是一個多民族地區,各地區的經濟發展不平衡,各民族的文化背景、文化教育水平相差較大。新疆大學是新疆唯一的一所高等理工綜合性院校,生命科學與技術學院是我校一個較大的學院,民族學生的比例約占60%左右,少數民族大學生是新疆生命科學科技工作者的后備軍。《分子生物學》是普通高校生物學類及相關專業本科階段必修的主干課程之一,是生物科學的重要學科。隨著現代生物科學各相關學科研究的深入,分子生物學技術已經成為研究現代生命科學各個領域最重要的工具,因此學習和掌握分子生物學實驗技術以及相關原理是普通高校生物學類本科生重要的學習任務。但是,學過《分子生物學》的學生都深有感觸,該學科難,不好學。受到民族語言的影響,少數民族學生在學習《分子生物學》上遇到的問題尤為突出。如何針對少數民族學生的特點,采用什么樣的教學方式提高教學質量,對提高《分子生物學》的教學質量是一個重要課題。對此,在少數民族學生的《分子生物學》教學上,我們進行了以下的探索,并取得了初步成效。
一、針對學生掌握語言情況,授課精講細解
少數民族學生來自不同的地區,受本地區經濟發展水平的影響,入學時學生掌握漢語水平的程度相差極大,特別是南疆偏遠地州來的學生,雖然在中學有專門的《漢語》課程的學習,但是由于缺少和漢族同胞進行交流的環境,有的學生學的是啞巴漢語,幾乎不能和老師進行交流。因此我校要求少數民族學生在入校后的第一年先進行一年的預科學習階段,主要是學習語言,學生的漢語水平只有達到學校要求的標準,才能進行專業課程的學習。即便如此,針對如此抽象、難懂的分子生物學,學生還是不能很好的理解。我們針對這種情況,首先做到老師要多接觸學生、了解學生,同時也要尊重學生的同時,在授課時將語速放慢,對于重點難點進行詳細的解釋,舉一反三,將講過的知識點及時進行回顧,在講解后面的章節時遇到和前面章節相關聯的知識,及時引導學生進行回顧性的復習,起到了事半功倍的效果。
針對少數民族學生的特點,在教學內容的安排上,以基本的、重要的、困難的、前瞻性強的知識點為主。對于重點難點,我們在認真做好多媒體的同時,課堂上還結合板書,放慢速度,給學生留下足夠思維的時間,做到課堂上講到的知識當堂消化。這種方式比起單純的多媒體授課或者單純的板書授課,學生反應良好。
二、針對學生的性格特點,授課投其所好
生物工程實驗課程改革探索
21世紀是生命科學和信息科學的時代,高等農業院校作為培養生物工程專業人才的搖籃,應該培養復合型生物工程人才,重視學生的創新能力和團隊精神培養,讓學生掌握生物工程及其產業化的科學原理,掌握生物化學、分子生物學、微生物學、天然產物提取、發酵工程和酶工程等學科的基本理論知識;掌握微生物育種、微生物細胞大規模培養、微生物發酵產品及其分離純化的基本技術,具備在農業生物技術領域從事生產管理和產品研發的能力。然而在傳統生物工程實驗課程體系中,由于缺乏多媒體教學環節,對實驗技術和原理的講解比較困難;各門實驗課程相對獨立,實驗內容往往互不銜接,上課時間不集中,難以形成完整的課程體系;教學以被動的灌輸式為主,學生缺乏主動探索精神;課程實驗室相對獨立,設備重復低端現象嚴重,浪費了寶貴的實驗資源。因此,開展生物工程專業實驗課程體系的改革勢在必行。
一、生物工程專業實驗課程改革的基本內容
農業院校生物工程專業開設的實驗課程主要有:生物化學與分子生物學實驗技術、微生物學實驗技術、天然產物提取、發酵工程和酶工程實驗技術、基因工程實驗技術、細胞工程實驗技術等,大多以農作物、發酵微生物和中草藥作為實驗材料。在教學內容上將不同相關實驗課程整合。從專業培養層面統一開設系統的實驗項目,將各門課程的實驗內容和時間盡量銜接。通過對酶工程、生化及分子生物學實驗技術、微生物實驗和天然產物提取學等實驗課程的調整,統一整合為生物工程專業綜合實驗,更新實驗教學內容,完善實驗體系。在教學方法上加入多媒體教學。傳統的實驗課程教學主要沿襲黑板講解、學生操作的模式。這種教學方式信息量小,不夠形象生動。通過拍攝實驗教學視頻,制作多媒體課件教學,能夠透徹的講解實驗原理和操作過程,使學生較容易地掌握實驗技能。同時將課程內容網絡化,以微博、微信、博客、校內網站為主要平臺,使課程上網,便于學生隨時預習復習、答疑解惑。在教學資源上盡量共享實驗平臺資源。將課程實驗室統籌安排,常用設備安排在公共開放房間,方便師生使用,嚴格避免設備重復采購,將實驗資源主要用于教學效果好的綜合實驗項目。在實驗能力上重視培養學生的創新能力和團隊精神。教師在實驗前將全班同學分成若干小組,確定實驗目標,共同設計實驗方案,開展實驗準備工作,合理分工完成實驗任務。實驗報告書寫時要求闡明實驗意義,掌握所涉實驗技術的原理、分類、適用范圍和同類比較,深入展開數據現象分析、實驗方法分析和操作技能分析。
二、生物工程專業實驗課程改革的基本程序
涉及到專業人才培養層面的實驗課程改革事關重大,應由專門團隊在上級主管部門和專家組的指導下開展工作。首先召開專門的教學研討會,根據生物工程專業人才培養來確立實驗課程改革目標,以團隊方式完成課程改革方案;實驗課程改革方案由系里報送實驗中心審核通過,獲得上級有關部門的資金、硬件等支持;團隊對改革方案進行執行,新實驗項目應進行1年左右的班級試運行,檢驗實施效果和運行環境是否良好;待新實驗項目試運行良好后,課程負責人修改教學大綱和實驗指導,經教學研討會通過;改革后的實驗課程教學大綱和實驗指導報上級主管部門批準后,正式實施運行。
三、生物工程專業實驗課程改革的討論
生物工程專業實驗課程改革中遇到的常見困難是經費緊張、設備不足等,而且課程涉及面廣,相關團隊和人員較多,協調難度較大。另外教學改革不宜影響正常教學計劃和學生培養,新修訂的實驗內容在學生方面也存在難以進行大班試行的問題。建議校、院兩級加大專業實驗課程改革的投入力度,給一線教學團隊以更大的試驗自主權限,精簡審批程序,對新的實驗課程方案挑選試驗班試行,用實踐來檢驗教改內容的科學性、可行性。生物工程專業實驗課程改革的直接執行者是各課程負責人、任課老師和實驗員,上級部門應當配套相應政策和條件,鼓勵改革工作的進行,以更好的培養創新復合型生物工程人才。
物理模型建構高中生物論文
一、模型的概念、分類及特點
物理模型是以實物或圖畫形式表達認識對象的特征。因此,物理模型具備實物或圖畫的形態結構與真實事物相似、本質非常接近,大小一般是按比例放大或縮小的特點。
二、物理模型建構在實際教學中的應用
1.模型建構活動是滿足學生所需的一個理想課堂。
不久前筆者對所教學生學習生物學的現狀進行了調查。經調查發現,學生心中理想的生物課堂是充滿科學性、探究性、趣味性的課堂。而高中生物相較于初中生物理論性更強,涉及到遺傳學、分子生物學、生物化學等方面的知識,很多理論抽象、晦澀,學生很難用已有的知識經驗和感知想像去理解有關概念和理論體系,導致很多學生對生物的學習熱情和興趣大大降低。模型建構活動是能滿足學生心理需求、發展需求的一個課堂。學生通過在模型建構活動中的主動參與,將在生物體中存在的結構或發生的抽象、晦澀、難以理解的生理變化通過所建構的模型直觀呈現,在動手中不斷思考、探索,最終在愉悅的心情中建構新的知識。
2.“遺傳與進化”模塊中適合進行物理模型建構活動的內容歸納。
筆者通過實踐,總結出人教版生物教材必修二“遺傳與進化”模塊可進行建構物理模型活動的內容。
免疫學綜合實驗教學改革淺析
摘要:免疫學是生物醫學領域的前沿學科,免疫學實驗教學是培養免疫學專業人才綜合能力和創新能力的重要過程。但當前免疫學實驗教學存在內容安排不合理、教學模式老舊等不足。針對這一現象進行了綜合實驗教學改革,詳述了改革后免疫學綜合實驗的設計思路、實施方案、考核方式及其優勢和創新點。以科研平臺為支撐,以學生參與完整課題為思路,改進本科生實驗教學模式,注重學生綜合素質的提升以及科研思維的訓練,改革后的免疫學綜合實驗取得了較好的教學效果。
關鍵詞:免疫學;綜合實驗;教學改革
免疫學是現代生物醫學領域的新興前沿學科和支柱學科,免疫學課程是生物醫學相關專業學生必修的一門專業基礎課程,免疫學技術更是廣泛應用于臨床醫學、重大疾病診斷及預防、腫瘤治療及生物制藥領域。但由于免疫學知識繁雜,免疫學技術發展日新月異,傳統的示教式實驗已無法讓學生接觸和掌握最新的免疫學相關技術[1]。目前的免疫學實驗教學缺少創新性、探索性,重視實驗技術的學習,與實際科研脫節,缺乏開放性和研究性實驗,教學方式和內容都較陳舊。基于此,本文針對免疫學的綜合實驗教學模式改革進行了初步探索。
1原免疫學實驗教學存在的問題
1.1實驗內容分配不合理
原免疫學實驗大綱中,基礎性實驗技術訓練較多,研究型綜合實驗較少。基礎性實驗項目必不可缺,但其缺乏趣味性及創新性,無法激發學生的積極主動性,難以滿足培養生物醫學創新性人才的需要。而綜合型實驗所需課時長,涉及實驗技術更為廣泛、實驗環節更為緊湊,能提高學生的操作水平以及獨立分析和解決問題的能力[2]。
1.2實驗教學管理模式固定
師范院校開設昆蟲學的必要性探討
一、師范院校開設昆蟲學的必要性
據不完全統計,國內開設昆蟲學的非農林類高等院校僅三十所左右。在僅有的幾個開設昆蟲學的師范院校中,昆蟲學為專業選修課,還有大部分師范學校尚未開設昆蟲學。就我校而言,從2009年開始為生物科學專業的三年級學生開設昆蟲學,課程性質為專業選修課。
在此之前,從未開設昆蟲學課程,僅在《動物學》課程中的“昆蟲綱”一章中有所涉及,4學時理論課和2學時實驗課。但是,昆蟲作為一個龐大群體,如此有限的學時讓學生僅能了解一點皮毛知識,很多生物方向的學生在大學專業課程接近尾聲時,除了常見的蚊子、蒼蠅等昆蟲外,對昆蟲世界依然一片茫然。師范院校是為基礎教育培養教師,現代教育理論和實踐注重目標教學,目前國內師范院校生命科學學院的師范專業主要是生物科學專業。在剖析了師范院校生物方向人才培養與社會發展的基本要求的基礎上,在此教育階段拓寬知識面,開設昆蟲學課有很大的必要性,可開拓學生的視野,培養全方位高素質寬口徑的綜合性人才。
二、教學實踐
盡管在師范院校開設昆蟲學有其必要性,但在現實教學過程中面臨一些尷尬境況。首先,教材與學時之間的沖突。現在全國普遍使用的《普通昆蟲學》教材主要針對植保專業等本科生,內容繁雜,基本概念和專業名詞術語較多,一般農林院校為72學時理論課,36學時實驗課,還不包括教學實習,而師范院校開設的專業選修課一般只有36學時左右,且無配套教學實習或實驗課。其次,學生的學習意識差,在高校學子嘴邊常掛的口頭禪“必修課選逃、選修課必逃”,很多人選課首要考慮的不是專業興趣或老師的學術水平,而是哪個老師管得松或哪門課評分高,一定程度影響上課質量,違背了開設這門課的初衷。雖然面臨不少的困境,但也有一些很好的現象。如少數學生對昆蟲很感興趣,想進一步從事昆蟲學科學研究工作,這些學生通過考研進一步深造,相對較容易地進行相關研究。
從目前我們自己指導的研究生來看,那些進入科研研究狀態快,并能研究出成果的學生中,絕大部分是在本科階段學習過昆蟲相關知識并對昆蟲感興趣的學生。因此,為增強本科階段學生的創新設計、創新思維能力,對昆蟲學科研感興趣的這部分學生,可以讓他們參加授課教師的科研課題、進行科研訓練,將理論知識與實踐鍛煉相結合。另外值得一提的是,師范院校中農村籍學生占的比例相對較大,這部分學生對農業害蟲的防治、預測預報的學習很感興趣,想通過所學知識能指導家人解決生產中害蟲防治的實際問題,他們上課的積極性很高、充實感更強,在增長知識的同時,達到了學有所用。
三、改革探索
生物化學實驗課程改革分析
摘要:
為了進一步提高學生的實驗操作水平、積極培養學生的科研思維能力,對生物化學實驗課程進行了初步修訂。通過涉及實驗內容的理論教學部分開展研究性教學、實驗內容重新分類排序以及采用多種方式考核實驗效果,學生的獨立思考能力和自主解決問題的能力得到顯著提升。結果證明,新的課程改革措施促進了學生綜合實驗素質的提高,對生物化學實驗教學質量的提升具有顯著作用。
關鍵詞:
生物化學實驗課;改革方案;實踐效果
生物化學是運用化學理論和方法研究生命現象和化學本質的交叉型學科,主要從分子水平詮釋生物體組成和代謝方面的內在規律。生物化學在生命科學課程體系中占有非常重要的地位,它的基本理論和實驗方法是生命科學以及其他專業課,如細胞生物學、微生物學、分子生物學、遺傳學的重要基礎[1]。作為理論聯系實際的關鍵環節,開展有成效的生物化學實驗是學好生物化學的必要要求。然而在傳統的實驗教學模式下,學生的理論知識掌握不牢、積極性不高,實驗報告抄襲、敷衍等問題日益突出。因此,本文從理論教學、實驗再分類和成績考評3個方面提出相應的調整方案。
1生物化學實驗教學改革方案
1.1教師引導、學生主導,開展研究性教學
高校生物教學實驗室管理論文
摘要:
高校生物教學實驗室主要為高校生物教學實驗課程的開設提供場所,本文從完善教學實驗室管理制度、加強生物教學實驗室的日常管理以及加強實驗人員隊伍建設三方面進行了分析,旨在建立和諧的生物教學實驗室管理模式,適應當今社會發展需要。
關鍵詞:
高校;生物;教學實驗室;和諧;管理
生物科學是一門建立在實驗基礎上的自然科學,只有具備扎實的科學實驗理論基礎,才能更好地從事科學研究。人才培養、科學研究和社會服務是高校的三大職能目標,科學研究是培養高校人才的重要途徑,所以實驗室是高校培養人才的重要場所。進入21世紀,生命科學迅猛發展,這也給高校生物實驗室的建設和管理帶來了前所未有的機遇與挑戰。高校生物教學實驗室管理是高校生物實驗室管理中一項重要的內容,隨著高校生物實驗室規模不斷擴大,實驗室建設力度也不斷加大,現行的高校生物教學實驗室的管理模式存在很多管理漏洞,實驗室管理觀念落后、實驗室管理制度不完善,教學實驗室秩序混亂,沒有人愿意管理,儀器設備種類多、丟失現象頻頻發生,實驗技術人員的素質有待提高等一系列問題,因此教學實驗室的科學管理和最大化利用已經成為了高校發展中的一項重要課題。
1建立完善的教學實驗室管理制度
實驗室規章制度是規范和協調從事實驗的人員以及實驗室管理人員行為準則,是維護實驗室正常管理秩序的重要保障,是實驗室各項工作正常開展的主要依據。近年來,隨著高校招生規模不斷擴張,教學實驗室的實驗人員流動大,新的教學實驗室管理制度有待進一步完善和更新,根據學校實驗室管理的規定和生物學實驗室的特點,建立一套全新的實事求是的規章制度,如實驗室人員崗位職責(包括實驗技術人員和實驗教師),實驗室使用規則,儀器設備管理制度,學生實驗室守則、學生儀器設備損壞賠償辦法等[2]。這些制度的確立是建設一個規范、安全、高效、和諧生物教學實驗室的基礎。