生物實驗技術(shù)范文

時間:2023-11-13 17:51:45

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生物實驗技術(shù)

篇1

實驗內(nèi)容陳舊,專職實驗教師缺乏課程體系是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié),教學(xué)內(nèi)容能否跟得上社會發(fā)展,能否反映社會需求,將對人才質(zhì)量的提高產(chǎn)生重大影響。現(xiàn)在的實驗課教學(xué)大綱每年都在調(diào)整,但因為實驗設(shè)備的限制,導(dǎo)致許多實驗課的實驗內(nèi)容多年來變化甚微。而海洋生物技術(shù)對實驗的依賴性比較高,要求相關(guān)的實驗操作應(yīng)適時更新。比如:RAPD技術(shù)90年代前期得到廣泛的應(yīng)用。但隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)存在一定的缺陷,相繼發(fā)展了RFLP、SSR,以及AFLP。因此,一些陳舊的實驗項目已不符合學(xué)科發(fā)展的需求,不利于學(xué)生掌握最新的實驗技術(shù)。實驗課教學(xué)質(zhì)量高低的一個關(guān)鍵影響因素就是任課教師。目前,高校中普遍存在的現(xiàn)象是專職的實驗教師嚴(yán)重缺乏。實驗課的教師要么是理論課教師同時兼任,要么是根據(jù)工作量安排其他非本專業(yè)的教師擔(dān)任。在這種背景下,部分教師因為課業(yè)壓力過大,沒有足夠的時間和精力來準(zhǔn)備實驗,只是照搬實驗教材上的內(nèi)容,也不能靈活地去激發(fā)學(xué)生們的創(chuàng)造潛力,師生之間缺乏互動性,實驗效果不理想。

二、實驗教學(xué)模式的改革和探索

學(xué)科專業(yè)建設(shè)是高等學(xué)校生存的基礎(chǔ),其色專業(yè)的建設(shè)是高校提升競爭力和影響力的關(guān)鍵工作。專業(yè)設(shè)置可以反映出當(dāng)今教育發(fā)展的價值取向,從根本上說,辦教育就是就是辦專業(yè)。而搞好專業(yè)建設(shè),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本在于優(yōu)化課程體系。海洋生物技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是一項實踐性較強的教育活動,為了實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),最現(xiàn)實有效的方法就是改進(jìn)實驗教學(xué),進(jìn)行實驗教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革。

1.構(gòu)建技術(shù)平臺,建立具有研究特色的海洋生物技術(shù)實驗教學(xué)中心,完善實驗內(nèi)容設(shè)置和教材建設(shè)首先,向?qū)W校申請一筆實驗室改造經(jīng)費,建立具有研究特色的海洋生物技術(shù)實驗教學(xué)中心。按照理論內(nèi)容的進(jìn)度系統(tǒng)合理地安排實驗課程體系,將難度較小的基礎(chǔ)實驗最先開展,在學(xué)生們積累一定知識之后再進(jìn)行專業(yè)實驗,最后進(jìn)行難度系數(shù)比較大的綜合實驗。其次,調(diào)整實驗大綱,去除跟其他課程重復(fù)的實驗,增添具有本學(xué)科特點的實驗項目;將聯(lián)系比較緊密的實驗綜合成一個大實驗加深學(xué)生對實驗的理解。再次,在實驗內(nèi)容的設(shè)置上加大自主設(shè)計型和綜合性實驗的比例,減少驗證性的實驗,讓學(xué)生親身參與到實驗操作環(huán)節(jié),培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實際應(yīng)用的能力。選擇既能實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)又能體現(xiàn)專業(yè)特色的實驗課教材,是關(guān)系實驗教學(xué)改革成效的重要因素。海洋生物技術(shù)是門新興的學(xué)科,相關(guān)的實驗課教材數(shù)量比較少,更新也比較慢。為此,我們大膽采用國外的教材。綜合吸取國內(nèi)外教程的優(yōu)點來開設(shè)該專業(yè)的實驗。為了創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)氛圍,我們還積極開拓實驗課的雙語教學(xué),鼓勵學(xué)生養(yǎng)成查閱外文文獻(xiàn)和閱讀外文原版教程的習(xí)慣,并嘗試著讓學(xué)生用英文寫實驗報告。

2.優(yōu)化教師隊伍,轉(zhuǎn)變教師觀念,改革實驗教學(xué)的方法為了提高實驗教學(xué)的效果,我校加大了對專職實驗人員的引進(jìn)力度,并鼓勵實驗技術(shù)人員進(jìn)行在職培訓(xùn),比如,去中國海洋大學(xué)、中國科學(xué)院海洋研究所和國家海洋局第一海洋研究所等涉海類高校和科研院所進(jìn)修,提高實驗技能和業(yè)務(wù)水平,保障實驗課的順利完成。教學(xué)是一種精神生活,通過這種精神生活引領(lǐng)學(xué)生的發(fā)展。教師應(yīng)更新教育理念,充分認(rèn)識到課堂教育的“三合一”本性,即:知識信息的豐富性、知識判斷的思辯性、知識遷移的生本性,主動改變教學(xué)中不適應(yīng)創(chuàng)新教育的“填鴨式”和“滿堂灌”的教學(xué)方式,設(shè)計科學(xué)和可操作性的開放式課堂教學(xué);教學(xué)目標(biāo)從傳授知識為主轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力為主;確立以學(xué)生為主體的教育思想,采取靈活多樣的啟發(fā)式、互動式、現(xiàn)場式等教學(xué)方法以活躍課堂,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能和求知欲望,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。改革教學(xué)方法和手段,綜合運用現(xiàn)代化的教育方式。打破封閉式的教學(xué)模式,教師應(yīng)時刻關(guān)注海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的最新科學(xué)研究成果和科學(xué)技術(shù),并適時地融入到實驗教學(xué)中,體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的全面性。樹立多樣化人才觀念,密切關(guān)注學(xué)生的不同特點和個性差異,注重因材施教,發(fā)展每一個學(xué)生的優(yōu)勢潛能,鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生參與額外的選做實驗,不拘一格培養(yǎng)人才。

3.實驗教學(xué)與科研實踐相結(jié)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才,要實行科研與教學(xué)的有機結(jié)合。搭建科研平臺,鼓勵學(xué)生參與科研過程,開展一些實驗課上沒有的實驗項目,進(jìn)一步提高實驗技能。一方面,指導(dǎo)他們申請省級和校級海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目,讓學(xué)生親身參與科研項目選題、申請、開展、結(jié)項的整個過程,提高學(xué)生參加科學(xué)研究的興趣和能動性。另一方面,鼓勵學(xué)生積極參與到教師的科研項目中,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生在實驗方案設(shè)計、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗總結(jié)分析以及實驗論文寫作等方面得到有效鍛煉,為將來的就業(yè)和科研工作打好基礎(chǔ)。提高學(xué)生的實驗技能,除了依靠校內(nèi)實驗課的強化外,還要有效開拓校外的實驗環(huán)境,利用校外的資源來完成校內(nèi)不能開展的實驗。目前,我校已與鹽城大豐海洋生物產(chǎn)業(yè)科技園進(jìn)行了合作,作為我校海洋生物技術(shù)專業(yè)的教學(xué)實習(xí)基地。另外,校外企業(yè)也可以作為教師參與實踐鍛煉的基地。我院每年暑假都有計劃地組織教師到企業(yè)生產(chǎn)一線掛職鍛煉,一方面可以培養(yǎng)教師的實踐經(jīng)驗,另一方面也可以明確企業(yè)對人才的具體要求,使人才培養(yǎng)與學(xué)生就業(yè)能夠形成良性互動,提高學(xué)生的競爭力。

篇2

1.實驗內(nèi)容開放園藝植物生物技術(shù)實驗教學(xué)本著豐富實驗教學(xué)內(nèi)容、革新實驗教學(xué)方式的核心原則,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為最基本的目標(biāo),提出以下園藝植物生物技術(shù)開放式實驗教學(xué)模式。實驗性質(zhì)由驗證性實驗過度為綜合性、設(shè)計性實驗。傳統(tǒng)教學(xué)中驗證性實驗占總實驗學(xué)時的80%以上,采用開放性實驗教學(xué),驗證性實驗壓縮到20%以內(nèi),增加了綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容。

2.實驗場地開放實驗場地是制約學(xué)生開展創(chuàng)新性實驗的主要原因。以國家級植物生產(chǎn)類實驗教學(xué)中心為平臺,采用開放式實驗室運行機制,結(jié)合學(xué)科點開放實驗室,為學(xué)生自主選擇和設(shè)計實驗提供了良好的條件。實驗室配2~3名研究生協(xié)助管理,儀器設(shè)備采用預(yù)約登記制度,使用前須經(jīng)專人培訓(xùn)合格后才能使用。實驗耗材按實驗計劃,由實驗室統(tǒng)一提供。

3.實驗時間開放以3~4人為一個實驗小組,以小組為單位安排實驗時間,實驗室一次可以同時安排6個小組開展實驗。實驗時間由以前固定時間,改為課程理論授課3周開始至學(xué)期末前1周結(jié)束。學(xué)生可以根據(jù)自己的課程安排,合理選擇實驗時間。實驗室時間采用預(yù)約制,由實驗室管理人員統(tǒng)一安排。上班時間由實驗室管理人員負(fù)責(zé)實驗室,節(jié)假日和晚上由研究生協(xié)助管理實驗室,為學(xué)生開展開放實驗提供充足的時間。

二、開放式實驗教學(xué)取得的效果

1.實驗教學(xué)方式開放,激發(fā)學(xué)生興趣在大多數(shù)同學(xué)印象中園藝植物生物技術(shù)實驗教學(xué)以實驗方法、手段、技術(shù)為主要內(nèi)容,這些內(nèi)容過于抽象,通過授課形式講授或單獨的驗證性實驗,學(xué)生理解效果很差,很難達(dá)到掌握實驗內(nèi)容的目的。任何研究都是從好奇和懷疑開始的,通過典型的生物技術(shù)實例,如柑橘細(xì)胞融合獲得原生質(zhì)體雜種、植物遺傳轉(zhuǎn)化獲得轉(zhuǎn)基因植株,人類基因組測序及園藝植物基因組測序的不斷完成,生物信息學(xué)預(yù)測基因的功能分析等,這些實例在網(wǎng)絡(luò)上的介紹與視頻非常多,通過網(wǎng)站瀏覽和視頻觀看,讓同學(xué)們真正了解生物技術(shù)的神秘與貼近生活的兩個方面,將抽象的概念轉(zhuǎn)化為切實可行的操作行動。

2.實驗時間及空間開放,提高動手能力實驗室的開放,即儀器設(shè)備和時間概念上的開放,在一定程度上可以解決實驗人數(shù)多、實驗室及儀器設(shè)備嚴(yán)重不足的問題。例如,生物分子實驗室的定量PCR儀、PCR儀、離心機、核酸儀、電泳儀、紫外投射儀等,實驗時間一旦開放,學(xué)生可以用充裕的時間來把實驗獨立完成,不會被課程所限制。通過開放實驗室,本科生可以在課余時間多次進(jìn)入實驗室。同時,研究生可以一對一或一對三的帶領(lǐng)本科生進(jìn)行實驗,開展相關(guān)的擴展實驗內(nèi)容,開闊視野,提高動手能力,還可以更好地參與教師的科研項目,增加教師和學(xué)生的交流機會。

3.實驗內(nèi)容開放,自主設(shè)計試驗在教學(xué)內(nèi)容上打破原有的實驗課程結(jié)構(gòu)體系,優(yōu)化實驗內(nèi)容組合與創(chuàng)新,注重設(shè)計性、綜合性實驗,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、視頻資源及生物公司的廣告資源,提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和社交能力等綜合能力的培養(yǎng)。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實驗條件,突出實用性,根據(jù)學(xué)校實驗條件提出以下實驗內(nèi)容進(jìn)行選擇與優(yōu)化。通過開放實驗教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生打破傳統(tǒng)的擬定學(xué)時的驗證實驗內(nèi)容,充分利用學(xué)生的自主性進(jìn)行大量的設(shè)計性、綜合性實驗教學(xué)。學(xué)生在學(xué)校提供的實驗條件的前提下,自選實驗內(nèi)容,自定實驗步驟,自選儀器設(shè)備,自己處理和分析實驗結(jié)果、實驗數(shù)據(jù),給學(xué)生提供了創(chuàng)新思維的自由空間。這將有利于激發(fā)學(xué)生的自覺性和主動性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。自覺接受現(xiàn)代教育技術(shù)新的成果,把信息技術(shù)與學(xué)科有機的融合在一起,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情景,突出雙向性、參與性、互動性。在實驗操作環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生獨立完成操作,獨立分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)問題。

4.實驗結(jié)果靈活,革新考核與評價體系通過綜合性、設(shè)計性實驗,學(xué)生將與老師的課堂交流轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^面對面、QQ、微信等其他平臺,對實驗進(jìn)展隨時進(jìn)行分析、討論及總結(jié),并且學(xué)生通過查閱相應(yīng)的資料,最后得出科學(xué)合理的實驗結(jié)果。開放式綜合性、設(shè)計性實驗,實驗結(jié)果的不確定性也避免了同學(xué)之間相互抄襲、模仿。因此,既增加了學(xué)生動手操作的機會,又有利于學(xué)生系統(tǒng)的掌握園藝植物生物技術(shù)的實驗方法和技能及分析與解決問題的能力。開放式實驗教學(xué)除在以上方面進(jìn)行開放外,同時也革新了實驗教學(xué)的考核與評價體系,與以往實驗成績包括實驗課堂成績與實驗報告成績之外,在實驗教學(xué)方面補充了實驗設(shè)計、實驗準(zhǔn)備工作、結(jié)果分析與討論的考核內(nèi)容,形成了實驗方案撰寫(20%)+實驗前的準(zhǔn)備(20%)+實驗過程(30%)+實驗結(jié)果分析(30%)的實驗教學(xué)考核體系,評價方式分為優(yōu)、良好、中等、合格,不及格五種不同的方式。

篇3

實驗動物學(xué)在本校是該專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)選修課,通過實驗動物學(xué)的課程教學(xué)和實驗教學(xué),使學(xué)生掌握實驗動物學(xué)的基本理論知識和基本實驗技能,了解實驗動物學(xué)對于生命科學(xué)發(fā)展的重要意義,了解國內(nèi)外實驗動物學(xué)科的發(fā)展?fàn)顩r及相應(yīng)法律法規(guī),培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力,使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度和良好習(xí)慣。要求學(xué)生能掌握實驗動物學(xué)的基本理論知識,樹立良好的倫理觀念,熟悉動物實驗的基本操作,對實驗動物有深入的了解,能夠正確地選擇實驗動物進(jìn)行實驗。

2實驗動物學(xué)理論教學(xué)的改革

2.1貫徹實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化、實驗動物倫理與福利、實驗動物管理政策與法規(guī)的理念

隨著實驗動物管理的不斷完善,課題申報、鑒定、文章發(fā)表都需要提供相關(guān)實驗動物的倫理資料證明,對實驗動物倫理福利與標(biāo)準(zhǔn)化的要求也日趨嚴(yán)格。因此,在授課過程中應(yīng)加強實驗動物倫理觀念的灌輸與標(biāo)準(zhǔn)化的介紹。不同國家對實驗動物管理和立法有不同的尺度,但都是圍繞保障動物福利和實驗動物質(zhì)量兩個方面進(jìn)行的[3-4]。自1988年我國先后了國家和地方法規(guī)100余項,《廣東省實驗動物管理條例》于2010年10月1日起正式實施,是指導(dǎo)本省實驗動物管理具體做法的地方法規(guī)[5],因此在實驗動物管理法規(guī)介紹中,不僅要讓學(xué)生對國內(nèi)外的實驗動物立法有一定的認(rèn)識,還要重點解讀關(guān)于廣東省實驗動物管理法規(guī)與實施現(xiàn)狀。

2.2在保證實驗動物基本知識系統(tǒng)學(xué)習(xí)的前提下,側(cè)重前沿知識的更新

實驗動物技術(shù)正朝基因工程技術(shù)發(fā)展,國內(nèi)多家大學(xué)與研究所都相繼建立了先進(jìn)的模式動物研究平臺,如南京大學(xué)模式動物研究所的“國家遺傳工程小鼠資源庫”,北京大學(xué)的“轉(zhuǎn)基因/胚胎冷凍平臺”、“人類疾病實驗動物平臺”等。實驗動物教學(xué)必須隨著實驗動物研究的發(fā)展趨勢及時地調(diào)整、改革才跟上形勢。新的實驗動物教學(xué)應(yīng)該使學(xué)生既要掌握基本概念和理論知識,熟悉實驗動物的實驗技術(shù),還要進(jìn)一步了解實驗動物的發(fā)展方向、動態(tài)及在生命科學(xué)中的應(yīng)用。講授基因工程動物制作技術(shù)及應(yīng)用,介紹基因工程動物的制做流程、最新的模型種類、相關(guān)單位在該研究方向的研究進(jìn)展等,并鼓勵學(xué)生多看實驗動物方面的研究文獻(xiàn),讓學(xué)生對基因工程動物的研究方向有一定的認(rèn)識,并了解國內(nèi)外相關(guān)的研究機構(gòu)。

2.3科研案例教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維

實驗動物學(xué)的理論知識廣泛,學(xué)習(xí)起來容易感覺枯燥,而且很難將理論與實際應(yīng)用聯(lián)系在一起,導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。通過科研案例,使抽象的理論變得生動、具體,既提高學(xué)生的積極性,又能培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維??蒲邪咐虒W(xué)應(yīng)如何實施?授課教師通過收集有關(guān)實驗動物的科研項目以及文獻(xiàn)資料中具有代表性的科研案例給學(xué)生舉例講解;隨后擬一個研究方向,組織學(xué)生動手設(shè)計科研課題,由學(xué)生自己制訂研究的目的、內(nèi)容與方案,若條件允許可進(jìn)行方案實施;最后,學(xué)生將得到的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)論述,由授課教師進(jìn)行打分評價。使學(xué)生在實驗過程中加深對基本概念和理論知識的理解,從而提高其分析問題和解決問題的能力,將教學(xué)和科研有機地結(jié)合起來。

3實驗教學(xué)的改革

3.1強化基本動物實驗技術(shù)的操作在實驗動物教學(xué)中,動物實驗技術(shù)是教學(xué)內(nèi)容的重點之一,所占課時的比重較大,在本校實驗動物實驗課的學(xué)時與理論課學(xué)時都為16學(xué)時。作為生物專業(yè)技術(shù)的人才,動物實驗技術(shù)是必備的實驗技術(shù)之一,因此動物實驗課要求學(xué)生對基本的動物實驗操作技術(shù)必須熟練,堅實的動物實驗基礎(chǔ)是一切高深動物實驗的技術(shù)儲備。實驗動物的基本實驗內(nèi)容,包括正確的抓取、固定、處死方法,各種給藥途徑,體液的采集和手術(shù)方法,不同種屬的動物麻醉方法及急救方法等。若經(jīng)費足夠的條件下,在實驗動物的選擇除了大小鼠、豚鼠、兔子外還應(yīng)適當(dāng)增加大動物的實驗內(nèi)容,如犬或豬,讓學(xué)生熟悉不同動物的生理學(xué)、解剖學(xué)特性與正確的基本實驗操作,該部分課程設(shè)置為12個學(xué)時。

3.2鍛煉動物模型的制作能力,增加實驗設(shè)計環(huán)節(jié)

為結(jié)合前沿學(xué)科的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,最后4個學(xué)時讓學(xué)生結(jié)合實際應(yīng)用,自主設(shè)計和完成一個實驗方案,做一些疾病模型,如腫瘤模型、中風(fēng)模型、皮膚移植模型等,以培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和操作能力。實驗設(shè)計過程由學(xué)生查閱資料,擬定具體實驗方案和步驟。實施過程中鼓勵學(xué)生獨立思考與團(tuán)隊交流,每一步實驗都要求學(xué)生仔細(xì)觀察記錄,實驗結(jié)束后在教師的指導(dǎo)下及時整理、統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù),分析實驗結(jié)果。通過這一實驗環(huán)節(jié),不僅能驗證學(xué)生基本實驗操作的熟練程度,還能培養(yǎng)學(xué)生的科研思維,解決與分析問題的綜合能力。

3.3完善動物實驗平臺的建設(shè)

標(biāo)準(zhǔn)化的實驗動物飼養(yǎng)條件和環(huán)境質(zhì)量控制是保證實驗動物質(zhì)量合格的重要條件,也是保證動物實驗條件穩(wěn)定的前提。隨著科學(xué)研究的發(fā)展,對實驗動物的要求越來越高,重視實驗動物的飼養(yǎng)和研究平臺建設(shè),不僅能提高實驗教學(xué)質(zhì)量,對于實驗動物學(xué)科的發(fā)展及科研實力的提升更具有重要意義。由于本校沒有專用的動物飼育室與動物實驗設(shè)施,對實驗動物的教學(xué)與科學(xué)研究的發(fā)展構(gòu)成了較大的障礙。為了滿足本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求,應(yīng)爭取上級部門的資金投入,籌劃實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化平臺的建設(shè)項目,建立屬于佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院的實驗動物中心,為教學(xué)與科研供應(yīng)高質(zhì)量的實驗動物與提供標(biāo)準(zhǔn)化的實驗環(huán)境設(shè)施。

4結(jié)語

篇4

關(guān)鍵詞:課程改革;微生物技術(shù)綜合實驗;前沿

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)52-0043-02

21世紀(jì)對人才培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn),如何培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的創(chuàng)新型、復(fù)合型人才是當(dāng)今高等院校面臨的問題。中山大學(xué)堅持貫徹以“培養(yǎng)具有國際視野、滿足國家與社會需求的高素質(zhì)復(fù)合型拔尖創(chuàng)新人才”為目標(biāo),提倡“人心向?qū)W”,對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提出了新的思路。從2012年開始,學(xué)校開始執(zhí)行大類招生政策,堅持以“厚基礎(chǔ),寬口徑”為原則,這是針對我國現(xiàn)行高等教育的弊端實行的深層次的教學(xué)改革。大類招生勢必涉及到各個學(xué)院專業(yè)的課程體系設(shè)置、教學(xué)方式、人才培養(yǎng)模式的改革。其實早在1998年教育部就頒布了新修訂的專業(yè)目錄和《關(guān)于普通高等院校修訂本科專業(yè)教學(xué)計劃的原則意見》,指出:“教學(xué)計劃修訂的核心是調(diào)整學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),淡化專業(yè)意識,拓寬基礎(chǔ),加強素質(zhì)和能力培養(yǎng)?!睂嶒灲虒W(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的重要組成部分,在學(xué)校教學(xué)培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用。這就需要我們對實驗教學(xué)進(jìn)行大膽改革和創(chuàng)新。微生物學(xué)是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最為迅速、影響最廣泛的學(xué)科之一。近年來微生物學(xué)實驗技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,使微生物研究者得以在分子水平上深入探索微生物的生命活動規(guī)律?!段⑸锛夹g(shù)綜合實驗》是生命科學(xué)學(xué)院為生物技術(shù)、生物技術(shù)與應(yīng)用、逸仙班開設(shè)的專業(yè)選修課,是繼《微生物學(xué)實驗》后的一門對于學(xué)生的知識、能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起著至關(guān)重要的作用的課程。

本課程改革的目的是讓學(xué)生真正感受到微生物學(xué)工作者從事微生物學(xué)工作的氛圍,同時與一些微生物學(xué)熱點研究或?qū)嶋H應(yīng)用相結(jié)合,開展創(chuàng)新性微生物學(xué)實驗與研究。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生經(jīng)過嚴(yán)格的訓(xùn)練,能規(guī)范地掌握現(xiàn)代微生物技術(shù),熟悉現(xiàn)代儀器的基本使用;在培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的基本操作、基本技能和基本知識的同時,努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。為實現(xiàn)這一目標(biāo),在課程內(nèi)容安排上采用保留少量經(jīng)典的驗證性實驗內(nèi)容外,主要將基本操作融入綜合實驗中,增加綜合性實驗,在實驗內(nèi)容方面更注重微生物技術(shù)在科研、生產(chǎn)中的應(yīng)用。課程內(nèi)容方面分為三個層次:驗證性實驗、綜合實驗與自己設(shè)計實驗,強調(diào)實驗的綜合性、探索性、研究性和連貫性。在綜合性實驗中,引入本系教師的科研成果,目的在于通過實驗,增加培養(yǎng)學(xué)生獨立解決實際問題的機會,以提升學(xué)生的科研素質(zhì)與創(chuàng)新意識。同時提出具體的科學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計解決問題的方案,并通過實驗驗證相關(guān)解決方案。將整個微生物學(xué)實驗課程按幾個主題分成若干個實驗教學(xué)模塊,每個模塊由若干次實驗課組成,相互關(guān)聯(lián),前后銜接,共同組成一個研究性的實驗。實驗項目的安排體現(xiàn)了橫向縱向四結(jié)合:①使傳統(tǒng)和前沿有機結(jié)合。②依賴培養(yǎng)技術(shù)和不依賴培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合。③形態(tài)鑒定和分子鑒定相結(jié)合。④單個菌落和微生物群落研究相結(jié)合。傳統(tǒng)和前沿有機結(jié)合:在實驗內(nèi)容安排上貫穿兩條主線,即有傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵工程實驗,發(fā)酵工程實驗由一個小個實驗結(jié)合在一起,包括菌種的選擇、發(fā)酵條件的優(yōu)化,而不依賴于培養(yǎng)技術(shù)的分子研究,如變性梯度凝膠電泳DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)、16srDNA分子鑒定等代表前沿生物技術(shù)的實驗。生物技術(shù)研究手段層出不窮,各種技術(shù)手段各有其利弊,對同一個對象,用不同手段來研究,讓同學(xué)們開闊了研究思路。例如,依賴培養(yǎng)技術(shù)和不依賴培養(yǎng)技術(shù)相結(jié)合:傳統(tǒng)的微生物需要在培養(yǎng)基上培養(yǎng),進(jìn)行形態(tài)觀察或分子鑒定,而DGGE技術(shù)則是不依賴于培養(yǎng)的技術(shù),學(xué)生直接從土壤中提取樣品DNA,進(jìn)行DGGE電泳,用SYBR染料染色檢測。形態(tài)鑒定和分子鑒定相結(jié)合:對稀有放線菌進(jìn)行傳統(tǒng)培養(yǎng),用埋片法進(jìn)行形態(tài)觀察,同時對鑒定的放線菌提取DNA,進(jìn)行16srDNA分子鑒定,使學(xué)生了解兩種手段的差別和優(yōu)勢。同時觀摩DNA測序過程,對測序結(jié)果進(jìn)行BLast,并用mega軟件學(xué)習(xí)構(gòu)建進(jìn)化樹。單個菌落的16srDNA分子鑒定和微生物群落研究相結(jié)合:對放線菌的形態(tài)和分子鑒定只是對單個菌的研究。而DGGE研究則是對整個微生物群落的研究,可以讓學(xué)生建立微生物個體與群體差異的概念,加深對微生物群落概念的理解,通過課程學(xué)習(xí)讓學(xué)生建立縱向和橫向的知識結(jié)構(gòu)。生物技術(shù)綜合實驗中微生物發(fā)酵實驗也是重要的部分,實驗項目為菌株產(chǎn)蛋白酶發(fā)酵條件優(yōu)化。由學(xué)生自己進(jìn)行菌種的選擇,發(fā)酵條件的優(yōu)化采用單因子實驗法和正交實驗法,發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行蛋白酶活性測定?!肮び破涫?,必先利其器。”學(xué)院配置的多媒體數(shù)碼顯微鏡互動系統(tǒng)應(yīng)用,為本課程觀察放線菌和真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)提供設(shè)備保障。先進(jìn)的交互手段,使得教師通過講臺上的計算機,就可以看到每個學(xué)生所觀察到的顯微鏡畫面,能及時發(fā)現(xiàn)問題并指導(dǎo)學(xué)生。學(xué)生還可應(yīng)用數(shù)碼顯微鏡將觀察結(jié)果直觀呈現(xiàn)在電腦屏幕上,并且可以在自己的計算機上清晰地看到講課的PPT和示范,可用顯微鏡的示教指針與教師交流討論。學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣和課堂效率都顯著提高。由于變性梯度凝膠電泳DGGE實驗以及微生物發(fā)酵的特殊性,不可能人手一套實驗儀器,教學(xué)視頻和模擬實驗的應(yīng)用尤為重要。在變性梯度凝膠電泳DGGE實驗課堂上,應(yīng)用http://learn.genetics.utah.edu/美國猶他大學(xué)的虛擬PCR virtual lab技術(shù)和虛擬電泳技術(shù),該制作圖像精美、直觀,實驗步驟清晰,使枯燥的實驗生動地展現(xiàn)在學(xué)生面前,更加有利于學(xué)生理解、記憶。加深學(xué)生對實驗內(nèi)容的理解并提高他們對實驗的興趣。微生物發(fā)酵實驗,實驗步驟煩瑣,牢記每個步驟尤為重要,而教師的講課未必能使每個同學(xué)掌握,所以我們自己錄制相關(guān)的教學(xué)視頻和多媒體課件,可隨時再現(xiàn)操作過程。將教學(xué)中的抽象內(nèi)容具體化、形象化,從而有利于學(xué)生對知識的理解、掌握,使其實驗的積極性和主動性都能得到提高。

隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用,人類已經(jīng)進(jìn)入了現(xiàn)代化的信息社會,因特網(wǎng)是世界上最大的知識庫、資源庫,它擁有最豐富的信息資源,而且這些知識庫與資源庫都是按照符合人類聯(lián)想思維特點的超文本結(jié)構(gòu)組織起來的,因而適合學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。信息社會需要有高度的創(chuàng)造性,并且有很強的自學(xué)能力和信息檢索、獲取及處理能力的創(chuàng)新型人才。為培養(yǎng)學(xué)生獲取、分析、處理微生物基因組信息的能力,教師指導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)查詢基因組信息的方法,對16s核糖體RNA測序結(jié)果在物學(xué)國際綜合網(wǎng)站NCBI上blast程序與公開數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相似性序列比較,找出最相似序列。指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會簡單的生物軟件。學(xué)會用mega軟件構(gòu)建進(jìn)化樹。近幾年來,由于學(xué)校對實驗室建設(shè)的高度重視和大力支持,學(xué)院中心實驗室添置了凝膠成像系統(tǒng)多媒體數(shù)碼顯微鏡、全自動自控發(fā)酵罐、液相色譜分析儀、變性梯度凝膠電泳儀器,為微生物技術(shù)綜合實驗的順利進(jìn)行創(chuàng)造了硬件條件,使實驗教學(xué)改革上一個新的臺階。

參考文獻(xiàn):

[1]喻子牛,何紹紅,朱火堂.微生物學(xué)教學(xué)研究與改革[M].北京:科學(xué)出版社,2000.

[2]譚紅銘,黎麗娥.生物化學(xué)實驗教學(xué)改革初探[J].中山大學(xué)學(xué)報論叢,2001,21(5):51-53.

[3]曹理想,譚紅銘,周世寧,生物技術(shù)專業(yè)微生物遺傳學(xué)教學(xué)改革初探[J].微生物學(xué)通報,2004,31,(6):120-122.

篇5

獲得足夠多的微生物種類和數(shù)量是有效篩選產(chǎn)油微生物的前提。那么,從外界環(huán)境中高效分離純化微生物顯得非常重要,但有同學(xué)不能有效地進(jìn)行實施。就分離產(chǎn)油真菌而言,透氣性好、富含有機質(zhì)的偏酸性土壤中真菌較多,而有的學(xué)生卻隨意從校園一角采土樣進(jìn)行菌株分離,影響分離所得微生物種類和數(shù)量;也有學(xué)生在分離過程中,選用的培養(yǎng)基中不添加抗生素(如鏈霉素或氯霉素等)和孟加拉紅,致使細(xì)菌、放線菌和真菌交織生長在一起,不利于后續(xù)菌株純化。此外,還有學(xué)生在篩選到菌株后,僅從菌落形態(tài)方面簡單判斷后就將類似菌株丟棄,人為地降低了所得微生物的豐度。

2產(chǎn)油菌株篩選

學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)不難發(fā)現(xiàn)產(chǎn)油微生物篩選常用的方法是脂肪粒計數(shù)法。該方法是使用70%蘇丹黑乙醇溶液將細(xì)胞內(nèi)的脂肪粒氧化成藍(lán)黑色,細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過0.5%蕃紅復(fù)染后成紅色,顯微鏡下統(tǒng)計脂肪粒數(shù)而進(jìn)行初篩[4]。但有學(xué)生在實驗前期沒有篩選到產(chǎn)油微生物,了解得知學(xué)生初篩時間存在問題。初篩時間過早,會造成一些油脂積累緩慢的微生物漏篩,但菌株培養(yǎng)時間過長也會造成產(chǎn)油優(yōu)勢菌株細(xì)胞內(nèi)的脂肪粒重疊而產(chǎn)生誤差。

3產(chǎn)油菌株鑒定

當(dāng)前微生物一般采用多相分類鑒定。為了保證畢業(yè)論文質(zhì)量,開闊學(xué)生視野,要求學(xué)生同時利用形態(tài)學(xué)觀察與生理生化特征等經(jīng)典方法和現(xiàn)代分子生物學(xué)手段對所分離得到的產(chǎn)油微生物進(jìn)行分類鑒定。經(jīng)典鑒定方法中,產(chǎn)油霉菌以形態(tài)特征為主要指標(biāo),產(chǎn)油酵母則形態(tài)特征和生理生化指標(biāo)兼用;分子生物學(xué)方法采用通用引物ITS1和ITS4擴增其ITS1-5.8S-ITS4保守序列,后擴增產(chǎn)物送上海生工生物工程有限公司進(jìn)行純化測序;測序結(jié)果提交到NCBIGenBank中Blast,獲得同源性較高菌株ITS序列,先利用ClustalX進(jìn)行多重比對,再用Mega5.0構(gòu)建NJ系統(tǒng)進(jìn)化樹,綜合形態(tài)和生理生化特征,確定產(chǎn)油菌株的分類地位。4期馬博:生物技術(shù)專業(yè)本科畢業(yè)論文實驗的探索與實踐111實踐證明,經(jīng)典鑒定方法繁瑣耗時,而分子生物學(xué)方法簡單便捷,但實驗技能要求較高,其關(guān)鍵步驟是高質(zhì)量基因組制備和PCR擴增條件優(yōu)化。微生物基因組質(zhì)量好壞直接影響后續(xù)PCR擴增實驗。雖然多數(shù)學(xué)生提取的基因組能夠滿足PCR擴增要求,但瓊脂糖凝膠電泳的結(jié)果顯示都存在不同程度的彌散拖尾現(xiàn)象,表明制備的基因組有降解或含有RNA、多糖及蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。那么,基因組DNA提取過程中應(yīng)該注意哪些呢?一是在水浴保溫期間,搖動不能太劇烈,以防基因組DNA斷裂;二是用等體積氯仿/異戊醇抽提時,上清液應(yīng)無色,且EP管中的有機相與水相交界處無明顯的雜質(zhì),否則應(yīng)重復(fù)抽提。另外,還應(yīng)在DNA提取溶液中加入1μg/LRNase,以除去RNA,提高基因組質(zhì)量。PCR擴增實驗精微,需要格外細(xì)心。如微量移液器的使用方法和PCR體系中各種藥品的添加順序都會對實驗結(jié)果產(chǎn)生重要影響,應(yīng)及時對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。此外,退火溫度是PCR擴增實驗關(guān)鍵反應(yīng)條件之一。退火溫度過低會導(dǎo)致PCR產(chǎn)物雜帶過度,退火溫度過高又?jǐn)U增不到目的片段。指導(dǎo)教師詳細(xì)講解PCR擴增實驗原理之后,學(xué)生掌握了PCR擴增實驗方法和注意事項。通過多次實驗,最終確定了所使用引物的退火溫度,產(chǎn)油霉菌和產(chǎn)油酵母分別為56℃和54℃。

4結(jié)論

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關(guān)鍵詞:信息技術(shù);生物教學(xué);課程整合

一、研究的背景

隨著這幾年我縣課改工作的深入開展,生物課堂教學(xué)也搞得有聲有色了。實驗教學(xué)是生物課堂教學(xué)的重點,是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識的基本途徑。但通過參加縣、局組織的各類教研活動調(diào)查發(fā)現(xiàn):不管是縣直學(xué)校還是農(nóng)村學(xué)校,學(xué)生動手能力不強、創(chuàng)新意識缺乏,對實驗設(shè)計、方法、步驟是知其然,不知其所以然,生物實驗課的教學(xué)效率不高,效果也不顯著,實驗教學(xué)的劣勢直接影響到我縣生物教學(xué)的改革與發(fā)展。除了實驗室、實驗儀器設(shè)備、實驗材料等硬件設(shè)施的原因,還有就是我縣地處廣東東部山區(qū),教材(北師大版)中有些動、植物相關(guān)實驗無法完成,教學(xué)用的掛圖亦難形成直觀的印象;利用先進(jìn)的信息技術(shù),突破時間、地域、傳播途徑,開展以信息技術(shù)為紐帶,以網(wǎng)絡(luò)生物實驗為教學(xué)的活動,幫助學(xué)生掌握生物知識和技能,使信息技術(shù)與生物實驗教學(xué)達(dá)到有效整合,互利互通,從而促進(jìn)學(xué)生的全面

發(fā)展。

二、研究的依據(jù)和意義

整合,就是根據(jù)學(xué)科教學(xué)的需要,充分發(fā)揮計算機以及多媒體等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)豐富的資源,使信息技術(shù)融入學(xué)科教學(xué)中,優(yōu)化教學(xué)過程,從而提高教學(xué)質(zhì)量和效率,促進(jìn)素質(zhì)教育的實施。

21世紀(jì),教育技術(shù)手段日新月異。多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等已滲透到教育的各個方面,因特網(wǎng)、衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育等新的教育媒體的運用,逐漸顯現(xiàn)出其強大的教學(xué)效率。隨著時代的發(fā)展,信息技術(shù)已成為現(xiàn)代教育的重要技術(shù)手段。信息技術(shù)與生物實驗教學(xué)的整合,可以說是從根本上改變了傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,創(chuàng)新教學(xué)模式,使實驗變得有聲有色,突出教學(xué)重點和難點,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,增強了學(xué)習(xí)的主動性、自主性,提高教學(xué)效率,優(yōu)化了教與學(xué)的過程,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。

三、研究的目的和內(nèi)容

1.目的

從新課程標(biāo)準(zhǔn)初中生物實驗教材(北師大版)來看,生物實驗教學(xué)包括演示實驗、學(xué)生分組實驗、應(yīng)用與實踐、調(diào)查研究等。生物是一門實驗性很強的學(xué)科,實驗在教學(xué)中有著舉足輕重的地位。部分不能直接做演示的實驗,如果還是采用照本宣科、讓學(xué)生死記硬背的教學(xué)方式,對學(xué)生基本技能的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)、個性的發(fā)展等都會受到抑制。這時候就需要用到多媒體技術(shù)了,可以在學(xué)生自主合作與探究的寬松的模擬實驗環(huán)境氛圍下進(jìn)行。實驗使他們親身創(chuàng)設(shè)和實踐、親自動手操作、親身感受并體會到學(xué)習(xí)的快樂感和科學(xué)探究的成功感與自豪感。

通過電腦制作出來的圖文并茂的模擬實驗,可以培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)探究能力,如觀察能力、思維能力、實驗操作能力、創(chuàng)新能力等;使學(xué)生了解科學(xué)實驗方法,如實驗設(shè)計方法、實驗研究方法、科學(xué)思維方法和基本儀器使用方法;培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,獨立自主的思想意識和追求科學(xué)真理的不懈精神和創(chuàng)新精神等。

2.內(nèi)容

我們常常強調(diào)要與人為本,強調(diào)教師的主導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性相結(jié)合。實際上學(xué)生在常規(guī)實驗教學(xué)中是被動學(xué)習(xí),因為實驗材料、實驗用具的選擇是教師事先安排好的,實驗時間和實驗步驟的實施是按教師指令或書本內(nèi)容進(jìn)行的,學(xué)生做實驗僅憑好動的天性,既沒有時間、機會去思考或詢問,為什么要這樣而不是那樣,又不能去嘗試一下自己的特殊方法。長此以往,將使學(xué)生養(yǎng)成只注重實驗結(jié)果、忽視實驗過程、不思進(jìn)取、人云亦云的不良習(xí)性,不利于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。通過運用信息技術(shù),使學(xué)生積極參與到模擬實驗中來,變被動為主動。如讓學(xué)生參與模擬實驗的準(zhǔn)備、模擬實驗課的管理、模擬實驗計劃的制訂。有利于加深學(xué)生對模擬實驗過程的了解、模擬實驗作用的理解,使學(xué)生變要我學(xué)為我要學(xué)。

(1)整合的微觀性

眾所周知,構(gòu)成生物體的細(xì)胞是極其微小,別說肉眼無法觀察,就是教學(xué)用的顯微鏡、放大鏡也難以觀察細(xì)致。常規(guī)手段是通過掛圖和教師的語言來描述,枯燥乏味且理解不全面。通過三維空間的信息應(yīng)用程序,可以模擬顯示放大N倍后的細(xì)胞結(jié)構(gòu),猶如身臨其境,實現(xiàn)微觀的東西宏觀化,跳躍的動感形象,自己都能觸摸到,相關(guān)的知識便深深地印入了腦海,經(jīng)久不忘。

(2)整合的運動性

靜止是相對的,運動是絕對的。對思維而言,運動中的東西更適合學(xué)習(xí)和記憶。自然界中的生物也是運動的,運動伴隨著它們的生長、發(fā)育、繁殖等生理過程,常規(guī)的教學(xué)手段是無法實現(xiàn)這一動態(tài)過程的。通過信息技術(shù)可以實現(xiàn)細(xì)胞分裂的三維動態(tài)過程、染色體組合配對過程、生物由受精卵發(fā)育成個體的全過程等。在講授人的生長發(fā)育過程中,我應(yīng)用影像文件,播放了幾組激動人心的畫面,這種動感化表現(xiàn)手段和藝術(shù)性的完美結(jié)合,使學(xué)生徹底明白了自己是從哪里來的問題,也懂得了母愛的偉大。這些優(yōu)化了的實驗教學(xué)過程,對知識的掌握和應(yīng)用起到了支撐的作用。

(3)整合的多樣性

地球上已知的生物有幾百萬種,每一種又有許多個體,每一個個體又有許多結(jié)構(gòu)和生理特征,生物現(xiàn)象更是紛繁復(fù)雜、包羅萬象。許多用常規(guī)教學(xué)手段所不能表現(xiàn)的生物現(xiàn)象,而利用信息技術(shù)于生物學(xué)科中,則能在瞬間表現(xiàn)出來。例如,為吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,我播放了一些視頻:春節(jié)期間梅州地區(qū)寒氣逼人,而海南島則另有一番熱火朝天的景象、QQ頭像企鵝憨厚可愛的形象、海底的奇妙、南極北極的生物、胎兒在水中分娩等,這些都是難以想象和很難直接觀察到的。而現(xiàn)在,可以通過多媒體來實現(xiàn)。

(4)整合的方式

現(xiàn)在,實現(xiàn)信息技術(shù)與生物實驗教學(xué)的整合的方式主要是運用多媒體課件來進(jìn)行。課件的類型通常分為兩種:一種是教師自己制作的,以輔助講解為目的的多媒體課件,按照內(nèi)容逐步演示,突出教材的重點和難點,內(nèi)容詳細(xì);另一種是以學(xué)生小組合作為主體的多媒體課件,體現(xiàn)了合作、探究、創(chuàng)新的精神。

(5)整合的成果

在實際的教學(xué)工作中,我采取了小組合作探究模式,給每個學(xué)生都提供了動手操作的機會。同時注意按照技能形成的規(guī)律,對學(xué)生進(jìn)行操作技能的訓(xùn)練,取得了很好的效果。例如,在教學(xué)“遺傳與變異”的實驗時,為了提高實驗的效果,先安排學(xué)生觀看“為什么鄰居都說我長得像爸爸媽媽”“近親結(jié)婚之腦癱家庭”“生男生女由誰定”等相關(guān)的錄像,讓學(xué)生對這一章節(jié)的內(nèi)容有了很大的興趣。通過電腦的圖表操作,X、Y染色體的結(jié)合類型一目了然,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

參考文獻(xiàn):

[1]劉恩山.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論[M].高等教育出版社,2008-08.

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一、課程設(shè)置

   生物技術(shù)綜合實驗包含現(xiàn)今生物技術(shù)制藥普遍的基 本流程:基因工程菌的構(gòu)建、菌株的發(fā)酵培養(yǎng)、目的產(chǎn)物 的提取和后期產(chǎn)物的分離鑒定。生物技術(shù)教研室結(jié)合自身 實際情況,編寫了《生物技術(shù)綜合實驗》,該教材涵蓋 了基因工程,發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程中的實驗技術(shù),彼此 銜接構(gòu)成完整的實驗系統(tǒng)。本教材涉及知識面較廣,重點 難點清晰,結(jié)構(gòu)邏輯性強,具有很好的通用性和實踐性。

二、課程方式

    生物技術(shù)綜合實驗是實驗課,因此具有普遍實驗課 的授課方式。授課時結(jié)合多媒體課件及現(xiàn)場操作演示來 完成課程內(nèi)容。具體方式如下:(-)分組教學(xué)我們在教學(xué)過程中將學(xué)生進(jìn)行分組,一般6人一組。 更大型的實驗項目,如發(fā)酵罐的使用則將全班分為2組。 以上在上課前根據(jù)具體實驗內(nèi)容由教!^安排。實驗前先 由教師講解本次實驗的背景知識,實驗?zāi)康暮蛯嶒炘怼?重點講解實驗的操作步驟和關(guān)鍵儀器的使用。在學(xué)生操作 過程中,教_師需現(xiàn)場指導(dǎo)答疑,隨時糾正不規(guī)范的操作。 實驗操作過程中,允許各小組自行安排實驗分工,要求每 位學(xué)生都參與,以小組為單位獨立完成實驗。這樣不僅鍛 煉了學(xué)生獨立思考的能力,還培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識。

(二)授課方式在實驗教學(xué)中,我們應(yīng)用多媒體結(jié)合板書的方法進(jìn) 行教學(xué)。對媒體教學(xué)可以為學(xué)生提供大量學(xué)習(xí)資料,包 括現(xiàn)今最前沿的技術(shù)背景和實驗手段,當(dāng)下生物技術(shù)制 藥的行業(yè)發(fā)展情況,以及一些用來解釋實驗原理的動態(tài) 視頻等等M。

同時,為了培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和對理論知識的運 用能力,教師在授課時應(yīng)不斷地提出問題,引導(dǎo)學(xué)生分 析問題,并提出幾種可行的解決方法,最后再引導(dǎo)學(xué)生 選擇本次實驗中應(yīng)用的實驗方法。例如,對基因工程菌 進(jìn)行菌體破碎收集產(chǎn)物時,教師可提問“實驗室和工業(yè) 上對菌體破碎都有哪些方法” “為什么實驗室和工業(yè)上 選擇的方法不同” “本次實驗中我們?yōu)槭裁从玫酱朔椒ā保?在學(xué)生討論后,教師逐一進(jìn)行解答“實驗室常用菌體破 碎方法有超聲波破碎和堿裂解法,工業(yè)上則常用高壓勻 質(zhì)機” “工業(yè)上處理菌體量大” “本次實驗用到超聲波 法為的是保護(hù)產(chǎn)物蛋白”。這樣通過提出問題和解決問題, 教導(dǎo)學(xué)生在今后生產(chǎn)中,對實驗方案確定前要全面考慮, 謹(jǐn)慎判斷和靈活地運用所學(xué)知識。

(三)實驗設(shè)計生物綜合實驗的重點是各個知識點的銜接。以生產(chǎn) 一基因工程蛋白為例:1.基因工程菌的構(gòu)建由于教學(xué)課時有限,基因工程菌選自教師的科研項 目,這樣節(jié)省了科研時間,提高實驗的成功率p]。對于 生物技術(shù)本科學(xué)生,要求掌握的是PCR技術(shù)擴增目的基 因,感受態(tài)細(xì)胞的制備,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,目 的基因的監(jiān)測與鑒定的實驗過程。以上綜合了基因工程 和分子生物學(xué)理論。

2. 工程菌發(fā)酵包括基因工程菌的篩選和發(fā)酵培養(yǎng)。涉及的實驗方 法有固體培養(yǎng),液體培養(yǎng),發(fā)酵罐批量發(fā)酵,發(fā)酵培養(yǎng) 基優(yōu)化等。以上涵蓋了發(fā)酵工程理論知識,同時與基因 工程和分子生物學(xué)知識銜接。

3. 菌體收集和破碎學(xué)生前期在微生物學(xué)課程里做過這類實驗,但都是 實驗室小規(guī)模的操作。在生物綜合實驗中,目的是使學(xué) 生有生產(chǎn)的概念,在大規(guī)模生產(chǎn)中用到的離心和過濾的 方法要求其掌握。

4. 蛋白的提取和純化此過程涉及分離方法有凝膠過濾,親和層析和離子 交換層析,以及蛋白的透析除鹽、鹽析等方法。學(xué)生在 實驗中掌握了幾種最常用的蛋白質(zhì)純化和精制的方法,了 解不同情況選擇不同方法的條件,在生物制藥生產(chǎn)過程 中才能靈活處理。

5. 活性檢測具體實驗是體外培養(yǎng)細(xì)胞,進(jìn)行MTT實驗。此過程綜合運用了細(xì)胞生物學(xué)和細(xì)胞工程的相關(guān)知識。以上則 為生物綜合性實驗系統(tǒng)地完整地實施方案。涉及的更多 前期學(xué)過的知識點,要求學(xué)生課前自己復(fù)習(xí)確保實驗順 利進(jìn)行。

(四)理論聯(lián)系實際生物綜合實驗開展的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、 實驗設(shè)計能力和分析并解決問題的能力,并在實際生產(chǎn) 中得到應(yīng)用。因此僅僅局限于實驗室不能收到最好的效 果。對于醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng),達(dá)到理論 聯(lián)系實際的最好方法是校企合作。與當(dāng)?shù)厣镏扑幤髽I(yè) 聯(lián)合,設(shè)置一定的課時使學(xué)生可進(jìn)企業(yè)參觀學(xué)習(xí),或者 從企業(yè)收集一定的資料作為學(xué)生自主創(chuàng)新實驗的選題, 這樣才是對學(xué)生理論知識轉(zhuǎn)化為能力培養(yǎng)的更好的方式, 并能真正提高他們的科研水平和分析能力。

三、考核方法

    第一項考核指標(biāo)為實驗報告。實驗報告的撰寫重點 部分是實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)的處理和分析、.實驗結(jié)果^ 科研材料的撰寫是專業(yè)人才應(yīng)具有的基本科研素質(zhì),撰 寫實驗報告是提髙該素質(zhì)的方法之一。為今后畢業(yè)論文 的開展奠定了一定的基礎(chǔ)[1°]。此項成績占總成績30%。 第二項考核是實驗課中的操作。教師在每堂課上應(yīng)隨時觀察學(xué)生的操作是否規(guī)范,實驗安排是否合理,實驗是' 否獨立完成,實驗結(jié)束后臺面是否整潔。依據(jù)以上教師 給出合理的分?jǐn)?shù),作為平時成績。該項主要考核學(xué)生的 動手能力,占總成績20%。第三項為年終考核。年終考 核內(nèi)容包括卷面理論和實際操作考核兩部分考核一起進(jìn) 行。在動手操作的考核過程中,單人隨機抽選實驗題目, 操作的同時回答相應(yīng)的理論知識??己朔州嗊M(jìn)行,操作1 由教師打分。年終考核占總成績50%。以上構(gòu)成生物技 術(shù)綜合實驗課程考核的所有內(nèi)容。

四、課程特點

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關(guān)鍵詞:實驗教學(xué) 無菌操作 科學(xué)性 安全性

開展高中生物選修教材“實驗二:學(xué)習(xí)微生物培養(yǎng)的基本技術(shù)”實驗,旨在培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力和探索科學(xué)知識的方法與技巧。作為一名實驗教師,做到“課內(nèi)得法,課外得意,得法于內(nèi)、受益于外,立足課內(nèi)、輻射課外”,既是責(zé)任和義務(wù),也是時展的需要。開展此實驗的過程中,筆者認(rèn)為除了明確目的、理解原理、掌握實驗程序外,還應(yīng)該注重以下幾個方面:

一、建立“微生物無所不在”的概念

微生物是指用肉眼看不見或看不清楚的微小生物,如細(xì)菌、病毒等。由于肉眼看不見,所以學(xué)生常常不太清楚外界環(huán)境和所有與環(huán)境接觸的身體各部位均有微生物的存在。實際上,它們廣泛分布于室內(nèi)外的空氣,水、土壤、桌、凳及身體表面的皮膚、黏膜、溫泉、海底等處??梢哉f微生物無所不在,無孔不入。因此,在學(xué)生第一次進(jìn)入微生物學(xué)實驗室時,建立起“微生物無所不在,無孔不入”的概念,這樣才能真正體會到消毒、滅菌,無菌操作技術(shù)的必要性和防止外界微生物對培養(yǎng)物污染的重要性。

二、正確理解無菌操作內(nèi)容

教材中只提到操作者用肥皂將雙手洗凈,擦干,再用酒精(體積分?jǐn)?shù)75%)棉球擦手這一點內(nèi)容,主要強調(diào)接種的程序。筆者認(rèn)為這些內(nèi)容不夠全面,也引不起學(xué)生足夠的重視,甚至?xí)`導(dǎo)學(xué)生認(rèn)為這些就是無菌操作的全部內(nèi)容,只要按部就班,就會防止外界微生物對培養(yǎng)物污染了。對此,實驗前對學(xué)生要進(jìn)行必要的補充和說明:(1)一切用具和培養(yǎng)基要嚴(yán)格滅菌;(2)操作環(huán)境要無菌,最好在無菌室或接種箱中進(jìn)行;(3)時刻要注意用火焰封口;(4)接種操作的同學(xué)要穿實驗服、帶口罩。因為一方面,周圍環(huán)境和體表都不同程度存在大量的微生物,雖然大多數(shù)屬于正常菌群(非致病菌群),但少數(shù)致病性菌進(jìn)入破損的皮膚或傳入口內(nèi)或眼睛等處,會引起感染;另一方面,有些微生物在一定的部位是非致病菌,當(dāng)條件改變時也可能是條件性致病菌。還有非致病菌性向致病性突變的可能。因此,嚴(yán)格進(jìn)行無菌操作是實驗成功的保障,也是提高環(huán)境意識的有效措施。

三、注重實驗的科學(xué)性

微生物培養(yǎng)的過程,對于學(xué)生而言,也是觀察的過程,教材僅提到將接種后的試管放入恒溫箱內(nèi),在25℃下培養(yǎng)5~7天,或在37℃下培養(yǎng)24小時。對于如何觀察,觀察中應(yīng)注意哪些事項,沒有具體強調(diào)和說明。我認(rèn)為,教學(xué)過程中教師引導(dǎo)學(xué)生對微生物培養(yǎng)的科學(xué)性進(jìn)行必要的討論,在實驗課上發(fā)現(xiàn),實驗小組在稱量中有隨意性,天平、量筒使用不規(guī)范,增大了誤差。制備培養(yǎng)基的過程中,忽視滅菌環(huán)節(jié)的重要性,滅菌后的培養(yǎng)基出于好奇,隨意接蓋、取棉塞,忽略了滅菌是否徹底的進(jìn)一步檢驗。接種過程中,不嚴(yán)格遵循接種程序,手忙腳亂、增加了一定的危險性,污染率較高。培養(yǎng)和觀察的過程中,由于出于好奇,隨意接蓋,為了提高培養(yǎng)溫度,甚至放到太陽底下曬,等到觀察、記錄菌落數(shù)時才發(fā)現(xiàn)部分培養(yǎng)基忘貼標(biāo)簽等等。這樣會影響實驗現(xiàn)象及結(jié)論的形成。筆者認(rèn)為,以“學(xué)習(xí)微生物培養(yǎng)的基本技術(shù)”實驗為突破口,引導(dǎo)學(xué)生討論微生物培養(yǎng)的科學(xué)性,如除了溫度外,在具體的培養(yǎng)環(huán)境中還應(yīng)注意哪些因素影響?觀察過程中能否隨便接蓋后習(xí)慣性用手去摸或者用口去吹,或者用鼻子去聞?實驗結(jié)束后,為什么要洗手?培養(yǎng)物、培養(yǎng)基、棉塞、試管及培養(yǎng)皿如何處理、洗滌等,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度和實驗習(xí)慣。

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關(guān)鍵詞:信息技術(shù);生物實驗教學(xué)

隨著知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,教育的重要性也逐漸凸顯出來。初中生物是初中教育中的重要組成部分,其能夠在一定程度上反映出我國初中教育的水平及質(zhì)量,而初中生物實驗則是初中生物教育中的重中之重,如何科學(xué)、高效地進(jìn)行初中生物實驗已成為我們廣大初中生物實驗教師研究的重要課題。然而由于一些歷史遺留原因,我國在生物方面的研究遠(yuǎn)落后于其他國家,存在重視理論忽略實踐的弊端。在應(yīng)試教育的框架內(nèi),很多學(xué)生考試成績非常好,但是一到動手實際操作便束手無策,實驗的必要性便顯而易見了。在這個大的背景之下,隨著我國科技的進(jìn)步,信息技術(shù)逐漸走進(jìn)初中生物實驗課堂,并且逐漸成為了初中生物教師的必備工具,信息技術(shù)的應(yīng)用能夠在很大程度上提高實驗課效率及質(zhì)量,從而促進(jìn)初中生物實驗的順利進(jìn)行。筆者結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗對信息技術(shù)在生物教學(xué)中的作用及其具體應(yīng)用進(jìn)行了一番詳細(xì)的論述。

一、信息技術(shù)在生物實驗中的作用

在常規(guī)的教育模式下,初中生物教師都是按照傳統(tǒng),在有限的時間內(nèi)講解實驗要求,之后向?qū)W生做演示實驗,學(xué)生看完后,照葫蘆畫瓢地按照教師的做法模仿一遍,之后再寫實驗報告,生物實驗課就這樣結(jié)束了。這樣的實驗課,嚴(yán)重限制了學(xué)生思維能力的拓展,使學(xué)生不明確實驗的目的,影響了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。這種只走形式的實驗課,忽略了生物實驗課的本質(zhì),久而久之就會導(dǎo)致學(xué)生對生物實驗課失去興趣,繼而對生物這個學(xué)科也失去興趣。許多生物教師把生物實驗作為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和好奇心的有效手段,但是事實上,大部分情況是與之背道而馳的。這時就需要我們教師正確引導(dǎo)學(xué)生熱愛初中生物實驗,而信息技術(shù)的利用便是一個很好的手段。首先信息技術(shù)的容量很大,足以滿足學(xué)生們的好奇心,使學(xué)生對生物實驗產(chǎn)生濃厚的興趣,并主動地去學(xué)習(xí)。此外,初中生的好奇心重,教師完全可以利用這個特點利用信息技術(shù)把學(xué)生的注意力轉(zhuǎn)移到實驗教學(xué)過程中,從而可以有效提高生物實驗教學(xué)效果。

總而言之,利用信息技術(shù),可以向?qū)W生展示活靈活現(xiàn)的生物的生活習(xí)性,可以向?qū)W生進(jìn)行生動的生物演示實驗,可以有效地縮短學(xué)生與生物界的空間距離,可以使課堂氣氛更加活躍,使課堂安排更加合理。在重視實際動手操作能力的今天,信息技術(shù)還可以充分鍛煉學(xué)生的動手操作能力。信息技術(shù)既可以在實驗前抓住學(xué)生的眼球,又可以在實驗過程中幫助學(xué)生順利地完成實驗,并且可以使整個課堂氣氛融洽,做到真正的寓教于樂。

二、舉例探討信息技術(shù)在生物實驗課程中的具體應(yīng)用

1.在顯微鏡實驗中的應(yīng)用

顯微鏡應(yīng)該是是初中生第一次正式接觸到的生物實驗儀器,在以后的諸如“觀察人體基本組織”“觀察草履蟲”等實驗中都會用到顯微鏡。眾所周知,顯微鏡的觀察是要按照一定的操作步驟進(jìn)行的,并且要根據(jù)實際情況調(diào)整目鏡、物鏡、粗、細(xì)調(diào)節(jié)器等,由于初中生好奇心較強,如果教師按照常規(guī)的教學(xué)模式,將實驗要求、實驗步驟板書寫在黑板上,之后簡單地介紹一下實驗?zāi)康?,并且講一下實驗注意事項,然后學(xué)生們就開始做實驗,這樣一定會造成混亂。因為一旦開始動手操作,學(xué)生就會把教師講的重點內(nèi)容全部拋在腦后,實驗過程會是一塌糊涂,實驗課堂也會失去秩序,學(xué)生觀察不到現(xiàn)象就會爭先恐后尋求教師幫助,教師更是一片茫然不知從何說起,進(jìn)而出現(xiàn)了惡性循環(huán),這樣教學(xué)的效果也不會太好。相反,如果教師能夠巧妙地運用信息技術(shù),將會收到意想不到的好的效果。首先,教師在最前方通過信息技術(shù)進(jìn)行演示實驗,底下的學(xué)生因為好奇心都會認(rèn)真觀看,效果也會比板書好很多,學(xué)生可以跟著視頻的演示,一步一步地進(jìn)行操作,這樣就能在寓教于樂的氛圍中掌握生物知識。

2.在蚯蚓探究實驗中的應(yīng)用

此實驗是初中生物中比較典型的實驗,包含飼養(yǎng)蚯蚓、觀察蚯蚓的生活習(xí)性、觀察蚯蚓的形態(tài)結(jié)構(gòu)等一系列的學(xué)習(xí)。不同的人對蚯蚓有不同的看法,有的人覺得小生物很可愛,但是有些女學(xué)生可能覺得蚯蚓很可怕,甚至覺得很惡心。要想保證實驗順利的進(jìn)行,就必須對學(xué)生的心理進(jìn)行調(diào)整。此時教師就可以利用信息技術(shù)搜索相關(guān)的知識,提高學(xué)生對蚯蚓的認(rèn)識,并單獨拿出來一節(jié)課觀察蚯蚓,之后拍下照片,在課上利用多媒體信息技術(shù)給學(xué)生展示出來,這樣可以激發(fā)學(xué)生對“蚯蚓”這個課題的興趣,使學(xué)生覺得這個實驗很有趣,也可以安撫一下那些不喜歡蚯蚓的學(xué)生的情緒。之后再引導(dǎo)學(xué)生用放大鏡觀察蚯蚓的運動,讓學(xué)生近距離地接觸、了解蚯蚓,然后在課堂上播放一些關(guān)于蚯蚓的flash,底下的學(xué)生定會對此flash產(chǎn)生濃厚的興趣,這樣對蚯蚓的探究實驗也會收到很好的教學(xué)效果。

三、結(jié)語

近些年來,信息技術(shù)一直在迅速發(fā)展,一些發(fā)達(dá)國家早以對其投入大量人力物力使其進(jìn)入教育界。信息技術(shù)的引入,讓教師和學(xué)生的交流方式徹底發(fā)生了改變,初中生物課堂也因此而大大拓展了范圍,我們有理由相信在生物實驗課上引入信息技術(shù)的正確性及其美好的明天。

參考文獻(xiàn):

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生物學(xué)科是一門實驗性極強的學(xué)科,學(xué)生除了掌握必要的理論知識外,還應(yīng)學(xué)會如何用理論知識解決實際中的問題,實驗教學(xué)作為教育教學(xué)的有機組成部分,就承載著培養(yǎng)學(xué)生這種能力的功能[1-2]。但是受客觀條件的限制,學(xué)生在有限的時間內(nèi)不足以做到熟能生巧,也不足以解決其疑惑和滿足其興趣愛好,開放實驗室可以充分鍛煉學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識,提高學(xué)生綜合素質(zhì),有效利用實驗室的資源[3]。

 

一、黑龍江大學(xué)中俄學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)概述

 

(一)黑龍江大學(xué)中俄學(xué)院的定位

 

黑龍江大學(xué)中俄學(xué)院是黑龍江大學(xué)與俄羅斯新西伯利亞國立大學(xué)聯(lián)合成立的,被教育部列入全國17所國家教育體制改革試點學(xué)院之一。學(xué)院以先進(jìn)的教育理念、科學(xué)的課程體系為依托,打造“專業(yè)+俄語”的對俄高級專業(yè)人才培養(yǎng)模式;積極引進(jìn)新西伯利亞國立大學(xué)高水平師資,他們承擔(dān)學(xué)生70%的專業(yè)課教學(xué)任務(wù);與俄方共同制定個性化人才培養(yǎng)方案,搭建高水平、多層次、寬領(lǐng)域、本碩博一體化人才培養(yǎng)平臺[4]。

 

(二)生物基礎(chǔ)實驗中心與中俄學(xué)院的關(guān)系

 

中俄學(xué)院自2011年開始招生起即招收生物技術(shù)專業(yè)本科生,由于是以自主招生的形式選拔,因此學(xué)生素質(zhì)非常高。為實現(xiàn)資源共享,生物技術(shù)專業(yè)的實驗課(包括俄方教師承擔(dān)的實驗課)都在生命科學(xué)學(xué)院的生物基礎(chǔ)實驗中心開設(shè)。生命科學(xué)學(xué)院作為中俄學(xué)院試點的重要組成部分,積極創(chuàng)造條件滿足教師的教學(xué)需要和學(xué)生提高專業(yè)技能的需要。

 

(三)生物基礎(chǔ)實驗中心為中俄學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)開設(shè)的實驗課程

 

生物基礎(chǔ)實驗中心除承擔(dān)中俄學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)的普通生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞工程、植物組織培養(yǎng)等實驗教學(xué)外,同時也為俄方教師授課提供實驗場所及所需設(shè)備。

 

二、基于中俄聯(lián)合培養(yǎng)的創(chuàng)新實驗室現(xiàn)有條件

 

2013年、2014年學(xué)校連續(xù)投入200多萬元在生物基礎(chǔ)實驗中心籌建中俄聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新實驗室。該實驗室除常規(guī)儀器外,還擁有高速冷凍離心機、蛋白純化系統(tǒng)、DGGE變性梯度凝膠電泳儀系統(tǒng)、真空冷凍干燥機、超聲波細(xì)胞粉碎儀、梯度PCR儀、凝膠成像系統(tǒng)、空氣浴搖床、全自動凱氏定氮儀、分析研磨機、自動電位滴定儀、勻漿機、高壓蒸汽滅菌鍋、顯微互動系統(tǒng)等一大批進(jìn)口設(shè)備。為學(xué)生完成畢業(yè)論文以及完成自帶科研項目或參與教師科研項目提供服務(wù)。

 

(一)創(chuàng)新實驗室開放的內(nèi)涵

 

有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性,有利于提高儀器設(shè)備的使用效率,有利于促進(jìn)和提高實驗教師和技術(shù)人員的水平。

 

(二)基于中俄聯(lián)合培養(yǎng)的創(chuàng)新實驗室開放現(xiàn)狀

 

該實驗室主要面向中俄學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)的本科生、碩士生,2015年第一屆本科生(22名)和研究生(3名)已全部順利畢業(yè)。但是,僅限于日常教學(xué)和畢業(yè)論文的開放,還不足以體現(xiàn)出創(chuàng)新實驗室的利用價值和建設(shè)宗旨。真正的開放實驗室,可以鍛煉學(xué)生的動手能力和解決實際問題的能力,滿足或者激發(fā)學(xué)生的興趣,允許跨學(xué)科、跨專業(yè),真正經(jīng)學(xué)生手出來一些成果,使學(xué)生從中受到完整的科研訓(xùn)練,體會到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)、神圣、奧妙之處。

 

(三)基于中俄聯(lián)合培養(yǎng)的創(chuàng)新實驗室發(fā)展趨勢

 

中俄學(xué)院的人才培養(yǎng)模式是“專業(yè)+俄語”,專業(yè)是基礎(chǔ),俄語是工具,所以學(xué)生迫切希望在專業(yè)方面打好基礎(chǔ),既有扎實的理論知識,又有較強的動手能力。那么中俄聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新實驗室理應(yīng)擔(dān)負(fù)起這樣的功能,學(xué)校也有相應(yīng)的資助政策。

 

1.實驗課內(nèi)容重復(fù)或擴展式開放。學(xué)生認(rèn)為課堂上實驗做得不夠理想,操作不熟練,數(shù)據(jù)不夠好,可以與任課教師另約時間到開放實驗室完成?;蛘邔嶒瀮?nèi)容有新的想法,新的方案,只要實驗的內(nèi)容、手段、方法合理,實驗室具備相應(yīng)的條件,經(jīng)申請,就可以在開放實驗室實施[5]。

 

2.教師(包括俄方教師)指定課題式開放。教師擬定的題目或者在研科研項目的子課題集中申報公示后,經(jīng)雙向選擇,學(xué)生可以進(jìn)入實驗室參與其中,以個人或小團(tuán)隊形式,自己查閱資料,制定方案,完成實驗,撰寫結(jié)題報告,答辯合格,方可結(jié)題。

 

3.學(xué)生自帶課題式開放。根據(jù)學(xué)生所帶課題涉及的內(nèi)容,為學(xué)生配備從事相關(guān)方向的指導(dǎo)教師,但須拿出完整方案,由教師認(rèn)定其可行性。實驗結(jié)束后,需撰寫結(jié)題報告,答辯合格給予結(jié)題。

 

三、基于中俄聯(lián)合培養(yǎng)的實驗室開放模式的構(gòu)建

 

(一)預(yù)約開放

 

需要進(jìn)實驗室的同學(xué),將所需的儀器、試劑、要完成的實驗內(nèi)容填寫清楚,包括對儀器的熟悉程度,提前1天在網(wǎng)上預(yù)約,平時上課時間或課余時間均可。由中心安排實驗員準(zhǔn)備好試劑,協(xié)調(diào)好儀器,其間指導(dǎo)教師可根據(jù)情況現(xiàn)場指導(dǎo)或場外指導(dǎo)。不熟悉的儀器,使用前由實驗員進(jìn)行培訓(xùn),直到能獨立正確操作。學(xué)生每次實驗結(jié)束后,需如實填寫儀器使用記錄,如遇儀器故障,及時與實驗員或值班教師聯(lián)系[6]。

 

(二)定時開放

 

每學(xué)期初,將課題匯總上來后,根據(jù)學(xué)生的實際需要,確定開放時間段和開放頻率。學(xué)生需要更改時間段或日期,可提出申請。在開放的時間段內(nèi),學(xué)生可在網(wǎng)上查到每個房間以及儀器的使用情況。

 

(三)保障措施

 

1.客觀條件保障。生物基礎(chǔ)中心每學(xué)期針對新生定期舉辦常用相關(guān)儀器培訓(xùn)班,目的是使學(xué)生了解儀器的性能,掌握使用規(guī)范,正確操作,培訓(xùn)合格者中心有備案;至于其他年級有興趣的同學(xué),中心配合學(xué)校開展大型儀器培訓(xùn),合格者由學(xué)校發(fā)放結(jié)業(yè)證[7]。因此,無論什么形式的開放,基本條件是具備的。在基礎(chǔ)中心網(wǎng)站上可查到開放實驗室的房間號、可容納人數(shù)、現(xiàn)有儀器(規(guī)格、型號、生產(chǎn)廠家、性能)、值班教師等信息。

 

2.人力配備。中心的實驗人員積極參與開放實驗室活動,他們都能熟練使用所有的儀器,一般的故障可以自行維修處理;我們也從碩士生中選撥專業(yè)能力強、實驗技能好、有精力的學(xué)生,輔助實驗員或教師指導(dǎo)來到開放實驗室的本科生。

 

3.制度保障?;A(chǔ)中心鼓勵高素質(zhì)教師從事實驗教學(xué),在每兩年一次的本科教學(xué)業(yè)績評估的院內(nèi)排名中,教師指導(dǎo)開放項目的數(shù)量是其中的加分項。數(shù)量充足的師資,是實驗室開放層次、開放程度和開放質(zhì)量的保證。

 

隨著實驗室開放,進(jìn)入實驗室的人員增多,中心在實驗室原有的規(guī)章制度基礎(chǔ)上,進(jìn)一步針對實驗室開放制定和補充相應(yīng)的規(guī)章制度。明確相關(guān)人員的職責(zé),保證開放后的實驗室安全、高效地運行。

 

4.成效與問題。中俄聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新實驗室自2013

 

年4月開放以來,已有20名學(xué)生順利完成7個項目的結(jié)項答辯。在此過程中,學(xué)生的動手操作能力得到明顯提高,學(xué)會了運用現(xiàn)有知識和借鑒文獻(xiàn)分析實驗中遇到的問題并能獨立解決一些實際問題。

 

中俄聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新實驗室運行3年多,在不斷摸索中漸漸形成了體系,但也發(fā)現(xiàn),開放性實驗教學(xué)對教師提出了更高的要求。學(xué)校應(yīng)當(dāng)正視實驗教師的地位和作用,為實驗教師提供良好的工作環(huán)境、學(xué)習(xí)進(jìn)修機會,建立有效的獎懲制度,調(diào)動教師加入實驗教學(xué)隊伍的積極性,保證師資隊伍結(jié)構(gòu)的合理化。

 

實驗室開放是實踐教學(xué)改革的必然趨勢,也是實驗室管理模式、運行模式改革的大方向。實驗室的開放程度已成為反映一所大學(xué)實驗室管理水平的一個重要標(biāo)志。在硬件滿足要求的情況下,盡可能地在管理上做文章,加強軟件方面的建設(shè),做到軟硬件同步發(fā)展,協(xié)調(diào)發(fā)展,創(chuàng)造寬松的學(xué)術(shù)思想交流、學(xué)科內(nèi)容交叉、實驗技能互補的氛圍,為學(xué)生掌握專業(yè)技能夯實基礎(chǔ),使中俄聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新實驗室在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的軌道上實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[8]。