動物生物化學(xué)實驗教學(xué)改革論文
時間:2022-04-14 10:36:19
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1教學(xué)內(nèi)容的整體化設(shè)計
結(jié)合科研的需要,將動物生物化學(xué)實驗的內(nèi)容設(shè)計進行如下幾個內(nèi)容的安排:首先,實驗材料的選擇方面,可以完全結(jié)合該課程教師的科研項目進行。如本人選取的科研材料為本地雞8只和商品雞8只。科研的目的是比較兩個品種雞只糖脂代謝的差異及其機制。雞只屠宰后,其樣品可用于動物生物化學(xué)教學(xué),進行血清制備及血糖測定、肝臟或肌肉組織勻漿制備及肌糖原提取與鑒定、肝臟或肌肉組織勻漿蛋白質(zhì)定量測定、血清IgG的分離純化、回腸或盲腸食糜組織中DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳及DNA定量測定、胰腺唾液淀粉酶活性測定、肝臟脂類的提取和薄層層析分離等實驗。這八個實驗,同時也參照了《動物生物化學(xué)實驗指導(dǎo)》[5]。此外,這八個實驗的開展,綜合考慮了朱啟忠[6]于2008年提出的綜合與設(shè)計性生物化學(xué)實驗選題的三要素,即以某一生物大分子的性質(zhì)或某一實驗儀器的特性和應(yīng)用或某一檢測方法為研究課題。一個動物科學(xué)班共32人,分兩大組進行實驗,一個學(xué)期下來,這些雞只的樣品滿足了他們所有的實驗,并且樣品還有存留,能用于下批次動物科學(xué)班學(xué)生的動物生物化學(xué)或者其他課程如動物營養(yǎng)學(xué)的實驗。并且,實驗的內(nèi)容間具有前后相關(guān)性,如DNA的提取要用于后面的電泳和定量測定,而血清的制備要用于血糖的測定等。這樣,學(xué)生在進行實驗操作時不再嘻嘻哈哈,而是更認(rèn)真對待,這樣更利于得到相對正確的結(jié)果。而實驗的結(jié)果,經(jīng)過再次驗證后能形成一篇小小的論文,題目為《本地雞與商品雞的肉質(zhì)差異及血清指標(biāo)》。
2教學(xué)過程的全員參與
以往的實驗教學(xué)中,教師提前將所有試劑提前配好,學(xué)生只需要”照方抓藥”[7],觀察那“曇花一現(xiàn)”的最后一步。這種教學(xué)方法造成學(xué)生對實驗的整體把握不夠,思考不多[8]。而筆者倡導(dǎo)的全面性設(shè)計,強調(diào)每個學(xué)生從頭參與所有實驗過程。
2.1實驗準(zhǔn)備階段
從配制試劑開始就強調(diào)全員。每次實驗課的前30min,將實驗小組成員參照需要配制的試劑種類分組,一般為1~2人一組,每組配制的試劑均不同。筆者認(rèn)為,配制試劑的過程也是對學(xué)生的一種動手能力的培養(yǎng)。也讓學(xué)生認(rèn)識到,實驗的準(zhǔn)備工作對于實驗的完成也非常重要。
2.2實驗實施階段
在進行具體實驗操作時,每個人為1個小組,檢測的樣品為“獨一無二”的那只雞的樣品。這樣,避免了實驗課里少部分人操作,大部分人“看戲”的情況。而每個人所拿到的樣品都與其他人有所差異,這就要求學(xué)生認(rèn)真對照書本及教師的演示,負(fù)責(zé)任地做實驗,得到相對正確的結(jié)果。有的教師認(rèn)為,實驗就是讓學(xué)生操作操作,不需要關(guān)注結(jié)果的準(zhǔn)確性,但本人不這樣認(rèn)為。在真正的科研中,很多材料非常珍貴,一步不精確,導(dǎo)致全程失敗,而材料卻不再有剩余了。因此,在實驗教學(xué)的開始,就應(yīng)該有意識地培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、負(fù)責(zé)任地對待實驗的每個步驟,得到正確的結(jié)果。以血糖測定為例,當(dāng)時筆者在課堂上強調(diào),這是需要比色的,因此所有試管都應(yīng)該清洗3遍再進行實驗。而有個學(xué)生偷懶,直接拿了別人“清洗”的試管做實驗,最后發(fā)現(xiàn)她的實驗結(jié)果是紅色,而別人都是深藍(lán)色。經(jīng)過這次失敗,以后的實驗中,所有學(xué)生都會非常認(rèn)真地清洗實驗用具。此外強調(diào)每個學(xué)生的參與也很重要。其實學(xué)生之間是存在競爭的,只要有那么幾個人做出成功的實驗,別的學(xué)生尤其是女生,內(nèi)心會不甘示弱,也希望自己的實驗?zāi)艹晒?。因此,在做這些生化實驗時,有的學(xué)生會因為實驗失敗了而自動留下來從頭再做。
2.3實驗結(jié)束階段
做過實驗室管理的教師都知道,實驗室的清潔管理是個大工程。在本校的動物生物化學(xué)實驗教學(xué)改革中,筆者強調(diào)讓每個學(xué)生都動起手來。把5S管理引入實驗室管理。5S管理內(nèi)容包括整理(seiri)、整頓(seiton)、清掃(seiso)、清潔(seiketsu)、素養(yǎng)(shisuke)。浙江同濟科技職業(yè)學(xué)院在校內(nèi)實訓(xùn)基地推行5S管理之后,極大提高了實訓(xùn)基地的管理水平[9]。在實際操作中,筆者要求學(xué)生在實驗結(jié)束后對實驗室進行整理,使實驗臺面保持干凈、整潔。無任何物品,使實驗試劑和實驗用具都按照標(biāo)簽擺放到相應(yīng)柜子。一方面,本校條件有限,一個班的所有實驗都在這么幾間實驗室進行,因此如果不能及時整理實驗臺,會影響下一個實驗的進行。另一方面,人們都有這種感覺,在干凈又明亮的實驗環(huán)境中心情更愉悅,實驗效率更高。
2.4實驗報告撰寫階段
每個學(xué)生一個樣品的設(shè)置,讓學(xué)生之間不具有抄襲的可能。因為每個樣品的結(jié)果都有差異。又因為每人一個樣品,所有學(xué)生都很關(guān)注實驗結(jié)果的計算過程,計算出那個獨一無二的樣品的實驗結(jié)果。這樣,實驗報告撰寫階段保證了全員參與。此外,實驗報告的撰寫也強調(diào)了反思這一內(nèi)容的重要性,要求每個學(xué)生對整個實驗的過程進行反思,即使結(jié)果錯誤或者沒有結(jié)果,都沒有關(guān)系,關(guān)鍵在于學(xué)生能否深刻反思,找到可能導(dǎo)致出錯的地方,爭取在下一次實驗中進行調(diào)整。比如血糖的測定實驗中兩個組所用的空白對照不一致,導(dǎo)致兩個組的標(biāo)準(zhǔn)曲線無法共用某些點。反思后,在下次的蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線測定時,各成員都關(guān)注所有步驟和使用試劑的一致性,最終即使一個組的某個點不能用,也能參考另一組的那個對應(yīng)點進行標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。此外,為了能讓學(xué)生具有探索性精神,筆者設(shè)計的實驗所有結(jié)果都沒有提前告知學(xué)生。這樣,學(xué)生的實驗結(jié)果很多,為了查明自己所做結(jié)果是否準(zhǔn)確,他們也需要去查閱資料,對整個實驗的原理進行理解,然后再形成自己的實驗報告。教學(xué)過程的全員參與增強了每個學(xué)生的動手能力和對實驗過程的理解,另一方面也使得將用于科研的實驗數(shù)據(jù)有了很多的重復(fù),為教學(xué)科研的有機結(jié)合打下了基礎(chǔ)。
3實驗室的全天開放
實驗室開放是高校實驗教學(xué)改革的重要內(nèi)容[10]。而要將教學(xué)科研喻于一體,實驗室的全天開放更是必須的。學(xué)生實驗時一般都是他們第一次接觸這個實驗,因此所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性還不足以用于科研論文。這時,可以選擇一些對科研有興趣的學(xué)生,課后到實驗室再重復(fù)一次相關(guān)實驗,經(jīng)過實驗課幾個組的重復(fù)和課后的重復(fù),這個指標(biāo)的真實值基本可以確定,最終再經(jīng)過教師自己的簡單認(rèn)證,這個值才可能用于科研論文。將教學(xué)科研喻于一體,也為本就經(jīng)費捉襟見肘的二本院校節(jié)省了某些科研預(yù)實驗的費用。如在檢測蛋白質(zhì)含量時,第一組學(xué)生用的考馬斯亮藍(lán)法,但因為移液不精準(zhǔn)、試劑顏色太深等原因?qū)е聵?biāo)準(zhǔn)曲線無法順利做出。因此,在第二組學(xué)生進行相應(yīng)指標(biāo)檢測時換成雙縮脲法,效果相對較好。
4結(jié)語
將科研與教學(xué)融于一體,以科研帶動教學(xué),能開拓學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生的科研熱情和創(chuàng)造潛力,使學(xué)生學(xué)習(xí)從被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)[11]。而動物生物化學(xué)實驗的整體化設(shè)計和教學(xué)過程的全員參與以及實驗室的全天開放,不但解決了科研中人力、物力投入不足的問題,也增強了學(xué)生對動物生物化學(xué)理論知識的理解,加強了他們的創(chuàng)新能力和實際動手能力。今后的教學(xué)中,應(yīng)逐漸注重各門學(xué)科學(xué)生動手能力的培養(yǎng),為學(xué)生參與科研打下基礎(chǔ),更為將來他們步入社會從事相關(guān)工作打好基礎(chǔ)。
作者:楊 燦 唐小武 賓冬梅 唐嬌玉 楊 海 周東升 單位:1.衡陽師范學(xué)院 2.湖南大北農(nóng)農(nóng)業(yè)
參考文獻:
[1]孫妍,趙海燕.本科院校教學(xué)與科研有機結(jié)合的途徑分析[J].商業(yè)經(jīng)濟,2015(1):160-161,166.
[2]諶劍波,王偉,鄧旭,等.動物生物化學(xué)實驗課程改革探索[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,38(9):155-157.
[3]林葉,李慶章,高學(xué)軍.淺談動物生物化學(xué)科研與本科實驗教學(xué)的融合[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2008,6(4):89-91.
[4]趙云濤,劉海,任鵬康,等.生物化學(xué)實驗課程化的改革與實踐[J].生物學(xué)雜志,2011,28(4):99-101.