赛教结合模式下生物化学实验教学研究

时间:2022-07-01 15:34:43

赛教结合模式下生物化学实验教学研究

摘要:生物化学实验是把生物化学知识转化为实际操作的基础实验课程,是从事有关生物学领域学习和研究所必须学习和掌握的基本技能,在培养学生动手实践和科研素养中起着至关重要的作用。学校为了培养学生创新能力、实践能力以及分析问题、解决问题的能力,改变传统教学的弊端,把竞赛纳入到生物化学实验教学中。通过“以赛促教、以赛促学、赛教结合”的教学模式促进学生自主学习、自主思考和动手实践能力的提升,培养更多高质量优秀人才。

关键词:赛教结合;生物化学实验;教学改革

21世纪是生命科学的时代,生物化学作为生命科学领域重要的基础学科,已成为生命科学的领头学科之一[1]。生物化学实验(以下简称“生化实验”)作为学习生物化学必要的实验实践课程,是学生学好生物化学基础知识所必需的实践课程。随着科学技术的进步,生物化学已经成为许多领域的基础学科。生化实验作为潍坊科技学院园艺、食品以及生物技术等专业理论课程的配套实验,是一门集实践性、实用性和基础性于一身的课程。相比于理论教学,实验课程更加具有实践性、直观性和主观性。学生通过生化实验课程获得基本的实验操作技能,还能够通过实验操作将课本中的知识转化为具体的实验技能,更好地帮助学生理解、巩固、掌握生化知识,为以后从事相关专业的工作打下坚实的理论和实践基础。同时,学生的科研素养和创新能力也由此得到锻炼和提升,为以后学生进行深层次科学研究养成良好的科研素养奠定基础。随着时代的发展,生化实验课程在生物学学科建设上起着越来越重要的作用,但是传统的生化实验课程没有得到应有的重视,仅仅是作为依附于理论教学而存在的教学形式,这种传统的教学模式已经极大不适于现在学生发展的要求。为了满足当下社会对高水平应用型人才培养的需要,潍坊科技学院对生化实验进行教学改革,合理安排实验课程,转变教学方式,更新实验内容。其中,重点是将学科竞赛合理融入到生化实验教学的教与学的全过程,通过“以赛促教、以赛促学、赛教结合”的教学模式,增强学生的积极性和主动性,培养学生科学素养和实践能力。现从以下几个方面阐述“赛教结合”教学模式改革的必要性以及改革的方向。

1生化实验教学改革的必要性

1.1教学内容和材料陈旧

随着科学技术的不断发展,生物化学知识和实验技术也在不断更新,新技术、新方法、新知识日新月异如雨后春笋般涌现。但是,学校的生化实验还在墨守成规,只停留在课堂教学教材阶段,与现代生物化学学科发展现状相差甚远[2]。生化实验缺少实践性和创新性,仅仅以教授简单的定性或定量的基础实验为主,这些是我国目前大部分高校在教授实验课程中的现状。潍坊科技学院安排的生化实验课程主要有植物DNA、RNA的提取,质粒的提取,PCR扩增检测,琼脂糖凝胶电泳,Folin-酚法测定蛋白质含量和总糖的测定等基础性验证实验,课程内容仅仅是重复实验,而不是让学生主动思考设计实验,不利于学生创新性的培养。

1.2教学方式单一

目前,生化实验教学方式大多是“灌输式”教学,以老师为主体。课前老师准备好实验材料、试剂以及仪器设备等准备工作[3],课上老师讲解实验目的、实验原理、实验步骤和注意事项,然后学生就按部就班地照搬实验步骤就可以完成实验,课后根据实验结果撰写实验报告。这种教学模式导致学生对实验课程兴趣低下,整个过程只注重结果,缺少学生自主思考的过程;学生仅仅是被动地接受加上机械化操作,并不知道为什么这样做、这么做的意义,以及还有没有别的实验方法也能达到同样的效果等问题。结果只会导致学生学习缺乏主动性、积极性和创新性,不能达到学校开设生化实验课的真正效果。

1.3实验条件落后

学校经费有限,不太注重实验室建设,新型实验仪器无法引进,这就导致有些高端的实验无法开展。学校设立的多个专业都涉及到生化实验,例如离心、电泳、分光光度计比色等技术,由于使用频繁加上维护措施不够,导致一些建设实验室初期购入的实验仪器出现故障。有的精密仪器长时间使用也会失去准确性,例如分子实验都会用到的移液枪,如果使用不当或者长时间不维护,很容易造成测量不准、影响实验结果。这些硬件设施的缺乏,是学生开展生化实验课程最大的阻力,实验设备、条件不齐全,即使学生积极主动,在操作上也会遇到障碍。

1.4考核方式单一

传统的生化实验课程成绩是由平时成绩和实验报告两部分组成。平时成绩是老师通过学生的课堂表现包括实验操作的规范性和学习态度来打分,由于学生人数较多,教师很难客观地评价每一个学生实验操作的规范性。因此,实验报告的成绩在考核中占比较重,学生也就会把更多的精力放到撰写实验报告上。但是,有些学生为了投机取巧,甚至不惜抄袭他人的实验报告[4],这就导致传统的考核方式很难反映学生真实的实验技能,也不能调动学生学习实验课程的积极性。考核方式的单一性不仅不能够准确地反映学生学习的成效,无法激发学生学习生化实验课程的积极性和主观能动性,也不能反映老师的教学成果。

2生化实验课程改革的方向学校

针对以上生化实验课程教学的弊端对教学模式进行改革,主要是着眼于当下日渐兴旺的学科竞赛,结合“以赛促教、以赛促学、赛教结合”的教学模式,对课程教学过程的几个方面进行改革。“赛教结合”中的“赛”对教学过程起到积极的带动和引导作用,潍坊科技学院鼓励学生利用课余时间参加各种学科竞赛,让学生通过比赛真正地体会到自己是学习的主体这个概念,更加积极主动投身于今后的学习和生活中去。生化实验课程是一门真正的实践课程,学生无论是以后从事科学研究还是工作就业,都需要生化实验这门基础课程作为基本的实验技能。现代企业非常重视应聘学生的实践技能,而各种学科竞赛正是为学生今后的就业求职提供了宝贵的经验,这对于初入社会的学生来说,更是一种底气,也是在面试中给自己提高分数的法宝。对于涉及到生物化学领域的学生来说,生化实验课程是必需的基础实践课程,生化实验课程竞赛则是学生深入学习的有效方式。因此,生化实验课程改革可以“赛教结合”教学模式为改革重要方向。

3生化实验课程改革的内容

3.1加强入学教育

在新生入学教育中,由高年级参加过大赛的学生向新生宣传大赛的规章制度以及自身的参赛感受,充分发挥榜样带头作用,鼓励更多的新生积极参与到准备大赛中。同时,学校鼓励做科研的老师面向新生招收科研助理。学生在参加生化技能大赛时,往往需要做科研的老师们进行专业指导,对于学生来说,成为老师的科研助理,在协助老师完成工作的同时,也能够学习到很多实践技能,为学生以后参加大赛打下基础。

3.2调整梳理教学内容

生物化学实验是面向农科类专业开设的一门重要的专业基础课,与课堂理论教学相比,实验课程的教学具有直观性、创新性和实践性的特征,是培养学生创新精神、实践技能和动手能力的重要手段。经过多年的摸索和调整优化,梳理教学内容,将课程学时数调整至32学时,成为一门单独课程。在实验内容上,适当增加定量分析实验和综合性大实验,并开展了学生自主性实验教学模式和研究性实验教学模式。实验内容包括3个验证性实验、6个综合性实验及2个设计性实验。其中验证性实验为2学时,内容浅显易懂、操作较为简单,主要使学生掌握生物化学基本操作及相应实验原理。综合性实验安排3~4个学时,相应增加实验难度,同时也开设相应的设计性实验的选题,以提高学生的创新能力。在综合实验和设计实验内容上,采用开放式管理,学生可结合其学习兴趣自由选题,或由教师根据课程的内容提出方向,由学生自己设计实验方案。如维生素C的提取与定量测定实验中,同学可准备各种含有维生素C的材料,通过实验,既掌握了操作方法,又可对不同材料的维生素C的含量进行对比分析。通过这种探究式学习,开阔了学生的思路,提高了学习的兴趣及创新性,也为参加相关竞赛做好充分准备。

3.3改善课程教学体系

学校加大生化实验课程中实训项目的比重,让学生有更多实践机会能够参与到实验当中。经常组织学校内技能竞赛,让技能竞赛成为生化实验课程教学的常态化。以每年参加的山东省大学生科技节———山东省大学生生物化学实验技能大赛为例,说明潍坊科技学院在生化实验课程教学体系改革的模式:①学校鼓励每位同学都参加班级内部小组竞赛,根据省里大赛的规定,由专业老师出相关的题目进行笔试,通过成绩择优进入下一阶段比赛;②对小组竞赛表现突出同学,由学校组织进行校内竞赛,重点考察学生对专业知识的掌握程度以及对实验技能的操作能力,以面试和实验操作方式考查学生;③成绩优异的学生准备参加省里的比赛,学校安排专业老师指导并集中针对专业性较强的实验技能对学生进行集中训练,辅助学生顺利完成比赛。通过这种模式,涌现出一大批生化实验的爱好者,调动了学生学习的积极性和主动性,有效改善了由传统教学模式导致的教学内容和材料陈旧以及教学方式单一等弊端。近4年共30余名学生参加各种生化相关实验竞赛,获得一等奖5项、二等奖13项、三等奖15项,学生参加大赛的热情空前高涨,对生物化学实验的学习积极性高涨,综合素质得到极大提高。

3.4建立完善的考核评价制度

学校将技能大赛纳入到学生考核评价制度以及奖助学金评定中,并且学校在奖学金中专门设立了有关参加大赛的奖励条例。在学生的考核评价体系中,不再是单一的考核方式,更多的是以多元化的方式对学生的德智体美劳进行评定。为了响应“赛教结合”的教学模式,在学生评价体系中,不仅考核学生的基础理论知识,还要考核学生实际操作技能以及参加大赛的次数、结果。从根本上激发学生的学习动力,也为那些对生化实验有着浓厚兴趣的同学提供了更多发展兴趣的机会,让学习不再那么枯燥,充满挑战性。

4结语

生物化学实验本身就是注重实践技能的课程,传统的教学方式不利于学生的身心发展,而“赛教结合”的教学模式是通过技能竞赛和教学结合的方式来开展教学实践活动。这种模式能够让老师发现教学活动中的不足,不断完善实验教学模式。因此,实验技能竞赛不仅能够培养学生的实践技能和创新能力,也能够促进生化实验课程教学模式的改革[5-6]。通过不断发现问题、解决问题,期望走出一条技能竞赛与生化实验教学相辅相成有机结合的道路,使生化实验教学朝着更加符合课程设立初衷的方向发展。

参考文献:

[1]张天泉,张贺翠,杨昆,等.生物化学实验教学中存在的问题及对策研究[J].安徽农业科学,2017,(30):254-255.

[2]赵业,唐永政,冯俊荣,等.基于能力培养的生物化学实验教学改革[J].中国教育技术装备,2018,(4):118-119+128.

[3]钱敏,白卫东,赵文红,等.食品生物化学实验教学研究[J].广东化工,2016,43(10):243-244.

[4]吴昌术,曹侃,朱广双.基于能力培养的生物化学实验教学改革探索与实践[J].安徽农学通报.2018,24(14):143-145.

[5]李锋,初汉芳,孔凯.以技能竞赛提升创新意识和实践能力[J].中国高校科技,2011,(07):62-63.

[6]刘银萍,彭端,蒋力立,等.学生实验技能竞赛的实践与思考[J].实验科学与技术,2012,10(02):138-140+144.

作者:迟文娟 乔宁 单位:潍坊科技学院

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