湯瑩 楊勇驥 沈亞峰 金嬋
摘 要:《生物物理學》教學中涉及較多生物實驗技術,第二課堂活動作為第一課堂教學的補充,可增加學生動手實踐的機會,培養其動手能力。筆者根據自己多年從事此項教學的探索和實踐,提出五點體會:(1)根據培養方案,明確第二課堂活動教學目的;(2)針對第一課堂教學,合理安排第二課堂活動;(3)活動前期準備充分,保障學習效果;(4)豐富教學內容,激發學習興趣;(5)注意觀察,加強交流,啟發和鼓勵創新意識。
關鍵詞:生物物理學 生物技術 第二課堂 本科生
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)03(a)-0147-01
生物物理學中的一些前沿技術是全球發展最快的高新技術之一,如電鏡技術、激光掃描共聚焦技術等。生物醫學類的學生應掌握現代生物學和相關生物技術領域的基本理論、基本知識和基本技能,接受應用基礎研究和科學研究的初步訓練,建立并具備良好的科學素質、較強的創新意識和實踐能力。生物物理學是我校專為醫學生物技術專業開設的專業基礎課。生物技術專業培養的是具備現代生物科學、生物技術的基礎知識和理論,具有獨立設計生物技術實驗、開展生物技術藥物和疫苗研發、從事生物技術產業化工作能力的高級技術人才,因此,在生物物理學的教學過程中,我們優化教學內容,增加學生實踐機會,在第二課堂重點指導相關技術操作,重點培養學生的動手能力和科研能力。
經過多年《生物物理學》第二課堂教學探索和實踐,筆者有以下幾點體會。
1 根據培養方案,明確第二課堂活動教學目的
對于任何活動的開展,明確其目的是至關重要的。因此,我們在開展《生物物理學》第二課堂活動之前,首先,明確本活動的教學目的,然后,合理安排第二課堂的教學內容。
《生物物理學》是一門比較年輕的學科,但是它對于生命科學研究的發展卻起著不容忽視的推動作用。我校生物技術專業人才的培養方案和目標是:從生命科學與技術發展趨勢出發,通過專業教學訓練,培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高的生命科學類技術人才,促進生命科學相關學科的發展和技術進步,加快生命科學與技術研究成果向現實生產力轉化。根據該培養方案和目標,專門為本專業開設了《生物物理學》課程,安排了60學時的教學時數。由于本課程涉及的生物物理技術較多,在授課時數有限的情況下,我們開展了第二課堂活動,主要進行實驗技術的補充教學,增加學生們動手實踐的機會,培養學生的動手能力和科研技能。為了保證第二課堂活動的教學效果,保證學生有足夠的時間得到充分練習,根據我們教研室的儀器設備類型,我們安排了電鏡技術、激光掃描共聚焦顯微鏡技術和膜片鉗技術的第二課堂活動教學內容。
2 針對第一課堂教學,合理安排第二課堂活動
目前我國大學教育普遍重視知識與理論的傳授,忽視動手能力的培養。而對于科研人員,動手能力是不可缺少的技能之一。因此,必須加強學員動手能力的培養,強化理論與動手實踐的結合。在《生物物理學》第一課堂中,我們以理論教學為主,強調基本概念、基本理論、基本原理、技術方法和應用的理論知識學習。第二課堂活動以實驗教學為主,強調動手能力的培養,是對第一課堂教學內容的重要補充和拓展。
根據以上情況,我們將第二課堂活動分為兩個階段:第一階段充分利用我教研室的儀器設備資源,為所有生物技術專業學生提供實際動手的實驗環境,學習相關基礎科研實驗技術。與此同時,教員結合自己的研究課題介紹這些技術在生命科學研究中的應用,拓寬學員們的視野,啟發學員們的思維,為第二課堂第二階段活動的開展做好鋪墊;第二階段結合本教研室的科研方向及研究課題,吸收對其感興趣的少數學生參與到課題研究中,結合理論教學,進一步培養他們的科研技能。
3 活動前期準備充分,保障學習效果
第二課堂活動的啟動比第一課堂晚四周左右,不隨第一課堂教學任務的完成而結束,其持續時間可根據學生的學習情況和要求延長。
在第二課堂第一階段活動中,我們安排了電鏡生物樣品制樣技術、激光掃描共聚焦顯微鏡技術及膜片鉗實驗技術等學習內容。我們將這些內容盡量安排在《生物物理學》第一課程的前面進行教學,使同學們能盡早了解這些生物實驗技術相關的基本概念、基本原理和應用等理論知識。同學們可在學習了這些技術相關理論知識的基礎上根據自己的興趣自由選擇。根據同學們選擇的情況,教員安排活動計劃,并與課代表討論后確定下來。這樣可以盡量保證每個學生均能參與活動,使學習效果得以保障。
4 豐富教學內容,激發學習興趣
興趣是敲門磚。我們在第二課堂活動中選擇的教學內容一方面是根據我們教研室的儀器設備資源,更重要的是,電鏡技術、激光掃描共聚焦顯微鏡技術和膜片鉗技術是生物物理學的前沿技術,尤其是電鏡技術和膜片鉗技術的普及率不高。即使是研究生,了解和掌握這些實驗技術的人都很少。一般本科學生學習它們的機會就更少了。因此,在第一課堂教學和第二課堂活動介紹中,教員要強調這些生物實驗技術的重要性,介紹這些技術在同學們已經學過的課程中的應用,比如,電鏡技術和激光掃描共聚焦顯微鏡技術在《細胞生物學》研究組織、細胞超微結構中的作用,使同學們對這些實驗技術有個初步的感性認識。同時,教員要指出這些技術在同學們今后的工作中會發揮怎樣的作用,使同學們逐漸建立興趣。
在第二課堂教學中,豐富教學內容,活躍教學氣氛是十分重要的。實驗技術操作流程是枯燥的,如果簡單介紹完實驗操作后就讓同學們自己練習,那么,在本著自愿參加原則,沒有多少約束力的情況下,參與第二課堂活動的學生就會越來越少。因此,在教學中,多舉應用實例,一方面可以拓寬同學們的視野;另一方面可以進一步激發他們的學習興趣。在講解實驗操作的同時,教員應有意識地引導他們分析每步重要操作的作用和意義,逐步培養同學們探索和“追根究源”的意識以及分析問題的能力。學會“追根究源”,也有助于強化學習興趣。
5 注意觀察,加強交流,啟發和鼓勵創新
本課程開設第二課堂活動的目的是為了培養學生的動手能力,因此,為了保障教學效果,第二課堂活動中每個小組的人數不宜太多,控制在2~4人。并且,可根據實驗內容安排多組同時進行或每個組單獨進行。在實驗時教員應細心觀察每位同學的實驗操作,一方面可以及時發現并糾正學生的錯誤操作;另一方面能發現動手能力較強的學生。同時,教員要與同學們多交流,及時了解同學們對實驗操作的理解和掌握程度;了解同學們對所學實驗技術的在生命科學研究、臨床醫學等領域應用的理解程度。在交流的過程中,啟發和鼓勵同學們積極思考,暢所欲言,培養創新意識。我們在開展第二課堂活動時發現通過這樣的交流,有些學生會主動思考,有考慮改進實驗方法的,有考慮應用于新領域的,思維很活躍。雖然有些想法不大成熟,但教員及時給予指導和鼓勵,可以更有助于激發學生的科研興趣。
第二課堂活動不僅是第一課堂的教學補充,更是培養同學們動手能力、學習興趣、科研能力的教學途徑。如何使同學保持興趣,并激發更大的興趣,同時發掘出自己的潛能,是我們從事這項教學工作的努力方向。