孫文秀
摘 要:細胞生物學實驗課程是細胞生物學理論教學的重要組成部分,是培養學生實際操作和科技創新能力及提高學生綜合素質的有效途徑。該文結合細胞生物學實驗教學改革的實踐經驗,從優化實驗教學內容、改革實驗教學模式和建立合適的考核體系等方面對進一步完善細胞生物學實驗教學提出了幾點體會。
關鍵詞:細胞生物學實驗 教學改革 開放性實驗教學
中圖分類號:Q433 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)08(a)-0127-02
細胞生物學是研究細胞基本生命活動規律的科學,是當前生命科學領域中最活躍、最富有發展前景的學科,同時也是一門實驗性很強的學科。細胞生物學實驗不僅可以加深學生對細胞生物學基本理論和基本知識的理解,更能通過實驗教學訓練學生的操作技能,鍛煉學生的實際動手能力,培養學生的科技創新意識,提高學生分析和解決問題的能力,全面發展學生的綜合素質。目前,國內許多高校將細胞生物學實驗作為一門獨立的專業必修課程,細胞生物學實驗教學也越來越受到人們的重視。本文結合近幾年的教學實踐,對細胞生物學實驗教學改革有如下幾點體會。
1 優化實驗教學內容,更新完善課程體系
傳統的細胞生物學實驗教學常采取“封閉性、驗證性”的教學模式,導致了學生難以提高對實驗的學習興趣,也降低了教師的積極性,對教學效果的提高收效甚微。由于細胞生物學實驗課時有限,實驗項目較少,難以增加一些設計性實驗。如何利用有限的實驗課時達到鞏固基本知識、掌握基本技術和培養創新意識的目標就顯得至關重要了。為此,可以將一些在步驟上有連續性或內容上有可比性的實驗項目歸并,提高實驗效率。比如,細胞膜通透性的觀察、細胞的凝集反應原本為兩個實驗,我們將它們并在一個實驗中,既觀察到了溶血現象的發生,還了解了凝集反應發生的原理,節省了實驗材料,提高了實驗效率。同時,合理開設綜合性實驗,將單一驗證性的實驗項目整合為系統化的綜合性實驗。比如動物細胞的原代培養及保存與復蘇這個實驗,包含了原代培養、細胞計數及觀察、細胞的保存與復蘇等小的實驗項目。這樣的實驗不僅強化了學生的基本操作能力,而且培養了其綜合運用實驗技術的科研能力。更重要的是嘗試開設了開放性實驗,如細胞融合、PAS法顯示多糖等實驗項目,由學生自己選擇感興趣的實驗,全部實驗過程由學生獨立完成。將基礎性、綜合性和開放性實驗內容合理安排后進行實驗教學,學生既扎實了基本知識,又體會到科學實驗操作的系統性和嚴謹性。
2 改革實驗教學模式,挖掘學生的科研潛力
長期以來,細胞生物學實驗采取“封閉性、驗證性”的教學模式,由教師準備實驗、講解原理、步驟和方法,然后學生按照教師講的按部就班地完成實驗。這種教學模式導致了學生無心做實驗,變成了一種應付,更談不上提高科研能力了。為此,必需改革實驗教學模式,發揮學生的主觀能動性,盡可能地挖掘學生的科研潛力。
首先,調動學生的實驗積極性,提高實驗效率,需要將學生從被動變為主動,做科研的主人。而要做到這一點,必須完全改變以往的“填鴨式”教學,運用問題教學法、討論教學法、啟發教學法等多種教學方法,引導學生主動學習、獨立思考,注重培養學生的批判性和創新性思維[1]。教師可以利用課前、課后及實驗進行中的空隙時間,提出與實驗相關的問題,組織學生討論,自由發言,最后由教師總結討論結果。此外,教師需要精心設計實驗,并提前告知學生,要求學生預習實驗,對實驗的原理、方法及預期結果進行分組討論,制定合適合理的實驗方案。在此過程中,學生處于主動地位,發揮主觀能動性,盡可能挖掘自身的科研潛能,而教師僅起引導作用,使學生積極主動的完成實驗。
其次,為了避免傳統實驗教學模式帶來的弊端,我們對細胞生物學實驗教學模式進行了嘗試并改革,重點引入了開放性實驗教學的方法。所謂的開放性實驗教學是指學生不受時間、空間、實驗項目、試劑和儀器的限制,自主進行實驗設計,探究科學問題的教學模式[2]。我們從實驗準備工作、實驗內容及實驗室的開放三個方面進行了探索:在開放性實驗教學中,所有的實驗準備工作全部由學生來做,而不是像以往一樣由實驗教師完成;對于實驗內容的開放,教師提供盡可能多的實驗項目,由學生自己選擇感興趣的項目,并完成查閱文獻、設計實驗方案、整理所需試劑和儀器、確定實驗步驟,最后完成實驗。在此過程中,教師只作技術性指導,由學生獨立完成實驗,并撰寫實驗報告;當然,實驗室的開放是必不可少的,也是非常重要的實驗場所。近幾年的細胞生物學實驗教學改革發現,實施開放性實驗教學以后,學生的動手操作能力、分析解決問題的能力以及科研創新意識都比以往傳統教學的學生提高很多。由此可見,開放性實驗教學這種模式值得進一步推廣。
再次,加強教師的繼續教育,提高業務素質和思想素質也是教育改革的關鍵。“楊愔重其德業,以為人之師表。”作為一名教師,要時刻加強自己的業務學習,擴寬知識面,跟緊時代的發展;同時,更要提高自己的思想素質和道德修養,這樣才具備資格去教育學生,成為學生學習的榜樣。
3 建立合適的考核體系,全面展現學生的綜合素質
由于教學條件等因素的限制,以及實驗教學本身的特點,很難確定完善的考核體系,使得學生實驗成績的評定存在一定的隨意性,對學生的學習主動性產生了不良影響。建立完善的成績評定體系是保證實驗教學質量的關鍵[3]。對于細胞生物學實驗教學,不以最終的實驗結果作為衡量學生成績的唯一標準,而要注重學生在整個實驗課程中的綜合表現與研究能力[4]。我們在開放性實驗教學過程中,要投入大量的時間和精力觀察、指導和監督學生的實驗進展,記錄學生的實驗情況,參照實驗態度、實驗記錄、實驗操作的規范性和準確度以及實驗報告等評定學生的成績。這種不單一追求實驗結果和成績的考核方式,可以綜合客觀地評價學生,真實地反應學生的表現,培養學生的團隊精神,全面展現學生的綜合素質,大大激發了學生學習細胞生物學的興趣。
綜上所述,從優化實驗教學內容、改革實驗教學模式以及建立合適的考核體系等方面對細胞生物學實驗教學改革進行了探索,特別是開放性實驗教學的嘗試取得了較好的成效,但仍需在日后的實驗教學中進一步檢驗和完善。細胞生物學實驗教學的改革和探索是一項重要而艱巨的任務[5],它隨著細胞生物學的不斷進步而與時俱進。我們需要繼續深入研究探索和實踐實驗教學改革,不斷更新、充實和完善實驗課程改革體系,從而為實現創新性人才的培養奠定基礎。
參考文獻
[1] 胡鑫,高梅,李紹軍,等.細胞生物學實驗教學改革探索[J].中國細胞生物學學報,2013,35(1):110-114.
[2] 王金發,何炎明,威康標,等.“開放式、研究性”實驗教學模式的創立與實踐[J].高等理科教育,2006(6):97-100.
[3] 肖輝海,席在星,王文龍,等.新升本科院校細胞生物學實驗教學改革研究[J].湖南科技學院學報,2008,29(12):74-76.
[4] 肖靚,謝青,李元斌,等.8分子生物學實驗課程考核方法探討[J].實驗科學與技術,2011,9(1):120-122.
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