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    細胞生物學實驗教學改革和創新型人才培養

    作者:admin 更新時間:2018年03月06日 10:20:24

      摘要結合多年教學實踐,從實驗教學內容體系調整、實驗教學方法改革、實驗教學條件優化、實驗考核制度完善等方面,介紹了淮北師范大學生命科學學院基礎生物實驗教學中心創新細胞生物學實驗教學改革的思路、舉措和成效,以期完善細胞生物學的教學環節,為教學體系建設提供借鑒和有益的參考。


      關鍵詞創新型人才;細胞生物學實驗;創新實驗教學


      中圖分類號S-01文獻標識碼


      A文章編號0517-6611(2017)30-0245-02


      隨著社會的發展,創造力已成為社會進步的原動力,創新型人才培養已成為高等教育的核心。開展創新教育,推進實驗教學改革,增加綜合性與創新性實驗,提高學生自主學習和獨立研究的能力,培養大學生創新精神,是目前高校本科教學面臨的重大課題[1-3]。在這種大環境下,生命科學類本科學生實踐能力的提升受到廣泛關注。對于生命科學類人才的創新能力培養,實驗教學是理想的突破口,而高等學校實驗教學中心則是重要平臺[4-5]。筆者結合教學實踐,分析了淮北師范大學生命科學學院基礎生物實驗教學中心創新細胞生物學實驗教學的改革思路、舉措和成效,旨在完善細胞生物學教學環節,為教學體系建設提供參考。


      1基礎生物實驗教學中心建設


      淮北師范大學生命科學學院于1993年開始將實驗課從理論課中分離出來,獨立設課,同時將植物學、動物學、遺傳學、細胞生物學、生物化學、微生物學、植物生理學、動物生理學等課程的分散實驗室整合成基礎生物實驗教學中心。2003年實驗中心遷入綜合實驗大樓內,基礎生物實驗教學中心建筑面積擴大到6900m2。經過多年建設,實驗條件得到一定改善。根據國家對本科實驗教學改革創新的要求,本實驗教學中心對實驗課程進行了一系列改革創新,包括增設創新性實驗教學項目[6]。


      細胞生物學是生命科學類課程中以實驗為基礎發展起來的非常重要的學科,因此,細胞生物學實驗教學對于學生掌握這門課程起著很重要的作用,它不僅能幫助學生加深對細胞生物學知識與理論的學習和理解,同時也能培養學生的細胞學研究與創新能力[1]。


      實驗教學中心的細胞生物學實驗教學經過多年建設,已具有相對獨立的體系。為了更好地激發學生的求知欲,培養創新能力,進一步提高開設細胞生物學實驗的效果,實驗中心在原有基礎上增加了創新性實驗教學項目,進一步推動了細胞生物學實驗教學改革。


      2優化實驗課程體系


      2.1注重教學內容的先進性在實驗項目的選材上盡量以動植物活細胞為主,比如實驗中涉及的實驗動物有小白鼠、兔子、雞、蟾蜍等,涉及的植物有黃豆、菠菜、洋蔥等,并將葉綠體分離和線粒體分離等細胞器分離實驗,利用不同方法進行動植物細胞融合等現代細胞生物學研究領域所采用的實驗手段及技術引入本科教學,同時隨著學科的發展,逐年增加新的實驗項目,以便保持教學內容的先進性。


      在實驗教材方面,不局限于某一本固定教材,而是參考較多的最新教材,在給學生講解時,把實驗原理部分涉及的最新知識進行實時更新。


      2.2注重教學內容的綜合性在實驗內容的設計上,注重提高實驗的綜合性。通過一個實驗項目使學生可以掌握多種實驗技術,通過一個實驗現象使學生將多個知識點相聯系。比如通過葉綠體的分離與熒光觀察實驗,既可以讓學生了解細胞器分離的基本原理和操作方法,同時也掌握了熒光顯微鏡的基本原理和使用方法。另外,還對傳統實驗項目的內容進行優化,例如細胞中酸性磷酸酶的定位實驗,增加了對小白鼠的處理因素,從而可以讓學生不僅觀察到酸性磷酸酶在細胞中的分布,還能進行初步的定量分析。


      2.3注重培養學生的動手能力進入實驗室參與教師的科研項目是學生實踐能力提升的一個最直接的方式。為了給學生一個自主發展和實踐鍛煉的空間,實驗教學中心進一步對本科學生開放實驗室,每年都會有一定數量的開放實驗項目讓學生在教師指導下進行申報。在完成開放實驗項目的過程中,學生會自主設計實驗并獨立實施,從而培養了學生的創新思維和實踐動手能力。通過連續的實驗室開放工作,使實驗教學環境得以構建和完善,使學生自主學習的創新型實驗教學模式得以建立[7]。改變傳統的實驗教學模式,樹立“以學生為本”的教育理念,激發學生的創新熱情,全面培養學生的科學作風、實踐能力和創新意識。


      3改進實驗教學方法,激發創新意識


      為了激發學生的創新意識,對實驗教學方法進行了一系列的改進,采用多種教學形式。每次實驗課都要求學生提前認真預習并完成預習報告。在實驗指導教師講解之前,可以讓提前做準備的學生先進行講解,然后由指導教師進行補充說明,這種形式可以督促學生在課前認真預習。在實驗課進行過程中,教師演示實驗后由學生獨立完成實驗,然后對實驗結果進行分析,并書寫實驗報告。教師認真批改實驗報告并在下次實驗開始前進行點評,對于容易出現的問題重點強調。實踐表明,以學生為主體的實驗教學方法可加深學生對實驗原理和操作步驟的理解,培養獨立思考和動手的能力,有助于培養學生的基本實驗技能和素質。


      4改善實驗教學條件,提供創新平臺


      隨著近幾年資金的投入,教學實驗室已經擁有一批裝備良好的實驗設備,如各種特殊顯微鏡、超凈工作臺、低溫冷凍離心機、PCR儀、紫外分光光度計等。實驗教學管理體制較為完善,教師和技術人員責任心強,實驗教學運轉順暢,改革卓有成效,所開實驗較有特色,綜合性強。


      為了提高細胞生物學實驗教學的直觀效果,實驗中心為實驗室新安裝了多媒體教學設備。將實驗項目涉及的相關操作制作成多媒體課件在實驗課上展示,同時盡量搜集一些質量好的實驗操作視頻和實驗相關圖片給學生播放,提高了學生對實驗的興趣,使教學效率和教學質量都得到了很大的提高。


      除了在實驗安排上注重授課時間的高效利用外,通過調整課程教學大綱,使實驗開出率得到保證;利用一些教學質量工程集體項目的平臺改善實驗課硬件條件,以便增加學生的實驗分組。


      5建立完善的實驗考核制度


      進一步完善實驗考核制度。一方面,在教師的引導下使學生能夠按照實驗程序完成基本的實驗操作,得到較為合理的實驗結果,并能提交完整的實驗報告,將這些內容按一定的分數比例計算到實驗平時成績中。實驗平時成績由4部分組成,實驗預習占25%,實驗態度占25%,實驗操作占25%,實驗報告占25%,平時成績占最后總成績的60%。整個實驗教學結束以后,對每位學生進行實驗操作考試,另外還要進行實驗理論考試,2項考核分別占總成績的20%。這種考核方式能夠使整體的教學效果得到保證。另一方面,鼓勵學生在實驗操作過程中盡可能發揮創新探索精神,進行多種實驗方法的探究。學生要想獲得較好的實驗成績,必須嚴格按照實驗要求,每個實驗都要認真完成,每份實驗報告都要認真撰寫。


      6結語


      經過幾年時間的實踐,實驗教學改革受到了學生的認可。學生普遍認為改革后的教學內容和教學方法使他們的各種實驗技能得到了訓練,強烈的責任心和嚴謹的科學態度得到了培養,通過實驗室的鍛煉,體驗了實驗方案設計、實驗方案實施、實驗數據的處理以及實驗報告的撰寫等過程。這種教學模式的改革符合創新人才培養的目標。


      作者:李桂萍等

         參考文獻 

      [1] 王金發,戚康標,何炎明.實行研究性實驗教學 培養學生的研究能力[J].中國大學教學,2005(4):8-9. 

      [2] 屠萍官,吳慶余.生命科學實驗教學體系構建與創新人才培養[J].實驗技術與管理,2002, 19(2): 4-7. 

      [3] 孟慶繁,周慧,逯家輝,等.生命科學創新實驗教學體系的構建與實踐[J].實驗室研究與探索,2006, 25(12): 1547-1549. 

      [4] 王宏英,王偉,陳堅剛,等.細胞生物學實驗教學創新的探討[J].實驗技術與管理,2008, 25(1): 126-128. 

      [5] 陳乃清,宋平,李曉迎,等.改革細胞生物學實驗教學,提高學生綜合素質[J].實驗技術與管理,2002, 19(2): 8-11. 

      [6] 李小燕,劉江東,鄭凌,等.深化細胞生物學實驗教學改革培養創新型人才[J].實驗技術與管理,2011, 28(4): 116-119. 

      [7] 張建平,陳發堂,唐忠.高等院校實驗中心管理方法的探索[J].實驗室科學,2009(3):12-14. 

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