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1設(shè)計綜合性實驗時,應以理論知識和實驗技能為基礎(chǔ)
在做“基因組DNA的提取與鑒定”實驗時,首先是學生已經(jīng)學完核酸這一章節(jié)的理論知識,對DNA的基本知識有所了解;其次是學生已經(jīng)做過一些生物化學的基本實驗,已經(jīng)掌握了此次實驗所需的一些基本操作技術(shù)(包括低溫超速離心機的使用、微量加樣器的使用、勻漿器的使用、恒溫水浴鍋的使用等),在教師指導下能夠順利完成該綜合性實驗,能夠達到預期的教學目的。但是如果在設(shè)計綜合性實驗時,沒有考慮到上述因素,比如在做PCR擴增時,由于學生對引物的設(shè)計、PCR循環(huán)儀的基本操作等都是初次嘗試,十分陌生。由于超過學生的能力,教師指導時就有力不從心的感覺,實驗效果較差。所以設(shè)計綜合性實驗時,要慎重考慮學生的現(xiàn)有基礎(chǔ)知識和操作能力。
2學生參與綜合性實驗的全過程
2.1選題
選題時應該考慮其可行性、創(chuàng)新性、實用性及綜合性。然后通過查閱大量的參考文獻,確立綜合性實驗的題目。
2.2議題
題目選定后,需要確立技術(shù)路線。設(shè)計實驗時以宿舍成員為單位進行,讓學生通過反復的論證,遞交一份比較完整的設(shè)計方案。同時制作成PPT,每組選派1~2名學生進行演講,整個演講完畢后再次進行總結(jié),如:對本次實驗的目的、原理、實驗步驟和意義,所需的實驗儀器及器材,實驗中可能遇到的問題要做到心中有數(shù)。
2.3準備實驗
學生要積極參與實驗準備工作。以外周血DNA的提取為例,在實驗準備中需做以下工作:RBC裂解液PBS的配制,DNA提取液TES的配制,飽和酚-氯仿-異戊醇的配制,氯仿-異戊醇的配制,10%SDS的配制,蛋白酶K的配制,2ml及1.5ml塑料離心管的高壓滅菌,1ml、500μl、100μl及20μl加樣槍頭的高壓滅菌,以及微量加樣槍的紫外照射等。
2.4積極參與預實驗
每組安排1~2名同學和實驗教師一起進行預試驗,再一次明確實驗設(shè)計的基本思路和整個操作步驟。實驗結(jié)束后提出下列思考:本次實驗成功的經(jīng)驗是什么?還需要從那些方面來加以補充和完善?通過總結(jié)成敗經(jīng)驗,來進一步促進實驗教學質(zhì)量的提高。
3實驗教師應該明確綜合性實驗的整體思路
3.1指導綜合性實驗的教師應該具備一定的專業(yè)素質(zhì)在實驗教學工作中引入新的教學理念,比如將“循證理念教學法”“PBL法”“CBL法”等引入實驗教學實踐中,以便教師與學生之間形成良好的互動關(guān)系。
3.2實驗教師做好備課工作實驗教師通過備課,能夠進一步明確實驗目的、實驗原理、實驗設(shè)計步驟,實驗中應該注意的問題。只有這樣才能在實驗過程中處于主動地位,更好的指導實驗。
3.3實驗教師應該具備超強的實驗技能便于在實驗過程中正確指導學生,糾正學生的操作,以保證實驗的順利進行。
3.4實驗教師課前要深思熟慮假設(shè)一些在實驗中可能遇到的問題,以便及時地給予解答。
3.5實驗教師要預先進行1~2次的預實驗由于綜合性實驗的成敗涉及很多方面的因素,因此實驗教師在認真?zhèn)湔n的同時,預試驗的成敗起著舉足重輕的作用。比如外周血基因組DNA的提取實驗,正確的結(jié)果應該是:在紫外凝膠成像儀顯示一條條整齊、清晰可見的灰白色條帶。但是假如學生在整個制備DNA的過程中由于操作技術(shù)不熟練(包括振蕩過于劇烈、微量加樣器使用方法掌握不當、漂洗不徹底等),結(jié)果會造成條帶模糊不清,并有蛋白質(zhì)等雜質(zhì)出現(xiàn)在條帶中,從而干擾實驗結(jié)果,使后續(xù)的實驗無法正常進行。因此預試驗的目的是:對于實驗過程中容易出現(xiàn)的意外或易忽視的操作環(huán)節(jié)反復探索,掌握其規(guī)律性,以便在課堂上能及時提醒學生,對于一些意外情況給予正確的引導,作出合理的解釋。通過上述環(huán)節(jié),才能取得實驗過程中的主動權(quán),實現(xiàn)課堂實驗全過程的控制。
4進行實驗總結(jié)和實驗效果調(diào)查
4.1問卷調(diào)查實驗完畢后,對本班72位學生進行了實驗效果的問卷調(diào)查,具體調(diào)查內(nèi)容見下。問卷調(diào)查結(jié)果顯示:有55.5%的同學對綜合性實驗感興趣(40/72);65.3%的同學明確實驗目的及意義(47/72),58.3%的同學認為該實驗極大地提高了對理論知識的理解(42/72);51.4%54.2%的同學認為此實驗極大地提高了學生解決問題、分析問題、科研思維能力(37/72和39/72);可見,綜合性、設(shè)計性實驗有助于學生全方位的發(fā)展。
4.2實驗總結(jié)實驗完畢后,再利用2個理論學時對本次實驗進行總結(jié),歸納如下。如何提高實驗教學質(zhì)量和改進實驗教學方法?是一個值得每位教育工作者深思的問題。綜合性、設(shè)計性實驗正是因問而生的,通過這一實驗的實施,不但初步建立了學生的科研思維能力,同時也極大地提高了學生分析問題、解決問題的能力。因此,本文希望通過總結(jié)生物化學綜合性、設(shè)計性實驗課的經(jīng)驗,為今后的實驗課改革提供一點啟發(fā)和思路,不斷提高實驗教學質(zhì)量。
作者:安方玉劉雪松楚惠媛李雪燕陳徹陳雪娟楊雅麗張艷霞單位:甘肅中醫(yī)學院