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摘要:在高等教育研究型教育理念的指導(dǎo)下,結(jié)合教學(xué)實踐,并分析了昆蟲生物技術(shù)實驗教學(xué)中存在的問題,本文探索了“基本實驗-自主式實驗-設(shè)計實驗”的研究型教學(xué)模式。這種教學(xué)模式不但可以兼顧傳統(tǒng)教學(xué)模式訓(xùn)練學(xué)生基本實驗技能的功能,還可以培養(yǎng)學(xué)生的自主和創(chuàng)新意識,更能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及團(tuán)隊協(xié)作精神,并增強(qiáng)其思考問題及解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:研究型教學(xué);昆蟲生物技術(shù)實驗;實驗課教學(xué)
昆蟲生物技術(shù)實驗課程是以生物技術(shù)、分子生物學(xué)、蠶桑綜合利用為基礎(chǔ)的一門蠶學(xué)專業(yè)的限修課,是蠶學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)大學(xué)本科階段培養(yǎng)學(xué)生實驗技能、創(chuàng)新能力和協(xié)作精神的優(yōu)秀載體。我們課程組在12年昆蟲生物技術(shù)實驗課教學(xué)改革的過程中,一直試圖探索一種適合于本門課程的教學(xué)模式。以下是我們的研究內(nèi)容與體會。
一、樹立研究型教學(xué)理念
早在1999年,《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》就加強(qiáng)高等教育人才培養(yǎng)工作中提出:高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神,普遍提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)。而在高等教育的教學(xué)環(huán)節(jié)中,最能體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的就是實驗課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中教師是教學(xué)活動的中心,是教學(xué)活動的主體,是知識的傳授者,學(xué)生是知識的接受者。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,傳統(tǒng)教學(xué)模式很難達(dá)到提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的目標(biāo)。研究型教學(xué)是一種新型教育理念,它在教學(xué)中引入科學(xué)研究的基本要素,使傳統(tǒng)的單向知識傳授模式向知識傳授與探索相結(jié)合的模式轉(zhuǎn)變[1]。只有充分認(rèn)識到研究型教育理念的重要性,才能將其貫穿至整個教學(xué)過程中,使學(xué)生充分感受到該門課程的新面貌新氣象,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性和創(chuàng)造性,真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和自主創(chuàng)新意識。
二、以研究型教育理念實施研究型教學(xué)模式
為了切實落實好研究型教育理念,本課題組經(jīng)過充分的研究與討論之后,實施了以下內(nèi)容。
1.與時俱進(jìn),更新實驗教學(xué)內(nèi)容
昆蟲生物技術(shù)實驗課程的主要教學(xué)目的是以昆蟲為主要材料,讓學(xué)生掌握利用生物技術(shù)的原理和方法去解決昆蟲基因工程、昆蟲分子生物學(xué)以及昆蟲綜合利用中所遇到的各種問題。自20世紀(jì)70年代DNA重組技術(shù)建立以來,現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛,實驗教學(xué)內(nèi)容也要在立足以訓(xùn)練學(xué)生操作能力的基本實驗的基礎(chǔ)上,緊跟學(xué)科前沿技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生與時俱進(jìn)的科研意識,因此昆蟲生物技術(shù)實驗教學(xué)內(nèi)容的更新也勢在必然。首先,在總體上強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性,突出生物技術(shù)的基本實驗技術(shù)在昆蟲生物技術(shù)實驗教學(xué)內(nèi)容中的地位和作用,如質(zhì)粒DNA的提取及濃度測定、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備、重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌及抗性篩選、昆蟲幼蟲血淋巴酯酶同工酶電泳、柞蠶絲復(fù)合氨基酸的提取與純化等等。其次,減少重復(fù)性和驗證性實驗,增加設(shè)計性和綜合性實驗,使每個實驗項目有機(jī)的組合在一起成為系列實驗,前一個實驗結(jié)果是下一個實驗的開始,環(huán)環(huán)相扣,提高了實驗教學(xué)內(nèi)容的整體性和系統(tǒng)化。例如在“質(zhì)粒DNA的提取及濃度測定”實驗項目中,同學(xué)們掌握了利用堿裂解法提取質(zhì)粒DNA的方法,以及利用分光光度計法測到其濃度的原理和方法,接下來的實驗就是利用該實驗提取的DNA進(jìn)行“目的基因的電泳分離和回收”,初步培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和科研能力,為獨立完成畢業(yè)論文打下了堅實的基礎(chǔ)。
2.改革實驗教學(xué)方法
研究型教學(xué)的根本目的就是要充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性,因此必須從教學(xué)方法的改革入手,來培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析和解決問題的能力。
(1)活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生興趣從事實驗教學(xué)多年,發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對實驗課的興趣不大,甚至有個別同學(xué)從頭至尾不參與。為了激發(fā)學(xué)生的興趣,每個實驗項目都準(zhǔn)備了一些思考題,實驗課剛開始,先討論上一個實驗的結(jié)果與思考題,同學(xué)們可以充分參與進(jìn)來活躍課堂氣氛;同時,擴(kuò)展一些與實驗項目相關(guān)的知識,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(2)自主式實驗,個人負(fù)責(zé)制實驗實施小班授課,每人一組,自主式實驗,實施個人負(fù)責(zé)制。例如“質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌及抗性篩選”實驗就必須利用之前制備的大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞和所提取的質(zhì)粒DNA進(jìn)行,環(huán)環(huán)相扣,讓學(xué)生感覺到每個環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)差錯,給學(xué)生一定的壓力,并使壓力轉(zhuǎn)化為動力。
(3)設(shè)計實驗,挖掘?qū)W生潛力對于某些綜合性實驗,安排學(xué)生課后進(jìn)行預(yù)習(xí),自己動手設(shè)計,課前分組討論實驗方案,制定可行性分析并與教師溝通后即可實施。例如:“蠶絲復(fù)合氨基酸的提取與純化”實驗,可以用酸法、酶法和中性鹽法進(jìn)行消解蠶絲,但純化的方法也不相同,得到的復(fù)合氨基酸成分亦有差別,而這三種方法所用到的儀器設(shè)備大致相同,在不增加實驗室和教師負(fù)擔(dān)的同時,充分啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,調(diào)動了學(xué)生的積極性,挖掘?qū)W生的潛力,提高了實驗課的教學(xué)效果。
三、研究型教學(xué)模式所面臨的問題及解決辦法
多年實踐結(jié)果表明,研究型昆蟲生物技術(shù)實驗?zāi)J椒浅_m合該門課程,但同時也面臨很多問題。首先,大部分學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了自上而下的學(xué)習(xí)模式,很難一下適應(yīng)這種教學(xué)模式,課題組成員充分考慮到這一點,將一些常規(guī)的驗證性實驗項目安排在學(xué)期前,逐漸過渡到設(shè)計性實驗;其次,教師的執(zhí)教能力與職業(yè)素養(yǎng)也是研究型教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵,教師應(yīng)樹立研究型教學(xué)理念,并將這種理念貫穿至整個教學(xué)活動中;最后,學(xué)校和學(xué)院相關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)亦應(yīng)充分重視,研究型教學(xué)模式最根本的目的是想要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性,這就需要提供一個開放性的、創(chuàng)新的實驗環(huán)境,不拘泥于課堂上的幾個學(xué)時,甚至可以允許學(xué)生隨時出入實驗室,充分利用碎片時間,這就需要加大實驗室管理,老師所投入的工作量也會大大增加,這些都需要相應(yīng)管理部門的大力支持。
參考文獻(xiàn):
[1]李暐,陳英海,孫明禮.研究型分析化學(xué)實驗課教學(xué)模式的探索[J].大學(xué)化學(xué),2012,27(1):19-22.
作者:李群 秦利 劉彥群 王歡 姜義仁 孫影 單位:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院