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生物化學實驗教學創新綜述

2021-4-10 |

一、改革措施

1、對基礎性實驗進行精選、合并與分類

生化實驗按實驗技能可劃分為物質的分離提純及其含量的測定、層析技術、電泳技術、離心技術、分光光度法5類實驗技術,在這5類實驗技術中我們篩選出6個實驗,這些實驗能基本達到該板塊的教學目標。這6個實驗有:酪蛋白的制備、紙層析法分離氨基酸、纖維素薄膜電泳法分離血清蛋白、雙縮脲法測定蛋白質含量、紫外吸收法測定蛋白質含量、酶的性質。這6個實驗所涉及的實驗技術基本涵蓋了上述5類的實驗技能,主要使用了離心機、恒溫水浴鍋、層析缸、電泳儀、紫外分光光度計等常見生化儀器,能夠使學生的基本操作技能得到訓練,達到教學要求。

2、加強實驗的設計性,增強實驗的科學性與準確性

我們根據實驗室現有條件,最大程度地使一些定性實驗達到定量,提高驗證實驗的科學性與準確性。如小麥中含淀粉,酶具有專一性,淀粉酶只能水解淀粉,但是一定量的淀粉酶能水解多少淀粉呢?在酶的特性實驗之后,我們加上了淀粉酶活力的測定這個實驗,這個實驗不僅屬于物質的分離及含量的測定方面,而且還能將這兩個實驗結合起來,使學生既能看到實驗現象,又能得到具體的定數據,二者結合起來,使學生對酶的性質的認識從定性上升到定量理解,而且使實驗內容有一定量的綜合,通過這個實驗也強化了學生使用分光光度計制作標準曲線的方法、掌握了測定酶活力的實驗操作技能,并使學生對酶蛋白濃度與酶活力、酶的比活力的關系及其應用都有了較清晰的認識。

3、提高類實驗注重強化學生的動手能力

在開展前兩項改革的基礎上,我們設計安排了一些操作較復雜、系統性強的提高實驗,以強化學生實驗動手能力。提高實驗主要包括層析類實驗和電泳類實驗兩大系統。層析實驗包括紙層析、離子交換層析、葡聚糖凝膠層析等;電泳實驗包括醋酸纖維薄膜電泳、瓊脂糖凝膠電泳等。在提高實驗中,我們注重啟發學生進行比較。如通過不同的層析實驗后,同學們又結合老師的講解和自己的查閱,較好地理解了不同層析實驗的特點、方法、適用條件等。通過比較,達到了讓學生熟練掌握的目的。為了保證學生掌握好提高實驗的技能,我們對每一個實驗都親自預做,并且在預做過程中有興趣的學生也可以參與進來,共同來摸索更好的實驗條件,共同來解決實驗過程中可能出現的問題,這樣更激起了學生的興趣,形成了一個良性循環。在實驗過程中,盡可能地對每一步都進行詳細講解、對學生的操作嚴格要求,取得實驗的預期結果,達到良好的教學效果。

4、增加探索型實驗,培養學生的創新能力

“探索型實驗”是學生通過自己的準備、實驗,在老師的引導下,能夠綜合得出結論。這是針對驗證型實驗而講的。通過增加這類實驗,極大地增強了學生的探索精神,有效避免了學生被動做實驗的現象。因為這樣做是實驗在前,結論在后,并且所要得出的結論是實驗之前所未知的,而且結論是學生親手實驗所得到的,在實驗中學生始終都處于主體地位,因此這類實驗能夠極大地提高學生的積極性,充分調動學生的求知欲。

5、教學形式多樣化,充分發揮學生的主動性

(1)改進實驗準備的方法

傳統實驗教學中,實驗準備工作在課前都已由老師準備好。包括樣品的處理與預處理、試劑的配制、儀器的調試等。學生進入實驗室后對整個實驗不甚了解,實驗基本是按照老師已準備好的步驟進行的,根本不去想為什么。有些甚至也不動手,而是由同組的學生做,做完后他把實驗結果記錄下來,整個實驗根本學不到知識,動手能力也得不到鍛煉。因此,我們在實驗的準備上進行了嘗試性的調整,讓學生自己準備試劑、調試儀器等。我們發現,由學生在老師的指導下親自準備實驗會有很多好處,如學生在準備實驗前必須預習實驗內容,這樣做實驗前不會一無所知;學生學會了思考。學生會想為什么要這樣做,換個方法行不行,充分調動了學生做實驗的積極性,取得了良好的實驗效果。通過實驗,學生對理論知識也產生了濃厚的興趣,有了一個非常好的良性循環。

(2)改進教學方式——先做后講

生化實驗大多以驗證性實驗為主,實驗課一般也是由老師先講,講完再做,學生往往對實驗的興趣不大,并且對實驗的印象也不深。為此,我們反了過來,由學生先做,做的過程中觀察實驗現象。實驗結束后,由學生對所觀察到的現象進行討論,并且總結規律,最后由老師進行點評、歸納,最后做提高性的講解。在這個過程中,學生充分體會到了自己做為學生的主體地位,并且體驗到了獲得知識的成功。這種由生動直觀的現象觀察到抽象理論的形成過程,是符合人們認識規律的,能夠取得良好的教學效果。

(3)鼓勵學生有質疑的精神

在實驗教學過程中,大多數的實驗步驟是清楚地寫在實驗指導書上的,學生一般都是按照實驗寫好的步驟來做的,很少懷疑自己的實驗結果對不對,即使是比較常規的錯誤,也沒有好好思考。我們在教學中可以多鼓勵學生要思考自己的實驗結果是否是合理的,對于提出疑問的同學要大力表揚,可以激發同學們的思考興趣。如在做總糖和還原糖的測定實驗中,實驗步驟中總糖提取中寫的是取面粉3克,但到最后進行吸光值的測定時,結果都比較大,就有學生提出疑問,經過討論,我們鼓勵他按自己的想法去再做一遍,最終得到了比較理想的實驗結果。不管學生提出的問題是大是小,是簡單還是復雜,我們都應鼓勵他進行積極的思考,按自己的想法再做,直到他解決問題為止。在這個過程中學生進行了真正的思考,獲得了真正的提高。

(4)利用多媒體教學

傳統的實驗教學都是簡單講解實驗原理,然后學生按步驟進行,這樣的方法在簡單的實驗中還可行,但對于一些難理解的實驗和沒有條件開設的實驗,這樣的方法是沒有什么效果的。對于難理解的實驗,我們完全可以利用先進的電教媒體,讓學生有較直觀的認識,如對于層析技術中的分配系數。對于沒有條件開設的實驗,如薄層層析、離子交換層析、親和層析等,我們也可以通過觀看錄像讓學生明白各種層析方法之間的區別。像分子雜交、重組DNA技術等生物化學實驗的新方法、新技術及生物化學的發展前沿,我們也可以通過看錄像來了解。

6、優化考核評分體系

通過最終的考核評分,老師可以了解學生對技能和其所涉及的知識的掌握程度,了解學生知識結構中的弱項,及時得到反饋,不斷地總結經驗教訓,改進教學方法,取得更好的實驗教學效果。在評分體系中,我們將生化實驗成績分為“平時成績”(包括實驗預習、實驗操作、實驗報告)、“期末考核”(包括理論口試、實驗準備、操作考核)。期末總成績按平時成績占50%,期末考核占50%進行核算。這樣的考核體系可以系統地、客觀地反映和評價學生對知識的掌握情況和實驗操作的能力。

二、結語

生物化學實驗是生物專業一門非常重要的專業基礎課程,關系到后期多門課程的學習。以上是本課程教學中的幾點體會,希望有助于提高教學效果和教學質量,給學生打下堅實的基礎。

作者:劉萍 單位:洛陽理工學院講師環境工程與化學系

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