王茁,袁宁
(陕西学前师范学院生物科学与技术系, 陕西西安 710100)
实践教学模式的应用一直是高校教学过程中的重要组成部分和具体表现形式,同时也是一个较为薄弱的环节。随着社会对人才质量要求的不断提高,高校人才的培养要求体现为更高的综合素质教育,因此重视实验课程教学改革是培养高素质创新人才所必须的[1-2]。“生物制品分析与检验”课程是生物技术及应用专业的主要专业课程,实践应用性强,它是以“生物化学”、“分子生物学”等课程为基础发展起来的一门综合性课程,这门课程实践教学的直接体现形式是实验教学,实验的设计性、创新性等综合运用已经成为培养出具有良好的科学素质、较强的创新意识和实践能力的生物技术高级专门人才的重要指标。
长期以来,中国大学教育形成了以课程的知识生产为目标,以系统掌握课程专业知识为人才培养价值取向,以课程的知识传授为工具的教育教学模式,它注重课程知识体系,轻实践能力;重知识传授,轻社会需求[3]。而在实际教学中,成绩的高低并不能全面反映学生的综合素质,高成绩学生不一定能满足实践操作中的需求。应试教育不注重实际能力培育的弊端使培养出来的学生缺乏职业素质,实践技能和解决现场问题能力薄弱,工作适应期偏长。生物技术及应用专业要求学生实践能力高、动手能力强,上岗就能进行实际操作。而现实的人才培养模式却不能满足社会对技术人才的需求,具体到“生物制品分析与检验”这门课程,应用型教学存在的主要问题有以下三点:
“生物制品分析与检验”课程与其它专业课程相比,经费投入较高,实验环节复杂,而设计性、创新性实验的设计是教师应当在教学中大力提倡和引入的,但是实际教学过程中却不能很好的开发学生的动手实践能力,培养出具有良好的科学素质、较强的创新意识和实践能力的生物技术高级专门人才[4]。因此,需要加大对教师专业素质的培训与实践能力的提高。
由于实验经费方面的投入相对不足,实验室建设和仪器设备更新滞后于科学技术的发展。有些精密仪器的使用有待进一步细化、培训,对仪器的保养不当也会造成实验设备的损毁。由于药品的购买力有限,有些实验项目被迫撤换或是“化繁为简”, 实验内容开出率较低,同时也大大降低了教师、学生对实验课的热情和重视度。
由于学校实验室建成时间短,多媒体技术的应用不能很好的普及,对于课程中大量视觉信息如:厂区的规划、厂房的设计、无菌实验室的操作等均只能从挂图中了解,不能很好的立体效果的让学生产生感性认识。
针对生物技术及应用专业学生特点和本学科的研究重点,笔者提出“自主探究——问题发现——实验设计——自评互评”的实践教学模式。
自主探究是指实验课教学中教师引导学生完成被动学习到主动探究的角色转换,让学生积极参与到实践环节的设计中,明确他们是实验主体,而不是由教师带领学生,有一学一。如测定苹果的褐变值,关于定量的方法多种多样,学生可根据实验室现有试剂和仪器,并依据组员间配合的熟练程度来选择分光光度法、高效液相色谱法、薄层色谱法等检验方法,这样不仅培养了学生的实践操作能力,也提高了实验结果的正确性,全面提高实验效率。
在自主探究的基础上,学生在实验设计中逐渐发现问题,如温度的把握、酶的选择、酸碱值的确定、酶失活的条件、定性定量的方法等,他们遇到瓶颈问题时会主动寻求问题的出口,包括询问教师、查找资料、转换思维、主动探究等,直至问题解决。
在确定实验条件和思路方法后学生需要进行具体实验操作,这时教师要积极鼓励学生设计、创新实验,可分小组进行,为了达到最佳的实验效果和最简便的检测方法,学生设计出实验流程的雏形,最后由教师进行方案的审核与修改、确定。如胰蛋白酶的活力测定,学生经过讨论设计,每组都有不同的方案设计,如定点测定法、持续测定法,酶促曲线法等,由教师修改、确定方案后可让学生按照自己的设计思路完成实验。
这是实践教学的最后步骤,也是非常重要的教学环节之一。学生通过将本组的实验信息如完成情况、数据分析结果、得出的实验结论等真实的反映在实验报告上,并相互交换、交流实验设计、操作中的成败经验、心得,鼓励学生提出新的问题和设计思路。这大大加强了学生间团队合作及交流互动能力,起到集思广益,举一反三的效果。
教师在实践教学中可适当增加教学评价环节,如操作环节的评价(如表1)、实验报告的评价等,以增加学生学习的主观能动性。
由教师设计实验评价体系表格[5](表1),为学生自主探究设计性实验时提供理论依据。
表1 实验设计评价表
通过复习葡萄糖性质与杂质类型、检查方法等理论知识,让学生自主探究一般杂质、特殊杂质检查的步骤,包括氯化物、硫酸盐、铁盐、砷盐检查等。学生在对实验思路的整理过程中发现问题,如铁盐检查有四种方法,具体用第几法更为合适;氯化物检查的实验条件是稀硝酸还是稀盐酸;古蔡法操作时加锌粒的顺序;溴化汞试纸的变色范围等等。待问题整理齐全,可分小组进行讨论,查找资料、询问教师、做预实验等,直到问题解决。
设计实验是实践教学中最关键的环节,学生可根据实验室现有实验仪器、设备及药品自行设计实验方案,如古蔡法中没有验砷瓶时可拿烧杯、橡胶管及纳氏比色管代替;铁盐的检查可以根据含铁盐的限量运用第一法或第四法等。让学生在操作中体会实验的科学性和严谨性,在失败中找寻原因并重新确定实验方案。
当学生分组完成葡萄糖的杂质检查时,可引导他们探寻对蛋白质的检查、炙灼残渣、含氮量的检查等,提高学生创新性思维能力。
最后的自评互评环节,可让学生充分交流、分析总结实验成功的经验或失败的教训,并归纳出一套杂质检查的最佳方案,供学生相互借鉴参考。最后提交实验报告,教师根据其实践操作、实验设计、实验数据和实验报告等综合判定。
近年来,许多教育工作者都在不断尝试、探索和实践适合自己的教学模式:如多元智能理论设计[6]、学生四位一体实践教学模式、“三习”一体化实践教学模式等等[7],均取得了良好的教学效果。针对现今社会对应用型专业人才的需求,迫切需要发展学生的实践动手能力,解决问题能力和创新性思维能力。从生物技术及应用专业学生就业形势来看,多进入生物制药公司、企业,从事生物制品的安全性检验工作,这要求教师在实验课的教学中更加注重实践能力的培养,本研究提出的“自主探究——问题发现——实验设计——自评互评”的实践教学模式,能够充分调动学生的主观能动性,让他们在实验过程中化被动接受为主动参与,在团队的积极协作下提出实验方案,按照方案要求主动地验证实验思路,在完成过程中发现问题、解决问题,进一步培养学生对生物制品检验中各项操作的科学性和严谨性。
在实践教学模式的应用中,教师要根据所教授的课程、学生特点、教学环境、实验条件等实际情况,因材施教、因地制宜地进行选择才能达到事半功倍的教学效果。总之,教师要不断努力去探索各种教学模式,并不断吸纳新知,充实内涵,使之更好地为提高教学质量和培养高素质人才服务。
[参 考 文 献]
[1] 裘兴国.建构信息交互交融模式于生物教学[J].电化教育研究,2008(8):94-96.
[2] 马希良.谈谈教具出示的时机及应用的原则[J].青年教师,2006(1): 12-13.
[3] 张秋金.充分发挥动物标本馆作用培养学生的综合素质[J].福建高教研究,2001(5):69-70.
[4] 高志伟.浅谈当前生物教师如何才能适应课改的需要[J].中学课程资源,2008(6): 11-21.
[5] 徐彦.程序教学模式在生物教学中的应用[J].宁德师专学报,2009(21):204-207.
[6] 刘庆国.多元智能理论在生物教学中的运用[ J].中学生物学,2005(21):23-25.
[7] 乔孟涛.师范类专业学生四位一体实践教学模式的探究[J].河北农业科学,2010,14:152-153.