许晨波 关亚群 张景萍 陈 艳 库热西·玉努斯
(新疆医科大学基础医学院生物化学教研室,新疆 乌鲁木齐830054)
学生的素质教育和创新能力的培养是永恒的教育主题,知识经济呼唤创新人才的出现。创新意识和创新能力的培养,造就创新型人才,可在实验过程中通过动脑、动手实现。而实验是科学创新的根本。因此,加强生物化学实验教学改革,培养学生的创新精神、创新能力和科研能力,已成为生物化学实验教学改革中的热点问题。为此,我们从起点高,基础好的七年制本硕连读班入手,在生物化学实验教学改革方面做了一些有意的探索和尝试。
在生物化学实验教学改革研究和实践中,确立“紧跟学科发展,培养创新精神,提高学生综合素质”的教学改革目标,在生物化学实验教改过程中贯穿以培养学生创新能力为主线,坚持教学与科研相结合,创造条件让学生早期参加科研活动,将创新思想的培养与学生动手能力培养相结合,注重学生个性发展,实验内容的设置与学生科学实验技能训练相结合,以形成持续发展的教学潜力。
由承担国家自然科学基金的主持人做系统讲解,内容包括:科研课题选择,现代分子生物学实验技术的掌握,动物模型制作、RNA提取、RT-PCR、分子克隆、结果分析、统计学处理等方面分别对所有学生进行培训,为进行系统实验做好准备。这样学生不仅开阔了眼界,同时也提高了学生实验设计能力和分析综合能力,而且逐渐熟悉科学研究的基本方法,为今后选题,顺利开题提供了良好的思路,也为今后参加科研工作打下良好的基础。
实验教学的计划是紧紧围绕理论教学而制定的,实验教学仍然强调对理论知识的补充、验证和说明,验证理论知识的正确性以加强对理论知识的理解。生物化学实验教学也不例外,其内容少创新多验证,少定量多定性,因此在实验过程中很少主动思考,只是按照实验指导“照方抓药”就可以了,这些错误认识直接影响了学生实验技能的提高和创新能力的培养。因此,实验教学内容的改革是影响教学效果的重要因素之一。根据生物化学实验技术的发展,我们在实验内容的改革上遵循新颖性、系统性、连贯性、层次性和设计性的原则,从验证性向综合性、自主性、设计性和研究性等学生创新能力培养的实验上过渡,使实验内容更加符合生物化学实验技术和方法的发展要求,内容的分布更加趋于合理。对于七年制本硕学生的整体英语水平较好,我们采用“中、英文结合讲解”的教学模式,对简单的内容用英文讲解,而对实验原理和操作注意事项等复杂的内容用中文解释,以便实验顺利进行[1],另外我们还有目的地将“探究法”[2]融入七年制本硕学生的生物化学实验教学中。
自主性实验教学模式是改变学生对生物化学实验教学认识,加强实验技能的培养,全面提高学生创新精神、团队精神、创新能力和科学素养的重要途径。自主性实验是指实验方案自主设计、实验材料自主培养、实验试剂自主配制、实验进程和实验时间自主安排的综合性实验。具体做法是:学生通过查阅资料,进行实验设计和流程的选择,采用经典DNCB复合5%乙酸灌肠制作大鼠溃疡性结肠炎动物模型后脱颈椎处死大鼠,开腹剪取大鼠结肠(自直肠5-8cm段)锡箔纸包裹液氮冻存;RNA提取采用经典的Trizol法提取大鼠结肠组织的总RNA,测定浓度、纯度并进行琼脂糖凝胶电泳鉴定;以1.0μg总RNA为模板,在AMV逆转录酶作用下逆转录成cDNA,总反应体系20ul。以cDNA为模板用β-actin、IL-6特异的引物扩增29个循环,并进行琼脂糖凝胶电泳运用凝胶成像仪进行光密度扫描,扫描结果进行统计学处理。书写实验报告,进行结果分析,详细讨论实验结果。自主性实验教学过程中学生可以全面经历实验技能和科学研究的思想、方法的锻炼,亲身感受到每个实验环节的重要性,使学生独立开展实验工作的能力得到全面的培养。因而,自主性实验教学模式实现了实验教学活动由“教”向“学”的转变,真正实现了以学生为主体,自主活动和主动探索的实验教学活动。通过调研,阅读学生实验报告和综述发现:有80%以上的学生通过自主性实验开展,实验目的明确,达到了启发学生思维,培养学生分析问题和解决问题的能力,及科学思维和创新能力。
研究性实验是学生实验与教师的科研相结合的实验教学方法,是一种教学、科研、实践三结合的模式。具体做法是:第一,指导教师根据自己的研究课题,提出研究的方向、主题或关键词,向学生介绍这些研究主题的基本情况,回答学生的相关问题。学生根据自己的兴趣自由选题。第二,指导教师向学生讲授文献查阅的方法、途径和技巧。学生根据研究性实验的要求,查阅相关的文献。查阅文献的过程是对学生获取、整理、分析和利用文献的培养和锻炼。第三,在教师的指导下,根据选题和研究方向和实验室的条件,设计研究方法和路线。在此过程中,指导教师要对研究方法和路线进行严格的审查和科学的论证,保证研究方法和路线的科学性和可操作性。第四,学生在教师指导下独立自主的进行实验操作。在实验环节中,学生不但要进行动物的培养、试剂的配制,还要正确使用相关的仪器,对实验过程中出现的问题要正确分析,并及时进行实验总结。总结实验结果、撰写科研小论文。这样可以培养锻炼学生分析实验现象,总结实验结果,撰写实验论文的能力。总之,引导学生用已有知识处理解决问题,使学生在解决问题的过程中感受到自己智慧的力量,体验到创新成功的快乐,从而激发学生的问题意识,培养创新能力[3]。
通过探索和尝试,我们深感学生创新能力培养的必要所在,但还需要不断创新求异,实现科教兴国和人才强国的战略要求。
[1]张丽萍,吾齐昆,蒲红伟.七年制医学生生物化学实验双语教学实践与探讨[J].西北医学教育,2008,16(4):770-771.
[2]童红梅,靳彩虹.探究法在生物化学实验教学中的应用[J].卫生职业教育,2010,28(17):108-109.
[3]余红卫,谢志浩.注重实验教学环节改革提高遗传实验教学质量[J].高等理科教育,2003(4):96-99.