黄坤艳
摘 要 为了提升教学效果,培养学生综合实验技能,对细胞生物学实验教学进行了四个方面的改革,包括优化实验项目、改进实验手段、改变实验形式和改革考核方式,取得了良好的成效。
关键词 细胞生物学实验 教学改革 成效
中图分类号:G642文献标识码:A
生命科学是实验性科学,实验推动了理论知识的发展,也是验证和运用理论知识的途径。实验课是生命科学教学工作的重要组成部分,是锻炼学生动手能力、培养创新意识、增强科研素质的主要方式,实验课的质量对于学生的生物学技能起着决定性作用。细胞生物学是生命科学的基础课,与生物化学、遗传学、分子生物、微生物学、发育生物学等学科有着密切的联系,其实验方法和手段多样,可以广泛应用到其他课程中,是研究生命科学的重要技能之一。为了进一步提高实验教学效果,我们对细胞生物学实验教学的各个环节进行了全面改革,包括实验优化实验项目、改进实验手段、改变实验形式和改革考核方式,有效激发了学生的学习兴趣,提高了综合能力。
1优化实验项目
实验项目是实验教学的核心,决定着对学生实验技能的培养,还影响学生对课程基本理论的理解。好的实验项目不仅有助于提高学生对实验课的兴趣,更能激发他们对科学研究的向往,调动他们的参与意识、动手欲望和思维热情,从而更加主动高效的参与学习。为此我们对实验项目进行了精心改造,将原来基础性、验证性项目占主体的实验体系转变为综合性、设计性、创新性项目为主的新体系。具体做法是:首先,对于必须保留的经典的基础性实验,在原实验基础上进行扩充,使用新仪器、增加新内容。如细胞骨架的观察,在考马斯亮蓝染色普通光学显微镜观察的基础上增加了免疫荧光染色,通过荧光显微镜观察。不仅让学生学会了荧光标记方法和使用荧光显微镜,对荧光成像有了感性认识,还加深了学生对课本内容“间接免疫荧光标记”的理解,由原来的简单的基础性实验升级为一个中等难度的综合性实验。其次,将综合性实验进行创新,改造成设计性实验。如细胞融合实验,实验指导上以鸡红细胞为材料、用化学试剂PEG融合,然后光学显微镜观察。改进后,实验材料不再统一,而是让学生自行设计实验,选取两种不同的细胞,融合方法增加了电融合,比较两种方法的融合率,并且将融合后的细胞继续培养,观察结果,这样大大提高了学生的兴趣,激发了参与实验的热情。第三,将原来分散的单个实验合并成一个连续的整体实验,前一个实验是后一个实验的基础,其产物作为后一个实验的材料,只有把每一个实验做好,才能完成整个实验。如动物细胞培养实验,我们把原代培养、传代培养、冻存与复苏、死活细胞的鉴别等独立项目设计成一个连续的综合性大实验,从原代培养开始,各组使用自己的材料一直到最后。全程需要严格的无菌操作,有一个环节造成污染就会全盘皆输,因为一个实验失败,后面的实验就没有材料可用,这样就极大地提高了操作的规范性,有助于培养认真严谨的实验态度。
2改进实验手段
采用多媒体教学,通过图片、视频等展示实验的原理、过程和结果,使课堂更加生动和直观。建立了虚拟仿真实验室,利用3D 数字化系统、多传感交互技术、高分辨率显示技术等数字手段模拟难以现实操作的实验,营造逼真的实验效果,拓宽了实验领域,增强了教学效果,开阔了学生视野,培养了科研兴趣。
3改变实验形式
在保留集体实验的基础上增设了开放性实验,围绕一个研究题目,如“细胞凋亡的诱导与检测”,由学生自己选择实验材料,设计实验方案,拟定实验步骤,从配制试剂到诱导凋亡和检测都由学生独立操作,教师负责审查、监督和指导,实验结果以论文的形式提交。这样不仅让学生学会了实验设计,掌握了基本的实验技能,还熟悉了科研论文的写作,锻炼了全方位的能力,为以后开展毕业论文打下了基础。
4改革考核方式
考核是教学的重要环节,是衡量知识和能力的标准,以前实验考核的主要依据是实验报告,难以客观公正的评价学生的实验能力。为了适应新的实验教学内容、方法和形式,我们将实验考核分为三个方面,一是实验设计能力,根据设计性和开放性实验的步骤量化,占30%;二是实验操作能力,根据实验结果量化,占30%;三是综合科研能力,根据实验结果分析和论文写作情况量化,占40%。这套考核体系覆盖了实验的全过程,涵盖了所有的教学目标,基本能客观、公正、全面的反应学生的实验水平,能促进学生积极主动的参与实验,推动实验课有效开展,全面提高学生的综合能力。
5改革取得的成效
经过三年的改革与实践,细胞生物学实验取得了良好的教学效果。首先,学生参与实验的积极性大大提高。为了得到理想的实验结果,同学们积极主动的探讨切磋、查阅资料,认真对待实验的每一个环节和每一个细节,实验报告也完成的认真细致。其次,学生的实验能力全面加强。能熟练的进行常规试剂配制和仪器使用,了解实验设计、步骤规划、结果分析等的思路,基本具备了独立开展实验的能力。第三,学生的综合素质极大提升。严谨、求实的实验操作有助于学生养成良好的实验习惯,开放性实验培养了了同学们的创新意识以及分析问题、解决问题的能力。第四,学生的科研热情被激发。独立的开展实验让同学们对科研有了初步的体验,有的学生在实验中找到了自己的兴趣点,确立了未来的研究方向。科研论文的写作甚至见刊,让他们有了成就感,感受到了科研的乐趣。
6结语
实践表明,不同的教学方式会得到截然不同的教学效果,教学改革需要持续的探索,不断更新教育观念,提高自身素质,深入教学的方方面面,以便全面深入的提高教学效果,从而培养出创新型的高素质复合型人才。
参考文献
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