申紅 王俊剛 劉玉 何曉輝
摘要:依據(jù)高校教育改革的深入和創(chuàng)新素質(zhì)教育的全面推進(jìn),針對動物生物化學(xué)實驗教學(xué)實際情況,進(jìn)行了改革探索研究。主要通過大學(xué)生研究訓(xùn)練計劃(SRP)項目和畢業(yè)論文于實驗教學(xué)中的實施,使之互相影響并促進(jìn)動物生物化學(xué)實驗教學(xué)改革,其旨是發(fā)揮實驗教學(xué)的作用,提高學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力,為國家培養(yǎng)合格人才。
關(guān)鍵詞:動物生物化學(xué) 實驗教學(xué) SRP 畢業(yè)論文 改革
《動物生物化學(xué)》實驗課程是動物醫(yī)學(xué)和動物科學(xué)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,既具有基礎(chǔ)性,又具有前沿性,是研究生命活動變化規(guī)律的學(xué)科,對驗證和鞏固動物生物化學(xué)理論知識,掌握動物機(jī)體內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)機(jī)制并且運(yùn)用動物生物化學(xué)實驗原理和方法來診斷、治療和預(yù)防疾病等都有非常重要的作用,目前的動物生物化學(xué)實驗教學(xué)模式只是注重理論課程內(nèi)容的復(fù)證,同時也在響應(yīng)國家要求培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型高水平創(chuàng)新人才的號召,進(jìn)行動物生物化學(xué)實驗的優(yōu)化組合,更新替換陳舊實驗內(nèi)容,對本科生開放一些實驗室,雖然起到了一定的作用,但還是不能滿足于學(xué)生主動性和創(chuàng)造性的全面發(fā)揮。因此,本實驗室針對動物生物化學(xué)實驗課程進(jìn)行了更深層次的改革探索,首先將動物生物化學(xué)實驗教學(xué)從以前的理論教學(xué)中分離出來成為一門獨立的32學(xué)時的實驗課程,對以前的實驗項目進(jìn)行大幅度刪減,替換一些重復(fù)的和與學(xué)生創(chuàng)新性結(jié)合不緊密的實驗項目,增加了適應(yīng)學(xué)生創(chuàng)新和實踐思維發(fā)展的綜合設(shè)計性的大實驗,同時把大學(xué)生訓(xùn)練計劃(SRP)項目和學(xué)生畢業(yè)論文納入到實驗教學(xué)中,使兩者相互促進(jìn)提高并融為一體,影響且促進(jìn)實驗教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)改革,一方面可以滿足理論課程需求并且使之提高,另一方面也提高了低年級農(nóng)科類本科學(xué)生的專業(yè)興趣及創(chuàng)新和動手能力,對學(xué)生今后走向工作崗位,勝任相關(guān)工作與獨立開展科學(xué)研究都具有非常重要的作用。基于此,本文就動物生物化學(xué)實驗課程的教學(xué)改革實踐進(jìn)行了探索性的分析。
一、加強(qiáng)大學(xué)生訓(xùn)練計劃(SRP)項目于實驗課中實施,促進(jìn)實驗教學(xué)改革
為提高學(xué)生創(chuàng)新和實踐的能力,使SRP項目融入實驗教學(xué)課堂,首先使大學(xué)生實踐訓(xùn)練計劃(SRP)項目的內(nèi)容與實驗課進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,通過SRP項目的實施推動動物生物化學(xué)實驗課程教學(xué)發(fā)生相應(yīng)調(diào)整改革,大學(xué)生訓(xùn)練計劃(SRP)項目的啟動實施要求動物生物化學(xué)實驗課程進(jìn)行相應(yīng)的改革從以下幾方面陳述。
首先,改變以前課前教師為主體,準(zhǔn)備好實驗所需的試劑、器材和實驗所需要的設(shè)備,然后在學(xué)生動手做實驗前,教師詳細(xì)講解實驗的原理、方法和操作步驟等實驗內(nèi)容后再讓學(xué)生被動的進(jìn)行實驗操作,使學(xué)生按照醫(yī)生的“照配方抓藥”的上課模式進(jìn)行的實驗訓(xùn)練操作,轉(zhuǎn)換成學(xué)生為主體,積極參與到實驗教學(xué)準(zhǔn)備中,不但滿足了學(xué)生掌握實驗技能的渴求,也體現(xiàn)了學(xué)生的主人翁地位,因此,通過這種上課模式的轉(zhuǎn)變,既加強(qiáng)學(xué)生主動申報SRP項目的積極性使其有目的參與到實驗教學(xué)準(zhǔn)備中,又滿足了學(xué)生為申報SRP項目需要掌握大量實驗技能知識的渴求,同時也推動了實驗教學(xué)的改革朝著有利學(xué)生發(fā)展的方向進(jìn)行。
其次,設(shè)計實驗課內(nèi)容與要SRP項目有機(jī)結(jié)合,根據(jù)動物生物化學(xué)實驗大綱要求的教學(xué)內(nèi)容,靈活的安排先后順序,使學(xué)生逐漸適應(yīng)從簡單到復(fù)雜的一個過渡,使內(nèi)容從基礎(chǔ)到綜合再到創(chuàng)新性實驗進(jìn)行逐步提高,使學(xué)生也能從易到難,有一個逐步適應(yīng)的過程,讓學(xué)生在這個過渡過程中把將要申報的SRP項目的內(nèi)容和整個實驗有機(jī)的結(jié)合在一起,使學(xué)生在實驗課中的學(xué)到的技巧促使大學(xué)生訓(xùn)練計劃(SRP)項目申報成功,反過來SRP項目的內(nèi)容也影響并推進(jìn)了實驗內(nèi)容快速改革,順應(yīng)了該實驗課程改革發(fā)展以及社會對創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需求。
實驗課程開始時,先讓學(xué)生做簡單的基礎(chǔ)實驗,從最簡單的配制試劑和洗滌實驗儀器開始,接著訓(xùn)練學(xué)生正確的使用各種型號微量可調(diào)移液槍、移液管、電子天平和離心機(jī)以及分光光度計的使用及注意事項的使用等。比如,通過實驗項目中的血液葡萄糖含量測定,使學(xué)生用實驗得出的血液葡萄糖濃度的結(jié)果結(jié)合理論課程中糖代謝的章節(jié),布置學(xué)生去圖書館查閱相關(guān)資料,通過實驗總結(jié)并積極動腦思考糖代謝發(fā)生障礙的機(jī)理以及在臨床代謝中的意義,又比如通過測定動物血清中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶活力讓學(xué)生了解氨酶酶在機(jī)體內(nèi)是如何代謝的,并且讓學(xué)生掌握谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶在臨床代謝中的意義,通過這些簡單的實驗內(nèi)容以及教師適時的引導(dǎo)來鍛煉他們思考申報SRP項目的內(nèi)容。對剛進(jìn)入大學(xué)二年級的學(xué)生,通過簡單的實驗技能的操作訓(xùn)練和對實驗原理設(shè)計的初步理解,使他們對動物生物化學(xué)實驗具有感性認(rèn)識,使之形成從簡單到逐步適應(yīng)的一個過渡。
接著進(jìn)行綜合性實驗?zāi)芰Φ呐嘤?xùn),通過以上簡單實驗的培訓(xùn)后將要跨度到創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)階段,此階段可以將具有聯(lián)系的幾個實驗聯(lián)系起來形成一個大的綜合性設(shè)計實驗,用幾次實驗課完成,也就是前一個實驗的結(jié)果是下一個實驗的材料,使這幾個連續(xù)的實驗成為一個系統(tǒng)性、連貫性的完整體系,這種大的綜合性實驗設(shè)計是為了幫助二年級學(xué)生參加大學(xué)生訓(xùn)練計劃項目(SRP)的申報,并且對他們進(jìn)入研究生階段將要繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)實驗研究也有幫助,例如,核酸的整個系列實驗,第一個實驗是動物組織中核酸的提取,首先把動物組織或血液中的基因組DNA提取出來,接著,第二個實驗是瓊脂糖凝膠電泳鑒定DNA,也就是把第一個實驗的結(jié)果動物組織提取的核酸用瓊脂糖凝膠電泳再鑒定DNA,然后第三個實驗是核酸濃度的測定,應(yīng)用紫外分光光度法測定核酸的含量和純度,接著的第四個實驗是PCR鏈?zhǔn)椒磻?yīng),用前面制備的基因組DNA作為模板,采用PCR技術(shù)對目的片段進(jìn)行擴(kuò)增、再反過來用前面學(xué)過的瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)鑒定PCR產(chǎn)物,再把PCR產(chǎn)物用紫外分析儀或應(yīng)用凝膠成像系統(tǒng)對其結(jié)果進(jìn)行分析。通過核酸整個系列的綜合性實驗,使學(xué)生全面掌握了核酸的制備以及對核酸進(jìn)行全面分析的整個實驗技術(shù)。該綜合實驗兼顧了電泳技術(shù)、紫外分光光度測定技術(shù)、PCR擴(kuò)增和離心等多種實驗技術(shù),達(dá)到了把生物化學(xué)技術(shù)中的多種實驗技術(shù)盡可能的分配到這個大的綜合性實驗中。此時,學(xué)生的大學(xué)生訓(xùn)練計劃(SRP)項目已經(jīng)申報成功,由于學(xué)生迫切要完成該項目,學(xué)生會積極、主動并且認(rèn)真地完成綜合性實驗的課程,其創(chuàng)新性思維的發(fā)揮又有了一個更高的層次,對創(chuàng)新性實驗的開展也充滿了期待和渴盼,因此,SRP項目的順利實施再次推進(jìn)了實驗教學(xué)改革的進(jìn)程,使之朝著培養(yǎng)人才模式的的方向發(fā)展,也順應(yīng)了社會對創(chuàng)新人才的需求。
最后,進(jìn)入了創(chuàng)新性實驗?zāi)芰Φ呐嘤?xùn)階段,該階段將使實驗教學(xué)立足于學(xué)生的角度出發(fā),突出大學(xué)生訓(xùn)練計劃(SRP項目)的培訓(xùn),此階段的實驗教學(xué)要結(jié)合學(xué)生申報的SRP項目,再開一些與他們申報并完成的SRP項目相關(guān)的實驗內(nèi)容,對他們完成SRP項目內(nèi)容有一些建設(shè)性的指導(dǎo),也就是再開設(shè)一些設(shè)計性、研究性實驗,由教師給出實驗題目,學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)知識和前面實驗的訓(xùn)練,再查閱相關(guān)文獻(xiàn),自己設(shè)計實驗項目和步驟,自己準(zhǔn)備試劑和材料,以小組為單位,獨立操作完成實驗,通過這種方式的訓(xùn)練,嘗試培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和初步科研的能力,并且協(xié)助學(xué)生順利的完成SRP項目,同時對實驗教學(xué)改革也起到了至關(guān)重要的作用,使動物生物化學(xué)實驗進(jìn)入到一個新型的適應(yīng)社會需求的新的實踐教學(xué)模式。
二、加強(qiáng)畢業(yè)論文與實驗課程有機(jī)結(jié)合促進(jìn)實驗教學(xué)改革
通過以上SRP項目的實施和完成促進(jìn)了實驗教學(xué)的改革,使學(xué)生的創(chuàng)新性思維進(jìn)一步提高,在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的自主式創(chuàng)新思維的積極性,并使SRP項目的實施與完成畢業(yè)論文相結(jié)合,使學(xué)生在SRP項目基礎(chǔ)上擴(kuò)展并提出與本實驗課程相關(guān)并且自己感興趣的實驗題目,通過自主性實驗教學(xué)模式完成自己設(shè)計的畢業(yè)論文的實驗方案,通過課余時間準(zhǔn)備、培養(yǎng)實驗材料和配制實驗所需試劑并進(jìn)行實驗,該實驗項目的完成可以延續(xù)到畢業(yè),此實驗教學(xué)階段鍛煉了學(xué)生整個實驗過程中學(xué)會獨力思考、獨自處理和實踐實驗的能力,達(dá)到逐漸使學(xué)生能夠獨自駕馭完成實驗的目標(biāo),比如,實驗室的1個學(xué)生選擇的畢業(yè)論文題目是“蠅蛆抗菌肽的提取及分離鑒定”,該論文涉及了蛋白質(zhì)的提取法、用凝膠層析柱或透析袋法進(jìn)行的蛋白質(zhì)的分離純化、用SDS——聚丙烯酰胺凝膠法進(jìn)行的蛋白質(zhì)的鑒定、用SDS——聚丙烯酰胺凝膠電泳法測定蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)分子量等實驗內(nèi)容,但本實驗室所開設(shè)的實驗項目缺少蛋白質(zhì)分子量測定的實驗內(nèi)容,通過總結(jié)學(xué)生完成畢業(yè)論文涉及或發(fā)現(xiàn)的實驗課內(nèi)容缺少的實驗技術(shù),在下一年的實驗課時進(jìn)行選擇性的補(bǔ)充或替換,通過畢業(yè)論文的實施推進(jìn)實驗教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)改革,通過畢業(yè)論文發(fā)現(xiàn)可以把蛋白質(zhì)的分離提取和鑒定及分子量的測定歸結(jié)到一個大的蛋白質(zhì)的綜合性實驗里,學(xué)生通過自主的綜合性實驗的鍛煉,其實驗操作受到了更全面的培訓(xùn),最為重要的是培養(yǎng)了他們科研思維和初步設(shè)計畢業(yè)論文的能力,為學(xué)生順利完成畢業(yè)論文奠定了堅實的基礎(chǔ),同時也調(diào)動了學(xué)生業(yè)余時間進(jìn)入實驗室的積極性。另外,通過完成畢業(yè)論文,使其相關(guān)的實驗內(nèi)容納入或補(bǔ)充到實驗教學(xué)的模式中也促進(jìn)了動物生物化學(xué)的實驗教學(xué)進(jìn)行改革,因此,動物生物化學(xué)實驗課程的內(nèi)容與畢業(yè)論文需求的實驗技術(shù)相互映襯,通過畢業(yè)論文于實驗課中的實施并促進(jìn)了動物生物化學(xué)實驗教學(xué)的改革。
三、結(jié)語
通過大學(xué)生訓(xùn)練計劃(SRP)項目和學(xué)生畢業(yè)論文引入實驗教學(xué),并且促進(jìn)了動物生物化學(xué)實驗的改革實踐,并提高了學(xué)生主動做動物生物化學(xué)實驗的興趣。通過SRP項目和學(xué)生畢業(yè)論文與實驗教學(xué)相結(jié)合的改革實踐,使學(xué)生做動物生物化學(xué)實驗的熱情也越來越高,一方面,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性和主動性并拓展了學(xué)生的創(chuàng)新思維,另一方面又推動了動物生物化學(xué)實驗教學(xué)改革并提高了其質(zhì)量和效果。
參考文獻(xiàn):
[1]Donald RC,Deborah LB,Kim KM.教學(xué)行為指導(dǎo)[M].北京:中國輕工業(yè)出版杜,2003.104.
[2]張庭廷,李恩,劉慧君.《生物化學(xué)》教學(xué)與課程建設(shè)的體會[J].教育科研,2009,3(1):87-99.
[3]戶業(yè)麗,呂中,程波,胡婧,韓新才.構(gòu)建生物化學(xué)實驗體系培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實驗室科學(xué),2009,(1):4-6.
[4]張源淑,鄒思湘,劉儀.動物生物化學(xué)教學(xué)改革的探討[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,38(2):254-258.
[5]楊建偉,杜敏華,龐發(fā)虎.植物生理學(xué)實驗教學(xué)中幾個實驗方法的改進(jìn)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(17):8284-8285