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        應(yīng)用型本科院校生物技術(shù)綜合性大實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建

        2016-08-18 06:55:07張家洋
        河南教育·高教 2016年6期
        關(guān)鍵詞:生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        張家洋

        摘要:為了提高本科生物技術(shù)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)質(zhì)量,我們可以從合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、完善實(shí)驗(yàn)考核方式、建立實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺及實(shí)驗(yàn)室開放運(yùn)行體系等方面,構(gòu)建生物技術(shù)綜合性大實(shí)驗(yàn)的教學(xué)體系。

        關(guān)鍵詞:生物技術(shù):綜合性大實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        生物技術(shù)是一門多學(xué)科互相交融和滲透的綜合性學(xué)科,具有涉及領(lǐng)域廣、涵蓋面寬、基礎(chǔ)性強(qiáng)等特點(diǎn)。而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物技術(shù)專業(yè)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié);是培養(yǎng)學(xué)生動手操作,觀察、分析實(shí)驗(yàn)等綜合能力的重要途徑;是加強(qiáng)學(xué)生拓寬知識面的重要手段;是開展創(chuàng)新教育的重要保障。

        一、構(gòu)建生物技術(shù)綜合性大實(shí)驗(yàn)體系的必要性

        應(yīng)用型本科教育肩負(fù)著培養(yǎng)應(yīng)用型人才的使命,隨著高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革步伐的加快,實(shí)驗(yàn)已經(jīng)在向綜合性、能力型、創(chuàng)新性等方向發(fā)展。生物技術(shù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng),尤其要有針對性地對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。首先,以往單獨(dú)設(shè)置生物技術(shù)各門實(shí)驗(yàn)課程存在較大弊端,不能兼顧各課程之間的互相聯(lián)系,難以形成系統(tǒng)的知識鏈條,從而無法使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能得到系統(tǒng)的訓(xùn)練。其次,由于各門實(shí)驗(yàn)課程自成體系,在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置和實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的運(yùn)用上容易出現(xiàn)類似和重復(fù)的現(xiàn)象。鑒于以上原因,優(yōu)化、整合生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程,構(gòu)建綜合性大實(shí)驗(yàn)體系尤為必要。

        二、科學(xué)構(gòu)建生物技術(shù)綜合性大實(shí)驗(yàn)的教學(xué)體系

        (一)合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

        設(shè)置生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn),要精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)?zāi)K,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整體上具有系統(tǒng)性、聯(lián)系性和創(chuàng)新性。可以在基因工程實(shí)驗(yàn)、發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)以及生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行重組,形成以基因工程大實(shí)驗(yàn)為上游、發(fā)酵工程大實(shí)驗(yàn)為中游、生物化學(xué)大實(shí)驗(yàn)為下游的超大實(shí)驗(yàn)?zāi)K,整合成一個(gè)更大更具有綜合性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。例如,在生物技術(shù)上游模塊,通過實(shí)施PCR的擴(kuò)增、表達(dá)載體的構(gòu)建、感受態(tài)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化等一系列實(shí)驗(yàn)措施,得到目的菌;在生物技術(shù)中游模塊,對該菌種的發(fā)酵條件進(jìn)行合理優(yōu)化,發(fā)酵大量菌體;在生物技術(shù)下游模塊,對中游得到的菌體進(jìn)行蛋白的分離、純化、鑒定等。由此,學(xué)生經(jīng)過一系列綜合性大實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,將系統(tǒng)地學(xué)習(xí)到現(xiàn)代生物技術(shù)的實(shí)踐理念,基因克隆、質(zhì)粒構(gòu)建、細(xì)菌發(fā)酵、蛋白提取、純化和酶活性分析等分子生物學(xué)、微生物學(xué)和生物化學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方法及原理。

        (二)適當(dāng)多安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間

        綜合性大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)長,在有限分散的學(xué)時(shí)內(nèi)不利于完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),安排集中的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不僅利于學(xué)生集中精力專注進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同時(shí),也利于各實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間的連續(xù)性和連貫性。比如,可以在大四第一學(xué)期下半學(xué)期集中進(jìn)行,分別用3~4周時(shí)間連續(xù)進(jìn)行上游、中游、下游三個(gè)模塊的實(shí)驗(yàn)。這樣安排,學(xué)生既鍛煉了實(shí)驗(yàn)操作和思維的連貫性,又把科學(xué)研究融入了實(shí)驗(yàn)課堂,為即將在生物技術(shù)領(lǐng)域讀研或就業(yè)的學(xué)生提供很好的實(shí)踐機(jī)會。在以往的傳統(tǒng)教學(xué)模式下,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以原理的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主體,專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多數(shù)是教師制定好的,學(xué)生只是按部就班地去完成。近年,特別是隨著“90后”大學(xué)生逐漸成為校園的主體,在傳統(tǒng)教學(xué)模式培養(yǎng)下,學(xué)生們旺盛的創(chuàng)造能力和潛在的自學(xué)能力得不到充分的發(fā)揮。為了充分調(diào)動學(xué)生的積極性,綜合性實(shí)驗(yàn)開設(shè)過程中教學(xué)形式和手段都需要進(jìn)行改革。教師的角色是組織者與參與者,對實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果要有足夠的預(yù)見性,幫助學(xué)生分析并解決問題。

        在進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)室是全天開放的,時(shí)間上具有很大的靈活性,對于失敗的實(shí)驗(yàn)同樣有機(jī)會進(jìn)行修正。在綜合實(shí)驗(yàn)的時(shí)間內(nèi),學(xué)生可以一直在實(shí)驗(yàn)室工作,在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間是充分的,可以完整地完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)循環(huán)。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中,學(xué)生是課堂的主角,要求學(xué)生能夠從配制試劑開始,經(jīng)過生物材料培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)過程操作,到實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析為止,這個(gè)過程能夠獨(dú)立完成。這種綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方式激發(fā)了學(xué)生的求知欲和探索興趣。

        (三)完善實(shí)驗(yàn)考核方式

        完善的實(shí)驗(yàn)考核方式,是通過衡量學(xué)生綜合素質(zhì)來評判實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的有效手段。以前的考核制度往往是平時(shí)成績和實(shí)驗(yàn)考試成績各占一定比列,兩者相加進(jìn)行評定。其中,平時(shí)成績主要由考勤、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等部分組成;實(shí)驗(yàn)考試成績是最后對學(xué)生進(jìn)行測定某一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成績。這種考核方式過于陳舊和片面,對于生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn)來講,我們不僅考查學(xué)生對每個(gè)模塊各實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的掌握程度,而且也注重學(xué)生對模塊間相互聯(lián)系的把握,所以考核方式也要兼顧以上兩個(gè)方面。首先,對各模塊進(jìn)行獨(dú)立考核;其次,要求學(xué)生綜合三個(gè)模塊,提交開題報(bào)告、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果;再次,進(jìn)行答辯,結(jié)合兩方面的情況給出最終的評判結(jié)果。

        三、建立實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺與實(shí)驗(yàn)室開放運(yùn)行體制

        有效開展生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn),不僅要對相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行整合,也要對實(shí)驗(yàn)室資源進(jìn)行優(yōu)化和重組。通過實(shí)驗(yàn)室的調(diào)整、設(shè)備的添置,建立具有綜合性功能的生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室,真正為學(xué)生搭建一個(gè)科研創(chuàng)新平臺。通過這個(gè)平臺,學(xué)生學(xué)到的厚重的生物技術(shù)理論知識可以得到夯實(shí),也可以進(jìn)一步把這些理論知識轉(zhuǎn)化成扎實(shí)的實(shí)踐技能。在這個(gè)平臺上不僅要確保學(xué)生可以順利完成實(shí)驗(yàn)課題研究任務(wù),還可以和其他實(shí)驗(yàn)平臺有效銜接,發(fā)揮其更大的作用。

        在生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn)實(shí)施的過程中,有部分實(shí)驗(yàn)需要長時(shí)間連續(xù)進(jìn)行,如果按照常規(guī)上課的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),就過于刻板,不利于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,因此,需要建立合理的實(shí)驗(yàn)室開放運(yùn)行體制,讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的時(shí)間自主安排實(shí)驗(yàn),自行管理實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,適時(shí)向老師匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況。這樣做,不僅有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

        四、小結(jié)

        生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,非常明確該專業(yè)學(xué)科實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),因而都相當(dāng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力、拓寬學(xué)生知識范圍、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性的最佳途徑。通過對實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)驗(yàn)室資源的優(yōu)化組合,建立以基因工程為核心,生物技術(shù)上游、中游、下游三大模塊組成的生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn)。不同模塊間互相滲透,逐步深入,最終成為連貫的整體,讓學(xué)生能夠通過這樣的綜合性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺,盡可能大地鍛煉和提升實(shí)踐和科研能力。然而,實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不是一蹴而就的,只有不斷地探索和積累,才能使生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn)的教學(xué)更加完善。endprint

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