王 政
(海南醫(yī)學(xué)院生物技術(shù)與生物化學(xué)實驗室,海南 海口 571199)
實驗室既是創(chuàng)造科研成果的搖籃,也是培養(yǎng)人才的主要基地。因此,為了提高學(xué)生的動手能力,要提高實驗的教學(xué)水平,通過建設(shè)現(xiàn)代化的實驗室,更好地滿足實驗需求。在教學(xué)模式上也要作出改變,傳統(tǒng)實驗室的教學(xué)必須要轉(zhuǎn)變運行模式,教師不能局限于課堂,而要帶領(lǐng)學(xué)生走向開放式的教學(xué)平臺,將理論知識與實際操作相結(jié)合,運用實驗室中的儀器設(shè)備等資源,加強學(xué)生的動手操作能力,提高學(xué)生做實驗的積極性和主動性,并鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新。在做實驗的過程中,不僅能讓學(xué)生了解生物化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識,還能幫助學(xué)生將理性知識與感性認(rèn)識相結(jié)合,進(jìn)一步鞏固所學(xué)內(nèi)容;同時,還能通過綜合性、設(shè)計性以及課外實驗,綜合提高學(xué)生的觀察力、注意力、分析力和創(chuàng)新能力,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。
在我國目前的生物化學(xué)實驗教學(xué)模式中,雖然大多數(shù)教師已經(jīng)不再只注重傳授理論知識,會在課堂中適當(dāng)?shù)丶尤胄嶒炦M(jìn)行授課,但效果一般,依然處在較為落后的狀態(tài)。產(chǎn)生這方面問題的原因是實驗教學(xué)課程太少,沒有積極開展實驗項目。其中,主要的問題是:(1)傳統(tǒng)教學(xué)模式的重點是學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)和驗證,然后在教師示范之后,學(xué)生也只是“依葫蘆畫瓢”,缺少實驗的創(chuàng)新性; (2)“生物化學(xué)”這門課程內(nèi)容繁多,并且其中的環(huán)節(jié)和步驟復(fù)雜多變,僅依靠老師講解理論知識,學(xué)生無法真正掌握實驗的原理,導(dǎo)致學(xué)生動手能力較差;(3)大部分實驗室都是處于共用狀態(tài),實驗室中的設(shè)施不足。同時,教材實驗項目較少,學(xué)生動手實驗次數(shù)少,導(dǎo)致實驗室的設(shè)施和器材的使用率較低[1]。
在“生物化學(xué)”這門課程中,實驗教學(xué)是重要的組成部分。在實驗室中,教學(xué)可以讓學(xué)生進(jìn)一步理解并掌握理論知識,同時通過實驗,可以鍛煉學(xué)生的自主實驗性,加強學(xué)生的動手操作能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,通過在實驗室中的操作學(xué)習(xí),讓學(xué)生體會到理論和實際操作的工作態(tài)度與環(huán)境。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,學(xué)生需要在指定的時間到達(dá)實驗室進(jìn)行操作學(xué)習(xí),并且根據(jù)實驗教師的操作示范進(jìn)行重復(fù)操作。這樣的教學(xué)模式不僅會受到時間和內(nèi)容的限制,學(xué)生在實驗操作過程中的收獲也不大。在現(xiàn)代化的社會發(fā)展中,這種教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足社會對人才的標(biāo)準(zhǔn)和需求。所以,對生物化學(xué)實驗的教學(xué)模式進(jìn)行改革,并對實驗室進(jìn)行建設(shè),加強學(xué)生的動手操作能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,在實驗教學(xué)過程中,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。
教師可以在課余時間,將生物化學(xué)實驗室中的設(shè)施、儀器以及常做的生物化學(xué)實驗拍成視頻,然后傳到實驗室的電腦中。在上課之前,讓學(xué)生到實驗預(yù)備室觀看聲像資料,先簡單地了解和預(yù)習(xí)上課的內(nèi)容,讓學(xué)生有一個初步的印象,不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,還能讓學(xué)生在實驗過程中清楚大概步驟,更加明確實驗室的工作,為后期分階段式循環(huán)教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式首先是由教師進(jìn)行講解,教師主要根據(jù)實驗?zāi)康?、原理以及實驗的步驟進(jìn)行講解和示范,其次由學(xué)生進(jìn)行重復(fù)操作,最后歸納總結(jié)實驗報告。在整個過程中,學(xué)生都處于被動狀態(tài),按照老師的方式按部就班地完成每一步。對教學(xué)模式進(jìn)行改革之后,在生物化學(xué)實驗的教學(xué)過程中,教師主要起引導(dǎo)作用,在學(xué)生動手操作之前,教師只需要將實驗的關(guān)鍵點以及需要注意的地方指出來,然后讓學(xué)生進(jìn)行自主操作,充分鍛煉學(xué)生的自主操作能力,提高學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[2]。
在開展“生物化學(xué)”實驗課時,可以采取階段式的循環(huán)方式。例如,本科生物化學(xué)實驗主要分為3個階段 (40學(xué)時):第一個階段主要是基礎(chǔ)性實驗(18學(xué)時),在此階段中,實驗項目都是較為簡單的基礎(chǔ)性驗證實驗,通過循環(huán)的方式進(jìn)行實驗。第二個階段為提高性實驗階段(12學(xué)時),在第一個階段的基礎(chǔ)上加大難度,主要將有關(guān)聯(lián)的生物化學(xué)實驗進(jìn)行整合操作,也就是綜合性實驗。學(xué)生可以根據(jù)自己的情況和想法選擇其中幾個項目,然后通過循環(huán)的方式進(jìn)行操作。第三個階段為設(shè)計性實驗階段(10學(xué)時),在實驗前,科研老師可以根據(jù)科研項目以及學(xué)生的專業(yè)設(shè)置相關(guān)的設(shè)計性實驗選題,學(xué)生自行分組后,在選題中選擇一個進(jìn)行實驗。該階段主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神,加強學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力,同時,通過設(shè)計性實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
翻轉(zhuǎn)課堂主要是指教師通過現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段,調(diào)節(jié)好課內(nèi)外的時間安排。教師可以將之前拍攝或創(chuàng)建好的教學(xué)視頻、聲像資料傳送給學(xué)生,或者發(fā)送到教室的電腦中,讓學(xué)生在正式上課前或課后觀看,然后教師在課堂上對問題進(jìn)行有針對性的講解[3]。翻轉(zhuǎn)課堂做到了傳統(tǒng)教學(xué)中師生角色的反轉(zhuǎn)變化,在學(xué)習(xí)中使學(xué)生成為主體,由學(xué)生來決定什么時候?qū)W習(xí)和怎樣學(xué)習(xí),將決定權(quán)交給學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
學(xué)生在學(xué)習(xí)時,大多都是分散進(jìn)行的,而生物化學(xué)實驗卻是完整和連貫的。通過開展綜合性實驗學(xué)習(xí),讓學(xué)生進(jìn)一步了解實驗的設(shè)計思路,掌握實驗的具體步驟。通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式,教師可以將生物化學(xué)實驗中復(fù)雜的過程化整為零,將具體操作分成幾個實驗版塊,然后將每個版塊制作成一個簡短的視頻影像。通過網(wǎng)絡(luò)平臺,讓學(xué)生在課前進(jìn)行觀摩了解,并且可以通過平臺暫停和回放的功能,讓學(xué)生更好地理解,在課前做好充分的準(zhǔn)備,可以極大地提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。
首先,實驗室內(nèi)部的布置要合理,根據(jù)實驗的特點以及需求,通過合理規(guī)劃進(jìn)行布局,將不同區(qū)域的功能劃分好,例如學(xué)生上課的實驗室、學(xué)生配置操作的預(yù)備室、藥品存放室、樣品制備室、公共試劑區(qū)域、清洗區(qū)以及教師區(qū)等[4]。其次,相應(yīng)的儀器和設(shè)備也要進(jìn)行劃分,根據(jù)儀器的特點和用途放置在合理區(qū)域,通過合理地布局和管理實驗室,確保實驗室正常運行。
建立完善的規(guī)章制度,可以保障實驗室的正常運行。在實驗室中,要建立和完善實驗室管理制度、實驗室安全管理制度、實驗室衛(wèi)生管理制度以及設(shè)備使用管理制度等,通過嚴(yán)格的規(guī)章制度,規(guī)范學(xué)生的行為。在設(shè)備的使用上,要進(jìn)行預(yù)約、登記,如果損壞,要按照制度進(jìn)行賠償,通過各項制度的建立和完善,讓實驗室的管理更加規(guī)范、科學(xué)。
為了滿足學(xué)生對實驗的需求,實驗室的硬件設(shè)施是最重要的基礎(chǔ)。學(xué)校提供各項儀器后,學(xué)生要愛護(hù)實驗儀器以及實驗室中的用品,在每次實驗后,要及時清理和維護(hù),以免造成損壞,尤其是易碎品[5]。如果發(fā)現(xiàn)有損壞的用品,不能私自處理或丟棄,要及時上報老師。如果發(fā)現(xiàn)有儀器損壞的情況,要及時登記和報修。對于精密的大型儀器,管理人員要建立“儀器管理檔案”,使用者要填寫登記,且每次使用后,要對儀器的功能和狀態(tài)進(jìn)行檢查并記錄,確保儀器的正常交接。在實驗室中,要加強學(xué)生的責(zé)任意識,讓學(xué)生意識到維護(hù)實驗室設(shè)施設(shè)備不僅是教師的工作,也是每個學(xué)生共同的義務(wù)。
在近幾年的發(fā)展中,運用科學(xué)技術(shù),對生物化學(xué)實驗的教學(xué)模式進(jìn)行了改革,并對實驗室的建設(shè)工作進(jìn)行了研究,生物化學(xué)實驗的教學(xué)效果得到了明顯提升。生物化學(xué)實驗教學(xué)模式的改革主要是對傳統(tǒng)的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,使學(xué)生化被動為主動,成為學(xué)習(xí)的主體,鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。通過讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)他們提出問題、分析問題和解決問題的能力。因此,為了向社會輸送有創(chuàng)新精神的人才,在“生物化學(xué)”課程教學(xué)模式的改革上要不斷優(yōu)化與完善,使實驗教學(xué)達(dá)到更好的效果。