動物生物化學實驗教學改革論文

時間:2022-04-14 10:36:19

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動物生物化學實驗教學改革論文

1教學內容的整體化設計

結合科研的需要,將動物生物化學實驗的內容設計進行如下幾個內容的安排:首先,實驗材料的選擇方面,可以完全結合該課程教師的科研項目進行。如本人選取的科研材料為本地雞8只和商品雞8只??蒲械哪康氖潜容^兩個品種雞只糖脂代謝的差異及其機制。雞只屠宰后,其樣品可用于動物生物化學教學,進行血清制備及血糖測定、肝臟或肌肉組織勻漿制備及肌糖原提取與鑒定、肝臟或肌肉組織勻漿蛋白質定量測定、血清IgG的分離純化、回腸或盲腸食糜組織中DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳及DNA定量測定、胰腺唾液淀粉酶活性測定、肝臟脂類的提取和薄層層析分離等實驗。這八個實驗,同時也參照了《動物生物化學實驗指導》[5]。此外,這八個實驗的開展,綜合考慮了朱啟忠[6]于2008年提出的綜合與設計性生物化學實驗選題的三要素,即以某一生物大分子的性質或某一實驗儀器的特性和應用或某一檢測方法為研究課題。一個動物科學班共32人,分兩大組進行實驗,一個學期下來,這些雞只的樣品滿足了他們所有的實驗,并且樣品還有存留,能用于下批次動物科學班學生的動物生物化學或者其他課程如動物營養學的實驗。并且,實驗的內容間具有前后相關性,如DNA的提取要用于后面的電泳和定量測定,而血清的制備要用于血糖的測定等。這樣,學生在進行實驗操作時不再嘻嘻哈哈,而是更認真對待,這樣更利于得到相對正確的結果。而實驗的結果,經過再次驗證后能形成一篇小小的論文,題目為《本地雞與商品雞的肉質差異及血清指標》。

2教學過程的全員參與

以往的實驗教學中,教師提前將所有試劑提前配好,學生只需要”照方抓藥”[7],觀察那“曇花一現”的最后一步。這種教學方法造成學生對實驗的整體把握不夠,思考不多[8]。而筆者倡導的全面性設計,強調每個學生從頭參與所有實驗過程。

2.1實驗準備階段

從配制試劑開始就強調全員。每次實驗課的前30min,將實驗小組成員參照需要配制的試劑種類分組,一般為1~2人一組,每組配制的試劑均不同。筆者認為,配制試劑的過程也是對學生的一種動手能力的培養。也讓學生認識到,實驗的準備工作對于實驗的完成也非常重要。

2.2實驗實施階段

在進行具體實驗操作時,每個人為1個小組,檢測的樣品為“獨一無二”的那只雞的樣品。這樣,避免了實驗課里少部分人操作,大部分人“看戲”的情況。而每個人所拿到的樣品都與其他人有所差異,這就要求學生認真對照書本及教師的演示,負責任地做實驗,得到相對正確的結果。有的教師認為,實驗就是讓學生操作操作,不需要關注結果的準確性,但本人不這樣認為。在真正的科研中,很多材料非常珍貴,一步不精確,導致全程失敗,而材料卻不再有剩余了。因此,在實驗教學的開始,就應該有意識地培養學生認真、負責任地對待實驗的每個步驟,得到正確的結果。以血糖測定為例,當時筆者在課堂上強調,這是需要比色的,因此所有試管都應該清洗3遍再進行實驗。而有個學生偷懶,直接拿了別人“清洗”的試管做實驗,最后發現她的實驗結果是紅色,而別人都是深藍色。經過這次失敗,以后的實驗中,所有學生都會非常認真地清洗實驗用具。此外強調每個學生的參與也很重要。其實學生之間是存在競爭的,只要有那么幾個人做出成功的實驗,別的學生尤其是女生,內心會不甘示弱,也希望自己的實驗能成功。因此,在做這些生化實驗時,有的學生會因為實驗失敗了而自動留下來從頭再做。

2.3實驗結束階段

做過實驗室管理的教師都知道,實驗室的清潔管理是個大工程。在本校的動物生物化學實驗教學改革中,筆者強調讓每個學生都動起手來。把5S管理引入實驗室管理。5S管理內容包括整理(seiri)、整頓(seiton)、清掃(seiso)、清潔(seiketsu)、素養(shisuke)。浙江同濟科技職業學院在校內實訓基地推行5S管理之后,極大提高了實訓基地的管理水平[9]。在實際操作中,筆者要求學生在實驗結束后對實驗室進行整理,使實驗臺面保持干凈、整潔。無任何物品,使實驗試劑和實驗用具都按照標簽擺放到相應柜子。一方面,本校條件有限,一個班的所有實驗都在這么幾間實驗室進行,因此如果不能及時整理實驗臺,會影響下一個實驗的進行。另一方面,人們都有這種感覺,在干凈又明亮的實驗環境中心情更愉悅,實驗效率更高。

2.4實驗報告撰寫階段

每個學生一個樣品的設置,讓學生之間不具有抄襲的可能。因為每個樣品的結果都有差異。又因為每人一個樣品,所有學生都很關注實驗結果的計算過程,計算出那個獨一無二的樣品的實驗結果。這樣,實驗報告撰寫階段保證了全員參與。此外,實驗報告的撰寫也強調了反思這一內容的重要性,要求每個學生對整個實驗的過程進行反思,即使結果錯誤或者沒有結果,都沒有關系,關鍵在于學生能否深刻反思,找到可能導致出錯的地方,爭取在下一次實驗中進行調整。比如血糖的測定實驗中兩個組所用的空白對照不一致,導致兩個組的標準曲線無法共用某些點。反思后,在下次的蛋白標準曲線測定時,各成員都關注所有步驟和使用試劑的一致性,最終即使一個組的某個點不能用,也能參考另一組的那個對應點進行標準曲線繪制。此外,為了能讓學生具有探索性精神,筆者設計的實驗所有結果都沒有提前告知學生。這樣,學生的實驗結果很多,為了查明自己所做結果是否準確,他們也需要去查閱資料,對整個實驗的原理進行理解,然后再形成自己的實驗報告。教學過程的全員參與增強了每個學生的動手能力和對實驗過程的理解,另一方面也使得將用于科研的實驗數據有了很多的重復,為教學科研的有機結合打下了基礎。

3實驗室的全天開放

實驗室開放是高校實驗教學改革的重要內容[10]。而要將教學科研喻于一體,實驗室的全天開放更是必須的。學生實驗時一般都是他們第一次接觸這個實驗,因此所得數據的準確性還不足以用于科研論文。這時,可以選擇一些對科研有興趣的學生,課后到實驗室再重復一次相關實驗,經過實驗課幾個組的重復和課后的重復,這個指標的真實值基本可以確定,最終再經過教師自己的簡單認證,這個值才可能用于科研論文。將教學科研喻于一體,也為本就經費捉襟見肘的二本院校節省了某些科研預實驗的費用。如在檢測蛋白質含量時,第一組學生用的考馬斯亮藍法,但因為移液不精準、試劑顏色太深等原因導致標準曲線無法順利做出。因此,在第二組學生進行相應指標檢測時換成雙縮脲法,效果相對較好。

4結語

將科研與教學融于一體,以科研帶動教學,能開拓學生視野,激發學生的科研熱情和創造潛力,使學生學習從被動接受轉變為主動學習[11]。而動物生物化學實驗的整體化設計和教學過程的全員參與以及實驗室的全天開放,不但解決了科研中人力、物力投入不足的問題,也增強了學生對動物生物化學理論知識的理解,加強了他們的創新能力和實際動手能力。今后的教學中,應逐漸注重各門學科學生動手能力的培養,為學生參與科研打下基礎,更為將來他們步入社會從事相關工作打好基礎。

作者:楊 燦 唐小武 賓冬梅 唐嬌玉 楊 海 周東升 單位:1.衡陽師范學院 2.湖南大北農農業

參考文獻:

[1]孫妍,趙海燕.本科院校教學與科研有機結合的途徑分析[J].商業經濟,2015(1):160-161,166.

[2]諶劍波,王偉,鄧旭,等.動物生物化學實驗課程改革探索[J].西南師范大學學報(自然科學版),2013,38(9):155-157.

[3]林葉,李慶章,高學軍.淺談動物生物化學科研與本科實驗教學的融合[J].東北農業大學學報(社會科學版),2008,6(4):89-91.

[4]趙云濤,劉海,任鵬康,等.生物化學實驗課程化的改革與實踐[J].生物學雜志,2011,28(4):99-101.