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兴趣是学习最好的老师,但是现在单一的教学方式往往使学生处于被动地位。因此,改变学生的学习地位,配合多元化的教学方式来调动学生学习的积极性成为亟待解决的问题。
1.1变被动学习为主动学习
中国当前的教育模式几乎仍是填鸭式教学,而实验课的教授更是老师讲解为主,学生完全处于被动地位。许多学生在细胞生物学实验过程中不知前因后果,只是草率结束实验,课后将实验内容抛之脑后,一无所知。为调动学生的主观能动性,在实验开始前,只是简单介绍相关的知识,提出实验目标。然后由学生在课下预习实验内容,查找资料,熟悉每一个实验步骤的原理、所需试剂的作用及配备方法,做好充足的准备工作。在细胞生物学实验结束后,分组讨论在实验过程中出现的问题,及对结果的多样性进行分析,鼓励大家畅所欲言,探讨该次实验内容能够用于解决哪些实际的问题。最后,要求学生认真整理出一份实验报告。在整个实验过程中,老师只起到引导、鼓励及评价的作用,而使学生处于主动地位。突然之间的角色转变使很多同学学习起来有些吃力,但是坚持一学期下来,发现学生的自主学习能力明显提高,这正是“授之以鱼,不如授之以渔”。
1.2变传统教学为多元化教学
现在一些高校的细胞生物学实验课教学方式仍为传统的板书讲解,这种教学方式早已不符合时代的发展。为使学生更直观生动的了解实验过程,将实验过程制作成录像,上课前通过多媒体播放教学示范录像。例如,对于原代培养细胞实验,前期的准备工作繁琐,耗时长,不可能每个同学都参与,这时通过播放教学示范录像,使学生深刻了解整个实验的来龙去脉。另外,在实验课上由“老师讲”变为“学生讲”。课前要求学生预习实验目的、原理及注意事项等,上课时随机挑选学生为大家讲解,其他同学对讲解的内容进行补充和纠正。在显微镜的使用实验课中,将学生分为2~3人的小组,小组中的每位同学分别操作显微镜,其他同学在旁观看,指出这位同学在操作过程中存在的问题,进而加深学生对显微镜使用方法及注意事项的印象。
2考核方法的改革
随着对实验课的重视程度提高,细胞生物学实验课成绩在总成绩中所占比例也相应增加。实验课的考核不再只依靠实验报告,而在于对学生实验原理的掌握及实验操作能力的评价。通过课前提问形式,了解学生的预习情况并给予一定评分。在实验课结束时,随机抽取部分学生,考核其对该次实验中关键技术的掌握,如显微镜、离心机、天平等仪器的正确使用及临时装片的制备,并叙述在操作过程中的注意事项等,从而对学生的操作技能进行测试。另外,在批改实验报告时,主要依据学生对实验数据的分析及总结程度给予评分,强化学生的分析思考能力。
3结语
本科高校的办学理念直接决定了其专业的建设特点,构建应用型高校教育是当前我国高等院校发展的重要方向,也是培养应用型人才的主要场所。在新环境下,应用型本科高校必须树立应用型教学理念,制定培养“基础扎实、技能强、综合素质高”的应用型人才培养目标,通过课堂教学、实践教学、校企合作教学等多形式教学方式,全面提高学生的创新意识、实践能力,提高学生的择业就业能力[2]。在应用型本科高校教育中,教师要明确,构建应用型本科高校是满足市场发展及学生发生的客观需求,是学校发展的基础,教师必须树立良好的应用型教学理念,结合学生发展的实际情况,积极探索细胞生物学教学内容、教学手段、实践教学等的改革策略,从而全面提高细胞生物学教学水平。
2.优化细胞生物学教学内容
在应用型本科高校细胞生物学教学中,教学内容直接影响到学生的基本能力和基本知识构架,科学合理的设置教学内容,能帮助学生全面掌握基础知识,提高学生的创新意识。对于细胞生物学,其教学内容与生物化学、植物生理学、分子生物学等学科都有一定的交叉,例如细胞生物学中的“蛋白质生物合成”,在生物化学中有相关介绍;细胞生物学中的“叶绿体结构、光合作用”,在植物生理学中有相关介绍;细胞生物学中的“基因表达、调控”在分子生物学中有相关描述,因此,在教学内容设置中,要合理的取舍,从而避免教学内容的重复,各学科的教师要加强沟通交流,衔接好各课程之间关联,重点突出本专业的特有内容。对于细胞生物学,其教学内容比较繁多,加上与其他学科的交叉比较广,很容易使得学生思维混乱,难以抓住细胞生物学教学内容的重点,因此,在设置细胞生物学教学内容时,需要在第一章节全面介绍整个细胞生物学的知识结构,为学生构建一个清晰的知识整体框架,同时在每章节后面明确该章节的重点、难点。由于细胞生物学发展十分迅速,因此,市场对细胞生物学人才的要求越来越高,这就对高校细胞生物学教学提出了极高的挑战[3]。同时在细胞生物学中,越来越多的新观点、新理论涌现出来,这些新观点很有可能与以往的知识观点、理论相冲突,为满足时展的需求,必须及时更新细胞生物学的教学内容,结合当前学者的研究热点、研究成果,调整教学内容,并将这些知识引进细胞生物学教学中,如转基因技术、细胞凋亡、细胞增值调控等,使得学生更加深入了解细胞生物学的最新研究成果,提高高校细胞生物学教学质量。另外,由于增加新内容可能会增大学生的学习负担,给学生的学习带来困难,因此,要对当前的教学内容进行深入分析,有针对性、有目的选择增加的教学内容,从而在不影响学生积极性的前提下,增加学生的知识面。细胞生物学是一门综合性比较强的学科,不仅涉及到细胞的各个方面,还与其他学科相互交叉渗透,因此,在教学中要注重各个相关学科的相互比较,从而帮助学生更深入的理解细胞生物学知识。
3.灵活运用多种教学方法
3.1合理应用多媒体教学方式
多媒体教学是当前应用最广泛的一种教学辅助手段,对于细胞生物学,主要是从分子、亚显微、显微等角度对细胞的功能、结构进行分析,了解细胞增值、分化、调控、基因表达、衰老死亡等生命活动规律[4]。细胞生物学是一门极其复杂、抽象的学科,学生在学习过程中,经常会由于学习难度比较大,而丧失学习兴趣。在细胞生物学课堂教学中,合理的应用多媒体教学手段,能营造一个良好的学习氛围,帮助学生更加深入的理解教学难点。教师可以利用网络上的各种课件和视频资源,通过多媒体将细胞结构图展现出来,让学生更加形象、直观的认知理解细胞超微结构,同时教师还能通过动画演示,让学生观看理解细胞生命活动动态过程,如细胞信号传导、细胞结构组装、细胞中蛋白质的转运,这样更能提高学生的学习兴趣和对知识的掌握。
3.2注重互动教学方式
在以往的教学中,教师经常会采用“满堂灌”的教学方式,以自己为核心,学生以旁观者的身份听讲,整个课堂死气沉沉,学生不能获得良好的学习效果。因此,在应用型本科高校细胞生物学教学改革中,教师要特别注重课堂教学的互动,在教学过程中,教师可以采用提问、启发等手段来调动学生的热情,激发学生的思维,让学生积极主动的发现问题、思考问题、分析问题、解决问题,为课堂教学增添活力[5]。在正式教学前,教师可以提问学生一些之前讲过的问题,帮助学生巩固学过的知识,同时教师可以根据本节课的教学内容,设置一些启发式问题,并与学生的实际生活联系在一起,让学生主动思考。为增加师生互动,活跃课堂气氛,教师可以组织学生对细胞生物学中的一些学说、观点进行讨论,如线粒体与叶绿体起源学说、膜脂膜蛋白运动实验等。在课后,教师还可以布置一些具有思考性的问题让学生进行思考,这样学生就能在巩固学到的知识的同时,加深对知识的应用。如细胞在叶绿体、线粒体、细胞核、高尔基体等中都存在蛋白质转运的现象,但蛋白质的转运有什么不同?学生通过对这些问题的综合思考,能更加全面的掌握细胞跟部分结构及其生物学功能。
3.3采用类比、故事、讨论教学法
细胞学属于微观学,是人体肉眼无法直接观察到的,为了使学生更加深入的了解细胞生物学知识,教师可以在教学过程中,采用类比教学法,从宏观的角度看待细胞结构、功能[6]。例如教师可以将细胞核看做城市的中心,将溶酶体看做城市的垃圾处理场,将细胞之间的通讯看做是城市之间的通讯等,这样一方面能让学生更加深入的理解教学内容,另一方面还能培养学生的形象思维,让学生换个角度思考问题。在教学过程中,教师还可以为学生讲一些关于细胞生物学的名人趣事,以此来启发学生。例如教师可以为学生讲解发现细胞的故事,鼓励学生要善于发现问题、分析问题、解决问题;通过威尔金斯、克里克等人的事迹,告诉学生要用严谨的态度面对细胞生物学。在进行细胞生物学教学时,教师还可以采用讨论教学发,在课堂上,教师可以根据当前细胞生物学研究的热点内容,为学生提供主题,让学生针对该主题进行讨论[7]。如细胞信号转导的研究、细胞凋亡作用机制等,学生在讨论结束后,教师可以引导学生写相关的小论文,这样一方面可以扩展教学内容,让学生了解细胞生物学最新研究成果,另一方面还能培养学生查阅资料、论文写作等能力,这对学生的全面发展有很大的帮助。
4.开展“双语”教学
在21世纪,生命科学得到了飞速的发展,市场对基础知识扎实、精通外语的复合型人才需求量越来越大,因此,在应用型本科高校细胞生物学教学中,要注重“双语”教学,从而培养全面的复合型人才。细胞生物学是现代生命科学最重要的一门学科,通过开展“双语”教学,能极大的提高学生的综合素质,帮助学生更加牢固的掌握细胞生物学的基础理论、基础知识,并让学生了解细胞生物学的英语专业词语,这不仅扩展了学生的知识面,还极大的提高了学生的外语能力[8]。教师在细胞生物学教学中开展“双语”教学时,要结合当前的实际情况,采用合理的教学模式。对于应用型本科高校细胞生物学教学,教师可以采用相对简单的双语教学模式,在课堂讲课过程中,教师要以中文为主,涉及到细胞生物学的专业词语或者主题时,教师可以采用英语教学,如果在讲课过程中,存在特别抽象、很难理解的知识,教师可以用汉语进行讲解。在对学生进行双语教学时,教师要循序渐进,由易到难,逐步提高学生的细胞生物学英语专业能力。在教学过程中,教师要特别注重师生互动,在很多时候,学生会随着师生互动频率的增加,而提高自身的知识接受能力,因此,在进行双语教学时,教师要经常与学生互动,对于学习能力比较差的学生,教师要积极的鼓励他们,结合这部分学生的实际情况,针对性开展教学,并不断优化教学内容,从而充分调动学生的积极性。在实际教学中,教师还需要对双语教材、教学课时等问题进行深入分析,同时学校也要不断完善细胞生物学双语教学设施,科学的调整教学计划,逐步改善教学中遇到的问题,全面提高细胞生物学双语教学质量。对于细胞生物学双语教学,必须由细胞生物学专业知识扎实、英语水平高的教师进行,因此,在开展细胞生物学双语教学时,还要加强师资队伍的建设。当前在应用型本科高校细胞生物学教学中,教师的专业知识虽然都比较扎实,但在英语水平方面还有一定的欠缺,因此,学校要加强双语教师培训,制定合理的激励措施,提高教师的积极性,从而细胞生物学双语教学打下良好的基础。
5.注重实验教学
实验教学是培养学生动手实践能力、知识应用能力的重要环节,也是培养应用型人才的重要手段,因此,应用型本科高校在开展细胞生物学教学时,要特别注重实验教学的开展[9]。对于细胞生物学,其实验性非常强,所以必须加大细胞生物学应用性实验的开设,利用细胞培养实验、细胞融合、巨噬细胞吞噬现象等综合实验,全面培养学生的知识应用能力、动手操作能力。在实验教学中,要改善学生被动操作的现象,在以往的实验教学中,实验所需要的药品、器材等大多都是教师事先准备好,学生只需要按照教材要求进行操作就可以,在这种模式下进行的实验教学,很难全面培养学生的能力,同时学生还容易对教师产生依赖心里。因此,在实验教学中,教师可以让学生自行分组,每组学生根据自己的兴趣拟定实验课题,并组织设计实验,当学生遇到问题后,各组学生自主讨论解决,这样就能有效地培养学生的动手能力和思考解决问题能力。另外,高校可以尽量加大实验室开放力度,鼓励学生在课余时间自主进行实验训练,这对培养学生的实践水平有很大的帮助。
6.总结
关键词:细胞生物学;网络课程建设;地方本科院校
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2018)14-0277-02
细胞生物学是生命科学领域发展最迅速的重要基础学科之一。《细胞生物学》课程在高等学校生命科学相关专业的教学中已成为骨干课程和专业基础课程。一直以来,细胞生物学都存在着教学内容丰厚而抽象的难题,应用传统的教学手段与方法进行授课,学生较为普遍地反映内容不易理解和难以记忆。面对信息化快速发展和互联网在教育教学中的应用所带来的机遇和挑战,网络课程建设被认为是辅助应用于创新人才培养的有效手段,是传统教学的有益补充[1-2]。目前,全国也已有多所高校开展了细胞生物学网络课程建设和应用实践,尤其是一些高校如北京大学、清华大学、复旦大学、中山大学[3]和四川大学[4]等,其细胞生物学网络精品课程建设的成效显著,一些教学资源进行了开放和共享,辐射示范作用大,这为地方性综合院校进行相应网络课程建设提供了很好的参考和借鉴。为了适应学科发展和新时代国家对创新性人才培养的要求,我们结合南昌大学的办学特色开展了以创新人才培养为导向的细胞生物学网络课程建设的实践。本文小结了笔者对细胞生物学网络课程的建设和实践过程。
一、细胞生物学网络课程引入和建设思路
细胞生物学的教学一直存在课时少内容多、教师少学生多、知识更新速度快的问题。尽管教师进行了充分备课且应用了多媒体课件进行教学,但仍因课件内容太多,特别是有时教师为了完成教学大纲而赶进度,上课速度快,学生反映跟不上节奏,缺乏思考的时间,一堂课下来,觉得眼花缭乱,像走马观花似的看了一场不太懂的电影,也没有时间与老师进行交流,最终造成教学质量下降,没有达到预期的教学效果。为此,我们尝试着从学生角度来探寻教师应采取何种适用于本校学生较容易接受的方式授课,引导每一个学生积极主动地参与到细胞生物学课程教学改革的探讨与实践中。我们通过调查问卷,要求每个学生就老师对细胞生物学前1~2周的授课方式做出客观点评及在后续阶段应该做如何的改进和调整建言献策,真正意义上实现以学生为本,以大多数同学所喜爱的方式进行授课。基于收集到的学生反馈意见和建议,我们合理地对课程教学内容进行了优化处理,在课堂教学中仅挑选重点内容进行讲授,并依据教学内容不同采用多元化的教学手段。对于一些未讲到的知识点尝试通过南昌大学网络教学平台开展细胞生物学网络课程建设加以弥补,尤其是一些难点,在网络教学平台上以微课的形式进行精讲,以期学生重复观看且有时间消化和吸收。
我们依托的南昌大学网络教学平台,学生可在任何时间、任何地点上网学习。南昌大学网络课程平台由16个模块组成,分别是课程介绍、教学大纲、教学日历、教师信息、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、个人资源、研究型教学、课程作业、试题试卷库、在线测试和课程管理。基于此平台,对于细胞生物学网络课程的建设,我们的建设思路是为登录访问的学习者提供细胞生物学较丰富的网络教学资源,将梳理出的细胞生物学的知识点、概念体系和层次结构展现在网络平台上,并关注学生的访问情况和学习状况。理念是激发学生的学习动机,唤起学生的求知欲望,和学生共同成长,以达到教学相长和培养学生创新思维与创新能力的目的。
二、细胞生物学网络课程的建设及应用
我们除了在网络平台相应模块上共享本校细胞生物学精品课程教学资源外,还提供网址链接到其他高校如北京大学、清华大学等细胞生物学精品课程网站。并效仿名校名师关于该课程的网络建设的相关内容,在平台上我们每年更新的课堂教学PPT,进行网上批改作业、答疑互动和在线测试等;此外,我们在课程讨论区播报科研新闻,向学生介绍相关的科研网站,推荐一些较好的科普微信公众号,培养学生自己探寻科研的习惯,培养学生科学素养;选择近年来细胞生物学相关的诺贝尔奖研究成果、当今细胞生物学研究热点,引导学生针对细胞生物学教科书中与最新研究报道的异同点进行讨论,激发碰撞新思路、新想法,鼓励学生独立思考、大胆质疑,多方位、多角度地发现问题和解决问题;在个人资源模块中,我们将一些实验条件限制暂时不能大范围开展的细胞生物学实验进行细胞及结构观察等,通过文字、图像、录像、配音等手段将实验原理、实验内容、手术操作等环节生动展现,让学生如身临课堂,提高其自学能力;由于创新仍离不开实践的滋润[5],我们在课程通知区模块加大了本校与细胞生物学研究相关的创新学分、“挑戰杯”课外科技创新大赛、开放性实验课题、科研训练项目和“创新团队建设”的宣传力度,鼓励和引导科研兴趣浓厚的学生积极申请和参与到一些教师的课题研究中,营造良好的科研创新氛围,以使教学和科研相辅相成,培养学生的科研思维和实践能力。
学生还可通过网络平台上公布的课程教学指导进行网上自主学习,根据这个指导有重点地学习,并可把自己的学习心得、存在的疑问以及创新实验或挑战杯等研究的阶段性可公开成果、工作照或疑难点问题通过师生交互平台留言、发帖、跟帖,也可以用电子邮箱等方式与教师及时沟通和交流,并设置小组讨论等专栏实现同学间的互动。教师可以通过文字、声音、视频等多种媒体在网络平台上向学生进行图文声等信息的传递,通过网络的交互功能获得来自学生的图文信息。还可以此平台考察学生对研究的内容或提交的小论文表述得是否清楚,重点是否突出,回答问题是否简明、扼要、准确;此外,我们借鉴了本校“生物化学”课程的新型考试模式在细胞生物学网络课程建设平台上的在线测试模块做了相应实践,即采用了网络自测的形式进行[6]。教师根据细胞生物学课程学习内容和命题原则指导学生自主命题并制定参考答案,通过细胞生物学网络课程中的教师邮箱模块收集学生反馈的细胞生物学中的一些重点概念、要点知识,并编排成试题。教师对学生拟定的试题和参考答案全面评析,从中选择有代表性的、能测试学生学习效果的、具有创新性的试题和参考答案输入试题试卷库模块中。通过在线测试模块随时随机进行组卷,并设定答卷时间,允许学生随时可进行自我检测。这一步骤充分发挥了学生的主体作用,激发了其学习兴趣、训练了阅读文献把握重点脉络的能力,也增强了自身主动学习的责任感和创新意识。在研究型教学模块区,通过学生对课程讨论区模块的信息,根据学生参与的科研训练项目,来训练学生的发散思维能力。老师对这些题目进行征集,作为平时成绩奖励的依据,激发学生的逻辑思维能力和综合分析、解决问题的能力,并可以此来了解学生的创意思想和学习进展情况。在课外资源模块中引入国内外学术大师的有关治学精神和人格魅力等摘录或个性化选读作品等。倡导学生独立性和批判性思维能力的培养,师生关系摆脱了旧时的“权威者”与“服从者”角色,而更像是师兄师姐,或是朋友。
此外,由于该平台可充分实现师生之间的互动,因此,我们可通过课程问卷模块区的问卷调查及时得到学生的反馈意见,并根据实际情况对细胞生物学的课堂教学或细胞生物学网络课程的建设改进作出相应调整,以更好地服务细胞生物学课程体系的优化。
三、细胞生物学网络课程建设成效
【关键词】细胞生物学 教学
细胞生物学是生命科学的基础学科,其理论知识已经渗透到生物学相关课程的各个领域,是高校生物学相关专业的一门重要基础课。细胞生物学以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次,以动态的观点, 研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命现象。细胞生物学研究的是细胞的微观世界,是一门比较抽象的学科,不容易理解。在教学过程中如何将抽象的微观世界更加精彩、形象的展示给学生,如何将复杂的生命活动事件简明、扼要的讲述给学生,使学生清晰准确地掌握抽象的知识,要求高校生物学教学工作者不断地进行探索和尝试。
1.教学内容的优化
细胞生物学是一个前沿学科,它的讲授需要与时俱进。但是很多高校教师只是在年复一年的重复自己的授课内容,而这些教学内容有些可能会随着生物学的不断发展已经失去原有的价值。作为教师,我们不仅要让学生掌握细胞生物学这门课的基本知识体系,还要将细胞生物学的前沿知识传递给学生。这就要求教师阅读大量细胞生物学相关的国内外优秀的书籍、文献[1],根据每年新的研究热点以及生物学发展动态补充教学内容。例如,在讲述高尔基体的功能时,将病原菌入侵机体如何限制MHC分子的表达及抗原提呈实现自身潜伏感染的报道融入教学,使学生更加深刻的掌握高尔基体胞内运输蛋白的功能。
细胞生物学既是一门基础学科更是交叉学科,教学内容需要避免重复。细胞生物学与生物化学、遗传学、分子生物学、微生物学等生物学相关课程均存在相互联系、相互渗透的关系。这就要求教师要对教学内容进行研究、归纳、取舍,既保证细胞生物学课程体系的系统、完整,又避免重复教学的问题。例如,细胞生物学第三章中细胞内生物大分子的结构与功能主要讲述的是核算与蛋白质的结构与功能,而此部分内容在生物化学这门课程中会重点讲述,因此此部分内容在细胞生物学教学内容中可以略讲;此外《细胞核与染色体》这一章中染色体的复制与表达内容在分子生物学课程中是重点讲述的内容,我们把核膜、核孔复合体结构及生物学功能作为本章重点,这样既可以在有限的课时内避免知识的重复赘述,又可丰富细胞生物学特有的内容。
细胞的生命活动与我们人类身体有着密切的关系。将理论知识与人的日常生活现象紧密结合,学生很容易掌握相关的知识。例如,缺少维生素C时,脯氨酸的羟基化受到影响,从而引起坏血病。这是由于形成胶原蛋白的前a链未经羟基化不能形成稳定的3股螺旋结构而很快在细胞中降解,结果导致胞外基质中较远的不断丢失而引起血管脆性增加、牙齿松脱以及创生不能恢复。又如,做面膜补水,不是向细胞内补水,而是向胞外基质中补充各种可以吸收水分的多糖成分,糖胺聚糖可以像海绵一样吸收水分,使皮肤变得水润。通过这些例子学生极容易记住相关的知识点,而且也不容易忘记。
2.教学方法的完善
教学方法是教学活动的基本要素,是增强教学效果和提高人才培养质量的重要手段[2]。细胞生物学是一个动态发展的学科,要改变传统的教学模式。课堂上以教师为中心单纯的知识传授不能调动学生学习的主动性和积极性。因此我们采用多种教学方式,如启发式、讨论式并且结合双语教学。例如,在细胞生物学教学中开设专题讨论课,每个专题讨论一个问题,问题提前设置,学生以组为单位上课之前查找相关资料,并对资料进行整理、综合、提炼,形成报告,其他小组成员进行质疑和补充。经过证实,我们的专题讨论课极大地调动了学生的学习积极性、提高了学生收集整理资料的能力,锻炼了学生的勇气、增强了学生的自信。专题讨论的形式加深了学生对知识的理解程度,同时在查阅资料的过程中也拓展了学生的知识面。实践证实多种教学方式联合应用能够充分调动学生的学习热情,培养学生获取知识和独立思考的能力,增强学生分析解决问题的能力,有利于学生对理论知识的理解和记忆。
3.教学手段的扩充
细胞生物学给学生呈现的是一个微观的世界。如何把一个微观、抽象、复杂的细胞世界形象、直观、生动的展现给学生?简单的挂图已经不能满足细胞生物学教学的要求,这就要求教师在教学过程中应用多媒体课件[3]。采用多媒体技术,细胞生物学教学摆脱了传统的“黑板+ 粉笔 + 挂图 + 模型”静止化的教学模式,以声音、图像、动画、视频等相结合的方式形象化教学[4]。在细胞生物学教学过程中,我们收集了大量国外知名大学制作的动画,定期对多媒体教学资料库、教学课件库进行更新和整理同时设立课程教学网页,为教师和学生提供一个知识共享的平台。我们细胞生物学每一章都设计了相应教学内容的动画和视频。例如,在细胞培养与细胞工程这一节内容中,我们将克隆羊多莉的制备过程从卵母细胞开始,以动画的形式将全过程形象直观的展示给学生。除此之外物质跨膜运输、细胞信号转导、细胞分裂、线粒体相关疾病等视频会在相应的章节一一展示给学生。多媒体课件的应用不但增大了教学信息、扩展了教学容量,还大大地增强了视听效果,加深了学生的记忆力。实践证明学生对形象的图解的记忆能力要远远高于对文字的理解能力,以此我们的课件涉及概念、细胞各种生命活动过程都有相应的图解或动画视频。
4.考核方式的改革
改变以往“重知识、轻能力”的考核方式,树立以能力和素质考核为中心的考试观念[5],完善考核方式是为了更好地进行细胞生物学教学改革。为了调动师生的教与学的积极性,我们制定了细胞生物学课程考核方式改革实施方案。(1)把考核内容定位在对以往知识的理解和对学生独立思考能力的考查上,即增加应用、创新知识的考核;减少单个知识技能的考核,增加知识能力体系的考核。在具体考核内容的设计上,要求授课教师将考核内容延伸到课外知识上。(2)考核形式多样,具体包括开卷、闭卷、开闭卷结合、答辩、实验操作、撰写专题报告、学术论文以及多种方式结合等。同时要求考核形式要推行多个阶段,如平时测试、作业测评、课外阅读、期中考核、期末考核等。(3)改变考核成绩的构成,加大学习过程、到课率、平时作业、平时表现得分率,加大实验课成绩构成比例,适当体现阶段性考核成绩比例,降低期末成绩考核的占分比例,推行多种成绩评定方式。期末考核成绩占50%,平时成绩、单元考核及期中考核成绩共占50%。课程平时成绩包括课程教学过程中的测验、作业、实验报告、课堂讨论等成绩。通过改革我们已经初步建立了双向式、沟通式的考核信息反馈机制,并且发挥了考核促进教法和学法改进的作用,强化了学生课外自主学习的积极性。
改革之后的细胞生物学教学体系已经应用于生物技术、生物科学专业的学生,并且获得了预期的效果。今后,我们将在教学实践中继续完善该教学体系,不断提高细胞生物学教学质量,保证“教”与“学”的有效性。
【参考文献】
[1]曾军,陈宏远.研究性教学模式在医学细胞生物学教学的应用[J].山西医科大学学报,2010,12(4):350-352.
[2]别敦荣.大学教学方法创新与提高高等教育质量[J]. 清华大学教育研究,2009,30(4): 95-101.
关键词:创新;细胞生物学;科研;实践;教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)29-0114-02
培养创新型人才,努力提高大学生的创新意识和创新能力,是增强学生综合素质的需要,也是一个民族进步和国家兴旺发达的不竭动力。作为生命科学的基础和前沿学科,《细胞生物学》是一门实践性、研究性很强的课程,内容比较抽象、深奥,需要理论和实践密切联系。
传统的教学方式是以教师、教材和课堂三者为中心的封闭式教育模式,教师在课堂上单向灌输知识,学生被动地接受。在这种模式下,大学生主要的学习活动是通过死记硬背记住教材现成结论、机械地接收实验技能,不利于学生发散性思维和自主学习能力的培养。另一方面,传统教学中理论和实践教学与科研相脱节。高等学校教学与科研是相互依赖、相互促进、不可分离的一体;教学是科研的基础,科研是教学的发展和提高。没有科研的支撑,难以实现旨在培养创新能力的教学目的。但由于实验设施等条件的限制,本科生参与科研项目的机会较少,不利于综合素质的培养。针对传统教育模式存在的问题,核心主干课程《细胞生物学》的理论和实践教学模式改革就显得十分必要。
一、采用多样化的教学方法 突出学生学习的主体性
为了进一步适应当前对高层次专业复合型人才的需求,培养具有系统理论知识和分析解决问题能力的创新人才,我们在理论课的教学模式中推行启发式、研究式、讨论式、基于问题式等教学手段,以学生为中心代替了以教师为中心,以重能力培养代替传统重知识传授,以小组讨论和教师指导式教学方法代替了传统的课堂讲授,使学生更加积极、主动参与教学活动,真正实现“互动式教学”。并且在保证基础知识教学的前提下,将教学活动与科研、实践工作紧密而有机地结合,以科研、实践引导和促进教学,提高学生自主学习和独立思考以及分析问题和解决问题的能力。通过丰富多样的教学方式为学生创造实践机会,激发兴趣使学生不由自主地进入研究性学习,从而使教师从知识的传输者变为指导者和促进者,学生从知识的被动接受者变为知识的主动构建者。这种以学生为主体,强调理论联系实际的教学形式,促进了学生创新教育和素质教育水平的提高。
(一)基于问题的启发式教学模式
以问题为基础的教学方法是以学生为中心、以教师为引导的开放式教学方法,是将问题作为教学的基本因素,教师在授课时有计划、有步骤地向学生提出问题,学生或者带着问题听课,或者课后根据问题进行思考,使学生在不断的提出问题和解决问题中完成教学内容的学习,找到问题的答案。这种基于问题式的教学方法,鼓励学生提出更好的问题,在探索和思考中学习,可以培养学生分析问题和解决问题的综合能力,养成终生独立学习的习惯。
(二)讨论式教学模式
细胞是一切生命体生长、发育、衰老和死亡过程的基础,从遗传到变异,从生理到病理,几乎所有生命现象的原因都要到细胞中寻找答案。近年来,现代细胞生物学领域中的重大进展非常精彩,许多研究内容和成果如细胞通讯、细胞增殖及其调控、细胞衰老与程序化死亡等对社会的发展影响深远。为了提高学生对课程学习的兴趣,我们增设了4个学时的讨论课。讨论课由教师给定一些议题,如“细胞信号传导与环境适应性讨论”、“光合作用研究与人类未来面临的粮食问题讨论”、“细胞生物学的最新研究成果与诺贝尔生理医学奖”、“细胞学发展历程对‘三观’的启示”、“猎奇与兴趣在细胞生物学发展中的意义”、“人造生命――克隆人与生物伦理学”等。讨论分组进行,每个小组负责一个题目的全面阐述,小组成员分工协作完成查阅文献、制作ppt和课堂报告等工作,然后由教师做出评价。通过讨论式教学可以激发学生学习的兴趣和积极性,锻炼学生口头表达能力,并培养团队合作精神。
(三)研究探索式教学模式
细胞生物学中很多重大的理论和结果都是建立在经典实验基础之上的,教材中具有丰富的实验素材。在教学中,我们注重讲解实验的设计和过程,分析、总结和归纳实验背后的原理,启发学生对科学问题及重大发现的认识和思考。课外鼓励有兴趣的学生参与到教师的植物组培科研项目中,完成一些能胜任的实验环节,将科研中的问题带入课堂,引导学生思考和讨论,在应用、实践和错误中学习,加深学生对基本理论的理解。开展研究式和探索式的教学模式,可以使学生在“学习基础理论知识―联系实际应用―巩固再提高”的探究实践中,逐步培养出科学的思维方式和严谨的科学态度。
二、发挥教师的主导作用 培养学生的创新能力
在高校中,科研训练是培养创新人才和提高大学生创新能力的重要方法和有效手段。通过科研训练,让大学生系统地参与到科研项目当中,让学生“做中学”,将理论知识应用到实践,锻炼动手能力,达到学以致用、活学活用的目的。在科研和实践方面,我们充分发挥教师的主导作用,各位老师在获得科研项目的基础上,创造多种有利条件鼓励有兴趣、有能力的学生较早地参与教师的科研课题,并引导学生积极参与大学生创新创业训练计划和课外学术竞赛等一系列科技创新活动中。在专业教师指导下,学生自行查阅文献,自主设计实验并完成实验内容,最后整理实验数据、分析实验结果,进而撰写成。科研活动使学生学习了科研的知识,通过收集、整合信息构建知识,体会到科研的乐趣,进而增强了大学生的动手能力和创新意识,取得了较好的成果。利用科研大平台将理论和实践相结合,教学与科研相辅相成,这样就形成了覆盖课堂内外的立体化教学模式,将学生的专业知识、创新能力和科研素质的提高紧密结合起来,达到了培养本科生工程实践创新能力的教学目的,同时也可使学生尽早了解教师的研究方向和内容,有利于大四毕业论文等环节的完成。近几年来,学生参与数量上以及考研升学人数、比例层次都得到稳步提高,考入上海交通大学、南京大学等名校研究生的学生比例逐年增加。
三、改革课程考试方式 推进教学改革效果
传统考试制度存在诸多弊端,如考核方式单一、考试内容单一,这种片面的评分方法不能真实反映学生理解知识和应用知识的能力,也很难达到理论与科研实践相结合,提高学生创新能力的教学目的。为了更全面、科学、客观地评价学生的综合能力,我们将期末一卷定成绩的传统单一考试方式改革为多元化的综合考核方式,进而带动教学模式的改革。学生成绩的评定由平时成绩和期末考试两部分组成,平时成绩的比例增加到30%。平时成绩主要包括课堂考勤、课堂测试、课后作业、期中考试以及专题讨论等。课堂小测试我们采用2人一组,让学生自主设计考题;或者采用试题抽签、一人一题的方式,专题讨论分组进行。期末考试主要考察学生对基础知识,包括基本概念、原理和方法的掌握情况,以及对应用实例的理解,同时也增加了综合分析题及实验技能等试题。通过课程考核方式的改革,既调动了学生在课堂上的积极性,也建立了一个真正全面、客观、合理的课程考核体系,效果良好。
四、结语
高等教育的发展方向是以学生为主体,重视能力培养,促进大学生的全面发展。在近年来的教学改革实践中,我们遵循能力本位的理念,基础与科研实践并重,探索了一条立足课程体系优化和完善、科研创新实践为目标的人才培养模式。通过互动式、实践性教学引导学生进行探究性学习,激发学生自主学习的兴趣,从而达到培养学生创新和科研能力的目的。在课堂教学过程中,我们以细胞生物学的经典实验为例,引导和培养学生进行创新性思维;并通过讨论课等形式,调动学生学习的积极性;同时课外鼓励那些对科研具有浓厚兴趣的学生,进一步进行系统的科研创新能力培养。因此,教学与科研实践相结合的教学模式,可以帮助学生更好地构建细胞生物学的知识体系,对于培养学生的创新思维意识和研究能力,培养具有可持续发展能力的应用型生命科学人才均具有重要意义。
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在教学过程中,我们发现在课程群之间也存在诸多的遗漏、重复以及衔接不当的问题。如“化学-生物化学-分子生物学-基因工程”课程群中生物化学讲授的线粒体与能量代谢、蛋白质的合成与翻译内容,“人体结构与功能学课程群”中的细胞生物学也涉及而且课时较多,而很多新颖的研究内容却由于课时限制无法传授。
课程群内部各门课程间存在较多重复及衔接问题
很多内容课程群内部多门课程都有涉猎,重复内容较多,如DNA的复制、基因的转录与加工、蛋白质的生物合成、原核与真核细胞的表达调控等诸多内容在生物化学、分子生物学、基因工程等多门课程都有涉猎,而且都作为重点内容,重复内容较多,造成学生在学习中重复学习,学习兴趣不高,而当前分子生物学与基因工程等最新的研究成果与进展等学生感兴趣,希望学习的内容却由于课时限制无法传授,存在较大的衔接性问题,迫切需要进行课程群各学科间教学内容进行内部优化改革。另外,课程群实验教学内容也存在诸多纰漏,实验内容仍然滞后于学科发展,大多实验课教学是与理论课教学相对应的,以验证性实验为主,缺乏综合性、设计性实验,内容单一、重复严重[6]。
课程群管理模式的滞后
虽然生物科学专业开展了课程群授课模式,但各门课程之间缺乏有效的沟通[7]。承担各门课程的各个教研室分属于不同的系科,不能充分的将各门课程有机的整合,尤其是缺少有效、科学的管理模式。重视年轻教师的培养,促进特色专业建设,推动合理的“专业课程群”课程管理模式。因此,要想在当前工作的基础上使生物科学专业学生培养质量全面提高到一个新的高度,迫切需要对生物科学课程群进行整合与优化,系统规划一个新的改革方案,切实有效的解决课程群间重复、衔接及课程群管理问题[8]。
蚌埠医学院生物科学专业工作基础
蚌埠医学院生物科学专业课程群在2006年进行课程设置及培养方案修订的时候,已打破了生物学和医学各课程间各自独立、互不联系的状况,率先建立学科课程群教学体系,鉴定了良好的工作基础。通过不断的优化发展,已经初具规模,具有一定的应用基础。在实行学分制的基础上,设置课程模块构成课程体系结构,课程模块下由课程群构成主体。1.人文社科课程模块:安全教育、就业指导、体育、军事理论和军事技能、思想道德修养和法律基础、形势政策、中国近代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系概论、基本原理、英语、专业英语、文献检索、大学计算机基础。2.自然科学课程模块:化学课程群(含无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析)。3.专业基础课程模块:人体结构与功能学、神经生物学、病理学、免疫生物学、流式细胞技术、实验核医学、药理学、医学微生物学、生物信息学。4.专业课程模块:生化与分子生物学课程群(含生物化学、分子生物学、基因工程、蛋白与酶工程)、遗传学课程群(遗传学、医学遗传学)、细胞生物学、发育生物学、生态学、生物制药技术、生物制品概论、生物统计学、生物学综合实验(含生物化学实验、生态学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、分子生物学技术实验、蛋白与酶工程实验、现代生物学技术与探索性实验)、临床医学概要。5.专业技能模块:毕业实习、毕业论文。
1发育生物学课程开设现状
开设伊始由于主讲教师围绕各自的科研方向讲授,因而没有形成系统教材[2].迄今为止,由于相关学者和科研人员对发育生物学领域研究的重视,国内外出现了各种版本的发育生物学教材,有国外的英文教材,也有我们国内学者编著的中文教材,如使用面较广的由张红卫老师主编《发育生物学》,在综合性大学生物学及生物技术专业、医学等[3]使用较多,从开始开设发育生物学课程到现在不到四十年时间,与其他学科相比发育生物学仍然处于发展的初级阶段,该领域新的热点和研究成果都在源源不断地涌入世人的视线中,因此教材内容也在不停地补充.博士生、硕士生及本科生使用的教材不一样,不同专业不同院校使用的该课程教材也不尽相同.从总体看发育生物学在我国还处在起始摸索阶段,还未能形成一个被大家普遍认可和遵循的成熟的课程体系,当然也有了探索和完善的空间.2009年起,我校为了生物科学专业的发展,将发育生物学课程列入了教学计划,但相比其他同类院校就晚了很多(如2002年曲阜师范大学开始给生物科学、生物技术两个专业开设发育生物学,山东德州学院2004年就开设了该课程)[4].经调查进入新的世纪,本科院校的生物学专业2/3的院系先后开设了该门课程,1/3的院系也有了开设该门课程的计划,但由于师资等原因,暂时不能开出.且不同的学校,该课程的类型设定不同,多数设定为专业限选课程,少数设定为专业必修课程或专业选修课;课程计划学时不尽相同,一般授课学时36学时左右,实验学时30学时左右,但多数学校设有开设实验课;教学时间安排不同,有的在第6学期开设的.有第7学期开设的.
2地方本科院校生物科学专业发育生物学课程开设过程中面临的几个问题
第一,师资力量比较薄弱[5].因为发育生物学在国内外起步较晚,所以教师很大一部分是没有从事过发育生物学教学和研究的专业性教师,只能是从相关的学科,比如组织学与胚胎学、遗传学、细胞生物学或生物化学与分子生物学等学科的转型的教师,刚刚开始的时候一般都存在缺乏专业的、完整的发育生物学知识体系这样的情况.这是我校和其他地方性院校面临的共同问题,如我校发育生物学课程就是由遗传专业教师来讲授.第二,课时偏少.虽然综合院校和其他老牌生物科学专业课时基本控制在36学时左右[6],如宁波大学,理论课时为34,我校开设伊始课时也是36学时,学习效果却不很理想,因为大多数地方本科院校课程开设课时都是参考基础较好的综合院校的做法,但忽略了面对的教学对象不一样等问题,就我校生物科学专业而言,学生基本是刚刚过二本录取分数线或是其他职业高中生源,基础差,学习能力不强,同样的教材,同样的内容无法在同样时间领会掌握.第三,开设时间偏后.主要是考虑到其他相关专业课程已经学完,学生有了一定的理论基础,因此我校跟其他一些院校一样安排第7学期开设发育生物学,但没有考虑到生物科学专业历来是考研的生力军,第6学期后,大多数学生基本已经确定学习和考研方向,对此时段开设的课程也仅止于学习及格,即使有部分同学觉得该课程内容新颖,知识面广,更新快,奈何时间关系也不愿深入学习,因此学习积极性并不高.第四,课程知识体系庞杂.涉及到遗传学、分子生物学、胚胎学等信息相互交叉融合,逻辑性比较强,比如体轴形成这一部分内容,有遗传学的知识,有细胞生物学的信号转导内容,还有胚胎学的知识,需要学生有一定的知识积累才能理解,而现在课堂上一般以传统的讲授和单一的多媒体教学方法进行教学,学生往往反映发育生物学很难、不好理解.教学效果不佳.第五,教学实验经费投入相对不足.发育生物学实验投入的时间经费相对较大,一些院校如德州学院、长治学院以及怀化学院都还未开设发育生物学实验课程,许多经典实验不能让学生亲自动手,无法将课堂上学到的理论知识应用到实践当中去.因此对这样一门观察实践性极强的学科的发展来说,这也是及其不利的.
3对发育生物学课程设置及常规教学过程中面临问题的解决方法
针对以上问题,我校生科专业首先是调整发育生物学课程开课时间,从第7学期提前到第6学期,课时为48学时,周课时为3节.现在一些重点大学比如华中科技大学、山东大学也都将课时量提高到54课时,湖北民族大学、长治学院对发育生物学课程课时量也有了相应的增加.开课学期也都放到了第6学期.此时生物化学、遗传学、等基础课程已经讲授完成,学生有一定的理论基础,而考研方向未定,学生的注意力和精力多数放在专业课程的学习上,这样对很多喜爱该课程的学生就多了一个学习和选择的机会,因为现在考研的形势越来越严峻,生物科学专业和生物工程专业很大一部分同学是竞争同样的学校同样的专业,难免会产生“同室操戈”的现象,多一门选择方向可以避免因专业建设不成熟而给有志向的学生造成损失.对专业教师学科背景有待加强的现象,可以让教师通过提前进修或是提高自己的学历来增加对发育生物学知识体系的掌握和理解,了解发育生物学的最新进展,备课时首先了解教学计划和教学目的,合理安排教学内容,对生物科学本科生,要求他们掌握的是发育过程中的基本现象、概念和知识,掌握并理解基本原理.
太过抽象或复杂内容则应尽量简述,同时为了便于学生理解和记忆,教学安排上应该从发育的基本原理着手,再根据模式生物个体发育的过程,在依次出现的发育现象中,掺入发育生物学的基本概念、基础知识,突出重点难点,真正做到深入浅出解决“知识抽象”这一问题.发育生物学很多的内容都是通过模式生物的发育过程来说明问题的,例如:无脊椎动物的线虫、海胆、海鞘果蝇等脊索动物文昌鱼及脊椎动物鱼类、鸟类、哺乳动物等[7],这些生物从受精到受精卵到胚胎再到发育成成体的过程与机制几乎涵盖了整个生物物种的发育特点和模式,这样将庞杂的知识体系系统化,这样学生就不会觉得“很难、不好理解”了.课堂上灵活运用各种教学形式,充分利用多媒体手段,如山东德州学院从提高教师课件制作水平等方面着手[8];兼用讲解式教学与探究式教学充分调动学生学习的积极性和主动性.传统课堂教学方式多采用讲解式教学,这种方式可以使学生在短时间内获取大量的知识,通常适用于一些核心、基础以及难以理解的内容的讲解,比如发育生物学中一些基本的概念,以及胚胎的器官系统发生的内容,应该应用讲解式教学.而涉及生物体轴的形成及有关干细胞发育分化的问题,则可应用探究式教学[9].
一来检验和巩固学生对知识的掌握,还可以培养学生独立思考和创新能力,采用启发式的教学方法,不一定在课堂上将所有的知识点全部讲解完了,根据一些内容选择一些权威的科研论文,从研究者的角度去探索发育现象,加深对专业术语的了解,有些学校如广州药学院则将发育生物学的热点研究内容及现状灵活穿插在教学过程中,也有取得了一定的效果[10].另外对有些内容,比如说卵裂这一部分内容,不可能在课堂中所有的卵裂形式都一一讲授,可以讲一到两种典型卵裂方式,然后以播放视频的方式让学生比较直观的了解各种裂解方式的特点,然后再布置学生课后去查阅并下其他动物的卵裂方式与课堂上讲述的有何异同.这样既引导学生有目的地介入教学过程中,又加深了学生对知识点的理解,提高了学生的学习兴趣.如浙江海洋学院就通过精心选择一些课外专业的阅读资料来扩展学生的视野.另外,课外可适当开展课外主题活动.课外主题活动在一些院校多个专业都有出现,有一定的教学效果.我校发育生物学由于经费设备问题没有开设实验课,因此想通过1-2次实验类的课外主题活动来稍加弥补.
【关键词】 细胞生物学;研究型实验教学;创新能力
【中图分类号】G642.5 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2013)4-00-01
1.引言
在深化高等教育改革中,培养学生综合素质和提高学生创新能力是一个根本性的指导思想。在高等学校培养创新人才的系统中,实验教学是一个重要环节。如何突破传统的实验教学模式,开展创新实验教学,使实验教学活动更具有直观性、实践性和创新性,发挥其在学生素质教育和培养学生创新能力方面的重要作用是一个十分值得积极探索的课题。[1]
2.传统教学模式改革的必要性
实验课教学的目的,一方面在于使学生加强理解有关的理论知识,让学生掌握实际操作技能,另一方面在于提高学生分析问题、解决问题的能力以及提高学生的综合素质和创新能力。然而,传统的实验教学还没有成为一个独立的系统,仅仅还是课本知识的验证,而且采取的方式基本上还是演示式、“填鸭式”教学模式,完全忽视了学生才是教学的主体;此外在传统实验教学中,实验教学内容的选择、实验材料的准备到实验试剂的配制都是由教师包办代替,学生成了机械的操作者,只是对实验指导书的重复[2]。这种教学模式不能充分提高学生的学习兴趣,很难培养出适应时代需求的创新人才。因此,要培养具有创新意识和创新能力的高素质人才,就必须更新教学观念,打破墨守成规的教学模式,从传统的以教师为中心的知识传授型过渡到知识传授与探索相结合,实现以学生为主体,以调动学生自主学习,激发学生求知欲和创造性为主要目标的教学方式的转变。
3.研究型实验教学模式的探索
3.1研究型实验教学模式
研究型实验教学注重实验教学中的研究性,故又称研究性实验教学,研究型实验教学不仅仅是搞几个设计性、研究性实验,而是体现在课程体系的研究、实验课程的规划、课程内容的编排和实验过程的改革等每个层面,要求授课教师通过对实验教学的研究,对实验课程内容、实验教学方法、实践性活动等进行研究性的科学设计,从而引导学生的研究性实验学习,激活学生对实验的学习和探究动机,培养学生的实验兴趣,从而增强学生对研究性实验学习的自觉性和积极性,达到培养学生独立研究的能力,提高学生的创新能力和综合素质[3]。
总之,研究型实验教学是以“研究”为主线,通过增强实验教学中的研究性,而重塑实验教学中的能力要求,尤其是“创新”能力的要求,并为深化实验教学体系与教学模式的改革而探路。[4]
3.2研究型实验教学模式在细胞生物学实验中的具体实践
为适应当前社会需求,培养具有创新能力的生物人才,近几年我院对细胞生物学实验课进行了研究型实验教学模式的探索,将“研究性”融入到实验的各个层面:
(1)对实验内容进行问题式的情景化处理,将“研究”引用到实验的每个层面
比如在“细胞膜通透性”这个实验中,让学生自己思考,这个实验的最佳材料是什么,为什么选用这种材料;在“Feulgen反应显示DNA”这个实验中,让学生自己思考这个实验中我们通过什么步骤来消除实验误差。
(2)强调实验方法的改进和创新,树立敢于质疑、敢于挑战的科学精神
例如“植物细胞骨架的光学显微镜观察”实验中,TritonX-100的浓度和处理时间是相当关键的,它直接影响到细胞骨架的清晰度。我们就要求学生改变TritonX-100的浓度和作用时间,在不同条件下完成制片实验,然后比较制片效果,并确定最佳制片条件。通过这个实验的学习,告诉学生不能迷信实验讲义和文献资料的实验方法,但可以参考这些方法进行预实验,确定最佳方法后,再在最佳实验条件下开展研究。
(3)严格用科学方法处理实验数据,培养诚信的人格品质
在每一次实验中都严格要求学生必须真实地记录实验结果,不能对原始数据做任何修改或人为的加工,对于显微镜观察的样本,要客观地加以描述,并选择最具代表性的图像或照片作为实验结果。对于测量获得的数据,尽可能重复一次,求得平均值,如果样本达到一定数量,则可以采用统计学方法对数据进行处理。
(4)尝试以论文形式书写实验报告,全程体验科学研究过程
特别是对于自主设计实验,要求学生自己查阅文献,设计实验,导师确认后,自己安排操作,最后按科研论文的书写方式提交实验报告,并说明实验的创新性[5]。
此外我们还让学生加入到授课老师的科研课题中来,把学生完全置身于科学研究的氛围,使学生的基本技能更加牢固,应用理论知识分析解决问题的能力更强,创新能力、协调能力都得到了训练和培养。
3.3研究型实验教学实践的效果
通过研究型实验的教学实践,我院在学生创新能力培养中取得了一定的成绩。学生的各方面能力明显提高,主要表现在以下几个方面[6]:
(1)资料查阅及知识运用能力
学生在研究型实验教学实践活动中,特别是自主设计性实验中,通过查阅学校图书馆数据库中提供的信息,获取相关的研究文献、研究成果以及实验方法,对相关资料进行归纳整理。
(2)实验研究的能力及分析能力
在整个实验教学实践活动过程中要求学生以严谨的科学态度进行各实验工作,同时充分发挥观察力、想象力,对实验中出现得各种现象、数据进行分析与评价,对实验结果进行整理、分析与归类。
(3)科研论文的撰写能力
学生实验完成后按科研论文的书写方式提交小论文,在论文中学生须认真分析实验数据和结果,说明实验的创新点,通过这种锻炼,学生撰写论文的能力明显提高。
(4)提高了学生的创新意识
在研究性实验教学模式探索过程中,我们除了让学生完成教师规定的基本实验后,还鼓励学生参与到教师的科研课题中来,学生也可以根据兴趣自拟题目,撰写申请书进行申请,写出创新点,让学生体验研究的全过程,提高了学生的创新意识。
(5)提高了学生的团队精神
我们在实验教学实践活动中一般都是分组进行,共同协作完成同一个实验,由此使学生在实验中不仅学到基本知识,而且也增加了学生的团队精神和协作能力,为他们进入社会打下了一定的基础。
4.结语
实验教学改革是实验教学工作的灵魂,如何发挥实验教学的作用,更好地为培养高素质人才服务,是一个非常重要的课题。研究型实验教学还有许多方面需要创新和改革,只有通过坚持不懈的努力和深入细致的工作,才能使研究型实验教学改革真正达到对学生综合素质和创新能力的提高。
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