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细胞生物学实验教学改革和创新型人才培养

作者:admin 更新时间:2018年03月06日 10:20:24

  摘要结合多年教学实践,从实验教学内容体系调整、实验教学方法改革、实验教学条件优化、实验考核制度完善等方面,介绍了淮北师范大学生命科学学院基础生物实验教学中心创新细胞生物学实验教学改革的思路、举措和成效,以期完善细胞生物学的教学环节,为教学体系建设提供借鉴和有益的参考。


  关键词创新型人才;细胞生物学实验;创新实验教学


  中图分类号S-01文献标识码


  A文章编号0517-6611(2017)30-0245-02


  隨着社会的发展,创造力已成为社会进步的原动力,创新型人才培养已成为高等教育的核心。开展创新教育,推进实验教学改革,增加综合性与创新性实验,提高学生自主学习和独立研究的能力,培养大学生创新精神,是目前高校本科教学面临的重大课题[1-3]。在这种大环境下,生命科学类本科学生实践能力的提升受到广泛关注。对于生命科学类人才的创新能力培养,实验教学是理想的突破口,而高等学校实验教学中心则是重要平台[4-5]。笔者结合教学实践,分析了淮北师范大学生命科学学院基础生物实验教学中心创新细胞生物学实验教学的改革思路、举措和成效,旨在完善细胞生物学教学环节,为教学体系建设提供参考。


  1基础生物实验教学中心建设


  淮北师范大学生命科学学院于1993年开始将实验课从理论课中分离出来,独立设课,同时将植物学、动物学、遗传学、细胞生物学、生物化学、微生物学、植物生理学、动物生理学等课程的分散实验室整合成基础生物实验教学中心。2003年实验中心迁入综合实验大楼内,基础生物实验教学中心建筑面积扩大到6900m2。经过多年建设,实验条件得到一定改善。根据国家对本科实验教学改革创新的要求,本实验教学中心对实验课程进行了一系列改革创新,包括增设创新性实验教学项目[6]。


  细胞生物学是生命科学类课程中以实验为基础发展起来的非常重要的学科,因此,细胞生物学实验教学对于学生掌握这门课程起着很重要的作用,它不仅能帮助学生加深对细胞生物学知识与理论的学习和理解,同时也能培养学生的细胞学研究与创新能力[1]。


  实验教学中心的细胞生物学实验教学经过多年建设,已具有相对独立的体系。为了更好地激发学生的求知欲,培养创新能力,进一步提高开设细胞生物学实验的效果,实验中心在原有基础上增加了创新性实验教学项目,进一步推动了细胞生物学实验教学改革。


  2优化实验课程体系


  2.1注重教学内容的先进性在实验项目的选材上尽量以动植物活细胞为主,比如实验中涉及的实验动物有小白鼠、兔子、鸡、蟾蜍等,涉及的植物有黄豆、菠菜、洋葱等,并将叶绿体分离和线粒体分离等细胞器分离实验,利用不同方法进行动植物细胞融合等现代细胞生物学研究领域所采用的实验手段及技术引入本科教学,同时随着学科的发展,逐年增加新的实验项目,以便保持教学内容的先进性。


  在实验教材方面,不局限于某一本固定教材,而是参考较多的最新教材,在给学生讲解时,把实验原理部分涉及的最新知识进行实时更新。


  2.2注重教学内容的综合性在实验内容的设计上,注重提高实验的综合性。通过一个实验项目使学生可以掌握多种实验技术,通过一个实验现象使学生将多个知识点相联系。比如通过叶绿体的分离与荧光观察实验,既可以让学生了解细胞器分离的基本原理和操作方法,同时也掌握了荧光显微镜的基本原理和使用方法。另外,还对传统实验项目的内容进行优化,例如细胞中酸性磷酸酶的定位实验,增加了对小白鼠的处理因素,从而可以让学生不仅观察到酸性磷酸酶在细胞中的分布,还能进行初步的定量分析。


  2.3注重培养学生的动手能力进入实验室参与教师的科研项目是学生实践能力提升的一个最直接的方式。为了给学生一个自主发展和实践锻炼的空间,实验教学中心进一步对本科学生开放实验室,每年都会有一定数量的开放实验项目让学生在教师指导下进行申报。在完成开放实验项目的过程中,学生会自主设计实验并独立实施,从而培养了学生的创新思维和实践动手能力。通过连续的实验室开放工作,使实验教学环境得以构建和完善,使学生自主学习的创新型实验教学模式得以建立[7]。改变传统的实验教学模式,树立“以学生为本”的教育理念,激发学生的创新热情,全面培养学生的科学作风、实践能力和创新意识。


  3改进实验教学方法,激发创新意识


  为了激发学生的创新意识,对实验教学方法进行了一系列的改进,采用多种教学形式。每次实验课都要求学生提前认真预习并完成预习报告。在实验指导教师讲解之前,可以让提前做准备的学生先进行讲解,然后由指导教师进行补充说明,这种形式可以督促学生在课前认真预习。在实验课进行过程中,教师演示实验后由学生独立完成实验,然后对实验结果进行分析,并书写实验报告。教师认真批改实验报告并在下次实验开始前进行点评,对于容易出现的问题重点强调。实践表明,以学生为主体的实验教学方法可加深学生对实验原理和操作步骤的理解,培养独立思考和动手的能力,有助于培养学生的基本实验技能和素质。


  4改善实验教学条件,提供创新平台


  随着近几年资金的投入,教学实验室已经拥有一批装备良好的实验设备,如各种特殊显微镜、超净工作台、低温冷冻离心机、PCR仪、紫外分光光度计等。实验教学管理体制较为完善,教师和技术人员责任心强,实验教学运转顺畅,改革卓有成效,所开实验较有特色,综合性强。


  为了提高细胞生物学实验教学的直观效果,实验中心为实验室新安装了多媒体教学设备。将实验项目涉及的相关操作制作成多媒体课件在实验课上展示,同时尽量搜集一些质量好的实验操作视频和实验相关图片给学生播放,提高了学生对实验的兴趣,使教学效率和教学质量都得到了很大的提高。


  除了在实验安排上注重授课时间的高效利用外,通过调整课程教学大纲,使实验开出率得到保证;利用一些教学质量工程集体项目的平台改善实验课硬件条件,以便增加学生的实验分组。


  5建立完善的实验考核制度


  进一步完善实验考核制度。一方面,在教师的引导下使学生能够按照实验程序完成基本的实验操作,得到较为合理的实验结果,并能提交完整的实验报告,将这些内容按一定的分数比例计算到实验平时成绩中。实验平时成绩由4部分组成,实验预习占25%,实验态度占25%,实验操作占25%,实验报告占25%,平时成绩占最后总成绩的60%。整个实验教学结束以后,对每位学生进行实验操作考试,另外还要进行实验理论考试,2项考核分别占总成绩的20%。这种考核方式能够使整体的教学效果得到保证。另一方面,鼓励学生在实验操作过程中尽可能发挥创新探索精神,进行多种实验方法的探究。学生要想获得较好的实验成绩,必须严格按照实验要求,每个实验都要认真完成,每份实验报告都要认真撰写。


  6结语


  经过几年时间的实践,实验教学改革受到了学生的认可。学生普遍认为改革后的教学内容和教学方法使他们的各种实验技能得到了训练,强烈的责任心和严谨的科学态度得到了培养,通过实验室的锻炼,体验了实验方案设计、实验方案实施、实验数据的处理以及实验报告的撰写等过程。这种教学模式的改革符合创新人才培养的目标。


  作者:李桂萍等

     参考文献 

  [1] 王金发,戚康标,何炎明.实行研究性实验教学 培养學生的研究能力[J].中国大学教学,2005(4):8-9. 

  [2] 屠萍官,吴庆余.生命科学实验教学体系构建与创新人才培养[J].实验技术与管理,2002, 19(2): 4-7. 

  [3] 孟庆繁,周慧,逯家辉,等.生命科学创新实验教学体系的构建与实践[J].实验室研究与探索,2006, 25(12): 1547-1549. 

  [4] 王宏英,王伟,陈坚刚,等.细胞生物学实验教学创新的探讨[J].实验技术与管理,2008, 25(1): 126-128. 

  [5] 陈乃清,宋平,李晓迎,等.改革细胞生物学实验教学,提高学生综合素质[J].实验技术与管理,2002, 19(2): 8-11. 

  [6] 李小燕,刘江东,郑凌,等.深化细胞生物学实验教学改革培养创新型人才[J].实验技术与管理,2011, 28(4): 116-119. 

  [7] 张建平,陈发堂,唐忠.高等院校实验中心管理方法的探索[J].实验室科学,2009(3):12-14.