一、改革措施
1、对基础性实验进行精选、合并与分类
生化实验按实验技能可划分为物质的分离提纯及其含量的测定、层析技术、电泳技术、离心技术、分光光度法5类实验技术,在这5类实验技术中我们筛选出6个实验,这些实验能基本达到该板块的教学目标。这6个实验有:酪蛋白的制备、纸层析法分离氨基酸、纤维素薄膜电泳法分离血清蛋白、双缩脲法测定蛋白质含量、紫外吸收法测定蛋白质含量、酶的性质。这6个实验所涉及的实验技术基本涵盖了上述5类的实验技能,主要使用了离心机、恒温水浴锅、层析缸、电泳仪、紫外分光光度计等常见生化仪器,能够使学生的基本操作技能得到训练,达到教学要求。
2、加强实验的设计性,增强实验的科学性与准确性
我们根据实验室现有条件,最大程度地使一些定性实验达到定量,提高验证实验的科学性与准确性。如小麦中含淀粉,酶具有专一性,淀粉酶只能水解淀粉,但是一定量的淀粉酶能水解多少淀粉呢?在酶的特性实验之后,我们加上了淀粉酶活力的测定这个实验,这个实验不仅属于物质的分离及含量的测定方面,而且还能将这两个实验结合起来,使学生既能看到实验现象,又能得到具体的定数据,二者结合起来,使学生对酶的性质的认识从定性上升到定量理解,而且使实验内容有一定量的综合,通过这个实验也强化了学生使用分光光度计制作标准曲线的方法、掌握了测定酶活力的实验操作技能,并使学生对酶蛋白浓度与酶活力、酶的比活力的关系及其应用都有了较清晰的认识。
3、提高类实验注重强化学生的动手能力
在开展前两项改革的基础上,我们设计安排了一些操作较复杂、系统性强的提高实验,以强化学生实验动手能力。提高实验主要包括层析类实验和电泳类实验两大系统。层析实验包括纸层析、离子交换层析、葡聚糖凝胶层析等;电泳实验包括醋酸纤维薄膜电泳、琼脂糖凝胶电泳等。在提高实验中,我们注重启发学生进行比较。如通过不同的层析实验后,同学们又结合老师的讲解和自己的查阅,较好地理解了不同层析实验的特点、方法、适用条件等。通过比较,达到了让学生熟练掌握的目的。为了保证学生掌握好提高实验的技能,我们对每一个实验都亲自预做,并且在预做过程中有兴趣的学生也可以参与进来,共同来摸索更好的实验条件,共同来解决实验过程中可能出现的问题,这样更激起了学生的兴趣,形成了一个良性循环。在实验过程中,尽可能地对每一步都进行详细讲解、对学生的操作严格要求,取得实验的预期结果,达到良好的教学效果。
4、增加探索型实验,培养学生的创新能力
“探索型实验”是学生通过自己的准备、实验,在老师的引导下,能够综合得出结论。这是针对验证型实验而讲的。通过增加这类实验,极大地增强了学生的探索精神,有效避免了学生被动做实验的现象。因为这样做是实验在前,结论在后,并且所要得出的结论是实验之前所未知的,而且结论是学生亲手实验所得到的,在实验中学生始终都处于主体地位,因此这类实验能够极大地提高学生的积极性,充分调动学生的求知欲。
5、教学形式多样化,充分发挥学生的主动性
(1)改进实验准备的方法
传统实验教学中,实验准备工作在课前都已由老师准备好。包括样品的处理与预处理、试剂的配制、仪器的调试等。学生进入实验室后对整个实验不甚了解,实验基本是按照老师已准备好的步骤进行的,根本不去想为什么。有些甚至也不动手,而是由同组的学生做,做完后他把实验结果记录下来,整个实验根本学不到知识,动手能力也得不到锻炼。因此,我们在实验的准备上进行了尝试性的调整,让学生自己准备试剂、调试仪器等。我们发现,由学生在老师的指导下亲自准备实验会有很多好处,如学生在准备实验前必须预习实验内容,这样做实验前不会一无所知;学生学会了思考。学生会想为什么要这样做,换个方法行不行,充分调动了学生做实验的积极性,取得了良好的实验效果。通过实验,学生对理论知识也产生了浓厚的兴趣,有了一个非常好的良性循环。
(2)改进教学方式——先做后讲
生化实验大多以验证性实验为主,实验课一般也是由老师先讲,讲完再做,学生往往对实验的兴趣不大,并且对实验的印象也不深。为此,我们反了过来,由学生先做,做的过程中观察实验现象。实验结束后,由学生对所观察到的现象进行讨论,并且总结规律,最后由老师进行点评、归纳,最后做提高性的讲解。在这个过程中,学生充分体会到了自己做为学生的主体地位,并且体验到了获得知识的成功。这种由生动直观的现象观察到抽象理论的形成过程,是符合人们认识规律的,能够取得良好的教学效果。
(3)鼓励学生有质疑的精神
在实验教学过程中,大多数的实验步骤是清楚地写在实验指导书上的,学生一般都是按照实验写好的步骤来做的,很少怀疑自己的实验结果对不对,即使是比较常规的错误,也没有好好思考。我们在教学中可以多鼓励学生要思考自己的实验结果是否是合理的,对于提出疑问的同学要大力表扬,可以激发同学们的思考兴趣。如在做总糖和还原糖的测定实验中,实验步骤中总糖提取中写的是取面粉3克,但到最后进行吸光值的测定时,结果都比较大,就有学生提出疑问,经过讨论,我们鼓励他按自己的想法去再做一遍,最终得到了比较理想的实验结果。不管学生提出的问题是大是小,是简单还是复杂,我们都应鼓励他进行积极的思考,按自己的想法再做,直到他解决问题为止。在这个过程中学生进行了真正的思考,获得了真正的提高。
(4)利用多媒体教学
传统的实验教学都是简单讲解实验原理,然后学生按步骤进行,这样的方法在简单的实验中还可行,但对于一些难理解的实验和没有条件开设的实验,这样的方法是没有什么效果的。对于难理解的实验,我们完全可以利用先进的电教媒体,让学生有较直观的认识,如对于层析技术中的分配系数。对于没有条件开设的实验,如薄层层析、离子交换层析、亲和层析等,我们也可以通过观看录像让学生明白各种层析方法之间的区别。像分子杂交、重组DNA技术等生物化学实验的新方法、新技术及生物化学的发展前沿,我们也可以通过看录像来了解。
6、优化考核评分体系
通过最终的考核评分,老师可以了解学生对技能和其所涉及的知识的掌握程度,了解学生知识结构中的弱项,及时得到反馈,不断地总结经验教训,改进教学方法,取得更好的实验教学效果。在评分体系中,我们将生化实验成绩分为“平时成绩”(包括实验预习、实验操作、实验报告)、“期末考核”(包括理论口试、实验准备、操作考核)。期末总成绩按平时成绩占50%,期末考核占50%进行核算。这样的考核体系可以系统地、客观地反映和评价学生对知识的掌握情况和实验操作的能力。
二、结语
生物化学实验是生物专业一门非常重要的专业基础课程,关系到后期多门课程的学习。以上是本课程教学中的几点体会,希望有助于提高教学效果和教学质量,给学生打下坚实的基础。
作者:刘萍 单位:洛阳理工学院讲师环境工程与化学系