劉 超,胥成浩,梁 梓,杜超豪
(樂山師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院基礎(chǔ)生物學(xué)教研室,四川 樂山 614004)
以培養(yǎng)方案和《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱為依據(jù),根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平、專業(yè)基礎(chǔ)和生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件,我們?nèi)匀淮_定基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)作為生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的主要內(nèi)容。
改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求,以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)。盡管實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱來自教學(xué)大綱和教學(xué)參考書籍,但具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方案進(jìn)行大膽改革嘗試,解剖參考書籍的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增加具體的思考性題目。我們在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中再一次設(shè)計(jì)一些思考題,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的思考題數(shù)量大約8-10個(gè)。這一系列問題實(shí)際上是將實(shí)驗(yàn)原理和操作過程進(jìn)行分解,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中思考,深刻理解實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的目的以及意義。通過這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的思考和具體實(shí)驗(yàn)過程,能夠準(zhǔn)確理解和掌握生物化學(xué)中關(guān)于生物分子分離的基本理論,對生物化學(xué)理論學(xué)習(xí)起到助推作用。
改革基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的試劑濃度或試劑種類進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。通過這些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)研究的挫敗感,培養(yǎng)尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果真實(shí)性,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的思考,尋找問題出現(xiàn)的原因,從而讓學(xué)生理解為什么要制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線不是在任何范圍內(nèi)都是線性關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)曲線的使用有什么注意事項(xiàng)。
根據(jù)一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目特點(diǎn)對實(shí)驗(yàn)的目的進(jìn)行適當(dāng)修改,實(shí)驗(yàn)的原理進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),從而編寫成適應(yīng)不同學(xué)生需求的新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目差異性資料。然后將資料通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)。學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中,向?qū)W生提出嚴(yán)格的預(yù)習(xí)要求,并寫出書面的預(yù)習(xí)報(bào)告。
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊蟆R髮W(xué)生將資料或者參考書上的“實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹备某伞皩W(xué)習(xí)目的”,讓學(xué)生去思考通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),我應(yīng)該做什么,收獲什么。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后,讓學(xué)生對標(biāo)檢查是否達(dá)到學(xué)習(xí)目的。
(2)實(shí)驗(yàn)原理的要求。要求學(xué)生參考資料或者其他相關(guān)書籍,讀懂并理解實(shí)驗(yàn)原理,然后用自己的語言或簡潔的圖表將實(shí)驗(yàn)原理簡要描述出來,不允許和教師的資料或參考書相同。
(3)實(shí)驗(yàn)試劑和用具的要求。要求學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)中所用的每一種試劑或藥品在實(shí)驗(yàn)中起什么作用,作用原理是什么,為什么是這個(gè)濃度;有沒有其他試劑可以代替。同時(shí)要求學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)用具的作用,操作中有什么注意事項(xiàng)。
(4)實(shí)驗(yàn)實(shí)用步驟的要求。要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)步驟一律以流程或者圖表的形式表示出來。如果是小組協(xié)作實(shí)驗(yàn),要寫出實(shí)驗(yàn)過程中如何分工協(xié)作。
(5)實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果的要求。請學(xué)生參考教學(xué)參考書或其他相關(guān)資料,在預(yù)習(xí)報(bào)告中寫出可能預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
由于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)以教學(xué)參考書的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方案為準(zhǔn),每個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)都是可以預(yù)期的,一旦得出和書上預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,老師和學(xué)生都很高興,也就簡單地完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但是學(xué)生缺乏思考和對問題的分析,實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程印象不深,對實(shí)驗(yàn)原理理解不透,對實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)沒有直觀感悟。通過前述對基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革,實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往和書上或資料上有出入,甚至完全錯(cuò)誤。此時(shí)教師對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評判需要進(jìn)行創(chuàng)新和改革,不要一味地追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果和書上或理論預(yù)期一致性。
(1)實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式:實(shí)驗(yàn)教師制定以科技論文撰寫一樣的統(tǒng)一基本格式。主要內(nèi)容包括:實(shí)驗(yàn)概述(包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技能以及實(shí)驗(yàn)背景等);實(shí)驗(yàn)材料與器材(包括實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)器材等);實(shí)驗(yàn)方法與過程(包括實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法、操作步驟等);實(shí)驗(yàn)結(jié)果(包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、測量數(shù)據(jù)等);結(jié)果分析與討論(包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)誤差分析、實(shí)驗(yàn)體會(huì)、實(shí)驗(yàn)存在問題與改進(jìn)、技術(shù)應(yīng)用以及注意事項(xiàng)等);思考題的解釋等。
(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交方式。要求所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告以電子版形式提交。教師提供實(shí)驗(yàn)報(bào)告電子版的基本格式要求,學(xué)生統(tǒng)一按基本格式進(jìn)行撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
由于教師提前對不同組或不同學(xué)生所用的實(shí)驗(yàn)試劑或者實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行不同的改革,實(shí)驗(yàn)結(jié)果或數(shù)據(jù)可呈現(xiàn)不同的差異,要求學(xué)生一定要根據(jù)自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行真實(shí)記載,然后認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果或進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算,絕對不能照抄別人的結(jié)果或數(shù)據(jù)[2]。
(1)評閱方式:學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告后,教師以修訂模式對隨機(jī)選擇的三分之一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評閱或修改,然后要求學(xué)生以此為參考進(jìn)行修改,再次提交電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師再次進(jìn)行隨機(jī)選擇評閱,要求學(xué)生第二次修改。
(2)成績等級:學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績不以實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的符合程度為唯一標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論以及思考,作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的精髓部分[1],并作為實(shí)驗(yàn)成績的主要度量。即使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期有差異或者完全相反,只要學(xué)生能夠引經(jīng)據(jù)典科學(xué)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,仍然可以得到一個(gè)良好甚至優(yōu)秀的成績[2]。
(3)成績依據(jù):實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評閱成績以第二次學(xué)生修改的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評閱成績?yōu)橐罁?jù)。
學(xué)生課程成績的考核包括兩個(gè)部分:實(shí)驗(yàn)技能考核和實(shí)驗(yàn)理論考核,分別占比50%。
(1)實(shí)驗(yàn)技能考核:由于考核時(shí)間和場地有限,主要考核內(nèi)容為生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備操作、實(shí)驗(yàn)試劑的配置與處理、實(shí)驗(yàn)步驟的操作等。每學(xué)期擬定7-8個(gè)實(shí)驗(yàn)技能操作項(xiàng)目,然后提前公布給學(xué)生,要求學(xué)生自己主動(dòng)利用課余時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行再次練習(xí)。
(2)實(shí)驗(yàn)理論考核:將本學(xué)期實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基本原理、試劑濃度和作用、操作方法、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、技術(shù)應(yīng)用作為考核范圍。
(3)課程成績計(jì)算:平時(shí)成績?yōu)?0%(實(shí)驗(yàn)報(bào)告70%+實(shí)驗(yàn)態(tài)度和表現(xiàn)30%),期末考核為70%(包括實(shí)驗(yàn)技能考核50%+實(shí)驗(yàn)技能考核50%)。
通過以問題為引導(dǎo)、改革實(shí)驗(yàn)材料和試劑、改革實(shí)驗(yàn)評級方式,杜絕照抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告和編造實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對學(xué)生生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)能力有顯著提升。
(1)實(shí)驗(yàn)參與度提高:通過問題式導(dǎo)向和實(shí)驗(yàn)試劑濃度的微調(diào)改革,在“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”基礎(chǔ)上進(jìn)行“嘗試性實(shí)驗(yàn)”改革,學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣增加,主動(dòng)積極地參與意識濃厚。節(jié)假日進(jìn)入開放性實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生每年達(dá)到15000人次。
(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量明顯提高:學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告采用電子版模式,保證了學(xué)生可以多次修改,長期保存,克服了學(xué)生紙質(zhì)報(bào)告一交了事的缺陷。學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考科技論文撰寫格式要求,增加了對學(xué)生“實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析”,增加了“思考題”,逐步培養(yǎng)了學(xué)生熟悉科技論文撰寫能力。學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評判不以實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期之間的符合程度為標(biāo)準(zhǔn),而著重考查學(xué)生“實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論”,增加了實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期出入的原因分析,防止了學(xué)生編造實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),克服了學(xué)生相互照抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告的惡習(xí),為科研論文撰寫奠定基礎(chǔ)[3]。
(3)學(xué)生科研成績突出:通過引導(dǎo)學(xué)生積極思考實(shí)驗(yàn)問題,嘗試性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料和藥品的調(diào)整改革,培養(yǎng)了學(xué)生將生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)際問題解決能力,增強(qiáng)了學(xué)生參與科學(xué)研究與探索的興趣。近五年來學(xué)生申請國家級或省級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目近100項(xiàng),公開發(fā)表科研論文四十余篇,申請專利40余項(xiàng)。
(4)考研比例增加:近五年來隨著對生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的濃厚興趣,促進(jìn)了相關(guān)學(xué)科課程的學(xué)習(xí)積極性提高,報(bào)考碩士研究生的比例達(dá)到54%,考取碩士研究的人數(shù)累計(jì)達(dá)到兩百余人。