生物化學理論與實驗教學優(yōu)化策略論文

第頁共頁生物化學理論與實驗教學優(yōu)化策略論文生物化學理論與實驗教學優(yōu)化策略論文【摘要】：^p：針對理論和實驗教學內容、實驗教學方法等方面分析^p當前生物化學教學中存在的問題，并提出相應的改良措施，包括將生命科學最新進展與現(xiàn)有理論體系有機交融、圍繞國計民生的熱點問題設計實驗、由單一到多元化的教學方法等，以期促進該學科教學工作的開展和學生創(chuàng)新思維、實驗才能的進步?！娟P鍵詞】：^p：生物化學；理論教學；實驗教學；實驗教學方法21世紀是生物科學高速開展的時代，生命科學新打破、新進展引發(fā)人們對生命現(xiàn)象的持續(xù)關注，生物工程技術的應用使人們的生活發(fā)生了很大的變化，同時給社會消費帶來了重大革新，這所有的變化都與生物化學學科的開展親密相關。生物化學是生物學各專業(yè)學生必修的一門專業(yè)根底課程，學生對這門課程的掌握程度直接影響對其他課程的承受情況，生物化學被列為很多專業(yè)如生物類、農業(yè)類、醫(yī)學類等的考研或其他專業(yè)考試的科目，所以對該課程的掌握情況直接關系到學生的考研和就業(yè)。以全面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新才能和綜合素質為目的，該課程在教學隊伍、教學內容、教學條件、教學方法與手段、教學網(wǎng)站建立、實驗教學、教學質量和程度、科研等方面都獲得了長足進展，逐漸形成了自己的特色和優(yōu)勢。2023年，生物化學被立項為臨沂大學校級課程，2023年被立項為山東省省級課程。讓學生在有限的時間內系統(tǒng)掌握生物化學知識和技能是教學的重要任務，然而在對2023級生物科學和生物技術專業(yè)學生的生物化學學習情況調查中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學生存在講授內容不能完全掌握、學習興趣不高等問題。在分析^p原因的過程中發(fā)如今理論和實驗教學中照舊存在一些問題。為了有效激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和實驗才能，擬進一步深化教學改革，全面進步教育教學質量，現(xiàn)分析^p如下。一、目前本課程所面臨的問題1.生物化學教材存在更新速度慢和局部重復的問題。目前生物化學課程所用教材門類繁多，但多數(shù)只重視生命的本質、生命的根本過程和根本規(guī)律，局限于以傳統(tǒng)的靜態(tài)生化、動態(tài)生化、機能生化為主的內容，而對生物化學的重大進展的重視不夠。生物化學課程的實用性很強，新概念、新成就、新技術層出不窮，這些都沒有表達在教材中，大大落后于學科的開展。生物化學還存在教學內容重復的問題，如糖、脂和維生素化學在無機化學和有機化學等課程中已經(jīng)涉及其中大局部內容，而遺傳物質和蛋白質的生物合成及基因表達調控等與分子生物學、細胞生物學、基因工程等課程有局部重復。2.生物化學實驗教學所占比例偏低，且驗證性實驗所占比例大。據(jù)統(tǒng)計，國外知名院校多單獨開設生物化學實驗課程，且實驗學時數(shù)與理論時數(shù)的比例在1.0以上，本校生物化學實驗學時較少，學時比為0.5左右。由于實驗學時少，且驗證性實驗所占比例大，如考馬斯亮藍法測定蛋白質含量、酵母RNA別離及組分鑒定等，而綜合性、開放性實驗所占比例小，學生普遍欠缺創(chuàng)新、設計才能，抑制了學生的主觀能動性，束縛其科學思維才能的開展，非常不利于實驗才能的培養(yǎng)。3.實驗教學方法單一。生物化學實驗教學長期依附于理論教學而沒有受到應有的重視。教學方法以傳統(tǒng)講授形式為主，很少進展問題引導，課堂上以老師為主體，在學生動手實驗前，老師從實驗原理、方法、步驟、考前須知，甚至實驗過程中可能出現(xiàn)的問題都進展詳細講解，學生被動承受知識，照搬照做、步步模擬。老師在講授過程中多以單一板書的形式進展，多媒體網(wǎng)絡化教學手段沒有或很少應用，且沒有發(fā)揮出現(xiàn)代化教學手段的特色。二、生物化學理論教學的優(yōu)化———將生命科學最新進展與現(xiàn)有理論體系有機交融為理解決生物化學教學內容陳舊、與其他學科存在內容重復的問題，許多學者提出了相應的解決方法。劉堰和肖訓焰提出教學內容要與時俱進，詳細指出在緒論中增加生物化學研究工作的現(xiàn)狀與將來、在核酸化學中增加核酸的序列測定等內容。刪除蛋白質化學中蛋白質的分類，維生素和輔酶中維生素的概念。胡曉倩等提出，學生在掌握生物化學根本知識和技能的根底上，要理解學科開展的前沿知識與高新技術。謝珍玉和郭偉良詳細提出講授內容的重點局部，局部章節(jié)分配到其他學科中進展重點講解。生物化學教學內容的修改不是簡單的增刪或將局部章節(jié)分配到其他學科中講述，在增刪內容的同時需要解決該課程與其他課程內容的自然銜接問題，待添加的生命科學最新進展內容要與生物化學現(xiàn)有知識體系有機交融。如在講述基因調控的章節(jié)中向學生介紹該研究領域的新熱點———微RNA〔microRNAs〕。讓學生理解microRNAs是由非蛋白編碼基因轉錄物形成的莖環(huán)構造前體，由核酶剪切，成熟后形成長度為20～25nt的小RNA分子；真核生物、原核生物和病毒都可以編碼mi-croRNAs；與教學內容中出現(xiàn)的小分子干擾RNA進展對應比擬；通過講述microRNAs的調控機制、功能、研究技術與方法、應用和前景使學生理解生命科學中該領域的最新開展趨勢。三、生物化學實驗教學改革———圍繞國計民生的熱點問題設計實驗加大生物化學實驗教學中綜合性、開放性實驗的比例，由培養(yǎng)學生根本實驗技能為“指揮棒”的教學形式逐漸轉變到培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維的形式中來。趙云濤等提出實驗工程分為根底性、綜合性、設計型和創(chuàng)新型實驗。韓寒冰和劉杰鳳提出加強自主性實驗和研究性實驗教學、培養(yǎng)學生創(chuàng)新性才能的觀點。在培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才為目的的培養(yǎng)形式下，開展綜合性、開放性實驗的需求越來越迫切。開設這類實驗的目的是拉近理論和實際應用的間隔，讓學生理解所學知識綜合起來可用來解決實際問題，從而激發(fā)其創(chuàng)新思維，培養(yǎng)其創(chuàng)新才能。在考慮到理論與實驗課程一致性和對應性的根底上，圍繞國計民生的熱點問題設計綜合性、開放性實驗作為實驗教學改革的切入點，可用以解決教學中課堂與實驗室、理論與理論相脫節(jié)的問題，并能實現(xiàn)各根底實驗工程的有機結合。如2023年3月份報道臨沂局部地區(qū)冬小麥出現(xiàn)嚴重病害，表現(xiàn)為受害小麥葉片發(fā)黃、枯萎、矮化，嚴重地塊小麥完全枯死，導致這種病害的原因是小麥黃花葉病毒的侵染。據(jù)此設計小麥總RNA的提取及小麥黃花葉病毒檢測的實驗。提取小麥總RNA方法為實驗室常規(guī)TRIzol法，通過植物總RNA提取實驗使學生掌握核酸的根本組成、熟悉移液槍、離心機、研磨器的使用，讓學生理解RNA提取對實驗條件要求很高，原因是RNA酶無處不在，RNA易被RNA酶降解。隨后進展反轉錄及RT-PCR，以小麥黃花葉病毒的特異性引物進展擴增，獲得目的大小的特異性條帶。在實驗的過程中使學生掌握反轉錄、RT-PCR及瓊脂糖凝膠電泳等一系列生物化學根本操作。通過這類理論性強的實驗將原有各自獨立的實驗統(tǒng)一到同一實驗材料和同一題目下，實現(xiàn)各根底實驗工程的有機結合，表達出知識的.系統(tǒng)性和實驗的研究性，同時同一題目下的各個小實驗一步緊連一步，增強學生的研究興趣。四、生物化學實驗教學方法的改革———由單一到多元化的教學方法近五年來，我校實驗中心引進一批具有博士學位的高學歷人才作為實驗員，這為生物化學實驗教學改革注入了新的活力。這些實驗員以直接或間接的方式參與生物化學實驗教學，可緩解緊張的老師資，并且他們知識豐富、思路開闊、創(chuàng)造才能強、創(chuàng)新欲望高，能大大進步實驗教學質量。在實驗教學過程中，實驗員與本科生的年齡差異不大，興趣愛好相近，他們之間交流較容易和順暢，重要的是他們知道學生最想理解的是什么，能在相對輕松的環(huán)境中交流實驗心得，討論問題。對有獨特想法的學生，在實驗員及老師的指導下進一步深化研究，獲得更多的鍛煉。在進展實驗教學方法改革的過程中，孔繁華等提出實驗課“3+1”的教學方法；舒樂新等以啟發(fā)式、歸納式、問題式、討論式等教學法，讓學生成為教學的主體，激發(fā)他們的主動性和創(chuàng)造性。在進展實驗教學方法改革過程中以傳統(tǒng)教學方法與現(xiàn)代多媒體技術相結合的手段，直觀、生動地向學生展示實驗內容，充分調動其積極性。采用啟發(fā)式等的常規(guī)教學方法，要求學生在老師的啟發(fā)下獨立完成實驗準備、施行與總結，引導學生獨立考慮、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)學生創(chuàng)新才能，形成開放式、互動式的教學形式。五、結語教學改革的目的是要增強學生素質的培養(yǎng)，加強對學生獲得知識、運用知識的才能。通過改革優(yōu)化，調整理論課程內容，使學習內容具有根底性、現(xiàn)實性和現(xiàn)代性。在理論與實驗教學內容對應的前提下，以社會中的熱點問題設計實驗，將理論學習中的各種根底問題連接起來，進步學生創(chuàng)新才能和理論興趣。在精心調整生物化學教學內容的過程中，以新穎的實驗教學方法實現(xiàn)實驗教學效果的優(yōu)化。生物化學內容復雜繁多，通過課程改革，學生在學習中得心應手，會促進其對其他課程的學習乃至對將來都會充滿信心，這將非常有利于學生的人生開展，而這樣的前景鼓勵著我們在生物化學課程改革的道路上不斷前進?！緟⒖嘉墨I】：^p