馬曉東 王雅瓊
摘要:將“開放課題”模式引入細胞生物學實驗教學,通過精簡優(yōu)化基本實驗內(nèi)容,增設(shè)開放課題模塊,提高學生的學習興趣和主動性,也提高了教師的教學能力和實驗教學質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:細胞生物學;實驗教學; 教學改革
細胞生物學是既是生命科學的重要基礎(chǔ)學科,也是當前發(fā)展最為迅速的前沿學科之一[1; 2],細胞生物學課程在全國各類高校生物科學專業(yè)培養(yǎng)體系中也普遍居于核心地位[3-5]。在細胞生物學實驗教學中吸引學生,讓實驗教學有助于加深學生對理論知識的學習和理解,提高學生學習興趣,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新思維能力,是實驗課教學的重要任務(wù)[6-8]。我們對青海民族大學細胞生物學實驗課程教學現(xiàn)狀進行了分析,并在教學內(nèi)容優(yōu)化、教學方法多樣化等方面進行了一些探索,經(jīng)過三年多的實踐,積累了一些經(jīng)驗,在此簡單總結(jié)探討。
1 細胞生物學實驗課程現(xiàn)狀
由于師資力量薄弱、實驗設(shè)備短缺等實際條件制約,細胞生物學實驗教學的主要內(nèi)容包括“光學顯微鏡的使用”、“顯微計數(shù)”、“顯微測量”、“細胞膜的滲透性”、“死活細胞的鑒定”、“特殊細胞形態(tài)的觀察”、“細胞周期的觀察”、“減數(shù)分裂的觀察”、“細胞染色技術(shù)”、“細胞凝集反應”、“葉綠體的分離”、“細胞融合”、“細胞核分離提取”、“外源基因?qū)搿钡?,以驗證性實驗為主,對細胞生物學領(lǐng)域常用實驗技術(shù)覆蓋不足,也不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此外,部分內(nèi)容與植物學、微生物學、遺傳學、分子生物學等實驗課程存在不同程度的重復,學生學習的主動性和積極性較低。
細胞生物學實驗課程的考核以實驗結(jié)果和實驗報告為主,方式單一,缺乏對實驗過程的考核,也不能反映學生綜合運用各種實驗技能,創(chuàng)造性地解決問題的能力,不利于培養(yǎng)綜合能力強,具有創(chuàng)新性思維,能夠解決實際問題的復合型人才。
2 課程改革探索
隨著培養(yǎng)方案的調(diào)整,細胞生物學實驗課程壓縮為48學時。以此為契機,2017年以來,為提高細胞生物學實驗課教學效果,進行了優(yōu)化教學內(nèi)容、引入開放課題、調(diào)整考核方式等多方面的探索與嘗試,取得了較好的效果。
2.1 基礎(chǔ)教學內(nèi)容的優(yōu)化
(1)針對以往的細胞生物學實驗課程內(nèi)容的缺點,結(jié)合學院建設(shè)發(fā)展情況,將教學內(nèi)容調(diào)整為“光學顯微鏡的使用”、“顯微測量技術(shù)”、“細胞死活的鑒定”、“去垢劑對細胞膜的影響”、“掃描電鏡樣品制備及觀察”、“線粒體的染色觀察”、“葉綠體的分離”、“葉綠體熒光觀察”、“原生質(zhì)體制備與融合”、“石蠟切片技術(shù)”等。
(2)針對細胞生物學實驗課程與植物學、微生物學、遺傳學等實驗課程存在的重復,與相應課程負責人協(xié)調(diào)后,對細胞生物學實驗內(nèi)容進行了適當?shù)木?。對于必須保留的重要教學內(nèi)容,也與其他實驗課程的相關(guān)內(nèi)容進行了協(xié)調(diào),以盡可能減少重復,實現(xiàn)知識、技能教學的互補。例如,精簡“細胞膜的滲透性”實驗內(nèi)容,改為“去垢劑對細胞膜的影響”,以血細胞的溶血速度為指標,分析不同性質(zhì)、不同濃度的表面活性劑對細胞膜完整性的影響,幫助學生更好地理解表面活性劑的作用原理。
2.2 開放課題的設(shè)置與實施
在優(yōu)化基礎(chǔ)教學內(nèi)容的基礎(chǔ)上,嘗試設(shè)置開放課題,由學生自由組合,自選課題,撰寫實驗方案,經(jīng)教師確認可行性后,利用課余時間自行完成,期間安排兩次集中指導,解決學生遇到的問題。完成后,學生按照畢業(yè)論文的格式撰寫研究報告,并制作ppt,集中進行匯報。
為保證開放課題的可行性和完成度,一方面為學生提供了參考選題,并要求按時確定實驗方案,并及時給予反饋,確保學生有充足的時間完成開放課題實驗;另一方面,投入專項資金,為開放課題順利完成提供保障。
2.3 考核評價方式的調(diào)整
考核是教學工作的重要組成部分,是教師分析教學效果、總結(jié)教學經(jīng)驗、改進教學方法的重要途徑,也是評價學生掌握理論知識與實驗技能的一種手段[9; 10]。參考其他實驗課程的考核方式,最終確定的評價標準為:
綜合成績 = 實驗操作(30%)+實驗報告(30%)+ 開放課題完成及匯報(40%)
3課程改革效果分析
3.1 基礎(chǔ)教學內(nèi)容優(yōu)化效果分析
經(jīng)過優(yōu)化調(diào)整,細胞生物學實驗的基礎(chǔ)教學內(nèi)容在總教學時間大幅減少的情況下,擴展了實驗涉及的內(nèi)容,覆蓋了顯微測量技術(shù)、掃描電鏡技術(shù)、細胞組分染色技術(shù)、密度梯度離心技術(shù)、熒光顯微鏡操作技術(shù)、原生質(zhì)體制備技術(shù)等主要細胞生物學技術(shù)手段,有效提高了學生的實驗操作水平,取得了較好的教學效果。
3.2 開放課題設(shè)置效果分析
通過設(shè)置開放課題,使學生有機會自由組合,利用所學實驗手段研究問題,并按學術(shù)規(guī)范撰寫研究報告,對于提升學生的科學素養(yǎng),培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)造力,培養(yǎng)團隊協(xié)作能力,訓練學生陳述技巧,提升文字及口述表達能力都有很大的助益,還讓學生提前感受畢業(yè)論文的氛圍,為將來進行畢業(yè)論文課題的研究和畢業(yè)論文的撰寫奠定基礎(chǔ)。
4 存在的不足
(1)由于學院師資力量薄弱,儀器設(shè)備有限,實驗課程內(nèi)容仍有一些缺失。
(2)學生知識基礎(chǔ)、技能水平差異較大,開放課題實施中學生自由組合的模式進一步放大了這些差異,造成開放課題的選題水平、完成質(zhì)量存在差別。
5 結(jié)語
實驗教學對學生的實際工作技能、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力及嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度的培養(yǎng)極為重要。通過采取優(yōu)化實驗教學內(nèi)容,引入開放課題,完善實驗課程考核制度等一系列措施,提高了學生的學習興趣和主動性,也進一步提高了教師的教學能力和實驗教學質(zhì)量。
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作者簡介:
馬曉東(1985-),男,回族,青海西寧人,講師,主要從事植物分子細胞生物學研究。
基金項目:
2019年度青海民族大學教學研究項目,以成果為導向的微生物學實驗教學的探索(2019-JYQN-004)。