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動(dòng)物生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的論文
1教學(xué)內(nèi)容的整體化設(shè)計(jì)
結(jié)合科研的需要，將動(dòng)物生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)進(jìn)行如下幾個(gè)內(nèi)容的安排:首先，實(shí)驗(yàn)材料的選擇方面，可以完全結(jié)合該課程教師的科研項(xiàng)目進(jìn)行。如本人選取的科研材料為本地雞8只和商品雞8只。科研的目的是比較兩個(gè)品種雞只糖脂代謝的差異及其機(jī)制。雞只屠宰后，其樣品可用于動(dòng)物生物化學(xué)教學(xué)，進(jìn)行血清制備及血糖測(cè)定、肝臟或肌肉組織勻漿制備及肌糖原提取與鑒定、肝臟或肌肉組織勻漿蛋白質(zhì)定量測(cè)定、血清IgG的分離純化、回腸或盲腸食糜組織中DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳及DNA定量測(cè)定、胰腺唾液淀粉酶活性測(cè)定、肝臟脂類的提取和薄層層析分離等實(shí)驗(yàn)。這八個(gè)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也參照了《動(dòng)物生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》［5］。此外，這八個(gè)實(shí)驗(yàn)的開展，綜合考慮了朱啟忠［6］于2008年提出的綜合與設(shè)計(jì)性生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)選題的三要素，即以某一生物大分子的性質(zhì)或某一實(shí)驗(yàn)儀器的特性和應(yīng)用或某一檢測(cè)方法為研究課題。一個(gè)動(dòng)物科學(xué)班共32人，分兩大組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一個(gè)學(xué)期下來(lái)，這些雞只的樣品滿足了他們所有的實(shí)驗(yàn)，并且樣品還有存留，能用于下批次動(dòng)物科學(xué)班學(xué)生的動(dòng)物生物化學(xué)或者其他課程如動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的實(shí)驗(yàn)。并且，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容間具有前后相關(guān)性，如DNA的提取要用于后面的電泳和定量測(cè)定，而血清的制備要用于血糖的測(cè)定等。這樣，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)不再嘻嘻哈哈，而是更認(rèn)真對(duì)待，這樣更利于得到相對(duì)正確的結(jié)果。而實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，經(jīng)過(guò)再次驗(yàn)證后能形成一篇小小的論文，題目為《本地雞與商品雞的肉質(zhì)差異及血清指標(biāo)》。
2教學(xué)過(guò)程的全員參與
以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師提前將所有試劑提前配好，學(xué)生只需要”照方抓藥”［7］，觀察那“曇花一現(xiàn)”的最后一步。這種教學(xué)方法造成學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體把握不夠，思考不多［8］。而筆者倡導(dǎo)的全面性設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)每個(gè)學(xué)生從頭參與所有實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
2．1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段
從配制試劑開始就強(qiáng)調(diào)全員。每次實(shí)驗(yàn)課的前30min，將實(shí)驗(yàn)小組成員參照需要配制的試劑種類分組，一般為1～2人一組，每組配制的試劑均不同。筆者認(rèn)為，配制試劑的過(guò)程也是對(duì)學(xué)生的一種動(dòng)手能力的培養(yǎng)。也讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作對(duì)于實(shí)驗(yàn)的完成也非常重要。
2．2實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段
在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，每個(gè)人為1個(gè)小組，檢測(cè)的樣品為“獨(dú)一無(wú)二”的那只雞的樣品。這樣，避免了實(shí)驗(yàn)課里少部分人操作，大部分人“看戲”的情況。而每個(gè)人所拿到的樣品都與其他人有所差異，這就要求學(xué)生認(rèn)真對(duì)照書本及教師的演示，負(fù)責(zé)任地做實(shí)驗(yàn)，得到相對(duì)正確的結(jié)果。有的教師認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)就是讓學(xué)生操作操作，不需要關(guān)注結(jié)果的準(zhǔn)確性，但本人不這樣認(rèn)為。在真正的科研中，很多材料非常珍貴，一步不精確，導(dǎo)致全程失敗，而材料卻不再有剩余了。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開始，就應(yīng)該有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、負(fù)責(zé)任地對(duì)待實(shí)驗(yàn)的每個(gè)步驟，得到正確的結(jié)果。以血糖測(cè)定為例，當(dāng)時(shí)筆者在課堂上強(qiáng)調(diào)，這是需要比色的，因此所有試管都應(yīng)該清洗3遍再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而有個(gè)學(xué)生偷懶，直接拿了別人“清洗”的試管做實(shí)驗(yàn)，最后發(fā)現(xiàn)她的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是紅色，而別人都是深藍(lán)色。經(jīng)過(guò)這次失敗，以后的實(shí)驗(yàn)中，所有學(xué)生都會(huì)非常認(rèn)真地清洗實(shí)驗(yàn)用具。此外強(qiáng)調(diào)每個(gè)學(xué)生的參與也很重要。其實(shí)學(xué)生之間是存在競(jìng)爭(zhēng)的，只要有那么幾個(gè)人做出成功的實(shí)驗(yàn)，別的學(xué)生尤其是女生，內(nèi)心會(huì)不甘示弱，也希望自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)艹晒�。因此，在做這些生化實(shí)驗(yàn)時(shí)，有的學(xué)生會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)失敗了而自動(dòng)留下來(lái)從頭再做。
2．3實(shí)驗(yàn)結(jié)束階段
做過(guò)實(shí)驗(yàn)室管理的教師都知道，實(shí)驗(yàn)室的清潔管理是個(gè)大工程。在本校的動(dòng)物生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，筆者強(qiáng)調(diào)讓每個(gè)學(xué)生都動(dòng)起手來(lái)。把5S管理引入實(shí)驗(yàn)室管理。5S管理內(nèi)容包括整理(seiri)、整頓(seiton)、清掃(seiso)、清潔(seiketsu)、素養(yǎng)(shisuke)。浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地推行5S管理之后，極大提高了實(shí)訓(xùn)基地的管理水平［9］。在實(shí)際操作中，筆者要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整理，使實(shí)驗(yàn)臺(tái)面保持干凈、整潔。無(wú)任何物品，使實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)用具都按照標(biāo)簽擺放到相應(yīng)柜子。一方面，本校條件有限，一個(gè)班的所有實(shí)驗(yàn)都在這么幾間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，因此如果不能及時(shí)整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)，會(huì)影響下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。另一方面，人們都有這種感覺，在干凈又明亮的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中心情更愉悅，實(shí)驗(yàn)效率更高。
2．4實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫階段
每個(gè)學(xué)生一個(gè)樣品的設(shè)置，讓學(xué)生之間不具有抄襲的可能。因?yàn)槊總�(gè)樣品的結(jié)果都有差異。又因?yàn)槊咳艘粋�(gè)樣品，所有學(xué)生都很關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算過(guò)程，計(jì)算出那個(gè)獨(dú)一無(wú)二的樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫階段保證了全員參與。此外，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫也強(qiáng)調(diào)了反思這一內(nèi)容的重要性，要求每個(gè)學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程進(jìn)行反思，即使結(jié)果錯(cuò)誤或者沒有結(jié)果，都沒有關(guān)系，關(guān)鍵在于學(xué)生能否深刻反思，找到可能導(dǎo)致出錯(cuò)的地方，爭(zhēng)取在下一次實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行調(diào)整。比如血糖的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)組所用的空白對(duì)照不一致，導(dǎo)致兩個(gè)組的標(biāo)準(zhǔn)曲線無(wú)法共用某些點(diǎn)。反思后，在下次的蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定時(shí)，各成員都關(guān)注所有步驟和使用試劑的一致性，最終即使一個(gè)組的某個(gè)點(diǎn)不能用，也能參考另一組的那個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。此外，為了能讓學(xué)生具有探索性精神，筆者設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)所有結(jié)果都沒有提前告知學(xué)生。這樣，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果很多，為了查明自己所做結(jié)果是否準(zhǔn)確，他們也需要去查閱資料，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理進(jìn)行理解，然后再形成自己的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教學(xué)過(guò)程的全員參與增強(qiáng)了每個(gè)學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解，另一方面也使得將用于科研的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有了很多的重復(fù)，為教學(xué)科研的有機(jī)結(jié)合打下了基礎(chǔ)。
3實(shí)驗(yàn)室的全天開放
實(shí)驗(yàn)室開放是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要內(nèi)容［10］。而要將教學(xué)科研喻于一體，實(shí)驗(yàn)室的全天開放更是必須的。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)一般都是他們第一次接觸這個(gè)實(shí)驗(yàn)，因此所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性還不足以用于科研論文。這時(shí)，可以選擇一些對(duì)科研有興趣的學(xué)生，課后到實(shí)驗(yàn)室再重復(fù)一次相關(guān)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)課幾個(gè)組的重復(fù)和課后的重復(fù)，這個(gè)指標(biāo)的真實(shí)值基本可以確定，最終再經(jīng)過(guò)教師自己的簡(jiǎn)單認(rèn)證，這個(gè)值才可能用于科研論文。將教學(xué)科研喻于一體，也為本就經(jīng)費(fèi)捉襟見肘的二本院校節(jié)省了某些科研預(yù)實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用。如在檢測(cè)蛋白質(zhì)含量時(shí)，第一組學(xué)生用的考馬斯亮藍(lán)法，但因?yàn)橐埔翰痪珳?zhǔn)、試劑顏色太深等原因?qū)е聵?biāo)準(zhǔn)曲線無(wú)法順利做出。因此，在第二組學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)檢測(cè)時(shí)換成雙縮脲法，效果相對(duì)較好。
4結(jié)語(yǔ)
將科研與教學(xué)融于一體，以科研帶動(dòng)教學(xué)，能開拓學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生的科研熱情和創(chuàng)造潛力，使學(xué)生學(xué)習(xí)從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)［11］。而動(dòng)物生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整體化設(shè)計(jì)和教學(xué)過(guò)程的全員參與以及實(shí)驗(yàn)室的全天開放，不但解決了科研中人力、物力投入不足的問題，也增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)動(dòng)物生物化學(xué)理論知識(shí)的理解，加強(qiáng)了他們的創(chuàng)新能力和實(shí)際動(dòng)手能力。今后的教學(xué)中，應(yīng)逐漸注重各門學(xué)科學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，為學(xué)生參與科研打下基礎(chǔ)，更為將來(lái)他們步入社會(huì)從事相關(guān)工作打好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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