复合式细胞生物学实验改革提高大学生科研意识
摘要:细胞生物学是高等医学院校开设的必修课之一,是我国医学教育的一门重要基础课。细胞生物学实验课讲授的是细胞生物学研究方面最基本的实验方法和操作技术,是培养学生实际工作能力的基础。近三年中我们尝试在细胞生物学实验课中引入综合性复合式实验形式,注重优化实验内容,改革实验考核方式为直接化等实验教学的几个重要环节,使学生在压缩学时、经费缺少的情况下,却能保证动手操作机会,激发了学生学习兴趣,提高大学生的科研意识,达到培养厚基础、重能力高素质复合型医学生的目的。
关键词:复合式细胞生物学实验,教学改革,考验意识
为了加强学生创新思维、创新能力和综合素质的培养,充分调动学生学习的主动性和创造性,加快实验教学体系的改革,培养面向21世纪创新型、复合型人才,实验室要加强实验教学内容的更新,减少验证性、演示性实验,增加设计性、综合性实验。这一点已成为当前高等教育中急需改革的焦点。近三年中我们在医学本科细胞生物学实验教学中引入综合性复合式实验形式,获得一定的经验和体会,现介绍如下。
一、实验课程设置
(一)加大投入是基础
通过加大实验室建设投入,全面改善实验室条件,以保证实验教学的完成。随着医学教育中实验室整合的强大趋势,我们医学部基础医学院,为了加强基础课实验的教学,将生物化学与分子生物学实验室、免疫学与病源生物学、细胞生物学与医学遗传学实验室合并为分子与细胞生物学实验中心统一管理,并投入一定资金对实验室及仪器设备进行改建及更新。利用这一契机,购置学生使用的二氧化碳培养箱、超净工作台等大型设备,以及适应并满足现代化教学手段和方式的电脑、多功能投影仪、显微摄像装置和电视放像系统等,基本满足教学需要。通过我们的努力,改善了教学硬件设施,为提高包括细胞生物学实验在内的基础课实验教学打下了坚实的物质基础。
(二)严格的管理是保障
实验室具有完备的实验室管理规章制度,仪器设备的管理和措施的实行都严格落实到人。在每学期第一堂课,我们必须对学生进行规范化实验室管理的教育,结合实验课自身的特点,首先介绍实验室整洁及细胞生物学学基本技能操作的重要作用,并例举一些不符合规范的举止及不严格的操作造成实验失败的例子,最后强调实验室纪律及操作规程,如有违反,将记入平时成绩。实践表明,严格要求获得了良好的效果,学生普遍反映教学环境很好。
(三)更新内容是关键
当今时代知识更新的速度是惊人的。据统计,十九世纪人类科学知识增长一倍需要用五十年时间;二十世纪中叶时需用十年时间;而当今只需用三至五年时间[1]。在这新知识、新学科、新技术蓬勃发展现实中,仅靠几年的校园学习是远远不能跟上现代科学发展的进程。作为基础课,细胞生物学实验讲授的是细胞生物学研究方面最基本的实验方法和操作技术,但这并不妨碍我们在讲课过程中向同学们介绍细胞生物学方面的最新科技成果和技术。在介绍这些新知识、新技术的同时,强调他们正在学习的这些最基本的技术和方法,是细胞生物学以及相关学科取得新进展的基础,这样的教学方法不仅使同学们开拓了视野,了解学科前沿,也使他们增强使命感、责任感和紧迫感,因而更加重视细胞生物学实验这门基础课的学习。
(四)引入复合式综合性细胞生物学实验
综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程的知识的实验。可以实现以学生自我训练为主的教学模式,更好地掌握实验原理、操作方法、步骤,全面了解仪器设备的性能并正确地使用仪器,锻炼学生思考问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新思维和实际动手能力,提高学生驾驭知识的能力,培养学生事实求是的科学态度,百折不挠的工作作风,相互协作的团队精神,勇于开拓的创新意识。通过开展这项工作,将有利于学校培养社会所需要的高素质、创新型人才。
在教改之后面临着学时压缩,实验经费不足的的矛盾,为此,一方面考虑增强学生动手机会,另一方面还要兼顾经费透支,必须在实验教学内容上勇于改革,更新内容,费除陈旧的实验内容,增加一些综合性和探索性实验,使实验内容即能保证学生有亲自操作机会,又通过复合性实验内容增强学生综合分析问题能力,同时也减少了动物使用量。例如我们将与细胞周期有关的实验复合在一起,教学计划为两个班同时上,每8个人为一大组,内部分为两个小组,利用雄性成熟小鼠作减数分裂和骨髓染色体标本制备,这样同时利用一只小鼠可以作两个实验,下一次组内互换,这样保证每位学生都能操作,同时互相讨论各自实验成败体会,各自都成为指导者和被指导者;同时,实验结果与实验成绩相挂钩,增强责任心,提高了学习热情,探索性思维得到发挥。三年实验结果调查,学生普遍对综合性实验认知度较高,并且认为其具有较好的作用。
二、实验教学方法
(一)现代化教学手段与传统教学方法相结合
生命科学和信息技术是当代科学研究的两大热点,其发展日新月异,我们的教学手段和内容必须与这一发展趋势相适应。因此,在细胞生物学实验的教学过程中,我们积极进行教学改革。在课堂讲授过程中全部采用多媒体教学,达到图文并貌,形象生动,增加信息量,也激发了同学们的学习兴趣。我们还积极制作、引进一系列科教片,这些形象化的教学手段使学生能更加深入细致地看到实验操作的细微部分,并在感性认识上有更深的体会。
(二)注重学生动手能力培养
在授课过程中我们十分注意培养学生的动手能力、独立科研能力及合作精神,绝不允许“一人动手大家看这种“放羊式 现象出现,必须在学生头脑中建立独立工作、多动手的意识。我们采取的方法是学生每做完实验后都必须请教师检查其结果,打分后方可离开,凡无结果或结果不理想者,必须补做或提供条件让其重作,促使学生在实验中勤动手,也使学生们具有成就感。对于少数实验由于条件所限不能人人动手时,尤其强调分工合作,实行小组长负责制,争取小组成员一起协调配合完成。
(三)淡化传统师生定位
教师教、学生学,这是公认的学校教学模式,实验教学也不例外,常见的也是教师以长者的姿态进行实验教学。其实学生是学习的主体,教师是学习的引导者。解除了传统师生定位的压力,学生可以自由地发挥自己的想象,提出自己的设想和疑问,教师可以根据情况及时引导同学的思维,解答同学的疑问,发现并纠正同学的错误理解。在实验课上淡化师生传统定位,利于使我们真正的成为学生的良师益友。
(四)跳出传统教学模式
传统的实验教学是从理论教学拓展而来的,一般采用的是讲解、示范、学生做的基本套路,学生对试验原理理解不够,精神投入不足,印象不深刻,收获不理想。如果采用了以步骤为中心的研讨型方式进行实验的教学,在每个实验开始公布实验的预期结果,同学们依照预习的实验步骤操作,在操作的间隙,同学生一起讨论操作原理,各种试剂作用机制,在实验中怎样才能做好,实验结束后,根据结果,再一起讨论由原理到步骤地试验设计思路和所得到结果的原因。如此可以激发学生自主思考的积极性,加深他们对原理的理解和操作的印象。这一点可以从学生的试验报告中得以体现,他们在实验报告中讨论了大量的思考内容,有些还查阅了相关资料。
三、实验考核方式
试验课程作为理论课程的附属,实验考核是必要的。为此,构建和完善实验教学考核评估办法是实验教学改革非常重要的一环,它既是对教学效果的良好检验,也是促进教学效果的有力手段。在实际工作中,我们考核标准是实验成绩占总成绩的20%。我们将实验平时的考核作为重点,学生在实验课上的准备、操作、讨论以及课后的实验报告,在考核中都占有相当的比重。并且,在实验中不断的提出与实验和理论联系密切的问题,在实验间歇期间进行探讨,即使实验结果不理想,甚至实验失败,让学生通过分析寻找失败原因,同样也能达到考核实验成绩,有些实验课直接给出实验成绩,这样真正做到对学生在实验课堂中综合表现的全面评价。
建立起实验教学直接考核制度后,在实行过程中采取的是考核和激励并存,既能检验学生理论知识的掌握程度,又能够引导学生培养良好的实验态度、实验素质和实事求是的优良品质,更有利于创新人才培养的需要。为此达到提高实验教学目的,实验教学改革取得良好教学效果。
在现代的高等教育中,如何培养高能力的复合性人才的问题,也越来越受到教育工作者的重视和研究的焦点。实验课教学正是使我们的学生达到这样要求的基本途径之一,教师就是要通过在实验教学中每个环节向学生渗透这种信息,不断的提高学生的实际工作能力,满足社会发展的新需要,真正在大学学习期间成为厚基础重能力高素质的复合性人才。
参考文献:
[1]余志名,在基础医学教育中培养学生的创新能力和实践能力,基础医学教育,
2000,2(2),162。
作者简介:杨康鹃,教授,延边大学基础医学院细胞生物学与医学遗传学教研室主任,硕士研究生导师。