時間：2022-10-08 04:55:56
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生物實驗教學是幫助學生實現(xiàn)由感性認識到理性認識，由具體思維到抽象思維的一個重要環(huán)節(jié)。所以，在推動學生積極主動探索生物世界的奧秘方面，生物實驗教學有著其他教學手段所不具備的特有功能。實驗還能培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的學風和實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度，因此在生物教學中占有非常重要的地位。有的學校常規(guī)實驗課開展得較多，但是對新課標要求的實驗性質(zhì)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，新課程理念要求我們進行的是探究實驗課，許多教師卻以驗證性的實驗來完成，學生被動地完成整個實驗，使學生主動探究，發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到限制。
一、阻礙實驗教學開展的原因
1.教育經(jīng)費的不足制約著實驗課的開展。實驗儀器的配備、實驗儀器損耗的填補、動態(tài)的配備實驗儀器，無不與教育經(jīng)費的不足相矛盾，制約了實驗課的正常開設(shè)。 另外，相對理、化實驗而言，許多生物學實驗要求及時購買新鮮的活體材料才能保證實驗得順利進行，這也使某些實驗教師產(chǎn)生了畏難的想法。甚至有些教師有圖方便的心理，把很多探究實驗改成了課內(nèi)的書面實驗設(shè)計。
2.受考查方式的影響。多年來，我國教育傳統(tǒng)上對實驗的動手操作考核基本沒有進行過，而現(xiàn)在實行的高二年實驗考查中，也往往是走走形式過過場而已，并沒有真正達到考查的目的，導致了目前只“講實驗”而“不做實驗”的現(xiàn)象。特別是為了高考，教師更看重考分而忽視了學生的未來發(fā)展，便形成了目前實驗課的傳授方式教師把實驗講熟講透，讓學生通過記憶和練習來鞏固實驗的材料、實驗過程、實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果。這在一定程度上導致了實驗課難以開展。
3. 師生在思想上認識不到位，教學創(chuàng)造性不高。新課程改革特別強調(diào)教師專業(yè)發(fā)展，高素質(zhì)教師隊伍是課改成功的保證。因此，教師要不斷加強學習，更新教育理念，探索教學模式，更要清楚認識到，我們培養(yǎng)的學生不只是會考試的學生，更要有創(chuàng)新思維，實事求是的科學態(tài)度，是為我國未來培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
4.教材實驗本身的性質(zhì)，決定了某些實驗在中學難以開展。人教版的生物必修的三冊教材共有二十多個實驗，但一般的學校只開設(shè)7－8個實驗。主要原因有以下幾種：有些實驗的藥品較難買到，如低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化等；有些實驗是由于實驗條件限制而無法進行；有些實驗是由于實驗時間較長，或野外活動實施困難，如調(diào)查常見的人類遺傳病，探究生長素類似物促進扦插條生根的最適濃度等。
在新課程背景下要更好地開展生物學實驗教學，應(yīng)做到。
二、在新課程背景下開展生物實驗教學的方法
1.加大實驗投資力度。實驗教學自然離不開實驗所用的儀器，并且實驗儀器的現(xiàn)代化水平是反映實驗室技術(shù)的基礎(chǔ)要素。近年來,學校為適應(yīng)社會發(fā)展、滿足市場需求,真正將復合型人才培養(yǎng)目標落實到位，必然要加大對教學儀器設(shè)備的投資力度。一方面應(yīng)爭取教育主管部門和學校領(lǐng)導的重視、理解和支持，投入一定的經(jīng)費購買必要的設(shè)備、儀器、藥品等。另一方面，廣大生物教師也應(yīng)克服困難，充分發(fā)揮自己的聰明才智和現(xiàn)有設(shè)備的作用，盡量能基本完成新課程所要求的實驗內(nèi)容。
2.加強實驗教學的課堂指導和管理。在一些生物實驗課教學中，我們雖然看到了學生熱鬧參與實驗的過程，但是，可能只是表面現(xiàn)象；我們雖然看到了教師在課堂上順利完成了實驗教學任務(wù)，但是通過實驗培養(yǎng)學生的各種能力可能并沒有真正落到實處。多數(shù)初中生把觀察簡單地理解為“看”，對看到的現(xiàn)象缺乏分析和思考，實驗完畢后往往答不上產(chǎn)生現(xiàn)象的原因和實驗的結(jié)論。因此，要加強學生的實驗指導和管理工作，讓學生掌握科學的觀察及實驗方法，認真分析實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果，并教育學生對實驗有實事求是的科學態(tài)度。
3.要重視實驗教學。新課程標準提倡“自主、合作、探究”的學習方式在生物實驗教學中更應(yīng)該體現(xiàn)出來。因此，教師在教學中把驗證性實驗改為探究性實驗，改課內(nèi)實驗為課外實驗，改演示實驗為分組實驗，盡可能多地創(chuàng)造學生實驗的機會，激發(fā)學生學習生物學的興趣，培養(yǎng)他們實事求是的科學態(tài)，提高他們的創(chuàng)造精神和實踐能力。
4.課前充分準備和精心設(shè)計實驗教學程序。教師應(yīng)該在每學期之初，認真鉆研教材，科學制定切實可行的生物實驗教學計劃，避免平時生物實驗教學的隨意性。在每次實驗教學前，教師要按照教材中的實驗要求，課前認真做幾遍，確保自己實驗操作的規(guī)范和熟練。實驗教學和一般的授課有不同的要求，而生物教材又往往受到地方性和季節(jié)性的限制，有些生理性實驗還需要較長的時間才能看到結(jié)果，因此課前的準備工作就顯得尤為重要。
1、教學思想和觀念落后。生物學實驗教學改革中,必須堅持以教育思想觀念轉(zhuǎn)變?yōu)橄葘?。傳統(tǒng)實驗教學目標,強調(diào)的是驗證理論、培養(yǎng)動手操作能力,忽視對學生的科研能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng);在理論和實驗的關(guān)系問題上,沒有恰當?shù)钠胶恻c,忽視實驗是理論的補充、深化和發(fā)展的作用。
2、缺乏有效的實驗教學目標管理機制。在目前的生物學實驗教學中,缺乏有效的實驗教學目標管理機制,只注重實驗過程,忽視學生在實驗教學中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3、實驗教學內(nèi)容、方法、手段陳舊。在目前的生物學實驗教學中,驗證性的實驗多,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的設(shè)計性、應(yīng)用性實驗少,傳統(tǒng)、經(jīng)典的實驗多,內(nèi)容單一的實驗多,綜合性實驗少。
4、實驗教學的設(shè)備落后。目前的生物學實驗設(shè)備陳舊落后,由于教學經(jīng)費緊張無法更新實驗設(shè)備,上世紀八十年代生產(chǎn)的顯微鏡仍然在使用,部分無脊椎動物實驗僅由顯微鏡、裝片、掛圖等來完成,多數(shù)實驗室未能配備計算機來輔助教學。
二、生物學實驗教學改革的措施
1、構(gòu)建實驗教學課程新體系。構(gòu)建生物學實驗教學課程體系,應(yīng)強調(diào)整體規(guī)劃與系統(tǒng)建設(shè),要以學科特點、培養(yǎng)目標及實驗教學自身的規(guī)律為主體,分層次建設(shè).使學生得到全面的實驗技能和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。實驗內(nèi)容的設(shè)置可分四類:驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、研究性實驗。總之,實驗教學內(nèi)容應(yīng)具備多樣性、系列性、研究性,以適應(yīng)二十一世紀社會和科技進步的要求。
2、整合實驗教學內(nèi)容。隨著中學課程的改革,實驗課的課時數(shù)也發(fā)生了變化,為此,對實驗進行了優(yōu)化、調(diào)整。實驗教學內(nèi)容改革應(yīng)堅持“三多三少”,既少單一性實驗、多綜合性實驗,少驗證性實驗、多設(shè)計性實驗,少演示性實驗、多操作性實驗。實踐證明,這有利于克服“重理論、輕實踐、輕能力”的弊端,培養(yǎng)學生扎實的理論基礎(chǔ),又訓練實驗技能和綜合創(chuàng)造能力。
3、改革實驗教學方法和手段。填鴨式的灌輸給學生常規(guī)教學方法,已不適應(yīng)新的實驗教學需要,也不利于調(diào)動學生主觀能動性。教師應(yīng)建立“以學生為主體”的理念和教學結(jié)構(gòu)將由線性結(jié)構(gòu)趨與復雜的教學方法。實驗課中現(xiàn)代化教學手段的運用,可以變抽象為形象,變靜態(tài)為動態(tài),拓展了學生的思維空間,增強了教學效果,提高了教學質(zhì)量。
4、規(guī)范實驗教學考核制度。以往的生物學實驗考核方式,以學生實驗報告為主,難以全面、客觀、公正的反映出學生學習成績。為此,有必要采取新的實驗考核辦法:包括平時成績和期末考試兩大塊。其中平時成績占實驗總成績的70%,考試成績占實驗總成績的30%。前者根據(jù)實驗紀律、實驗操作、課堂回答、實驗報告等進行評分;而后者則通過筆試來考查,首先編制了實驗試題庫,內(nèi)容包括實際操作、問答題等,考試形式采取抽簽方式,現(xiàn)場考核的方法,由學.生抽簽進行隨機組題當場考試,通過實驗考試全面衡量學生的顯微鏡使用、臨時裝片的制作,以及學生對實驗技能技巧的掌握程度,等等。
三、生物學實驗教學改革的方向與目標
針對生物實驗教學現(xiàn)狀,要加強培養(yǎng)學生獨立獲取知識的能力和創(chuàng)新能力,將逐步實現(xiàn)教育工作現(xiàn)代化,包括教學思想觀念現(xiàn)代化,教學模式現(xiàn)代化,教學內(nèi)容、方法和手段現(xiàn)代化,教學管理現(xiàn)代化等。
1、建立新的實驗教學體系。生物學實驗教學必須形成自己的獨立體系,既要注重縱向知識的系統(tǒng)性,又要注重學生的橫向知識的相互滲透;既要抓好學生的共性要求,更要注重學生的個性發(fā)展;既要注意教師的主導作用,更要發(fā)揮學生的主體作用。新的實驗教學體系應(yīng)有利于最大限度的挖掘?qū)W生的知識潛力,有利于學生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)和智力開發(fā)。
初中生物的實驗教學內(nèi)容廣且多，平常教學中應(yīng)課時、學校條件等方方面面的原因很難一一實施，這就要求教師在透析教材的基礎(chǔ)上結(jié)合教學大綱的要求有目的、有計劃、有選擇的對實驗內(nèi)容精心甄選，選取一系列較有體系的、操之可行的、符合學生和學校實際情況的實驗，精心組織和設(shè)計課堂講授內(nèi)容和實驗內(nèi)容，既要把課本知識和生活實際聯(lián)系起來，又要能提高學生的綜合素質(zhì)。只有在選材上深思熟慮，準備上精心到位，設(shè)計上匠心獨用才可能起到事半功倍的效果。
另一方面，課堂和實驗的主體是學生，實驗的目的也在于培養(yǎng)學生的綜合能力和鞏固所學知識。所以在生物實驗教學中，一定要激發(fā)學生的好奇心和學習興趣，教師不是模板，不要牽著學生一步一步地走，讓學生去模仿，要鼓勵學生獨立完成實驗，要允許實驗失敗，并鼓勵他們從中找原因，讓他們思考、讓他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、去探求、去歸納。只有這樣才能體現(xiàn)了教師的主導作用，學生的主體作用；才能充分調(diào)動學生學習生物學知識的積極性；才能讓學生學有所獲。
下面以初二上學期《鳥》為例，簡述教學思路。
1、本節(jié)內(nèi)容為該章節(jié)的重點內(nèi)容，前后貫通的樞紐。內(nèi)容量不大，課堂時間充裕，實驗材料是雞蛋，易于準備，且緊密聯(lián)系生活，學生有一定的認識基礎(chǔ)，為提升學生能力提供了很好的臺階。
2、本節(jié)內(nèi)容有兩點雞卵的結(jié)構(gòu)和鳥的繁育行為。后者可借助多媒體以直觀的形式先行講授，余下的大半時間留給前者的實驗。
3、實驗前先將實驗步驟由繁化簡，再指導學生在預習中抓住每一步的關(guān)鍵，并在每個實驗步驟中規(guī)范操作，這樣才可以收到好的實驗效果。
4、對實驗現(xiàn)象的認真觀察，對實驗結(jié)果進行認真分析是實現(xiàn)實驗目的、提高實驗能力的關(guān)鍵。學生在實驗中有重操作，輕思考的現(xiàn)象。所以教師在指導學生實驗時要注重這方面的設(shè)計和引導。如本節(jié)中，可加入一些探索性問題加以引導。
例（1）為什么要從鈍端敲碎？
（2）胚盤有何作用？
（3）蛋生雞有那些過程？雞生蛋又是如何進行的？
在教學過程中，我們都可以發(fā)現(xiàn)這么一個現(xiàn)象，在中學生物學實驗中，無論是教師演示實驗還是學生實驗，基本上都是驗證性實驗，只需模仿，不需研究。換句話說，老師首先在理論課上傳授理論知識，然后要求學生按照課本上講的實驗原理、實驗內(nèi)容、實驗步驟在實驗室里做一遍，最后看一下結(jié)果，這樣，實驗就算完成。長期以往，對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力的培養(yǎng)沒有明顯作用，反而養(yǎng)成了學生按部就班的習慣，懶得動腦。隨著課改的進行，教學理念的更新，新教材和教學大綱對實驗教學的要求已由驗證性實驗轉(zhuǎn)向探究性實驗，生物學實驗的作用越來越受到重視。當然，這并不是說，要丟掉驗證性實驗，專攻探究性實驗，而是要在兩者兼顧的基礎(chǔ)上，發(fā)展探究性實驗。這在新版教材的實驗數(shù)目和實驗性質(zhì)上可以看出來，實驗總量有所增加，探究性實驗所占的比例明顯上升。
教師角色的改變，也就同時要求教師學會“放手”。在我們的教學過程中，教師往往會要求學生嚴格按照書本上的步驟進行實驗。剛帶初中實驗的時候，教師都會發(fā)現(xiàn)學生會對實驗室很好奇，對各種器材也很好奇，他們會交談他們所發(fā)現(xiàn)的新奇事物。記得初中生物學的第一個實驗是顯微鏡的構(gòu)造和使用，學生在學會使用顯微鏡后，就不再只停留于觀察實驗室所提供的材料，他們會觀察頭發(fā)，自己的手指，甚至有一次有一組學生抓了只蚊子來觀察，學生們都想透過顯微鏡來觀察這個世界。在這個時候，教師應(yīng)該對學生做出贊賞和鼓勵。但是，有可能老師會因為各種原因來限制學生的行為。比如，由于顯微鏡比較貴，所以教師會要求學生嚴格按照步驟進行，以免破壞顯微鏡。另一方面，有可能由于條件限制，顯微鏡的質(zhì)量不太好或者數(shù)目不夠，對學生的實驗都會有一定的影響。長期以往，會削弱學生的興趣和創(chuàng)新能力。
幾乎每個生物教師都有這樣的體會，有可能由于時間的問題，教師往往會壓縮實驗時間。目前的中學生物實驗材料、方法、操作過程限制過多,給學生探索創(chuàng)新的余地過少,加上因為時間或?qū)嶒灄l件的限制,許多實驗材料的培養(yǎng)、收集,器材的置備等都由教師代勞,這在一定程度上是對學生實踐、創(chuàng)新機會的削弱和限制。要全面培養(yǎng)學生的能力，教師必須提高對于學生實踐和創(chuàng)新能力的重視。其實，不論在舊版教材中還是新版教材中，實驗的進行都會遇到一定的問題。有些實驗的實驗材料是比較貴的或者無法收集到的，這往往會影響到實驗的進行，甚至有時會跳過這個實驗；有些實驗的操作過難，不太適合學生，有些則結(jié)果不太明顯。那么，作為生物教師就必須找出各種方法來克服這些困難和問題。
生物學實驗室是學生學習生物學的最佳場所，在傳統(tǒng)的實驗教學中，學生自己動手做實驗的機會比較少，即使安排了幾個學生實驗，學生也是在教師的“嚴格”控制下被動的進行，這樣的實驗教學無法使學生進行探究性學習，也無法培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性。因此，教師可以設(shè)立一個生物課外興趣小組，組織有興趣的學生進行課外實驗和學習，當然這需要學校的支持――開放實驗室，讓學生在課外活動時間進實驗室做自己想做的實驗，為學生完成探究性實驗提供可靠的物質(zhì)保證。在這個興趣小組中，由學生自己設(shè)計實驗方案，確定所需器材和方法步驟。在這個開放的實驗室中，教師的職責是隨時指導和解答學生提出的問題，負責實驗材料和藥品補充、實驗室秩序、學生紀律的維持等等。
一、創(chuàng)新指導學生編組編號入坐，給學生更多的時間去操作實驗。二、創(chuàng)新上實驗課要注重抓好學生分組實組織紀律教學。
三、創(chuàng)新指導學生愛護好教學儀器，避免實驗中突發(fā)的事故出現(xiàn)。四、創(chuàng)新指導學生解決操作生物顯微鏡步驟中的難題。
五、創(chuàng)新把學生未觀察到的標本的遺憾轉(zhuǎn)變成實驗小組達認定標牌。
一、創(chuàng)新指導學生編組編號入坐給學生更多的時間去操作實驗
多年來各地很多學校都用教室來作各學科實驗教學，教室小，特別是城市學生多（每班60-70人）擁擠，紀律差，不好操作實驗。影響了學生動手能力和實驗效果。因此在上實驗課前：1、實驗師、教師要指導各實驗班按人數(shù)的多少，生物顯微鏡等教學儀器的多少，可分為1-12組，每組4-5人，實驗場地大，生物教學儀器多，學生可分為1-20組，每組3人左右。2、為了方便學生進入實驗室時尋找各自的實驗小組組號，對號入座。實驗師先在實驗桌上邊沿中央處印上桌號。桌上方用細鉛絲掛有機玻板，或硬紙板作實驗組編號牌（如1-12實驗小組、1-20實驗小組）。這樣學生入坐時間短，課堂紀律好，可節(jié)省更多的時間用來搞好實驗。
二、創(chuàng)新上實驗課注重抓好學生分組實驗組織紀律教學
1、要上好實驗課，使學生集中精力認真聽實驗師，教師講解實驗方法，不做別的事，不干擾別的同學聽講，學生在動手操作實驗中，教學儀器完好率就高，實驗效益也非常好。學生在繪圖、填寫實驗報告、答題準確率也就高。
2、事與愿違，有的實驗師、教師忽視了學生上實驗課要認真抓好組織紀律教學這一重要環(huán)節(jié)。不愛生物學科的學生在實驗師、教師講解實驗操作步驟技術(shù)時，不認真聽講也不看，還說話打鬧，干擾別的同學聽講，有的還在做別科作業(yè)，也有的在看小說、看報、看雜志等五花八門與本堂實驗課無關(guān)的內(nèi)容。待實驗師、教師講完實驗操作方法后，叫學生動手操作實驗進行觀察時，少數(shù)學生能達到實驗技術(shù)要求，而多數(shù)學生便朦朧蠻干，損傷教學儀器率就高，實驗效益就非常低，為了敷衍了事，繪圖、填寫實驗報告等就去抄襲別人的成果，答題考試準確率極低等。所以實驗師、教師在上實驗課或課間一定要注重教育全班學生嚴禁做與本堂實驗無關(guān)的事情。指導學生集中精力，掌握實驗操作技術(shù)，其結(jié)果，學生的動手熟練程度更準確了。用更多的時間留給學生自己去反復觀察比較，去探索，去發(fā)現(xiàn)，去討論，去鑒別，去總結(jié)。若遇到難點自己無能力解決的再向?qū)嶒瀻?、教師請教?/p>
三、創(chuàng)新引導學生愛護好教學儀器，避免突發(fā)的事故在實驗中出現(xiàn)。
1、給學生講明，生物顯微鏡是中小學生實驗教學中的重要教學儀器和操作事項，但在實驗中由于很多學生不熟練操作顯微鏡技能，他（她）們要在顯微鏡下用粗細準焦螺旋向上向下調(diào)焦距對光，尋找標本，有時因用力過大，超過顯微鏡滑槽的定位卡，這就造成了嚴重的人為損傷，使顯微鏡筒向下滑。（如無配件更換，就只好報費）既影響了實驗教學，又給學校造成了嚴重的經(jīng)濟損失。因此為了及早防止這些不該發(fā)生的事故和經(jīng)濟損失。上實驗課節(jié)與節(jié)這間，實驗師要認真仔細地檢查上一個實驗班使用過的儀器，用具的好壞、件數(shù)，如實驗儀器出現(xiàn)故障、損傷，應(yīng)及時維修。每堂實驗課前，實驗師要給學生講解嚴禁在實驗室內(nèi)打跳，大聲喧嘩，注意實驗安全等。還要向?qū)W生交待使用教學儀器的責任，叫每個實驗小組的學生認真清點本堂課要用實驗儀器的件數(shù)、用具的好壞，藥品有無，做到學生老師心中都有數(shù)。
2、要鼓勵學生按實驗步驟大膽操作實驗，又要互相監(jiān)督避免有意傷人，損傷教學儀器。
3、實驗完后，實驗師又要及時認真進行驗收，并對實驗做得好，教學儀器完好無損傷，無丟失的實驗小組進行公開表揚。對少數(shù)素質(zhì)低，有意損壞教學儀器的個別實驗小組中的、個別學生進行批評教育。要求他下次改進，再教他（她）們正規(guī)操作，觀察到實驗效果為止。4、在學生愛護教學儀器的配合下，這樣經(jīng)過本人精心科學管理和科學使用過的生物顯微鏡等儀器，使用壽命現(xiàn)已達20多年，使用人數(shù)近5萬人次，而顯微鏡臺臺依然嶄新，完好率達99%，這一項就為國家、學校節(jié)省了大量的資金用于別處建設(shè)，同時學生的實驗安全率也達到了100%。
四、創(chuàng)新指導學生解決操作顯微鏡步驟中的難題
生物顯微鏡是中小學生生物實驗教學中的重要精密儀器，用來放大觀察各種標本的細胞結(jié)構(gòu)，是它唯一的專業(yè)獨特性。學生在操作顯微鏡某一個步驟中，不準確，不到位，都難于在顯微鏡下找準要觀察到的標本。同時，在操作中每個學生只能用一只左眼從顯微鏡目鏡中去尋找標本，而右眼要用于繪圖等。學生還要用雙手握住顯微鏡粗細準焦螺旋向上向下調(diào)準焦距，把視野調(diào)整清晰，在玻片上尋找臨時標本或永久標本，直到不模糊，看清標本為止。在操作顯微鏡中機械部份和光學部份還會隨時出現(xiàn)故障，又要及時排出故障。這個步驟對于專業(yè)熟練的生物實驗師來說很簡單。（如不了解學生操作顯微鏡的熟練程度）把這個“簡單”用在學生操作顯微鏡排出故障等步驟上就成了重點。（因為各地農(nóng)村、山區(qū)和部份城鎮(zhèn)的學校經(jīng)費困難，購買顯微鏡臺數(shù)不多，上生物實驗課時，實驗師、教師怕學生把顯微鏡弄壞了，就由實驗師、教師調(diào)好顯微鏡找準標本后，讓學生輪流去動眼而不動手觀察。當學生升入高一級學校做生物實驗操作顯微鏡時，由于操作技能不熟練，學生感到束手無策，操作顯微鏡是一個不破之迷）。為了防止這些不該發(fā)生的事故，又要及時教學生突破操作顯微鏡之迷的難點，我采取了以下有效步驟：
1、上實驗課之前，叫實驗小組全體學生檢查顯微鏡的好壞。
2、實驗課節(jié)與節(jié)之間，實驗師又仔細檢查上一個班用過的顯微鏡和實驗用具。3、實驗師指導各實驗小組的學生選出一名組長，從鏡箱中取出顯微鏡（實驗組長先動手示范，其余同學認真看，仔細記，便于自己好操作）放在實驗桌上方略偏左，安裝好目鏡和物鏡，轉(zhuǎn)換低倍物鏡對準通光孔，調(diào)好遮光器，調(diào)好反光鏡（觀察技術(shù)標準是目鏡中亮如白天）。學生舉手請實驗師、教師去檢查，合格后這個實驗小組的學生人人去觀察。
4、實驗小組長雙手握住顯微鏡低倍粗準焦螺旋，（頭向左方向傾斜，雙眼看顯微鏡低倍物鏡，可防止壓爛玻片標本）向下慢慢旋轉(zhuǎn)，使顯微鏡物鏡頭離物臺1厘米左右時，把玻片標本中的物體端放在顯微鏡載物臺中央的通光孔和顯微鏡物鏡孔中央，（物體偏左、偏右、偏上、偏下，都難于找到所要觀察到的標本）用壓片夾壓上。
微生物實驗教學不僅是培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)人才的重要實踐教學環(huán)節(jié)，而且也是培養(yǎng)微生物相關(guān)學科(食品、醫(yī)藥、環(huán)境、檢驗檢疫等)學生實驗技能，提高其創(chuàng)新實踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié).結(jié)合微生物相關(guān)工作的實際需要，分析我校生物基礎(chǔ)實驗教學中心生物技術(shù)專業(yè)的微生物學實驗教學存在以下問題.
1．1實驗教學資源不足
近年來，以省級基礎(chǔ)實驗教學示范中心建設(shè)和新校區(qū)建設(shè)為契機，我院實驗室環(huán)境建設(shè)得到不斷改善，中心現(xiàn)有各類實驗室面積達3000m2余，儀器設(shè)備1000余臺(套)，總價值1000余萬元.各實驗室寬敞明亮，實驗室布局集中、合理，能滿足全院生物類實驗課的排課需要.但是，在實驗教學過程中還存在部分基礎(chǔ)設(shè)備(比如天平、高壓滅菌鍋等)、藥品耗材臺套數(shù)不充足的問題.大量的學生人數(shù)和教學內(nèi)容與有限的藥品耗材臺套數(shù)和實驗課時之間存在諸多矛盾.因此，在想保證微生物實驗教學與理論教學進度相銜接的情況下，又受實驗教學資源的限制.在實驗過程中存在至少兩個小組學生公用一套完整的基本設(shè)備及藥品耗材，在有限的實驗教學資源和實驗學時下，大多數(shù)學生都未能親自參與動手操作，到學期末還是不能掌握相關(guān)的基本技能.
1．2教學模式陳舊，不能突顯學生主觀能動性
以往的微生物學實驗教學多為實驗教師把實驗目的、原理、內(nèi)容、材料與方全部板書在黑板上，學生對照黑板和依賴實驗講義按部就班地按照老師的要求進行實驗操作，使實驗教學成為了老師單向灌輸、學生被動接受的教學程序，學生缺乏動腦、動手、分析和解決問題的主動能動性，這在一定程度上大大泯滅了學生的創(chuàng)造性思維，束縛了學生的洞察力.此外，實驗前期的準備多數(shù)都由實驗教師自己親臨親為，學生們對有些實驗過程幾乎完全不了解，進而造成了學生缺乏獨立自主的實驗能力.
1．3教學內(nèi)容陳舊、實用性不強
目前，我院生物技術(shù)專業(yè)微生物學實驗教學內(nèi)容與生物科學專業(yè)相比，并無明顯差異.實驗教學的順序基本上是根據(jù)理論教學內(nèi)容的順序安排，前后實驗內(nèi)容相對比較孤立，銜接不夠，連貫性不強.選用的實驗項目以基礎(chǔ)驗證性實驗為主，綜合性設(shè)計性和研究創(chuàng)新性實驗項目相對較少，這對學生思維興趣、動手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高均有一定的局限性，不利于學生對知識系統(tǒng)化學習和整體性的把握，學生對對所學的知識難以融會貫通［12］.
1．4考核方式太過單一
實驗課的考核是衡量實驗教學質(zhì)量一個不可或缺的重要環(huán)節(jié)，若無行之有效的考核機制，教學改革也可能流于形式，達不到預期的理想效果.以前，我院生物基礎(chǔ)實驗中心對實驗考核方式太過單一，以期末筆試成績(占60%)、實驗報告成績(占30%)和平時考勤成績(占10%)作為評定最終實驗成績的依據(jù)，沒有突出體現(xiàn)學生操作技能，造成學生偏重理論，不重視操作技能訓練，實驗時不愿意多動手操作，實驗結(jié)束后不能夠認真分析總結(jié)，長期這樣不利于學生基本技能的培養(yǎng)，不利于學生的主動學習.因此調(diào)整實驗考試方式十分重要.基于以上問題和不足，對我院生物技術(shù)專業(yè)微生物學實驗教學改革和探索勢在必行.
2微生物實踐教學的改革探索
2．1優(yōu)化管理，應(yīng)對資源不足
我院生物基礎(chǔ)實驗中心以“加強建設(shè)、規(guī)范管理、提高質(zhì)量”為工作思路，堅持制度建設(shè)與規(guī)范管理相結(jié)合，目標考核與過程管理相結(jié)合，強化實踐教學，提高學生實踐能力，努力把實踐教學質(zhì)量提高到了一定的水平.優(yōu)化管理，最大限度的實現(xiàn)資源共享，擠出大量資金添加了真正不足的實驗儀器設(shè)備，做到臺套數(shù)充足，基礎(chǔ)實驗力真做到了學生1人一組，綜合實驗3人一組，建立一門課一學期完整的實驗臺套數(shù)，大型儀器資源共享，小型儀器耗材開學第一次實驗就分組落實，裝箱鎖柜，責任到學生，課結(jié)束后統(tǒng)一歸還，損壞照價賠償，優(yōu)化管理，保證實驗教學順利有序開展.同時，加強學科帶頭人和實驗教學團隊的建設(shè)，組織教師到實驗教學改革執(zhí)行優(yōu)良的實驗教學中心去交流和學習，形成理論與實驗教學互通的隊伍結(jié)構(gòu).
2．2整合教學內(nèi)容，改革教學方法
根據(jù)專業(yè)建設(shè)目標，依托已有學科基礎(chǔ)和優(yōu)勢，我院生物技術(shù)專業(yè)定位在“偏應(yīng)用微生物方向”為特色的人才培養(yǎng).為此，生物技術(shù)專業(yè)微生物學實驗內(nèi)容應(yīng)根據(jù)學院培養(yǎng)學生的目標、實驗條件、社會對生物技術(shù)專業(yè)微生物相關(guān)崗位技術(shù)知識點、技能點精心選擇實驗項目(力求知識性、綜合性、應(yīng)用性為一體)，從整體上強調(diào)基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，突出實用性、實踐性，職業(yè)性、強化學生的職業(yè)訓練.基于以上理念，近兩年來，我院為了適應(yīng)整個實踐教學體系充分體現(xiàn)綜合性與創(chuàng)新性的發(fā)展要求，對生物技術(shù)專業(yè)微生物學實驗教學大綱與教學計劃區(qū)別于生物科學專業(yè)，并在基礎(chǔ)上進一步修訂與完善，在實驗對象、實驗材料的選擇上盡量選擇常見的、應(yīng)用性強的以及學生感興趣的實驗課題(藥品或食品中有害或有益微生物的檢測、分離純化及鑒定等)，讓學生可從簡單的驗證性實驗向綜合性實驗發(fā)展，將微生物實驗的基本技術(shù)(顯微技術(shù)、無菌操場技術(shù)、分離純化技術(shù))有機結(jié)合起來，這樣使微生物實驗既增強了實驗的綜合性，也增強了實驗的系統(tǒng)性，實驗課不再是理論課的依附，而是從知識結(jié)構(gòu)、技術(shù)技能、創(chuàng)新能力等方面培養(yǎng)了學生綜合能力.同時，在微生物實驗教學過程，組織更新實驗項目和教學內(nèi)容，實現(xiàn)實驗教學內(nèi)容的系統(tǒng)性、科學性與先進性，利用興趣提升學生學習能動性，使學生在實驗過程中找到樂趣，寓教于樂，從而達到學以致用.加強了實驗教學的開放性與互動性，如鼓勵學生課余時間利用實驗室條件開展自主性、研究性實驗.例如學生完成的自主開放實驗“酸奶乳酸菌的分離純化及乳酸飲料的制作”、“水中大腸菌群的檢測及水質(zhì)狀況評價”、“食用菌的菌種分離純化及栽培”等成果已被納入面向全院開設(shè)的專業(yè)選修課《生物實驗基本操作規(guī)范及安全》中，進一步擴大了校級選修課《生命科學導論》課程的影響，為學生今后進一步深造，為學校進行創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)工作奠定了堅實的基礎(chǔ).
2．3以學生為中心，重視實驗過程
通過對相關(guān)企業(yè)對生物技術(shù)專業(yè)微生物相關(guān)崗位需要的能力調(diào)查［13］結(jié)果表明，企業(yè)需要的崗位能力除對無菌操作技術(shù)、細菌常規(guī)分離、純化及檢驗、質(zhì)控等外，實驗前期的準備工作和實驗后期的處理工作、微生物安全常識、自我防護知識、團隊合作精神等也是企業(yè)重視的能力.但在目前傳統(tǒng)的實驗中，實驗前的準備大部分均由實驗教師自己完成，這很容易造成學生被動地學習，對整個檢驗過程不能全面地了解.因此，現(xiàn)在整個實驗過程中我院均以學生為中心，鼓勵學生參與實驗的課前準備，如通過土壤微生物分離、純化及活菌計數(shù)的整個流程，使學生不但學到了培養(yǎng)細菌(牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基)、放線菌(高氏一號培養(yǎng)基)、霉菌(馬鈴薯培養(yǎng)基)三大培養(yǎng)基的制備，且掌握了基本的滅菌技術(shù)(高壓蒸氣滅菌、火焰滅菌、紫外消毒滅菌)、無菌操作技術(shù)、分離純化技術(shù)、革蘭氏染色技術(shù)、鑒定技術(shù)及平板菌落計數(shù)計數(shù)等基本實驗技能.實驗絕大部分過程都讓學生參與準備，獨立操作，自己完成.通過訓練，不然培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法能力及相互協(xié)作能力，也使學生增加了責任感，提高了實驗效率和效果.同時，我院力促科研資源全面向本科生開放，以本實驗教學中心為基地，以分子生物學與生化藥學重點實驗室、生態(tài)中心重點實驗室、竹原纖維中心等已有科研平臺為依托，以項目研究為載體，培養(yǎng)學生的科學思維、科學研究能力和創(chuàng)新精神.學校還專門設(shè)立了綿陽師范學院本科生創(chuàng)新實驗項目，我院不少同學獲得了經(jīng)費資助.近兩年，大二以上年級的本科生70%以上均參加了科研創(chuàng)新項目.
2．4以實踐技能訓練為根本，革新實驗考核方式
合理的成績評定有利于學生平時更認真地掌握實驗操作，從而鞏固和提高學生動手的能力［14］.以往，我院實驗課終成績以理論考核為主，實驗報告為輔，理論考試和實驗報告雖在一定程度上可反映學生接受知識的情況，但不能以此作為唯一的考核標準.學生對實驗方案設(shè)計、實驗操作的熟練程度、實驗報告撰寫與結(jié)果分析能力、實驗習慣以及團隊合作精神與組織能力等方面也是評價學生實驗成績的重要依據(jù).近兩年來，為了使生物技術(shù)專業(yè)學生對微生物實驗課有足夠的重視，進一步加強學生基本操作技能訓練和提高實驗課質(zhì)量，實行“實驗考勤綜合操作加筆試”的綜合評定考核方法，選擇既有代表性、又有較嚴格的操作要求的實驗進行技能操作考試，讓每個學生獨立完成.因此，我院現(xiàn)將課程考核分為以下四部分:①理論考核(40%).微生物學實驗必須掌握的基本理論知識及技能理論知識.②綜合設(shè)計實驗考核(20%).綜合設(shè)計實驗項目，學生以小組為單位，在組長的帶領(lǐng)下，查閱相關(guān)資料，每組撰寫實驗方案，安排時間進度，準備所需一切儀器設(shè)備，獨立完成，直至完成結(jié)果的報告.教師根據(jù)整個過程的表現(xiàn)給予評分，重點關(guān)注的是學生掌握知識的水平及團隊精神與合作能力.③操作技能考核(30%).將學生必須掌握的操作技能歸納為若干小項目，做到技能操作標準化.在學生充分練習熟悉的基礎(chǔ)上，考核時由學生隨意抽簽決定考核內(nèi)容，教師一對一進行操作技能的現(xiàn)場考核，現(xiàn)場打分.操作技能考核也可與學生第二課堂活動結(jié)合起來，開展操作技能競賽活動.④平時成績考核(10%).主要是對學生平時上課時的綜合評定，包括考勤、回答問題積極性、態(tài)度、實驗習慣及實驗報告等.
中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）36-0186-02
DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2016.36.122
生物學是一門以觀察和實踐為基本研究方法的實驗科學，教師通過實驗教學可以激發(fā)學生學習生物課的興趣，幫助學生形成生物學概念，獲得生物學知識和技能，培養(yǎng)觀察和實踐能力，還有助于培養(yǎng)學生實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度和科學方法，把學生帶向生活、帶向社會、帶向自然，體現(xiàn)人與社會和自然的和諧發(fā)展。在各種實驗活動中，學生可以自己去設(shè)計、操作、獨立思考，培養(yǎng)開拓創(chuàng)新的精神。因此，生物實驗教學對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才起著不可代替的作用。然而，在我們的實際教學中，有些教師卻存在著對實驗教學認識不清、重視不夠的現(xiàn)象，具體如下：
一、生物實驗教學存在的問題
（一）實驗原理不清楚
例如，在《光合作用》一節(jié)中，有一個演示實驗為“檢驗光合作用吸收二氧化碳”，兩組實驗裝置的區(qū)別在于一個裝置中加了清水而另一個裝置中作為對照加的是氫氧化鈉溶液，此時氫氧化鈉溶液的作用是吸收裝置中的二氧化碳氣體，造成植物周圍的環(huán)境中缺少二氧化碳。因為缺少了原料，所以植物即使在有光的條件下也不能進行光合作用。有一位生物教師在講這個實驗時，卻說出了氫氧化鈉溶液的作用是使二氧化碳含量增加，結(jié)果當然是解釋不通，學生們對這個實驗也是一頭霧水。作為一名生物教師對實驗的原理應(yīng)了如指掌，才能準確地指導學生。教育主管部門也要加大對教師的培訓力度，加強考核管理制度。
（二）實驗設(shè)計不熟悉
例如，在《遺傳和變異現(xiàn)象》一節(jié)中，有一個活動叫做“個體間性狀的比較”，本來這是一個很有意思的活動。課本中給出了8種性狀，學生先記錄自己分別屬于哪一種相對性狀，然后，教師請全體同學起立，并說出他本人的這8種性狀，當教師說到一種性狀時，和教師性狀不一樣的同學就坐下，以此類推，當教師說完這8種性狀時，班里全體同學都坐下了，以此說明性狀完全相同的兩個人存在的概率幾乎為零。通過這樣一個活動，既活躍了課堂氣氛，又很好地說明了問題?？墒?，有一位生物教師在處理這個活動時，卻對整個活動的設(shè)計不熟悉，讓全體學生一會起立，一會坐下，重復了幾次，卻沒有得出正確的結(jié)論。這個事例說明教師在備課時務(wù)必要認真，尤其是準備實驗時，每一步都要做到心中有數(shù)。
（三）實驗條件不具備
部分學校生物實驗室及儀器藥品配備不充足，造成了某些實驗無法順利進行，教師要充分發(fā)揮主觀能動作用，積極創(chuàng)新，尋求實驗改進措施，變繁為簡，變難為易，提倡生物學實驗的低成本、低損耗和簡單易行。另外，還可使用可替代的器皿、廢舊材料，只要安全性沒有問題，不僅物盡其用，而且在替代設(shè)計中由于發(fā)揚學生的創(chuàng)造精神，把實驗室中的實驗變?yōu)樯钪械膶嶒灒哂薪逃饬x。
二、生物教師應(yīng)充分利用生物實驗，培養(yǎng)學生的實驗能力
（一）合作能力
生物實驗基本都是分小組來進行，小組成員之間有分工，有合作。例如，學生在做“驗證植物進行光合作用需要葉綠素”這個實驗時，每個小組就可以讓三名學生同時做實驗，一個人用銀邊翠為原料，第二個人用銀邊天竺葵為原料，第三個人用彩葉草為原料，三個對照實驗同時進行，另外由一名學生負責記錄。這樣大大節(jié)省了實驗的時間，而且實驗結(jié)果對比明顯，實驗效果非常好。像這樣的小組合作研究，每位學生都明確自己的任務(wù)，認真履行自己的職責，各司其職，工作沒有重要與否，功勞沒有大小與否。在實驗過程中小組成員之間要互相協(xié)調(diào)，緊密配合，形成一個小的集體，學生想的是小集體的成功與否，而不是自己一個人的成敗，這樣既培養(yǎng)了學生的集體榮譽感，更重要的是讓學生體會到合作的重要性，體會到自己一個人的力量是有限的，很多事情要大家精誠團結(jié)，發(fā)揮集體的力量才能達成。
（二）科學探究能力
隨著社會的不斷發(fā)展,人們對環(huán)境污染、生態(tài)安全問題越來越重視。其中有一種環(huán)境污染就是人為的污染――微生物實驗的污染。以前人們對環(huán)境污染的理解更多地是指工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等過程中的化學污染。微生物實驗作為一門實驗性學科,離不開實驗的驗證和檢驗,因此在實驗過程中免不了會產(chǎn)生大量的廢棄物,這些廢棄物不同于生活垃圾,如果不經(jīng)處理任意排放,勢必會對人體造成傷害,對周邊環(huán)境造成污染。因此,微生物實驗過程中產(chǎn)生的污染問題必須引起我們的高度重視。
1微生物實驗教學對環(huán)境污染的特點
微生物是一個龐大的微觀世界生物群體的總稱。它們是自然界里肉眼看不見,必須借助光學顯微鏡或電子顯微鏡放大幾百倍、幾千倍、乃至幾萬倍才能觀察到的微小生物,稱之為微生物(microorganism)。在分類學上,微生物可分為細菌、病毒、真菌和原蟲等。微生物的個體一般都是單細胞,簡單多細胞或非細胞的,通常都是單倍體,繁殖快、數(shù)量多和與外界環(huán)境直接接觸.故具有易變異的特點,如大腸桿菌在適宜的條件下20min即可繁殖一代,且易變異。微生物實驗教學引起的環(huán)境污染,主要是實驗過程中產(chǎn)生的含細菌廢棄物以及細菌、病毒等病原體的污染。實驗準備和實驗操作中不小心潑灑或滴落到實驗臺面及地面上的細菌、病毒如傷寒桿菌、痢疾桿菌、傳染性肝炎等病原菌,如不加處理直接被傾倒、丟棄,就會引起傳染病的暴發(fā)流行。一般的實驗室都沒有專門的處理設(shè)施,簡單的方法就是混于生活廢棄物中隨意排放。
2微生物實驗污染對人體的影響及特點
與工業(yè)生產(chǎn)排放的廢棄物相比,微生物實驗教學中產(chǎn)生的廢棄物量不是很大,但由于微生物實驗課面對的一般是活的病原體,而初學者無菌觀念不強,自我防范意識弱,人為的失誤和不規(guī)范的操作極易發(fā)生實驗室物品的污染和差錯等事故。而含致病微生物的培養(yǎng)液、培養(yǎng)基,如未經(jīng)適當?shù)臏缇幚矶苯油馀?也會造成嚴重后果。另外在微生物實驗教學過程中,實驗人員難免會接觸到各種各樣的細菌、培養(yǎng)液、病毒等,其中有些是致病性很強的細菌或病毒(如:結(jié)核桿菌)。尤其是實驗指導教師經(jīng)常在被部分空氣污染的實驗室工作,又長期接觸化學試劑(如:二甲苯)或有毒細菌,危險更大,可能導致細菌感染或化學試劑中毒。然而,微生物實驗教學對環(huán)境污染和對人體的影響卻是一種長期低劑量的污染過程,由細菌和化學實驗污染引起的中毒往往是慢性或亞急性中毒,不易引起人們的重視和關(guān)注,其隱患更大。
3微生物實驗凈化環(huán)境途徑
自然界的某些微生物具有凈化環(huán)境的作用。眾所周知,污染物質(zhì)排到江河之中,隨著流途的延長,污染物質(zhì)會“自然”地發(fā)生分解、轉(zhuǎn)化,使污染程度減弱,甚至完全消失,這就是通常所說的自然凈化作用。其實,自然凈化的本身正是微生物的作用。在很多污染環(huán)境中,微生物都是起著修復作用的最活躍的生物因子,特別是一些特殊微生物在特定條件下的作用更是十分顯著。例如,有的特殊菌種能將甲基汞、乙基汞、醋酸汞、硝酸汞和硫酸汞等多種汞化合物還原成金屬汞,并使汞從細胞中揮發(fā)掉。其他各種污染物如酚類、氰化物、有機氯和有機磷農(nóng)藥等,也都能被相應(yīng)的微生物加以降解及轉(zhuǎn)化,消除毒害。利用綠色自然界的微生物和原則并將其貫穿于整個微生物實驗中,可減少或從源頭上消除實驗教學的污染,同時也有助于培養(yǎng)學生的綠色凈化環(huán)境意識,更是對學生進行環(huán)境保護教育的好方式。
4在微生物實驗中實現(xiàn)實驗綠色化
嚴格規(guī)范操作,養(yǎng)成良好的實驗習慣。細菌瓶必須及時加蓋,避免長時間打開細菌瓶;嚴格控制細菌的取用量,避免過量取用;規(guī)范實驗操作,避免細菌潑灑;同時加強微生物實驗過程的有效管理,加強對細菌、有毒試劑的管理,改善細菌、病毒的保存環(huán)境,建立嚴格的領(lǐng)用制度。實驗中要嚴格按規(guī)定操作,對實驗中產(chǎn)生的廢液、廢氣、廢渣應(yīng)回收處理,避免對環(huán)境造成二次污染,為實現(xiàn)微生物實驗綠色化打下基礎(chǔ)。
5計算機輔助制作多媒體仿真實驗,實現(xiàn)微生物實驗綠色化
實驗中用到的某些有毒、有害的細菌,易對環(huán)境造成極大的污染,更會危及實驗師生的身體健康。利用計算機輔助制作多媒體仿真實驗及圖片,完全可以把仿真實驗中的變化過程和圖片清晰地呈現(xiàn)在屏幕上,且形象生動,這樣配合理論教學更有助于學生對細菌、有毒試劑的了解及掌握;對于一些較為復雜的探索性實驗,可以通過計算機輔助設(shè)計對比和判斷實驗的合理性和可行性,從而減少實驗過程并開發(fā)出對環(huán)境無污染的微生物實驗。隨著人們環(huán)境保護意識的提高及環(huán)境保護各項工作的深入,實驗教學中的環(huán)境保護問題應(yīng)引起高度重視。因此,微生物工作者不僅要避免工作中的微生物污染,同時還擔當著治理環(huán)境污染的重任,要培養(yǎng)學生熱愛環(huán)境、保護環(huán)境、改善環(huán)境、建設(shè)環(huán)境。這樣才能使微生物實驗教學工作更安全、更有意義。
參考文獻
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定量生理學是生物醫(yī)學工程專業(yè)的核心專業(yè)課程。該課程以物理學原理和數(shù)學方法學為基礎(chǔ)，從工程技術(shù)討論人體的生理過程，學習并掌握生物膜與生物膜電位原理和方法，進一步學習并掌握基于電生理測量技術(shù)的原理以及相關(guān)技術(shù)，使學生建立起從基礎(chǔ)理論學習到實際生物醫(yī)學工程中有關(guān)生物電信號測量以及應(yīng)用之間的橋梁;并且能夠運用物理學和數(shù)學的觀點和方法論進行多個層次和水平上探索生命現(xiàn)象及其規(guī)律性，培養(yǎng)學生對生理系統(tǒng)進行定量分析的基本方法，培養(yǎng)跨越生命科學、計算科學、數(shù)理科學等不同領(lǐng)域的“大科學”素質(zhì)和意識，為今后選擇新興交叉學科領(lǐng)域進行深造和工作奠定基礎(chǔ)。因此，該課程的實驗教學任務(wù)不僅重要而且要求極高。
1.2實驗教學方式改革
長期以來，許多高等院校對實驗教學重視不夠，重理論輕實驗的傳統(tǒng)觀念依然存在。由于不重視實驗教學的重要性，資金投入相對不足，有些陳舊或損壞的儀器設(shè)備沒有及時更新，這無形中就影響了學生的實驗興趣;而且傳統(tǒng)的實驗教學過分強調(diào)教師的中心地位，學生的主動性、探索性受到一定限制。許多實驗項目與當今飛速發(fā)展的前沿科學新理論、新技術(shù)嚴重脫節(jié)，使得實驗教學存在很多問題。而且傳統(tǒng)實驗教學的最大弊病就是開設(shè)的實驗往往只是一個“裝配”實驗，培養(yǎng)的也只是一個裝配工，不能鍛煉和培養(yǎng)學生解決問題的能力，創(chuàng)新更無從談起。實際上實驗技術(shù)人員的工作是實驗教學順利完成的重要保障。實驗技術(shù)人員的日常工作繁雜、瑣事多、重復性強，每天除了要為即將進行的實驗教學完成大量的準備工作外，還要做好實驗所用儀器設(shè)備的維護保養(yǎng)、修理、保管等工作。這些工作看似簡單，但對實驗技術(shù)人員的要求也比較高，然而目前實驗技術(shù)人員在職稱評定、進修以及工作量待遇等方面明顯處于弱勢，不利于發(fā)揮實驗技術(shù)人員的主觀能動性。這兩方面因素嚴重影響了目前高等實驗教學的質(zhì)量及效果，因此現(xiàn)有實驗教學急需改革。為了解決上述傳統(tǒng)實驗存在的兩個主要問題，我們提出將科研創(chuàng)新引入到實驗教學中，結(jié)合科研進展不斷更新完善實驗教學內(nèi)容，使實驗教學與科研創(chuàng)新相結(jié)合，使其更具有前瞻性和可持續(xù)發(fā)展性。一方面，我校的科研創(chuàng)新生物醫(yī)學實驗室注重開放和創(chuàng)新實驗的建設(shè)，徹底改變“照方取藥”的被動實驗方式，采取“引、點、撥”的實驗教學方式，讓學生自己提出需要解決的問題、達到的目標，自己設(shè)計實驗方案，引導學生獨立思考、大膽動手，充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性，給學生充分施展個性的余地，從而達到彌補現(xiàn)有實驗教學的不足。另一方面，以教學科研型教師為實驗教學主要人員，構(gòu)建教學科研互動基地，使其成為培養(yǎng)學生實踐能力、研究能力和創(chuàng)新能力的新型教學實驗平臺，讓學生在本科基礎(chǔ)學習階段能較早地開展帶有課題研究性質(zhì)的實驗活動，更多地接觸科研實踐，提高工作能力和科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力。
1.3將科研創(chuàng)新引入實驗教學
隨著知識經(jīng)濟和技術(shù)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，創(chuàng)新已成為時展的要求和社會進步的動力，而科研創(chuàng)新是創(chuàng)新的一個極為重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作為高等教育的主陣地，在本科生教學中將科研創(chuàng)新引入實驗教學，有利于培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新意識和科學精神;有利于培養(yǎng)本科生將理論與實踐相結(jié)合的意識和能力;有利于促進師生的共同發(fā)展;有利于促進地方本科院校加快學科和專業(yè)的建設(shè);有利于為地方培養(yǎng)大量的創(chuàng)新型人才，因而具有重要的現(xiàn)實意義。借助于生物醫(yī)學高水平實驗室，我們通過開展綜合性實驗、科研訓練計劃、學科競賽、課外科技活動等方式，激發(fā)了學生學習知識的熱情，引導學生參與科研創(chuàng)新過程，為學生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了一個重要平臺。
1.4開放實驗教學
在增加理論課綜合性實驗的同時，由于課程實驗學時的限制，學生能夠親自動手的實驗遠遠不能滿足人才培養(yǎng)的要求，因此，我們開設(shè)了“開放性實驗”，這樣就起到了很好的補充作用。例如，“數(shù)字腦電圖儀的使用與EEG采集”“蛋白質(zhì)－核酸復合物氫鍵與范德華力作用位點分析”“腦電信號的Hurst指數(shù)研究”等多項開放實驗。此外，我們一般從大二學生中選取有科研潛力的學生，開展“本科生科學研究訓練計劃”教學，如國家級“基于GIS的移動生理信號監(jiān)測管理平臺的設(shè)計與實現(xiàn)”“基于JSD的注意力腦電研究”“基于超臨界新技術(shù)的石墨烯功能化及生物傳感器應(yīng)用研究”。本科生在確定課題，進入實驗室后，將由指導教師對其直接負責。在指導教師指導下，會學習很多課堂上不教的東西，提高學生學習、科研的興趣、具備一定的科學思維和分析能力、激發(fā)對所學專業(yè)的興趣、堅定從事相關(guān)工作的信心和決心，一些本科生發(fā)表或錄用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源雜志論文多篇。在此基礎(chǔ)上，鼓勵學生參加各種學科競賽、科技創(chuàng)新等活動。因為有了開放實驗及本科生科學研究訓練計劃教學的推動，我們學院的科研氛圍濃厚了許多。因此很多本科生有了要進實驗室的要求，這樣本科生的日常學習變得充實，許多學生一有時間就去實驗室看文獻做實驗，并在實驗中體會了科學研究的樂趣和魅力，培養(yǎng)學生動手、創(chuàng)新、協(xié)作能力，對學習能力的提高、團隊精神的培養(yǎng)、心理素質(zhì)的鍛煉有著不可替代的作用。這些都說明依托科研創(chuàng)新生物醫(yī)學實驗室的開放實驗教學對學生創(chuàng)新能力有較大的貢獻，對新時期的大學生培養(yǎng)意義重大。
一、高中生物實驗教學的現(xiàn)狀
1.新課改的實施為高中生物教學提出了新的要求。新課改之下，在高中生物教學中應(yīng)該注重對學生能力的培養(yǎng)，而進行生物實驗是培養(yǎng)學生能力的途徑之一。隨著課改的深入，首先需要教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學理念，改變傳統(tǒng)的教學模式，這是一個需要逐步適應(yīng)的過程。新課標對高中生物教學的實驗內(nèi)容有所增加。面對大量的生物實驗，教師和學生也不能很快適應(yīng)。有的教師面對大量的實驗，只是盲目地跟風，在實驗教學上走形式化的道路。這樣，學生既沒有學好生物知識，對學生能力的培養(yǎng)也成為了一種口號。有些教師在實驗教學中只是采用演示實驗進行教學，不能培養(yǎng)學生的親自操作能力。有些學校在實驗內(nèi)容增加的基礎(chǔ)上沒有對課時及時調(diào)整，不能滿足生物課的需求。
2.在我國長期的傳統(tǒng)教育模式中，在教學上往往是“重知識輕技能”“重結(jié)果輕過程”，實驗教學沒有得到重視，即使進行實驗也是關(guān)注實驗結(jié)果。新課改要求教師從傳統(tǒng)的教學中轉(zhuǎn)變過來，重視實驗的過程。生物教師往往不能很快地完成這個轉(zhuǎn)變，因為教師普遍對實驗教學缺乏研究，導致實驗教學成為了一種表演，有些教師進行生物實驗并不是為了培養(yǎng)學生的能力，只是為了完成教學任務(wù)。在這樣的教學中，難免會出現(xiàn)一些弄虛作假的現(xiàn)象，甚至看重的仍然是學習的結(jié)果。
3.新課標不僅增加了生物實驗的內(nèi)容，而且對實驗提出了更高的要求。新課標要求學生在了解基本實驗原理的基礎(chǔ)上，能夠正確操作實驗，并進行觀察，進而得出實驗的結(jié)論。例如，在學習細胞的基本結(jié)構(gòu)時，就需要進行實驗教學。教師首先要讓學生明確實驗的目的，然后指導學生選擇實驗用具，因為本次實驗用的實驗用具較多，就需要教師對用具的選擇一一指導并教會學生正確使用。在進行實驗操作時，學生要對每一步都認真觀察、仔細思考（參考圖、顯微鏡、用顯微鏡觀察臨時裝片或者永久裝片等）。在實驗過程中，教師要組織、引導學生對實驗現(xiàn)象進行觀察和討論，通過學生自主探究了解細胞的基本結(jié)構(gòu)，同時掌握動物和植物細胞結(jié)構(gòu)的不同。但是，從學生的實際認知水平和課時安排上來看，如果想要完成教學任務(wù)有很大的困難。
二、優(yōu)化高中生物實驗教學的對策
1.教師要讓學生明確實驗目的。在傳統(tǒng)的教學中，教師一般采取的是演示實驗教學法，學生對實驗的目的不明確，導致了教學效率的低下。在新課改下，進行實驗教學首先需要讓學生明確通過實驗想要達到的目的，做到“心中有數(shù)”，通過實驗來驗證是否對所學知識有了掌握，是否達到了實驗的目的。
2.教師要引導學生做足準備。在傳統(tǒng)的教學中，在做實驗之前，都是教師做足準備，沒有認識到學生進行實驗前準備的重要性。因此，在實驗過程當中，學生一旦遇到問題，就不知道從哪方面進行思考。教師為了向?qū)W生解釋相關(guān)的知識，需要花費大量的時間，使實驗效果也受到了影響。
3.要發(fā)揮好小組的作用。在進行生物實驗時，教師可以把全班學生進行合理分組，從小組入手進行實驗組織和管理。由于班級人數(shù)眾多，在實驗教學中，教師不可能深入每一位學生，這時小組學習的積極作用就凸顯出來了。有些實驗依靠學生個人不能完成，有些實驗用時較長并且不可能在學校完成，教師就要從整體上進行調(diào)節(jié)，發(fā)揮好小組的作用，讓小組成員積極合作，形成合力，使實驗教學順利進行。
4.在實驗教學中教師要關(guān)注學生通過實驗自主習得的知識。在教學中，教師要讓學生發(fā)揮主體作用，而自己做好引導者。在實驗過程中，教師要根據(jù)實驗內(nèi)容精心設(shè)計問題對學生進行引導。
生物化學實驗教學對學生深入理解和掌握生物化學理論知識，加強學生動手能力和實踐能力的培養(yǎng)起著關(guān)鍵作用?，F(xiàn)代教育應(yīng)以學生為課堂主體，教師為輔。為了使學生通過實驗教學加深對生物化學理論知識的理解，掌握生物化學的實驗技能，培養(yǎng)學生的實驗操作能力、觀察分析能力、獨立分析和解決問題的能力，增強嚴謹求實的科學態(tài)度。于是，我們對生物化學實驗教學進行了一系列的改革，具體如下。
一、教學內(nèi)容的改革
生物化學是近幾年來發(fā)展最為迅速的學科之一，知識更新非常快，新的生化技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這就要求生物化學實驗教學內(nèi)容不斷更新?；谶@一要求，教研室組織骨干教師重新編輯了針對性強的“生物化學與分子生物學實驗指導”，具體如下：刪減了比較陳舊的驗證性實驗，如某種物質(zhì)的性質(zhì)鑒定、含量測定或某種生化技術(shù)的學習等，增加了綜合實驗和創(chuàng)新實驗比例，增開蛋白質(zhì)分離純化、核酸提取鑒定、PCR技術(shù)、基因工程、分子雜交等實驗項目。通過兩年實驗教學反饋、實驗項目更新，提高學生學習積極性，培養(yǎng)了學生團隊合作意識，能熟練掌握生物化學實驗技能，為他們未來工作或繼續(xù)深造奠定一定科研基礎(chǔ)。為了滿足不同層次學生學習需要，新編的“生物化學與分子生物學實驗指導”采用中英文版，軍醫(yī)出版社出版。
二、教學方法的改革
（一）突出學生主體地位
傳統(tǒng)的教學模式都是教師講解，學生根據(jù)教師講的內(nèi)容進行操作，忽視了學生在實驗教學中的主體作用，學生處于一種被動接受、機械的狀態(tài)。學生普遍積極性不高，課后對所做實驗基本沒什么印象，對結(jié)果的分析也很膚淺。為了增強學生自主獲取知識欲望，突出學生主體地位，教學方法必須改革。首先將學生放到一個主動學習的位置上，我們隨機選擇了11級法醫(yī)專業(yè)的學生，將學生分成幾個小組，提前給學生布置血漿清蛋白分離純化，每個小組負責設(shè)計實驗方法、實驗課每小組發(fā)言交流、根據(jù)交流情況給每個學生一定的實驗分值。實驗課堂上，學生查閱資料和實驗方法進行交流，不同小組所用的主要方法有鹽析及凝膠層析、電泳法、離心法等。通過學生互相交流，大家掌握了蛋白質(zhì)分離純化的主要方法及實驗原理。最后教師簡單根據(jù)學校實際情況采用鹽析及凝膠層析法對血漿清蛋白分離。
（二）開放實驗室
調(diào)動學生的積極性，發(fā)揮他們豐富的想象力，鼓勵學生探索最佳的實驗方法和實驗條件，培養(yǎng)學生善于思考的習慣，滿足不同層次學生的學習需求，僅靠課堂還是不夠的。學生做完一個實驗不但對實驗的原理操作等要有深刻理解，最好對相關(guān)知識也要有一定了解，做到舉一反三。所以我們針對實驗課的內(nèi)容，選擇性開放實驗室。讓學生結(jié)合自己的學習興趣，學生要查閱資料寫一個小的報告，實驗教師審查過后在實驗室操作。如做完“雙縮脲法測蛋白質(zhì)含量”的實驗后，學生可以選擇不同實驗材料或測定蛋白質(zhì)含量不同的實驗方法進行實驗。通過開放實驗室，使對生物化學有興趣的學生的進一步學習，滿足不同層次學生要求。
我們還開設(shè)生物化學虛擬實驗室對基因工程、分子雜交等實驗項目時間周期長、實驗要求高，目前不能大面積開展的實驗項目進行虛擬實驗。借助虛擬實驗室可以在課堂或者實驗室開放時間讓學生掌握這些最基本的生物化學實驗技術(shù)。
（三）實驗考核的改革
從2012年開始，生物化學實驗與分子生物學成為一門獨立的課程，即生物化學與分子生物學實驗技術(shù)，因此， 實驗課程的考核顯得越來越重要。以前的考核項目是上課表現(xiàn)、實驗報告、實踐操作。改革后根據(jù)學生課堂全程表現(xiàn)給出合理分數(shù)，具體將他們積極提問、回答問題的表現(xiàn)記入上課表現(xiàn)分，激發(fā)他們積極討論的興趣，營造積極向上的氛圍。實驗過程中根據(jù)學生動手程度、實驗結(jié)果給一個課堂表現(xiàn)分，實驗報告主要根據(jù)實驗報告完整性、實驗結(jié)果、結(jié)果分析給出合理分數(shù)。最后對學生進行實驗理論閉卷考試。學生成績由筆試成績、實驗報告成績、操作成績?nèi)糠謽?gòu)成。通過考核內(nèi)容改革學生主動性、參與操作程度，基本實驗原理理解程度增強，減少實驗成績不客觀因素。
總之，我們對生物化學實驗教學的改革是成功的，學生也相當滿意。開設(shè)實驗項目使學生能熟練掌握各種生物化學與分子生物學實驗技術(shù)方法，而且也有利于學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時，該實驗考核辦法也能客觀地評價學生的生化實驗理論及操作技能水平，有效地彌補了當前生物化學課程考試體系的操作性不強的不足。
