生物工程设计型教学的改革范文

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1发挥学生的自主性和创新性

强调以学生自身活动为主体的实验教学形式。在老师给定研究目的和基本实验材料的情况下,学生通过查阅文献资料,设计实验方案,与老师对设计思路、实验技术方案等进行讨论和修改,最终形成具有自我特色的实验设计。整个教学过程中更注重让学生自己去思考、去调查分析、去发现并解决问题;注重让学生发展自主性、创新性的思维,使其具有开拓式的发展。

2综合设计型实验课程的基本内容

学生设计实验具体方案并在老师的引导下完成实验。在实验内容设计上,综合设计型实验以产淀粉酶基因工程菌的构建、目的产物淀粉酶的生产、产物(淀粉酶)分离纯化及其淀粉酶酶学特性分析为主线,综合利用多种实验技术,力争使学生得到多方面的综合训练。实验内容涵盖了基因工程、发酵工程、生物分离工程、酶工程及生物信息学等专业知识及实验技术。由于综合实验是一个连续的过程,前一个实验项目的结果与产物是后一个实验项目的材料,前后内容紧密衔接,环环相扣,每项实验都可能直接影响到最终的结果,从而增加了实验的系统连续性与完整性,使学生对每项实验的结果及各项实验间的逻辑联系性更加关注,具有更深的印象。综合设计型实验课程突出生物工程实验的综合性与现代性,使学生能更加系统全面地掌握原理,实验操作,实验仪器。实验主要内容涉及相关原理技术如表1所示。

3综合设计型实验教学方式的改革

3.1转变“学生为辅,老师为主”的教学方式首先,根据老师提出的实验目的,学自行查阅文献,设计实验技术路线。其次,学生与老师对实验设计思路、实验技术方案进行讨论和修改。然后,以开题报告的形式,对实验方案的可行进行论证,学生在老师指导下再次修改和完善实验设计方案。最后,明确实验方案和各项实验所涉及的技术手段,学生进入实验阶段。实验过程中,每天详细记录实验内容、步骤和原始数据,整理和分析数据,绘制图表及图表的规范化。实验结束,以PPT演讲形式汇报实验结果并按照科技论文的形式撰写实验小论文。整个实验过程中,学生成为教学主体,经过这种系统的实验训练,学生对实验的设计和实施过程有了系统连贯的认识,科研思维能力得到锻炼,查阅文献、分析数据、撰写论文等科研基本技能和协调配合能力都得到了训练。

3.2转变“看为主做为辅”的教学方式实验前的准备工作,溶液的配制、培养基的制备灭菌、电泳试剂的配制、缓冲液的配制、PCR引物的设计、基因序列的分析、微生物的培养和实验所需仪器的调试等均由学生自主完成。例如,让学生自己计算溶剂和溶质的量,称量溶解并装瓶标记;利用软件设计PCR扩增引物,应用生物信息学对DNA序列进行比对、分析;实验前对仪器进行外观检测、性能调试和试用;正确使用一些复杂的精密仪器设备(如发酵罐),准确地采集实验数据。学生亲自完成这些之前均由老师准备的工作,一方面培养了学生扎实的基本功;另一方面有利于培养学生良好的实验习惯和严谨的工作作风,使学生对实验的具体实施过程有一系统完整的认识。

4完善综合设计型实验结果的考核方式

改革实验结果的考察方式,变传统的以记忆为主的考核为实际知识运用能力的考核。首先,考察学生查阅文献和阅读文献的能力。考察学生在设计实验方案过程中,是否能通过查阅文献,提出新颖的实验方案或更好的实验技术,并能正确理解文献内容;在实验实施过程中遇到问题时,是否能利用文献分析和解决问题;在撰写实验小论文时,能否恰当引用文献分析或支持实验结果。将这些作为学生是否真正掌握综合设计型实验的原理指标之一,也考察了学生获取和学习新知识的能力。其次,考察学生对专业知识和实验技能的掌握程度,主要是对学生专业理论知识理解、应用能力和实验技能进行考察。学生只有具备扎实的理论知识,全面地掌握各咱实验技能、正确使用仪器设备(特别是复杂精密的仪器)、准确地采集实验数据,才能顺利的完成整个实验。这些反映了学生所学专业知识的掌握程度和融会贯通能力。

然后,考察学生对实验结果的分析、归纳、整理能力。实验数据的准确、可靠、完整,对于实验结论有着重大影响。在数据采集、整理、分析、归纳,以及图表绘制过程中,可以增强学生对实验数据和结果的逻辑分析能力及做出正确合理结论的能力。最后,考察学生学术交流能力。在实验方案设计、实验实施、实验结果讨论中,学生之间、师生之间互相交流,一起讨论实验的现象、结果及实验过程出现的问题,使大家对其他同学的实验结果和进展有一个了解。一方面在讨论中学生可以获取一些成功经验或避免出现错识;另一方面这也是一种竞争,可以督促学生更加积极、努力地进行实验。

作者：秦秀林单位：广西大学生命科学与技术学院