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生物化学综合性设计性实验探究

生物化学综合性设计性实验探究

1设计综合性实验时,应以理论知识和实验技能为基础

在做“基因组DNA的提取与鉴定”实验时,首先是学生已经学完核酸这一章节的理论知识,对DNA的基本知识有所了解;其次是学生已经做过一些生物化学的基本实验,已经掌握了此次实验所需的一些基本操作技术(包括低温超速离心机的使用、微量加样器的使用、匀浆器的使用、恒温水浴锅的使用等),在教师指导下能够顺利完成该综合性实验,能够达到预期的教学目的。但是如果在设计综合性实验时,没有考虑到上述因素,比如在做PCR扩增时,由于学生对引物的设计、PCR循环仪的基本操作等都是初次尝试,十分陌生。由于超过学生的能力,教师指导时就有力不从心的感觉,实验效果较差。所以设计综合性实验时,要慎重考虑学生的现有基础知识和操作能力。

2学生参与综合性实验的全过程

2.1选题

选题时应该考虑其可行性、创新性、实用性及综合性。然后通过查阅大量的参考文献,确立综合性实验的题目。

2.2议题

题目选定后,需要确立技术路线。设计实验时以宿舍成员为单位进行,让学生通过反复的论证,递交一份比较完整的设计方案。同时制作成PPT,每组选派1~2名学生进行演讲,整个演讲完毕后再次进行总结,如:对本次实验的目的、原理、实验步骤和意义,所需的实验仪器及器材,实验中可能遇到的问题要做到心中有数。

2.3准备实验

学生要积极参与实验准备工作。以外周血DNA的提取为例,在实验准备中需做以下工作:RBC裂解液PBS的配制,DNA提取液TES的配制,饱和酚-氯仿-异戊醇的配制,氯仿-异戊醇的配制,10%SDS的配制,蛋白酶K的配制,2ml及1.5ml塑料离心管的高压灭菌,1ml、500μl、100μl及20μl加样枪头的高压灭菌,以及微量加样枪的紫外照射等。

2.4积极参与预实验

每组安排1~2名同学和实验教师一起进行预试验,再一次明确实验设计的基本思路和整个操作步骤。实验结束后提出下列思考:本次实验成功的经验是什么?还需要从那些方面来加以补充和完善?通过总结成败经验,来进一步促进实验教学质量的提高。

3实验教师应该明确综合性实验的整体思路

3.1指导综合性实验的教师应该具备一定的专业素质在实验教学工作中引入新的教学理念,比如将“循证理念教学法”“PBL法”“CBL法”等引入实验教学实践中,以便教师与学生之间形成良好的互动关系。

3.2实验教师做好备课工作实验教师通过备课,能够进一步明确实验目的、实验原理、实验设计步骤,实验中应该注意的问题。只有这样才能在实验过程中处于主动地位,更好的指导实验。

3.3实验教师应该具备超强的实验技能便于在实验过程中正确指导学生,纠正学生的操作,以保证实验的顺利进行。

3.4实验教师课前要深思熟虑假设一些在实验中可能遇到的问题,以便及时地给予解答。

3.5实验教师要预先进行1~2次的预实验由于综合性实验的成败涉及很多方面的因素,因此实验教师在认真备课的同时,预试验的成败起着举足重轻的作用。比如外周血基因组DNA的提取实验,正确的结果应该是:在紫外凝胶成像仪显示一条条整齐、清晰可见的灰白色条带。但是假如学生在整个制备DNA的过程中由于操作技术不熟练(包括振荡过于剧烈、微量加样器使用方法掌握不当、漂洗不彻底等),结果会造成条带模糊不清,并有蛋白质等杂质出现在条带中,从而干扰实验结果,使后续的实验无法正常进行。因此预试验的目的是:对于实验过程中容易出现的意外或易忽视的操作环节反复探索,掌握其规律性,以便在课堂上能及时提醒学生,对于一些意外情况给予正确的引导,作出合理的解释。通过上述环节,才能取得实验过程中的主动权,实现课堂实验全过程的控制。

4进行实验总结和实验效果调查

4.1问卷调查实验完毕后,对本班72位学生进行了实验效果的问卷调查,具体调查内容见下。问卷调查结果显示:有55.5%的同学对综合性实验感兴趣(40/72);65.3%的同学明确实验目的及意义(47/72),58.3%的同学认为该实验极大地提高了对理论知识的理解(42/72);51.4%54.2%的同学认为此实验极大地提高了学生解决问题、分析问题、科研思维能力(37/72和39/72);可见,综合性、设计性实验有助于学生全方位的发展。

4.2实验总结实验完毕后,再利用2个理论学时对本次实验进行总结,归纳如下。如何提高实验教学质量和改进实验教学方法?是一个值得每位教育工作者深思的问题。综合性、设计性实验正是因问而生的,通过这一实验的实施,不但初步建立了学生的科研思维能力,同时也极大地提高了学生分析问题、解决问题的能力。因此,本文希望通过总结生物化学综合性、设计性实验课的经验,为今后的实验课改革提供一点启发和思路,不断提高实验教学质量。

作者:安方玉刘雪松楚惠媛李雪燕陈彻陈雪娟杨雅丽张艳霞单位:甘肃中医学院