摘要:生物化学实验作为生物学和药学学生的专业必修课程,理论与实验并重,在培养创新型人才起着重要的作用,学科竞赛是促进教学改革的一种形式,它也检查教学在实践中的应用,从教学理念,教学方法,学习方式等方面等进行改革,为学科竞赛搭建一个平台,包括理论制度,讨论小组,竞赛方法等相关方面进行研究。让理论与实践相结合,增强学生的综合动手能力,思维创新能力和团队合作精神,切实可行的提高生物化学实验的教学质量,提高学生的竞赛水平,推动课程体系的发展与建设。
关键词:学科竞赛;生物化学实验;教学改革
生物化学实验作为生物学与药学学生的专业必修课程,是培养学生创新能力的重要手段,不仅可以用实验去验证理论,也可以更好的去挖掘潜力、培养学生的实验设计,分析检测和科学创新的能力,作为一门综合性实验起着不可代替的作用。学科竞赛是对学生实验理论和实验技能检测,培养大学生的创新意识、团队精神和实践能力,拓宽科学视野,增强社会责任感,促进学科教学改革,提高生物学人才培养质量[1]。竞赛的存在,不仅激发了学生的学习热情及竞争意识,同时也引发教师深刻思考如何将技能竞赛与生物化学实验教学相融合,进行培养创新型复合人才的教学实践改革。2018年,全国高等学校本科教育工作会议提出坚持“以本为本”,推进“四个回归”,要求本科教育回归常识、回归本分、回归初心、回归梦想[2]。
1学科竞赛引领生物化学实验教学改革
1.1推动教师教学理念的转变
生物化学实验是一门以操作为主的是实验,主要是对天然物质中的活性大分子物质进行提取,分离,纯化,从而得到后续实验的原材料,同学们在上完理论课的同时要将学习到的知识进行实际的操作,在平时的实验课上老师只是一味的灌输知识,而使得学生在知识的运用上有所欠缺,基于生物化学实验竞赛的开展,学生在对于知识的诉求也由被动变成主动,实验过程中遇到问题也会及时的向老师请教,也促使教师不断的更新自己的知识体系,了解最新的前沿知识,阅读参考文献,更好的去吃透教材上的知识点。教师知识的储备情况也体现了学生实验的高度,如果老师都不懂,懂的不够深入又怎么能很好的去指导学生[3]。使得教师也要不断的去了解相关实验的研究的前沿,能够很好的把握实验方向和最新的研究方法,不断的开阔思路,使教学的内容更加丰富,更有内涵.
1.2引领教学方法的改革
生物化学实验作为药学和食品科学学生的基础实验,多年的教学方法有一个成熟的体系,但实验的方法是在不断进步的,实验教学过程中我们也发现有一些实验的方法过于陈旧,不能满足生物化学竞赛的更新速度,因此,老师在教学的过程中要不断的摸索经验,以前我们是在实验课的开始阶段讲授大量的理论知识,忽略了实验的本质的是操作,导致学生的在听完课以后,忘记了实验的操作过程,后续只能不断的去看黑板,翻阅预习报告,并没有达到一个熟练掌握实验的相关技能,现在我们的方式是注重对实验过程的讲解,这样学生做实验的过程中有的放矢,知道做什么,也知道怎么做,既了解了实验相关的原理,也明白实验过程中的注意事项,也培养了学生竞赛的技能。
1.3提升教师的专业能力
教师作为实验的主导者,理论水平的高低对于实验过程有很重要的指导作用,学生做为实验过程的实践者,对于大学生创新创业实验的的基础巩固作用也是不可缺少的,对于一些具体的实验学生可能只是机械的操作,并没有深入的去了解实验的原理和方法,不能更加深入的去研究,但是对于创新创业实验来说,只有掌握了最基本的知识,才能更好的去举一反三,拓展知识的宽度,与此同时教师的只有不断的提高自己的知识储备,通过实验的过程不断的去发现问题,解决问题。从而形成一个完整提升体系。
1.4提升学生的就业能力
学生参加学科竞赛对于学生的就业起到促进的作用[4-5],在参加竞赛的过程中,学生能够将组织能力,策划能力,实验能力,创新思维,分析问题,解决问题等能力不断提升,学生平时只是不断的学习,却不能将这些知识应用到实践中,竞赛过程中会涉及到一些大型仪器的使用,对于企业来说,我们的学生在没有参加工作的之前,就熟练的掌握仪器的操作能力,熟练的去分析和处理实验的数据,这样就提升了学生在企业应聘过程中的竞争力,培养出适合企业的应用型人才。
2生物化学实验平台体系的建立
2.1实验制度的管理
实验室作为教学和科研的一个平台,参与人数比较多,存在着很多不确定性的因素,实验过程中就会出现很多问题,第一安全问题,实验过程中会用到强酸强碱,强氧化剂,强还原剂等,也会用到高温、高压、辐射等,这些都是实验室存在的问题,因此我们要为这些不确定的因素找到一个确定的东西,那就是规章制度,实验室安全管理制度,实验室出入登记制度,高温高压仪器使用登记制度,实验室危化品使用制度,实验室水电使用制度,建立仪器使用申请,审批制度,形成一个完整的闭环。
2.2实验讨论组
2.2.1实验的方向首先从历年竞赛项目中分析确定研究的趋势,从宏观的分子,糖类、脂类、蛋白质等,微观DNA,RNA等分子水平上的研究,动物实验和细胞实验。2.2.2方法的研究(1)提取方法:溶剂提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、酶技术提取法,超临界萃取法等;(2)分离纯化方法:大孔弱碱性离子交换树脂(最优D301-R、D296)、大孔强酸性离子交换树脂(D001×7)、大孔强碱性离子交换树脂(D280)、大孔吸附树脂(D3520、NKA-9、HPD-100);(3)重结晶法;超滤法,制备型高效液相色谱法(PHPLC)高速逆流色谱法(HSSCC);(4)结构鉴定的方法:化学方法、分光光度法、色谱法(紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、质谱(MS)、核磁共振谱(NMR));(5)抗氧化:DPPH自由基清除法、OH自由基清除法,铁还原力法;(6)抑菌效果:金黄色葡萄球菌、藤黄节杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌和青霉菌。
2.3竞赛体系的建立
2.3.1赛前的通知通过学院网站主页,学院微信公众号,年级微信群等。2.3.2建立合理的评分的标准(100分)2.3.3评审专家团组成(教授和副教授评审组成员)学生准备PPT答辩(3min自我陈述)。
2.4竞赛数据库的建立
对于竞赛而言,从校级项目;省级项目;国家级项目是一个等级不断提升的过程,但是我们有时往往忽略了前期的基础,也就是之前也就过的项目,和现在进行的项目是否有重叠的地方,因此,建立一个大型的数据库是有必要的。省级广东省大学生生物化学实验技能大赛国家级“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛全国大学生生命科学竞赛.
3结论
实验竞赛的体系的建立,不仅可以调动学生对于未知事物的渴望,激发学生学习的兴趣,改善学生被动学习的态度,也使得学生能够更加深入的去了解生物化学中的奥秘,对于学生的发展有着促进作用,生物化学基本实验技能的培养,能够独立去设计实验,完成实验,并对实验结果进行分析和讨论,使学生有一个完成的思考模式,从而提出问题,分析问题,解决问题的逻辑思维的锻炼。建立一个有效的完整的学生实践体系,不仅仅可以促进教学的不断进步,也可以是学生的自身能力得到不断的提升。
参考文献
[1]庄冠冠,李建英.基于学科竞赛的大学生创新能力的培养研究[J].网络财富,2010,000(016):20-21.
[2]孙竞.建设一流本科教育:150所高校联合发出《成都宣言》[OL].
[3]陈儒,周大镕.信息技术支持的高校“翻转课堂”实验教学模式构建[J].高教论坛,2016(12):55-59.
[4]彭昱忠,元昌安,宁英烈.地方高校培养拔尖应用创新型人才的有效新途径[J].实验室研究与探索,2016(35):190.
[5]李金昌,林家莲.实践教学与学科竞赛相结合,促进创新人才培养[J].实验技术与管理(11):1-3,16.
作者：王亮 孟凡欣 赵明智 姜涛 杜娟 杨东生 胡文忠 王兰英 单位：珠海科技学院珠海