研究性学习法在基因工程课程中的应用

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摘要

  基因工程课程是高等院校生物相关专业重要的专业基础课,对于其教学改革,各个院校都在探索适合自己院校的教学模式[1].在传统教学方法中,教师更注重知识的传授,知识的单点深入及理论知识的记忆,而轻视了思维启示、纵横联系及实践操作,缺乏灵活的知识迁移。该模式下学生的思维被束缚,学生的个性发展也被抑制[2].研究性学习是利用类似科学研究的方式,激发学生的学习兴趣,培养学生创新能力和意识的教学方式[3].为了更好地开展基因工程课程的教学,培养学生学习的兴趣,让学生能够扎实地掌握知识点及拓宽学生的知识背景,在基因工程课程教学中,从题目选择、实验引导、创造情境、事例列举及科研进展 PPT 汇报等角度应用了研究性学习的教学方法,得到了较好的效果。但实施过程中也遇到了一些问题,就应用中存在的问题进行探讨。

  1 实验学时有限问题

    基因工程课程是不断发展、实践性很强的一门课程,增加实验学时有助于提高学生的实践能力,巩固课程理论知识。但目前却存在总学时减少而需要增加实验学时的矛盾[4],这就要求更高效地利用有限的实验学时。

  1.1 开展综合性实验

  尽量减少或者不开设验证性实验,全部开设综合性实验,理论课讲解相关知识点,提出问题,在综合实验中可以将这些知识点通过实践的形式加以巩固,再有教师总结,效果较好。另外,生物技术类实验步骤较多,耗时较长,其中有很多可以合理统筹的时间,如果集中、合理地安排实验时间和项目,可用有限的时间完成多项实验。如酶切与连接实验,可以先做酶切步骤,在水浴的时间里,接着用提前准备好的酶切产物进行连接,在连接的 1 h 里,可以进行琼脂糖凝胶的制备,1 h 后,琼脂糖凝胶凝固,酶切和连接反应也完成,即可同时进行2种产物的琼脂糖凝胶检测。

  1.2 与教师科研相结合

  安排学生参与教师的科研项目,学生不仅巩固了理论知识,更增加了实践动手能力。但在实践内容和时间安排中,还会存在一些需要克服的问题。如科研实验材料有限,学生第一次参与,失败和失误的几率很大,不能完全放手让学生参与,这时可以安排以参观为主;学生课余时间零散,对于需要连续性的科研内容不可能全程参与。

  1.3 鼓励学生申报和开展大学生创新创业项目

  开设了大学生创新创业项目,学生可以在教师的指导下,自主选择研究课题、内容和方法。通过这个系统研究课题的过程,让学生自己去发现问题,设计方案,解决问题。但教师要适当指导,如实验的可行性,实验设计的合理性,所需材料的准备等。通过多种形式培养学生的动手实践能力,能够更高效地利用研究性学习的方法,提高学生学习的效果及积极性。

  2 研究性教学所占比重与主题设置形式的问题

  由于课程内容要求和学时限制,不能将全部内容采用研究性学习的形式,需要把握该教学手段所占的比例,并合理选择其主题及开展形式。对于固有名词、传统经典知识点仍以讲授式教学为主,对于抽象性强的重点和难点,辅助研究性学习方法。根据内容采用多种方式,如发现式、问题式、情景式、讨论式和专题研讨式等。在情境教学中要加强知识点总结,若不加以复习,学生可能被形式吸引,达不到设计的目的。如在高压灭菌锅的使用注意事项知识点的教学中,教师在讲台上表演了情境小品,这对一直习惯接受传统授课形式的学生来说非常新奇,如果不在表演中,或者结束后对相关知识点复习强调,学生可能只记得“小品”的情境,而失去了最初设计该环节的教学目的。

  主题设置时尽量避免教师“包办”,由教师在相关知识点启发,学生选定研究主题,这样才能提高学生的创新能力。选择的题目要难易适中,根据学校的实际条件,保证学生能够完成。

  3 科研进展 PPT 汇报开展中存在的问题

  3.1 学生的抵触情绪

  一直以来,学生习惯于被动听的状态,当要做科研进展 PPT 汇报时,他们感到很诧异。主要原因是学生课程安排紧凑,空闲时间少,进行相关资料准备和汇报需要占用其课余时间。而且在此过程中,可能会产生使用计算机的花费,给学生带来压力和负担。

  3.2 科研进展汇报的形式

  由于可进行科研进展汇报的课时有限,以及课题内容的要求,同时为了让每个学生都参与到科研进展汇报中,采取小组合作的形式。在相关章节,每堂课给学生 10~15 min 时间做汇报较适宜。但分组讨论的过程中可以引导小组分工,让每个学生都参与其中。

  3.3 建立网络资料查询工作室

  学生可以去学校图书馆查询相关资料,同时建立网络资料查询工作室,以减少学生查询资料的费用。

  3.4 改革考核体系

  结束“一卷式”的考核方式,考核形式改为笔试 60%+平时成绩 40%,将科研汇报作为平时成绩评定内容。此外,在试题设置中,添加综合性试题,并向学生征集试题题目,让学生主动参与,提高其参与的兴趣和意愿。

  4 教师角色转换的问题

  传统的教学形式中,教师作为课程的主导,所占比重较大,以“一言堂”为主要授课形式。而在研究性学习中,要转变成学生为主体,以学生讨论为主,教师要转变为“问题库”,作为引导者引发学生发现问题。在学生探讨的过程中,教师要作为监控者,把握进程方向,合理地将讨论方案引导至合理的、可行的方向。教师作为促进者和鼓励者,面对学生的成绩给予鼓励,消极情绪给予安抚。对于研究性学习这种教学形式在基因工程课程中的应用形式及出现的问题与解决措施,还需在实践中进一步尝试和改进,需要师生共同努力,学校各级部门配合和支持。

  参考文献:

  [1] 范桂枝,詹亚光。基因工程“多元化”教学方法改革研究与实践[J].安徽农业科学,2014(25):8815-8816,8819

  [2] 侯丽霞,刘新,赵方贵。《细胞生物学》研究性教学模式的改革探讨[J].科技信息,2012(34):25

  [3] 李浩。研究性学习在大学教学中的探索和实践[J].河南教育:高校版,2006(6):27-28

  [4] 胡林峰,范春雷,窦晓兵。研究性学习在细胞生物学实践教学中的应用[J/OL].中国校外教育

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