時間：2022-06-01 18:40:13
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二、通過適時安排實驗設(shè)計，及時進(jìn)行知識的回顧和綜合
食品生物化學(xué)實驗課通常安排在理論課教學(xué)之后，起到加深理論知識的理解和培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的作用。因為受到課時數(shù)、儀器設(shè)備、師資力量等因素的限制，實驗課的內(nèi)容是由幾個獨立的有代表性的實驗內(nèi)容組成，而且各實驗內(nèi)容之間缺乏內(nèi)在的聯(lián)系。為了使所學(xué)的知識通過對比而得到理解加深，通過綜合運用而實現(xiàn)全面的掌握，并且也為了同時培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的實踐能力，我在淀粉的顯色和水解實驗、氨基酸紙上層析實驗和蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)實驗之后，及時地引入了實驗設(shè)計的課題。課題的目的是通過復(fù)習(xí)單糖、淀粉、氨基酸和蛋白質(zhì)的性質(zhì)，運用已經(jīng)學(xué)習(xí)的生物化學(xué)反應(yīng)原理和檢測方法，鑒別未知混合溶液的組成成分。課題的實驗對象是三種未知混合溶液。課題的實驗要求是：（1）首先，自己設(shè)計鑒定方法與操作步驟，并預(yù)測實驗結(jié)果。（2）實驗中，根據(jù)實驗設(shè)計選擇試劑，實施檢測方案，觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結(jié)果。（3）實驗后，分析實驗結(jié)果，判斷溶液的組成成分，完成實驗報告。實驗設(shè)計課題布置后，學(xué)生們翻閱理論課教材和實驗指導(dǎo)，回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)的相關(guān)章節(jié)和已做過的實驗內(nèi)容，積極地思考檢測方案，并且以小組為單位，各抒己見展開了熱烈的討論。從課堂檢查結(jié)果來看，大部分的實驗小組能夠制定出比較合理的實驗方案，雖然他們所用的時間長短不一。其他一小部分實驗小組的方案在經(jīng)過教師的啟發(fā)和引導(dǎo)后，也趨于完善。在實驗方案的實施過程中，學(xué)生們抱著比通常的驗證性試驗更強(qiáng)的好奇心，仔細(xì)觀察每個實驗現(xiàn)象，驗證自己提出的預(yù)想和假設(shè)。從實驗結(jié)果來看，大部分的實驗小組能夠正確地推斷出三種未知溶液的組成成分。雖然正確的實驗結(jié)果能給予學(xué)生成就感和自豪感，這對于激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要。但是，從任課教師的角度來看，實驗設(shè)計課題的實施過程更為重要。與一般的應(yīng)試復(fù)習(xí)截然不同的是在此過程中學(xué)生們對已經(jīng)學(xué)習(xí)的書本知識進(jìn)行了能動的復(fù)習(xí)，而且通過對比進(jìn)行了進(jìn)一步的鞏固和認(rèn)識的加深。與此同時，在探究的過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性得到了充分的發(fā)揮。食品生物化學(xué)實驗設(shè)計課題的導(dǎo)入，在加深和鞏固理論知識的理解、鍛煉學(xué)生的實驗操作技能、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力等諸方面，都起到了明顯的推動作用。
例1參看圖1，根據(jù)圖1的電路圖用圖2的實物體現(xiàn)出來，請用筆畫出導(dǎo)線，且線路不能交叉)．在這個電路圖中，如果要閉合圖2的開關(guān)，滑動變阻器應(yīng)當(dāng)調(diào)到最左邊或最右邊?解:實物連接圖如圖2．滑動變阻器應(yīng)當(dāng)調(diào)到最左邊．圖1圖2圖3分析:該題并不是一個復(fù)雜的物理實驗題，它屬于測定伏安法測定額定電阻功率的最基本的實驗題，也是實驗課程中學(xué)生一定會學(xué)習(xí)到的實驗題．然而，參看這道題中的考點，這題的第一個問題，如果學(xué)生只要了解實驗的步驟就能畫出實物電路圖，那么學(xué)生解答第二題時必須要了解這個實驗步驟真正的意義才能夠回答這道題，這就要求教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗時，不能讓學(xué)生僅僅只會死記硬背實驗步驟，而要能歸納總結(jié)學(xué)過的知識點，將知識點形成系統(tǒng)．學(xué)生在學(xué)習(xí)時能理解知識點與知識點之間的聯(lián)系，了解每個知識點真正的意思，教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實驗時，要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會歸納與分類的思維方法，讓學(xué)生從自主完善知識結(jié)構(gòu)的角度學(xué)習(xí)作實驗．
二、讓學(xué)生設(shè)計物理實驗的習(xí)題
例2給你一個蘋果、水果刀、彈簧測力計、刻度尺，請設(shè)計出一個實驗測試出蘋果的密度．解:挖出一塊蘋果，將蘋果修整為長方體或正方體等易計算的蘋果塊，用彈簧測力計測試出蘋果塊的質(zhì)量，借ρ=m/V的密度公式求出蘋果的公式．分析:從這道物理競賽題中可以看出，物理教師這體是以讓學(xué)生設(shè)計物理實驗的方式考學(xué)生是否真正懂得實驗的原理．學(xué)生要能正確的設(shè)計這個實驗，不僅要能深入的理解實驗的原理，還要具有方程思想．實際上方程思想是設(shè)計物理實驗的重要思想之一，以這道實驗題為例，它要求學(xué)生在了解密度公式的前提下，將現(xiàn)有的條件用方程的思想對應(yīng)起來:即ρ=?;m=用彈簧測力計測出的質(zhì)量;V=水果刀與刻度盡計算出的體積公式．由已知條件解決未知的條件．教師完成實驗時，要從讓學(xué)生設(shè)計實驗的角度讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中學(xué)會使用方程思想．
三、讓學(xué)生猜想物理結(jié)果的習(xí)題
例3一個透明玻璃罐中裝有大半罐米．將一枚乒乓球與一枚玻璃球埋入米里，然后搖晃透明玻璃罐，搖晃一段時間以后，乒乓球慢慢浮出米堆，而玻璃罐沒有浮出米堆．請猜測以下兩種說法是否正確?由于乒乓球的體積比玻璃球大的緣故，所以浮出米面;由于乒乓的質(zhì)量比玻璃球大的緣故，所以浮出米面．請設(shè)計出實驗證明自己的猜測．解:選取一些沙子，分別稱出米與沙子的密度;將相同的米放入三個規(guī)格相等的玻璃罐中，將玻璃罐編號編為A、B、C，把質(zhì)量不等的沙子放入罐中．其A與B的共同條件為沙子體積大于大米;其B與C的共同條件為砂粒的質(zhì)量大于大米．根據(jù)以上實驗結(jié)果可驗證以上說明是否正確．分析:這一道物理實驗題，是給學(xué)生已知條件，要求學(xué)生猜想得到的結(jié)果．從該題的出題思路中可以分析到，這一題的重點不在于學(xué)生是否能準(zhǔn)確的得到哪種猜想正確的答案，而是看學(xué)生能否能用類比推理的思維科學(xué)的做實驗．即學(xué)生要能理解到，要觀察物理現(xiàn)象，就要先設(shè)定為其它條件不變的前提下，只設(shè)定其中某一種條件不同，在一種條件不同的前提下觀察物理變化，根據(jù)不斷的實驗，學(xué)生能用類比推理的思維找到物理規(guī)律．如果學(xué)生不能夠理解類比推理的思維方法，就不會理解物理實驗的過程，初中物理教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實驗時，要讓學(xué)生在實驗過程中掌握類比推理這種科學(xué)的思維方法．
四，讓學(xué)生構(gòu)想物理條件的習(xí)題
2.多媒體課件制作的技術(shù)支撐及風(fēng)格定位。常用的多媒體課件制作軟件包括PowerPoint、Authorware、Flash、Photoshop等，在制作設(shè)計風(fēng)格上以“和諧統(tǒng)一、各具特色”為總方針，根據(jù)主體內(nèi)容的特點選擇不同的展示風(fēng)格。所謂“和諧統(tǒng)一”主要表現(xiàn)在界面的整體規(guī)劃與設(shè)計方面，包括模板選擇、內(nèi)容編排、文本格式和色彩的搭配等。課件統(tǒng)一采用白色背景模板，主體內(nèi)容與框架結(jié)構(gòu)編排一致，統(tǒng)一字體格式及頁面布局，色彩搭配上以易于閱讀和重點突出為主，使用背景與字體對比鮮明的顏色，如淺色背景配黑色或深紅、綠、藍(lán)色字體。而“各具特色”主要由于實驗原理、儀器和實驗結(jié)果等的不同，在圖片、圖表、動畫或視頻的選擇上呈現(xiàn)差異。如酶活性實驗的結(jié)果分析部分，采集學(xué)生的實驗結(jié)果圖片，通過實驗結(jié)果的直觀對比，說明不同組間在實驗現(xiàn)象上可能出現(xiàn)差異，而不同的實驗現(xiàn)象均能用同樣的理論來進(jìn)行解釋，通過圖片的對比分析，加強(qiáng)學(xué)生對實驗原理的理解，同時提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在儀器介紹和實驗原理講解部分，課件主要采用動畫或視頻進(jìn)行演示，給學(xué)生最直觀的感受，易于學(xué)生的理解和掌握。
3.多媒體課件的素材采集及編制。根據(jù)動物生物化學(xué)實驗涉及的研究方法和研究對象，通過實驗教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)資源兩種方式進(jìn)行課件所需圖片、圖表、動畫和視頻等資料的采集，再利用多媒體制作軟件將這些素材與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，通過靜態(tài)文本、動畫和視頻演示等多種形式制作成適合實驗項目的多媒體課件。如儀器介紹部分、移液器、離心機(jī)等常規(guī)儀器充分利用網(wǎng)絡(luò)視頻進(jìn)行儀器結(jié)構(gòu)、使用方法及注意事項的講解，節(jié)約了制作成本；而分光光度計由于型號不同、使用方法存在差異，主要通過圖片呈現(xiàn)和自行制作的動畫來介紹使用流程。實驗操作步驟部分，根據(jù)操作的難易分別采用圖片、圖表或視頻等方式，如凝膠過濾法分離蛋白質(zhì)實驗，由于學(xué)生初次接觸該類實驗方法相對陌生，從而選用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)視頻進(jìn)行操作步驟的演示，有助于學(xué)生對實驗全程的了解及細(xì)節(jié)的掌握。同時，課件還利用制作的動畫模擬介紹實驗技術(shù)的基本原理，如在聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定IgG實驗中，聚丙烯酰胺不連續(xù)系統(tǒng)電泳產(chǎn)生濃縮效應(yīng)的原理較難理解，課件制作了相關(guān)的動畫，形象生動地展示更易于學(xué)生對知識的消化和吸收。
二、動物生物化學(xué)實驗多媒體課件的教學(xué)效果分析
本實驗室自2008年就開始利用多媒體技術(shù)進(jìn)行動物生物化學(xué)實驗教學(xué)，該多媒體課件也歷經(jīng)了5年時間的補(bǔ)充和完善。以2013級華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)專業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)、蠶學(xué)專業(yè)的學(xué)生為調(diào)查對象，在229名本科生中隨機(jī)選擇了112名學(xué)生進(jìn)行了多媒體教學(xué)效果的問卷調(diào)查，表1給出了本課件教學(xué)效果的綜合統(tǒng)計結(jié)果。從反饋信息的綜合分析結(jié)果可以看出，學(xué)生廣泛認(rèn)同多媒體技術(shù)適用于實驗教學(xué)，且比傳統(tǒng)板書的教學(xué)效果好，有助于教學(xué)內(nèi)容的講解，同時通過圖文并茂以及生動直觀地展示，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生對知識的理解和實驗技能的掌握。在多媒體課件的制作效果上，約93.75%的學(xué)生對現(xiàn)有的課件表示滿意，這說明課件在總體上很好地滿足了教學(xué)要求。
三、動物生物化學(xué)實驗多媒體課件存在的問題及對策
1.96.43%的學(xué)生認(rèn)為單個實驗多媒體講解的適宜時間應(yīng)控制在30分鐘以內(nèi)，因此在實驗編排及講解上應(yīng)條理清晰，重點突出。通過調(diào)查筆者發(fā)現(xiàn)該課件仍有需要改進(jìn)的地方。
2.58.04%的學(xué)生表達(dá)了對增加教學(xué)視頻的愿望，說明包含聽覺和視覺信息的視頻教學(xué)方式，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在視聽的交互作用下強(qiáng)化接收信息的能力，拓寬了學(xué)生思維和想象的空間。
3.22.32%的學(xué)生認(rèn)為課件在版面設(shè)計方面需要調(diào)整，通過對課件的總體檢閱，筆者發(fā)現(xiàn)部分章節(jié)存在文字較多的現(xiàn)象，對這些內(nèi)容將本著“內(nèi)容精簡，行間稀疏”的原則進(jìn)行調(diào)整，同時豐富課件的色彩及插圖，使課件不僅具備技術(shù)性和實用性，同時具有較強(qiáng)的整體美感。
4.19.64%的學(xué)生覺得課件框架需要調(diào)整，這反映出學(xué)生在對所學(xué)知識尤其是部分章節(jié)教學(xué)重點和難點的理解上仍存在一定的困難，因此課件后期的調(diào)整應(yīng)加大這部分內(nèi)容素材的收集、完善以及整理，通過動畫或視頻等形式幫助學(xué)生對知識重點和難點的消化和吸收。
根據(jù)實驗的主要方法，可將高中生物必修部分的實驗劃分為7種類型：觀察類、檢測類、探究類、模擬類、調(diào)查類、設(shè)計類和搜集類[5]．其中，觀察、檢測和模擬類實驗比較常見；設(shè)計類實驗是學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)真理的重要途徑；調(diào)查類實驗主要是針對已經(jīng)存在的事實或現(xiàn)象，要求學(xué)生通過對客觀事實和現(xiàn)象之間的了解得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生收集和分析資料信息的能力；而搜集類實驗則要求學(xué)生根據(jù)問題擬出資料收集的具體方案，然后通過各種途徑收集相關(guān)資料，最后對搜集到的資料進(jìn)行篩選歸類整理，并以各種形式（如黑板報、論文、報告及辯論賽等）展示．在選修模塊實驗中，選修1的實驗以實踐活動為主要學(xué)習(xí)方式，全部為實驗操作，不同實驗內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)各有側(cè)重，有的側(cè)重基本概念或原理，有的側(cè)重實際應(yīng)用，還有的側(cè)重科學(xué)方法訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度．實驗類型大多數(shù)為引導(dǎo)式探究．在引導(dǎo)式探究活動中，學(xué)習(xí)資料中提出的實驗結(jié)構(gòu)或程序，學(xué)生自己設(shè)計并進(jìn)行實驗，通過參與探究過程有所體驗和發(fā)現(xiàn)，從而達(dá)到預(yù)期的實驗?zāi)繕?biāo)[6]．根據(jù)選修2的實驗中的活動建議，主要是進(jìn)行調(diào)查、討論和探究活動．教師引導(dǎo)學(xué)生開展這些活動，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識，使得學(xué)生關(guān)注社會、關(guān)注生活、關(guān)注身邊的科學(xué)和技術(shù)，能幫助學(xué)生體會到生物科學(xué)與人類社會、與學(xué)生的日常生活密切相關(guān)．選修3的實驗中，除了技術(shù)要求較高的“DNA的粗提取和鑒定”外，其它實驗都不在實驗室進(jìn)行，而多為口頭交流、辯論等活動，由于本模塊實驗所涉及的科學(xué)領(lǐng)域研究進(jìn)展迅速，教師要積極引導(dǎo)和組織學(xué)生查閱有關(guān)資料，練習(xí)撰寫專題綜述報告并組織開展這些活動[7]．
1.2高中生物實驗的特點
1.2.1實驗數(shù)量多，類型多樣化且綜合性強(qiáng)僅《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》列舉的實驗活動建議就有68條，當(dāng)然這些實驗并不要求學(xué)生全部掌握，但大多數(shù)是最基礎(chǔ)的，學(xué)生掌握這些后，還要了解教材以外的實驗，如試卷和課外書上出現(xiàn)的，要對大綱要求的實驗有所擴(kuò)展和延伸，才能夠?qū)W以致用．實驗數(shù)量多則相應(yīng)地要求實驗課時也多，據(jù)統(tǒng)計，實驗課時甚至占到生物課總教學(xué)時間的40%[8]．高中生物實驗類型多．各種類型實驗的方法不同，包括顯微鏡觀察、染色鑒定、模型制作、多媒體技術(shù)模擬、戶外調(diào)查及課外收集信息等；實驗形式也不同，包括教師演示、學(xué)生分組完成及獨立完成等．高中生物實驗綜合性強(qiáng)．往往一個生物實驗中融合了多種實驗類型特點．如“探究影響酶活性因素”的實驗過程不僅要讓學(xué)生經(jīng)歷一個完整的科學(xué)探究過程，而且還要求培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力，在實驗過程中要考慮單一變量并進(jìn)行定量分析；又如“設(shè)計并制作生態(tài)瓶”的實驗不僅需要學(xué)生小組合作設(shè)計制作完成，而且也是一個模擬實驗，模擬的過程充滿探究的要素，此外，實驗還要求學(xué)生對自己制作的“生態(tài)小瓶”進(jìn)行長時間的觀察，這無疑也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力．1.2.2科學(xué)探究受到重視，實驗內(nèi)容貼近生活且技術(shù)比較先進(jìn)課程標(biāo)準(zhǔn)的4個基本理念之一是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，在能力目標(biāo)別提出了發(fā)展科學(xué)探究能力，并詳細(xì)列舉了11條與探究緊密相關(guān)的能力，這為開展探究性實驗教學(xué)提供了重要指導(dǎo)．強(qiáng)調(diào)和重視科學(xué)探究還具體表現(xiàn)在新課程實驗的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上，必修的3個模塊中，具有探究性的實驗幾乎占到全部實驗的三分之一，而選修部分的生物技術(shù)實踐模塊的13條活動建議中幾乎均包含探究性的內(nèi)容，另外2個模塊的活動建議也多為可以進(jìn)行資料收集探究的活動或調(diào)查[9]102．由此可見，課程標(biāo)準(zhǔn)把科學(xué)探究以不同層次和形式融合到實驗教學(xué)中．高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，在現(xiàn)實生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)，倡導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中深入理解生物學(xué)的核心概念，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以讓學(xué)生學(xué)以致用．如調(diào)查類和搜集類的實驗都要求學(xué)生到現(xiàn)實生活中去調(diào)查和搜集信息，并對這些調(diào)查和搜集來的信息進(jìn)行研究分析等．如選修1“生物技術(shù)與實踐”中有果酒、果醋及腐乳的制作等，選修2“生物科學(xué)與社會”中對設(shè)施農(nóng)業(yè)的參觀和對綠色食品生產(chǎn)或消費情況的調(diào)查等，這些實驗活動貼近生活，實驗材料也來源于生活．實驗技術(shù)比較先進(jìn)．特別是選修部分的實驗，大都與生命科學(xué)新技術(shù)、新應(yīng)用緊密聯(lián)系．如基因工程、克隆技術(shù)及干細(xì)胞研究等．此外，還有多媒體技術(shù)的運用，如“利用計算機(jī)輔助教學(xué)軟件模擬人體某方面穩(wěn)態(tài)的維持”等．
2生物科學(xué)（師范）專業(yè)實驗內(nèi)容及存在的不足
2.1實驗內(nèi)容
在高師生物科學(xué)（師范）專業(yè)課程體系中，生物類專業(yè)必修課比重大，幾乎每門專業(yè)課程均設(shè)置了相應(yīng)的實驗課程，包括動物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、植物生理學(xué)及人體生理解剖學(xué)等實驗，每門實驗課程的實驗數(shù)均在8~12個．
2.2存在的不足
2.2.1課程內(nèi)容強(qiáng)調(diào)專業(yè)性，缺少與高中生物新課程的聯(lián)系受傳統(tǒng)高師生物課程觀的影響，實驗課內(nèi)容傾向于強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性、整體性和全面性，突出學(xué)科專業(yè)性，而師范性不明顯，驗證性實驗占據(jù)主導(dǎo)，設(shè)計性和綜合性實驗欠缺，缺少與中學(xué)生物實驗教學(xué)有機(jī)聯(lián)系的問題尤其突出．生命科學(xué)的發(fā)展日新月異，高中生物新課程很注重知識的時代性和前沿性[10]，但生物科學(xué)（師范）專業(yè)的實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置往往多年不變，不能反映生命科學(xué)學(xué)科發(fā)展的最新成果，與學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、實驗技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求不符．2.2.2實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏與生產(chǎn)、生活和社會實踐的聯(lián)系高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)提出注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系理念，就是要改變輕視學(xué)生生活的現(xiàn)狀，讓學(xué)生在真實的生活中學(xué)習(xí)和體驗知識．從課程標(biāo)準(zhǔn)建議了大量的調(diào)查類和搜集類的實驗可以看出，高中生物實驗更加強(qiáng)調(diào)與生活的聯(lián)系，倡導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中深入理解生物學(xué)的知識．但生物科學(xué)（師范）專業(yè)的實驗內(nèi)容大多是對理論的驗證，更強(qiáng)調(diào)實驗的學(xué)術(shù)性，相對而言忽視了與學(xué)生生活以及現(xiàn)實自然、社會的聯(lián)系，不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，無法讓師范生深切地體會到專業(yè)知識的價值，可能會影響到以后工作的教學(xué)質(zhì)量．2.2.3實驗教學(xué)缺乏體系建構(gòu)生物科學(xué)作為一門獨立形態(tài)的自然科學(xué)，應(yīng)有其自上而下、自下而上的實驗體系，但師范院校的實驗教學(xué)缺乏這種體系的建構(gòu)[11]75．每一門課程僅從單一學(xué)科的知識系統(tǒng)性和完備性方面設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和技能訓(xùn)練，各門課程自成體系，與本專業(yè)其它課程聯(lián)系不緊密，對課程內(nèi)容整合較少，因而造成一些實驗內(nèi)容重復(fù)，如微生物學(xué)中的“霉菌觀察”與植物學(xué)中的“菌類植物”實驗內(nèi)容基本一致．2.2.4實驗教學(xué)模式化高師生物學(xué)實驗教材編制模式化，實驗設(shè)計程式化，即實驗?zāi)康幕驹韺嶒瀮?nèi)容與材料等儀器與設(shè)備等操作步驟實驗結(jié)果實驗分析報告[11]76．實驗過程以教師講解、演示為主，學(xué)生履行三步曲，即按實驗指導(dǎo)的要求或教師總結(jié)的實驗步驟進(jìn)行操作觀察實驗結(jié)果完成實驗報告[12]．學(xué)生對實驗材料的采集培養(yǎng)、藥品配制等實驗的準(zhǔn)備過程和實驗方法步驟的設(shè)計參與度低，對實驗方法步驟缺乏必要的思考理解和創(chuàng)新，師范生獨立實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)受到限制．2.2.5研究性實驗內(nèi)容缺乏目前，生物科學(xué)（師范）專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課實驗內(nèi)容大多為驗證性實驗，雖然可以加深學(xué)生對理論知識的理解和培養(yǎng)基本的實驗技能，但仍屬于間接獲取知識的渠道，對培養(yǎng)師范生的科學(xué)探究能力不利．
3有效銜接高中與大學(xué)的生物學(xué)實驗教學(xué)
3.1加強(qiáng)高中相關(guān)實驗內(nèi)容的滲透，增加和生活聯(lián)系比較緊密的實驗內(nèi)容
生物科學(xué)（師范）專業(yè)的教師要致力于高中生物學(xué)實驗教學(xué)的研究，了解其基本內(nèi)容和方法手段．在保證實驗課內(nèi)容達(dá)到本科水平的前提下，選擇與高中生物教學(xué)聯(lián)系密切并能充分發(fā)揮現(xiàn)有實驗條件的實驗內(nèi)容，制定切實可行的實驗計劃，力爭使中學(xué)生物學(xué)實驗中的基礎(chǔ)部分、經(jīng)典部分成為高師生物學(xué)實驗的研究主題之一，使得高師生物實驗內(nèi)容與手段上形成和中學(xué)生物學(xué)實驗的包涵關(guān)系．
3.2改進(jìn)生物科學(xué)（師范）專業(yè)的生物學(xué)實驗手段，使實驗內(nèi)容跟上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
在實驗內(nèi)容上，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前高中生物教學(xué)崗位的要求，組織各教研室有經(jīng)驗的任課教師對實驗教學(xué)進(jìn)行改革，剔除內(nèi)容陳舊、技術(shù)落后的實驗，增加反映現(xiàn)代定量分析、探究性、設(shè)計性和綜合應(yīng)用的新實驗技術(shù)內(nèi)容，跟上生命科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．此外，在實驗課程中，可以結(jié)合相關(guān)的研究課題和最新研究進(jìn)展，在課堂講解或是實驗過程中穿插介紹，補(bǔ)充同一個實驗的不同技術(shù)與方法．有些新技術(shù)、新方法，即使因為條件所限不能親手做，但也應(yīng)讓學(xué)生有所了解，如光合強(qiáng)度的測定既有傳統(tǒng)的改良半葉法、氧電極法及紅外線二氧化碳?xì)怏w分析儀法，也有較為先進(jìn)的便攜式光合儀測定法．
3.3整合實驗內(nèi)容
在制定生物科學(xué)（師范）專業(yè)的實驗教學(xué)計劃時，要統(tǒng)籌規(guī)劃、互通有無、科學(xué)整合以及合理安排實驗內(nèi)容，避免學(xué)科間實驗的簡單重復(fù)，以增加實驗的多樣性和豐富度，提高實驗教學(xué)效率，讓學(xué)生在有限的實驗教學(xué)中，接觸和了解更多的實驗內(nèi)容與方法，這也契合高中生物實驗內(nèi)容和形式多樣化的特點．實際上，高中生物涉及的68個實驗，均可按照生物科學(xué)（師范）專業(yè)的專業(yè)課程進(jìn)行分門別類，分別歸入或融入到具體的相關(guān)課程實驗中去，使學(xué)生在大學(xué)實驗教學(xué)過程中，基本能接觸到所有的中學(xué)生物實驗內(nèi)容．
3.4改革實驗教學(xué)體系
將以驗證性為主的實驗教學(xué)體系改變?yōu)閷嶒瀮?nèi)容要求由低到高的生物基礎(chǔ)實驗、綜合訓(xùn)練實驗、研究設(shè)計實驗3個不同層次的新體系[9]101．生物基礎(chǔ)實驗主要完成中學(xué)生物學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)及實驗大綱規(guī)定的基本內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本實驗技能和動手能力，掌握生物學(xué)基本研究方法；綜合訓(xùn)練實驗則由學(xué)生實驗小組（6~8人）自己設(shè)計方案、準(zhǔn)備藥品儀器及獨立撰寫實驗論文，完成大綱規(guī)定的提高性內(nèi)容或感興趣的問題，旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力；研究設(shè)計實驗為教師根據(jù)本地生物資源或結(jié)合本地生產(chǎn)實際而開設(shè)的科學(xué)研究性實驗項目，在教師的帶領(lǐng)下有針對性地開展科學(xué)研究實驗，旨在培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、科研意識和自然科學(xué)研究工作所應(yīng)具備的科學(xué)態(tài)度．
3.5鼓勵師范生積極參與實驗準(zhǔn)備工作
準(zhǔn)備實驗也是一名生物教師應(yīng)有的專業(yè)素養(yǎng)之一．高師院校在生物實驗教學(xué)中，應(yīng)該鼓勵師范生積極參與到實驗準(zhǔn)備工作中，如動植物實驗材料的采集與培養(yǎng)、試劑的配制、儀器的調(diào)試、微生物菌種制作及消毒滅菌等，使學(xué)生系統(tǒng)地了解實驗從始至終的全過程，這將提高師范生準(zhǔn)備和組織生物實驗的能力．
3.6培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)能力，鍛煉文字駕馭能力
教師應(yīng)按照學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，對實驗內(nèi)容加以組織、潤色，并且用科學(xué)、準(zhǔn)確、生動及富于啟發(fā)性的語言表達(dá)出來，以便學(xué)生理解和接受．在實驗教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生從實驗現(xiàn)象出發(fā)，能夠用生物專業(yè)語言表達(dá)、組織及研究實驗，還應(yīng)認(rèn)真對待學(xué)生的實驗報告，對表達(dá)不準(zhǔn)確和書寫不規(guī)范等情況及時糾正．
主動性不高。雖然我國實施素質(zhì)教育已有多年，但受現(xiàn)行教育體制的影響，初中生物教學(xué)仍然延續(xù)的是教師在課堂上講解知識，學(xué)生被動地聽講、記憶的模式。這樣被動的學(xué)習(xí)方式不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，致使學(xué)習(xí)成果不佳。
2.師生間缺乏有效的交流與溝通。
應(yīng)試教育下的課堂教學(xué)往往墨守成規(guī)，課堂的大部分時間都被教師所控制，師生間缺乏有效的溝通和交流，即使有交流也僅限于短暫的上課時間，這樣不利于教師全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也就無法針對學(xué)生的實際情況設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)方案。同時，學(xué)生即使有疑難問題，也沒有足夠的時間在課堂上請教教師，長期積累會導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率下降。
二、改進(jìn)初中生物教學(xué)的措施
1.加強(qiáng)對生物實驗的重視，使學(xué)生真正認(rèn)識到實驗的本質(zhì)。
學(xué)生之所以對生物實驗課感興趣，是因為學(xué)生有好奇心理，出于好玩才熱衷于生物實驗課。在實踐中，學(xué)生關(guān)心的只是實驗中看到的實驗表象，卻不注重探究實驗中所包含的本質(zhì)原理。因此作為生物教師，在實驗課上要引導(dǎo)學(xué)生對實驗過程進(jìn)行仔細(xì)觀察，對實驗結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真分析，讓學(xué)生更多地關(guān)注實驗過程中所產(chǎn)生的問題及實驗的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，而不僅僅只是看到實驗的表面現(xiàn)象。同時在實驗過程中，教師要結(jié)合教學(xué)實際創(chuàng)設(shè)問題，培養(yǎng)學(xué)生對生物知識的探索意識，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，以便讓學(xué)生更好地理解和把握教學(xué)內(nèi)容和教材知識。
2.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
興趣是最好的教師，如果學(xué)生對生物課有濃厚的興趣，那么他就會主動地探求知識。相反，如果學(xué)生對生物課沒有足夠的興趣，就不會主動學(xué)習(xí)，甚至?xí)處煹闹v解產(chǎn)生抵觸情緒，那么學(xué)生就不會掌握更多的知識。在這種情況下，教師無論如何努力提高教學(xué)質(zhì)量也無濟(jì)于事。因此，初中生物教師要積極培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一是充分運用生物實驗激發(fā)學(xué)生的興趣。教師單純的理論講解會使學(xué)生感到生物枯燥乏味，甚至?xí)a(chǎn)生厭學(xué)情緒，因此在進(jìn)行理論講解的同時，可以適當(dāng)?shù)卮┎逡恍W(xué)生感興趣的實驗，通過實驗來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二是增加師生的互動環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的教學(xué)中教師在課堂上講授知識、學(xué)生在下面被動地接受，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于提高教學(xué)效果。而如果在教學(xué)過程中增加師生間的互動，如小組合作學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等，就可以營造輕松和諧的課堂氛圍，使學(xué)生積極地投入到課堂教學(xué)中，有效地調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。三是適時地對學(xué)生進(jìn)行評價和鼓勵。在教學(xué)過程中，當(dāng)學(xué)生通過自己的努力取得了一些成績時，如正確回答了教師的提問、成功地操作了實驗或考試成績有所進(jìn)步時，教師都要給學(xué)生以鼓勵和贊賞，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的自信心，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)生物的興趣。
3.讓學(xué)生走出課堂，通過親身實踐掌握理論知識。
新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，初中生物教學(xué)不僅要使學(xué)生掌握課本上的基本內(nèi)容，還要使學(xué)生學(xué)會把學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實踐中，通過切身實踐更好地運用所學(xué)知識。因此，在保證課堂教學(xué)的前提下，要讓學(xué)生走出課堂、走向?qū)嵺`，讓學(xué)生觀察和了解生物知識在實際生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生通過切身實踐來感受學(xué)習(xí)生物的樂趣。比如，在學(xué)習(xí)種子發(fā)芽的過程時，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行課外實驗，每日觀察并記錄種子萌發(fā)過程中的不同狀態(tài)，等實驗結(jié)束后通過分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論，然后和課本上的內(nèi)容做對比，從而掌握課本上的知識。通過實踐，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力，而且使學(xué)生了解到了生物知識在實際中的應(yīng)用，有利于學(xué)生更好地理解和把握生物知識。
1.綜合性開放性實驗?zāi)Ｊ降膬?nèi)容。以裸鼠皮下抑制腫瘤模型的建立及相關(guān)藥物分子的活性評價課題為例，該模型的制備過程中所涉及的實驗操作眾多，能夠較完全、系統(tǒng)的培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，使本科生能夠接觸不同層面的知識。根據(jù)實驗內(nèi)容的需要以及本科生課內(nèi)學(xué)時有限性的特點，將該課題項目分解為不同的課題小組，例如：細(xì)胞培養(yǎng)課題小組；腫瘤移植動物模型小組；藥物抑制腫瘤生長的評價組等，然后每個學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識以及興趣愛好，選擇自己的實驗內(nèi)容并組建“課外科研興趣小組”。確定實驗內(nèi)容后，學(xué)生自己查詢文獻(xiàn)并寫出詳細(xì)的實驗方案，通過指導(dǎo)教師與學(xué)生共同商討，進(jìn)一步完善實驗設(shè)計方案。確定實驗方案之后，在指導(dǎo)老師的督促和指導(dǎo)下開展實驗，同學(xué)之間、組與組之間相互交流協(xié)作，共同完成。實驗過程中學(xué)生及時做好實驗記錄，例如細(xì)胞的生長狀況、動物的精神狀態(tài)等，測量細(xì)胞生長抑制率，繪制腫瘤生長曲線等主要的結(jié)論性數(shù)據(jù)指標(biāo)，動物組織標(biāo)本的獲取和處理等。在所得試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，學(xué)生自己歸納總結(jié)所得的實驗數(shù)據(jù)，得出科學(xué)合理的實驗結(jié)論，撰寫了規(guī)范的實驗報告。在撰寫實驗報告的基礎(chǔ)上，有意識的傳授學(xué)生論文寫作的基本知識與規(guī)范。這一實驗項目是老師的課題，要解決的問題明確，不占用課內(nèi)學(xué)時，不額外增加教學(xué)經(jīng)費，既全面提升了學(xué)生的動物實驗技能，也鍛煉了學(xué)生的思維創(chuàng)新能力。
2.綜合性開放性實驗體現(xiàn)出的育人優(yōu)勢。綜合性開放性實驗是通過更加新穎、靈活的綜合性、創(chuàng)新性實驗內(nèi)容，使實驗教學(xué)從單純的理論驗證和單元性的基本操作訓(xùn)練，提高到理論知識的綜合運用和實驗技能的有機(jī)結(jié)合上來。與驗證性實驗只是簡單的照搬步驟的重復(fù)不同，綜合性實驗?zāi)軌蝻@著提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，是一個持續(xù)的、動態(tài)變化的實驗過程，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)創(chuàng)新能力、科學(xué)思維能力和知識的綜合運用能力。首先，該實驗?zāi)Ｊ狡仁箤W(xué)生變被動的圍繞實驗內(nèi)容的生搬硬套為主動的探索性學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的試驗?zāi)Ｊ街?，同學(xué)們大多不作預(yù)習(xí)，“習(xí)慣”于按既定的實驗步驟做下來，得出教材上所給出的結(jié)論即完成任務(wù)，因此多數(shù)學(xué)生對現(xiàn)有的一些實驗興趣不高，對待實驗課也是應(yīng)付了事，積極性不高。動物實驗過程中需要多位學(xué)生相互協(xié)作，實際上不少同學(xué)都是在旁邊觀看，不愿自己動手，更談不上主動思考。本次所設(shè)立的開放性實驗內(nèi)容，教師只給出實驗的主題———裸鼠皮下抑制腫瘤模型的建立及相關(guān)藥物分子的活性評價，并將整個實驗分為3個興趣小組，在學(xué)生分組后，其他一切全都放手給他們?nèi)プ觥榱俗龊脤嶒?，展示自己的能力，學(xué)生的積極性空前高漲。同學(xué)們主動地帶著問題去查資料、找文獻(xiàn)，思考實驗中的某些細(xì)節(jié)，并且能夠積極地與教師進(jìn)行溝通，極大的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。其次，實驗?zāi)Ｊ降母淖円龑?dǎo)學(xué)生更注重知識的活學(xué)活用以及各學(xué)科之間的相互聯(lián)系，克服了學(xué)生對知識理解片面化、孤立化的缺點。綜合性實驗培養(yǎng)了學(xué)生的實踐動手能力和利用所學(xué)知識進(jìn)行綜合分析、解決實際問題的能力，培養(yǎng)了同學(xué)之間相互協(xié)作的團(tuán)隊精神。在此次實驗的實施過程中，同學(xué)們開始思考不同設(shè)計方案的優(yōu)缺點，以及不同方案中可能遇到的問題和相應(yīng)的解決方案等。另外，通過本實驗的實施，將以前教材上所學(xué)到的抽象的知識更加直觀的展現(xiàn)到學(xué)生面前，例如，對于細(xì)胞的形態(tài)、生長特點以及細(xì)胞的傳代和凍存、實驗動物的飼養(yǎng)、觀察、抓取、給藥方式直至動物模型的建立以及動物的解剖、組織標(biāo)本處理等基本知識和技能，通過自己的實際觀察和動手操作，同學(xué)們不僅掌握了“腫瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)”、“腫瘤細(xì)胞的實驗動物移植瘤模型”等相關(guān)內(nèi)容，同時復(fù)習(xí)了基礎(chǔ)生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等有關(guān)課程的內(nèi)容；還了解了藥理學(xué)等方面的知識，燃起了學(xué)習(xí)新知識的熱情。再者，源于科研項目的綜合性實驗，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和初步的科研能力。生命科學(xué)實驗的特點決定了學(xué)生必須認(rèn)真做好每一步實驗過程，否則任何一步小的錯誤不僅影響了自己小組的實驗內(nèi)容，也會耽誤其他小組的試驗進(jìn)度，甚至?xí)?dǎo)致整個實驗的失敗。同時，通過規(guī)范撰寫實驗報告，鍛煉了縝密的思維能力和良好的寫作能力，培養(yǎng)了學(xué)生深入分析和討論問題的能力。通過對結(jié)論的分析，使學(xué)生懂得實驗結(jié)果與理論分析并不是完全一致的，從而學(xué)會如何正確看待理論與實際，如何正確對待書本與實踐。
定量生理學(xué)是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的核心專業(yè)課程。該課程以物理學(xué)原理和數(shù)學(xué)方法學(xué)為基礎(chǔ)，從工程技術(shù)討論人體的生理過程，學(xué)習(xí)并掌握生物膜與生物膜電位原理和方法，進(jìn)一步學(xué)習(xí)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(xué)生建立起從基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)到實際生物醫(yī)學(xué)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(xué)和數(shù)學(xué)的觀點和方法論進(jìn)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(xué)生對生理系統(tǒng)進(jìn)行定量分析的基本方法，培養(yǎng)跨越生命科學(xué)、計算科學(xué)、數(shù)理科學(xué)等不同領(lǐng)域的“大科學(xué)”素質(zhì)和意識，為今后選擇新興交叉學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行深造和工作奠定基礎(chǔ)。因此，該課程的實驗教學(xué)任務(wù)不僅重要而且要求極高。
1.2實驗教學(xué)方式改革
長期以來，許多高等院校對實驗教學(xué)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(xué)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(xué)生的實驗興趣;而且傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過分強(qiáng)調(diào)教師的中心地位，學(xué)生的主動性、探索性受到一定限制。許多實驗項目與當(dāng)今飛速發(fā)展的前沿科學(xué)新理論、新技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)，使得實驗教學(xué)存在很多問題。而且傳統(tǒng)實驗教學(xué)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(xué)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(xué)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(fù)性強(qiáng)，每天除了要為即將進(jìn)行的實驗教學(xué)完成大量的準(zhǔn)備工作外，還要做好實驗所用儀器設(shè)備的維護(hù)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(jìn)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(yán)重影響了目前高等實驗教學(xué)的質(zhì)量及效果，因此現(xiàn)有實驗教學(xué)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(xué)中，結(jié)合科研進(jìn)展不斷更新完善實驗教學(xué)內(nèi)容，使實驗教學(xué)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(xué)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(xué)方式，讓學(xué)生自己提出需要解決的問題、達(dá)到的目標(biāo)，自己設(shè)計實驗方案，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考、大膽動手，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，給學(xué)生充分施展個性的余地，從而達(dá)到彌補(bǔ)現(xiàn)有實驗教學(xué)的不足。另一方面，以教學(xué)科研型教師為實驗教學(xué)主要人員，構(gòu)建教學(xué)科研互動基地，使其成為培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、研究能力和創(chuàng)新能力的新型教學(xué)實驗平臺，讓學(xué)生在本科基礎(chǔ)學(xué)習(xí)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(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。
1.3將科研創(chuàng)新引入實驗教學(xué)
隨著知識經(jīng)濟(jì)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，創(chuàng)新已成為時展的要求和社會進(jìn)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(xué)中將科研創(chuàng)新引入實驗教學(xué)，有利于培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新意識和科學(xué)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(jìn)師生的共同發(fā)展;有利于促進(jìn)地方本科院校加快學(xué)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(xué)高水平實驗室，我們通過開展綜合性實驗、科研訓(xùn)練計劃、學(xué)科競賽、課外科技活動等方式，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的熱情，引導(dǎo)學(xué)生參與科研創(chuàng)新過程，為學(xué)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(xué)
在增加理論課綜合性實驗的同時，由于課程實驗學(xué)時的限制，學(xué)生能夠親自動手的實驗遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(bǔ)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(fù)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(xué)生中選取有科研潛力的學(xué)生，開展“本科生科學(xué)研究訓(xùn)練計劃”教學(xué)，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(jìn)入實驗室后，將由指導(dǎo)教師對其直接負(fù)責(zé)。在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，會學(xué)習(xí)很多課堂上不教的東西，提高學(xué)生學(xué)習(xí)、科研的興趣、具備一定的科學(xué)思維和分析能力、激發(fā)對所學(xué)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(xué)生參加各種學(xué)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(xué)研究訓(xùn)練計劃教學(xué)的推動，我們學(xué)院的科研氛圍濃厚了許多。因此很多本科生有了要進(jìn)實驗室的要求，這樣本科生的日常學(xué)習(xí)變得充實，許多學(xué)生一有時間就去實驗室看文獻(xiàn)做實驗，并在實驗中體會了科學(xué)研究的樂趣和魅力，培養(yǎng)學(xué)生動手、創(chuàng)新、協(xié)作能力，對學(xué)習(xí)能力的提高、團(tuán)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(xué)實驗室的開放實驗教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新能力有較大的貢獻(xiàn)，對新時期的大學(xué)生培養(yǎng)意義重大。
2充分使用多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段
遺傳學(xué)作為生命科學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，部分章節(jié)或內(nèi)容相對抽象，學(xué)生不易理解，這時可借助多媒體教學(xué)把生命的微觀結(jié)構(gòu)或動態(tài)生命過程通過動畫形式展現(xiàn)出來，或把課堂難以控制的演示實驗通過播放錄像的形式演示出來，或把某些應(yīng)用性強(qiáng)的知識通過視頻教學(xué)方法展現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生真正理解所學(xué)知識，從而實現(xiàn)宏觀與微觀、整體與局部、動態(tài)與靜態(tài)的有機(jī)結(jié)合。利用當(dāng)代大學(xué)生對互聯(lián)網(wǎng)的依賴性，可引導(dǎo)他們利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)，將課堂教學(xué)與引導(dǎo)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合。如在講到某些熱點問題時，可引導(dǎo)學(xué)生自己通過互聯(lián)網(wǎng)查詢相關(guān)信息，并把自己了解到的、體會到的給大家講解，這樣通過廣泛的發(fā)揮同學(xué)們的作用，使大家都可以了解到相關(guān)的最新學(xué)術(shù)信息?；ヂ?lián)網(wǎng)教學(xué)不僅提高了教學(xué)效率，豐富了學(xué)生的知識面，也使學(xué)生參與進(jìn)去，培養(yǎng)其主人公意識，真正對該學(xué)科產(chǎn)生興趣，從而愿意學(xué)、樂意學(xué)。
3引入實驗教學(xué)
遺傳學(xué)課程牽扯到許多的實驗，如DNA是遺傳物質(zhì)的證明、遺傳定律的證明、PCR技術(shù)、染色體核型分析等如果沒有實驗教學(xué)而只有理論教學(xué)的話，就會使學(xué)生相對難以理解。這門課程本身就是理論與實踐相結(jié)合的學(xué)科，通過開展相關(guān)實驗，不僅驗證了課堂教學(xué)的理論，而且可培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計及用理論知識進(jìn)行實驗技術(shù)分析和解決問題的能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣?？v觀國內(nèi)眾多相關(guān)院校都開展了遺傳學(xué)的實驗教學(xué)，因此我們可以參考和學(xué)習(xí)他們的經(jīng)驗，編寫和制訂適合本校學(xué)生的遺傳學(xué)實驗指導(dǎo)。綜上，遺傳學(xué)實驗課程的開設(shè)非常有必要。
由于目前中學(xué)實驗室建設(shè)不完善，選修1實施中的部分實驗需要一定的資金支持，因為有的實驗所需藥品價格不菲。如通過PCR技術(shù)DNA多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、擴(kuò)增DN段、檢測泡菜亞硝酸鹽含量的比色儀和植物組織培養(yǎng)要求較高的實驗條件。下面對新課程中要求實驗用房及儀器配備做個簡單介紹。(1)組織培養(yǎng)室的配置標(biāo)準(zhǔn)的組織培養(yǎng)室包括:洗滌室(區(qū))、制備室(區(qū))、滅菌室(區(qū))、儲放室(區(qū))、操作室(區(qū))、培養(yǎng)室(區(qū))、觀察室(區(qū))、藥品室(區(qū))。這個區(qū)室劃分比較細(xì)，學(xué)?？梢愿鶕?jù)實際情況進(jìn)行合并。通常培養(yǎng)實驗室主要有:準(zhǔn)備室、無菌操作室、培養(yǎng)室、細(xì)胞學(xué)實驗室(可選)。(2)自動基因擴(kuò)增儀自動基因擴(kuò)增儀是依據(jù)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR:polymerasechainreaction)原理研制的一種全自動基因體外擴(kuò)增裝置，在生物工程、遺傳工程等高科技領(lǐng)域有重要的使用價值。中學(xué)專用自動基因擴(kuò)增儀是根據(jù)生物新課標(biāo)要求，結(jié)合中學(xué)教學(xué)特點研制而成的。(3)電泳儀及電泳槽電泳儀和電泳槽是分子生物學(xué)的重要工具，是對PCR擴(kuò)增片段進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳檢測分析不可缺少的儀器。其主要特點是采用微電腦智能控制;液晶屏顯示，同時顯示電壓、電流、定時時間;具有記憶功能;自動過壓、欠壓保護(hù);自動空載無輸出保護(hù);自動過載、短路保護(hù);輸出定時、計時功能。(4)分光光度計分光光度計已經(jīng)成為現(xiàn)代分子生物實驗室常規(guī)儀器，常用于核酸、蛋白定量以及細(xì)菌生長濃度的定量測量。分光光度計采用一個可以產(chǎn)生多個波長的光源，通過系列分光裝置，從而產(chǎn)生特定波長的光源，光源透過測試的樣品后，部分光源被吸收，計算樣品的吸光值，從而轉(zhuǎn)化成樣品的濃度。樣品的吸光值與樣品的濃度成正比。比色杯，是分光光度計的重要配件。一般測試核酸和紫外定量蛋白，均采用石英杯或者玻璃杯，但是不適合比色法測定。
初中階段，學(xué)生剛剛接觸生物課，出于好奇心，學(xué)生對生物學(xué)習(xí)有著很強(qiáng)烈的興趣，尤其是對生物實驗很感興趣。雖然學(xué)生對生物實驗比較感興趣，但是這也是出于好奇，對于沒有明顯變化的實驗則興趣不大，甚至不想動手操作。而且學(xué)生在實驗過程中看到的只是一些表面現(xiàn)象，忽視了實驗所包含的生物學(xué)基本原理，對實驗缺乏本質(zhì)的認(rèn)識，因此達(dá)不到提高學(xué)習(xí)效果的目的。
2.學(xué)生對抽象的生物概念缺乏興趣
生物是初中階段新增設(shè)的學(xué)科，剛開始學(xué)習(xí)時，學(xué)生有較大的興趣并樂意接受新知識。但由于學(xué)生在日常生活和學(xué)習(xí)中接觸的都是看得見、摸得著的實實在在的事物，因此隨著抽象生物概念（如染色體、DNA、克隆等）的出現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情便逐漸降溫。學(xué)生不能真實地感受到上述物質(zhì)的存在，對它們?nèi)狈硇缘恼J(rèn)識，所以便降低了學(xué)習(xí)欲望，致使學(xué)習(xí)效率不高。
3.傳統(tǒng)的教學(xué)方式致使學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性不高。雖然我國實施素質(zhì)教育已有多年，但受現(xiàn)行教育體制的影響，初中生物教學(xué)仍然延續(xù)的是教師在課堂上講解知識，學(xué)生被動地聽講、記憶的模式。這樣被動的學(xué)習(xí)方式不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，致使學(xué)習(xí)成果不佳。
4.師生間缺乏有效的交流與溝通
應(yīng)試教育下的課堂教學(xué)往往墨守成規(guī)，課堂的大部分時間都被教師所控制，師生間缺乏有效的溝通和交流，即使有交流也僅限于短暫的上課時間，這樣不利于教師全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也就無法針對學(xué)生的實際情況設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)方案。同時，學(xué)生即使有疑難問題，也沒有足夠的時間在課堂上請教教師，長期積累會導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率下降。
二、改進(jìn)初中生物教學(xué)的措施
1.加強(qiáng)對生物實驗的重視
使學(xué)生真正認(rèn)識到實驗的本質(zhì)。學(xué)生之所以對生物實驗課感興趣，是因為學(xué)生有好奇心理，出于好玩才熱衷于生物實驗課。在實踐中，學(xué)生關(guān)心的只是實驗中看到的實驗表象，卻不注重探究實驗中所包含的本質(zhì)原理。因此作為生物教師，在實驗課上要引導(dǎo)學(xué)生對實驗過程進(jìn)行仔細(xì)觀察，對實驗結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真分析，讓學(xué)生更多地關(guān)注實驗過程中所產(chǎn)生的問題及實驗的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，而不僅僅只是看到實驗的表面現(xiàn)象。同時在實驗過程中，教師要結(jié)合教學(xué)實際創(chuàng)設(shè)問題，培養(yǎng)學(xué)生對生物知識的探索意識，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，以便讓學(xué)生更好地理解和把握教學(xué)內(nèi)容和教材知識。
2.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的教師，如果學(xué)生對生物課有濃厚的興趣，那么他就會主動地探求知識。相反，如果學(xué)生對生物課沒有足夠的興趣，就不會主動學(xué)習(xí)，甚至?xí)處煹闹v解產(chǎn)生抵觸情緒，那么學(xué)生就不會掌握更多的知識。在這種情況下，教師無論如何努力提高教學(xué)質(zhì)量也無濟(jì)于事。因此，初中生物教師要積極培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一是充分運用生物實驗激發(fā)學(xué)生的興趣。教師單純的理論講解會使學(xué)生感到生物枯燥乏味，甚至?xí)a(chǎn)生厭學(xué)情緒，因此在進(jìn)行理論講解的同時，可以適當(dāng)?shù)卮┎逡恍W(xué)生感興趣的實驗，通過實驗來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二是增加師生的互動環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的教學(xué)中教師在課堂上講授知識、學(xué)生在下面被動地接受，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于提高教學(xué)效果。而如果在教學(xué)過程中增加師生間的互動，如小組合作學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等，就可以營造輕松和諧的課堂氛圍，使學(xué)生積極地投入到課堂教學(xué)中，有效地調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。三是適時地對學(xué)生進(jìn)行評價和鼓勵。在教學(xué)過程中，當(dāng)學(xué)生通過自己的努力取得了一些成績時，如正確回答了教師的提問、成功地操作了實驗或考試成績有所進(jìn)步時，教師都要給學(xué)生以鼓勵和贊賞，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的自信心，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)生物的興趣。
3.讓學(xué)生走出課堂
通過親身實踐掌握理論知識。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，初中生物教學(xué)不僅要使學(xué)生掌握課本上的基本內(nèi)容，還要使學(xué)生學(xué)會把學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實踐中，通過切身實踐更好地運用所學(xué)知識。因此，在保證課堂教學(xué)的前提下，要讓學(xué)生走出課堂、走向?qū)嵺`，讓學(xué)生觀察和了解生物知識在實際生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生通過切身實踐來感受學(xué)習(xí)生物的樂趣。比如，在學(xué)習(xí)種子發(fā)芽的過程時，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行課外實驗，每日觀察并記錄種子萌發(fā)過程中的不同狀態(tài)，等實驗結(jié)束后通過分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論，然后和課本上的內(nèi)容做對比，從而掌握課本上的知識。通過實踐，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力，而且使學(xué)生了解到了生物知識在實際中的應(yīng)用，有利于學(xué)生更好地理解和把握生物知識。
分子生物學(xué)實驗技術(shù)已經(jīng)成為生命科學(xué)領(lǐng)域中的通用技術(shù)，是學(xué)生將來進(jìn)行醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的必備手段。而現(xiàn)行化學(xué)分析實驗室硬件水平無法滿足分子生物學(xué)實驗教學(xué)要求。
（2）實驗室與教研室的分離嚴(yán)重制約
生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科為海南省重點學(xué)科，又為我校碩士點建設(shè)支撐學(xué)科，我校從2014年開始承擔(dān)碩士研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)的理論教學(xué)和實驗教學(xué)工作。同時，由于目前我校缺少科研實驗室，教學(xué)實驗室同時也作為教師科研場所。教研室與實驗室的長期分離，極大地制約了教師的科研工作，不少教師的課題研究需要到校外實驗室進(jìn)行，這與未來生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科在學(xué)校中的教學(xué)角色不匹配。
（3）生物化學(xué)實驗教學(xué)改革難以開展
目前生物化學(xué)實驗與其他3門實驗課程整合為一門化學(xué)分析實驗課程，課程負(fù)責(zé)人為化學(xué)分析實驗室負(fù)責(zé)人，課程規(guī)劃、實驗室規(guī)劃都由課程負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)實施。然而化學(xué)分析實驗課程中的生物化學(xué)實驗教學(xué)仍由生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室教師負(fù)責(zé)教學(xué)。每次課程大綱修訂、實驗教學(xué)項目更改都需要由課程負(fù)責(zé)人跨院系召開不同教研室教師會議，難以實現(xiàn)多部門協(xié)調(diào)。部分生物化學(xué)實驗內(nèi)容嚴(yán)重落后，學(xué)生畢業(yè)后真正能用到的知識不多。而如果由授課教師進(jìn)行教學(xué)改革設(shè)計、實驗項目更新，又很難得到實驗室的支持。例如近年來被認(rèn)為在實驗教學(xué)中有效的綜合性實驗和設(shè)計性實驗，目前在生物化學(xué)實驗教學(xué)中尚未開展。
（4）實驗室規(guī)劃及設(shè)備更新受到嚴(yán)重影響
由于實驗室規(guī)劃和設(shè)備更新都由課程負(fù)責(zé)人提出并執(zhí)行，因而難免受到負(fù)責(zé)人本身專業(yè)背景的影響。近10年來，生物化學(xué)實驗教學(xué)所需儀器僅對分光光度計進(jìn)行了更換，而分子生物學(xué)實驗教學(xué)所需設(shè)備沒有添置和更新。
（5）實驗室教學(xué)輔助人員的培養(yǎng)受到嚴(yán)重影響
由于實驗室目前隸屬于藥學(xué)院，因而生物化學(xué)實驗員無法參加生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室的集體備課以及教學(xué)任務(wù)、科研課題的承擔(dān)，嚴(yán)重影響實驗員的職稱評定和專業(yè)能力提高。
（6）成為急診醫(yī)學(xué)等新辦專業(yè)評估的“硬傷”
新辦專業(yè)首屆學(xué)生畢業(yè)前，教育廳組織相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行評估。而近年來新辦專業(yè)評估時對醫(yī)學(xué)院校沒有獨立生物化學(xué)實驗室提出較多質(zhì)疑，這會影響學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。
（7）教學(xué)實驗室在課余向本科生開放受到影響
盡管學(xué)校提倡開放實驗室，促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新實驗開展。但實驗室的開放需要實驗教學(xué)人員和工作人員配合，因而目前進(jìn)行的大學(xué)生生物化學(xué)創(chuàng)新實驗并沒有在化學(xué)分析實驗室進(jìn)行。
（8）教研室和實驗室工作協(xié)調(diào)困難
由于教研室與實驗室隸屬不同部門，涉及的跨院（系）實驗室較多，而學(xué)校規(guī)定教職工獎金津貼由各院（系）獨立核算，這些都使得教研室和實驗室之間工作協(xié)調(diào)困難。
