3实行导师负责制,保证“研究性实验”教学顺利完成
“研究性实验”教学虽强调学生的相对独立实验,但积极动员教师参与及把关。为保证教学任务的顺利完成,我们实行导师负责制。“研究性实验”在导师的指导下完成。首先指导教师向学生介绍研究项目的基本情况,讲解科研课题可行性报告撰写的内容、格式和要求。然后学生根据指导教师提供的信息和要求,查阅与本实验研究的有关理论内容和前沿进展以及与本实验研究有关的技术和方法。在此基础上学生初步制定研究方案,并按照可行性报告要求撰写初稿。初稿经指导教师审阅后,学生根据教师提出的意见和建议,再次修改可行性报告,完善研究方案和技术路线。在经学院公开答辩后,确定研究方案。学生按照研究方案确定的内容开展实验,独立完成材料准备、试剂配制以及整个实验过程。学生定期向指导教师汇报实验进展,教师就学生遇到的问题和困难针对性地给予指导。实验结束时,指导教师引导学生从实验课题、实验方案、实验操作、实验结果分析等方面进行总结和概括,就实验研究中发现的问题和仍存在的问题与学生进行充分讨论,促进学生从感性认识到理性认识的提升。学生按照教师的要求撰写实验报告或学术论文,并参加由指导委员会组织的成果汇报会。笔者在指导“生命科学研究性实验”的过程中,设立了“大肠杆菌酮脂酰ACP还原酶定点突变”这一研究性实验项目。该研究性实验在传统的实验教学中是涉及不到的,涵盖了微生物学、生物化学和分子生物学等诸多领域,涉及培养基制备、细菌培养、基因组和质粒DNA提取、PCR、细菌转化、突变体筛选、遗传互补、蛋白表达纯化和酶活性测定等技术手段。该实验项目一经推出,很多学生对此非常感兴趣,我们最终筛选了两位同学开展这个项目。他们首先查阅了基因定点突变、蛋白质分离纯化和酶功能鉴定的常用技术,并制定了初步的研究方案。在这一方案中他们只设计了基因突变和蛋白质分离纯化两部分内容,并未涉及突变酶蛋白功能鉴定等内容。针对这些问题,笔者专门与他们讨论了在细菌中蛋白质或酶功能鉴定的策略。根据讨论结果他们对原有研究方案进行了修改,补充了体内体外验证突变酶蛋白功能的实验设计。后来研究方案在学院公开答辩时,受到了评委的一致好评,被评为优秀实验设计方案。在实验实施过程中,同学们表现得十分积极,每一步骤都认真对待,遇到问题、困难及时与研究生交流,定期向笔者汇报实验进展。经过三个多月的努力,顺利完成该研究性实验项目并撰写了一篇学术论文。后来以此研究性实验项目为基础申请获得了省级大学生科技创新项目资助,该小组成员继续在该课题方面进行深入研究,以完成他们的毕业论文设计。
4结语
生命科学是理论性和实践性都很强的学科。如何建立“打实基础,强化实践,突出创性,注意综合”为指导思想的教学体系,将学生培养成“专业基础扎实、知识结构宽厚、动手能力强、综合素质高,具有创新意识的复合型人才”,是生命科学教学过程中面临的一个重要问题。我们在开展实验教学改革中,积极尝试开设以研究课题为核心的“生命科学研究性实验”课程,推广本科学生导师负责制,在尊重学生个性的基础上,注重学生的全面发展和综合素质的培养。研究性实验教学提高了学生专业学习的主动性和综合实验能力,促进了学生整体创新能力和综合素质的全面发展,实现了以人为本、教书育人的教育理念。开展研究性实验教学是本科生创新能力培养的重要举措之一,相信各高校进行研究性实验教学的研究会越来越丰富。
1教学内容的梳理与合理安排
《生命科学导论》相关的教材种类繁多,所涉及的内容也十分宽广。本着钱伟长校长“培养学生们自我教育、自主学习、自我选择和实践教育能力”教学目标[3],结合上海大学自身的教学管理特色,我们对课程的相关教学内容作了重新的整理和调整。首先,从学校短学期制对教学进度的要求出发,综合国内有关生命科学导论课程的相关教材内容,同时结合教学团队成员自身专业背景的分类,我们将课程的内容划分为十个专题:分别为绪论、生物化学、细胞、微生物、植物、动物、生态、遗传、基因工程和食品。每个专题由2-3位相关研究领域具有8-10年教学或研究经历的教师共同承担教学课件的制作;并对提交教学团队的教学PPT进行集体讨论、修改和模拟讲授,最终形成课程讲授的统一课件内容标准;其次,根据每个教师的个人特点,开展多人合作授课和一人单独授课的模式相结合;最后,在上课过程中结合学生的实际基础和兴趣点,给予授课教师一定的自由度,允许其在标准课件的基础上进行适当的课程内容、讲授顺序和授课形式的变通,以更好的适应学生的需求。