《初中生物大实验》教案（共5篇）
《初中生物大实验》教案 篇1
实验一 显微镜的使用和植物细胞及叶片结构的观察
一、目的要求
1、掌握显微镜的构造及使用方法
2、使用显微镜观察并掌握叶片的结构
二、材料与用品(一)材料
洋葱鳞茎﹑新鲜叶片(如橡皮树、天竺葵、吊兰等叶片)； 叶片的永久切片
1.双子叶植物：接骨木、桔子、蚕豆、夹竹桃、棉花、天竺葵、马铃薯等叶横切片。
2.单子叶植物：玉米、小麦、水稻叶横切片。3.裸子植物：松针叶横切片、银杏叶横切片。(二)器具
显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、双面刀片、镊子、盛有清水的培养皿，滴管，吸水纸，纱布，毛笔，小木板。(三)试剂
I2－KI溶液、蒸馏水
三、实验步骤(一)显微镜操作
1、显微镜的构造
2、显微镜的使用(二)观察叶片的结构
1、练习徒手切片，制作叶片横切面的临时切片（1）把新鲜的叶片平放在小木板上。
（2）右手捏紧并排的两片刀片，沿着图中虚线的方向，迅速切割。
（3）刀片的夹缝中存有切下的薄片。要多切几次(每切一次，刀片要蘸一下水)。把切下的薄片放入水中。
（4）用毛笔蘸出最薄的一片，制成临时切片。
2、观察叶片的结构（1）用显微镜先观察叶片横切面的临时切片，再观察叶片的永久横切片。（2）在显微镜下分清叶的表皮、叶肉和叶脉。观察上下表皮的细胞有什么不同，想一想，为什么会有这样的区别。
四、注意事项1、2、3、五、问题与思考
1、按绘图技术步骤和要求绘出洋葱鳞叶表皮细胞（3~4个细胞）结构图并注明各部分结构名称。
2、画出下表皮上一对保卫细胞及其周围的几个表皮细胞，这一对保卫细胞要详细画，周围的细胞只画出轮廓即可。
六、讨论
双子叶植物叶、单子叶植物叶、裸子植物松针叶以及不同生态类型叶的结构特点的区别。
实验二 制作并观察植物细胞临时装片
一、目的要求
掌握临时装片制作和观察方法
二、材料与用品(一)材料
洋葱、红辣椒、马铃薯、印度橡皮树、蓖麻子、番茄(二)器具
显微镜、载玻片、盖玻片、双面刀片、镊子、盛有清水的培养皿，滴管，吸水纸，纱布，毛笔。(三)试剂
蒸馏水
三、实验步骤1、2、3、四、注意事项1、2、3、五、问题与思考1、2、六、讨论
实验三 观察种子的结构
一、目的要求
通过解剖掌握双子叶和单子叶植物种子的结构
二、材料与用品(一)材料
松籽、瓜子、花生、浸软的蓖麻、大豆、玉米、小麦等植物的种子(二)器具
解剖刀、解剖针、镊子、显微镜、放大镜。(三)试剂
蒸馏水
三、实验步骤1、2、3、四、注意事项1、2、3、五、问题与思考1、2、六、讨论
实验四 观察根尖和根毛的结构
一、目的要求
观察并掌握根尖和根毛的结构
二、材料与用品(一)材料
玉米、小麦等已经长出根毛的幼苗，根尖的永久切片。(二)器具
镊子、显微镜、放大镜。(三)试剂
蒸馏水
三、实验步骤1、2、3、四、注意事项1、2、3、五、问题与思考1、2、六、讨论
比较根尖不同部位的细胞，说说幼根的伸长主要由哪些部位的细胞起作用。
幼根的生长一方面要靠分生区细胞的分裂增加细胞的数量；另一方面要靠伸长区细胞的体积的增大。
《初中生物大实验》教案 篇2
1 确立指导思想
分析生物技术专业特征以及教学现状, 查找存在问题的症结, 探索生物技术专业实验教学体系改革的措施。
传统的实验教学附属于专业理论课, 不同程度地存在内容相对陈旧, 各课程之间基础内容重复, 实验内容缺乏系统性与渐进性, 教学方法单一, 实验课安排分散, 整体性不强, 与实际应用特别是科技发展和企业需求相脱节等问题。因此近年来, 我院对实验教学进行了不断地探索:从整合实验教学内容、优化实验教学方法、开发设计性实验、实验内容与科研紧密结合及重视学生自主意识和综合素质的提高等方面加强生物技术专业实验教学改革。以提高学生的科学思维能力、研究能力, 培养学生的探索精神、创新意识和创新能力为指导思想[5], 提出在实验教学中不应把学生培养成“操作工”, 而应培养他们的创造精神和创新意识, 培养学生设计实验、分析创新的能力, 努力使学生成为“设计分析师”的教学理念[6]。
2 安排课程体系
分层次, 分模块, 又相互衔接。
本课程的开设安排在系统的学完理论课程之后, 有专门编写的适合与农林类高校使用的《生物技术综合大实验教程》, 利用4周的时间集中进行实验教学。课程体系如下图1。该课程实行模块式课程体系, 包括核酸提取模块、基因克隆模块、基因杂交检测模块、生物工程下游技术模块。为学生构建清晰的理论专业知识和实验操作框架, 使学生认识每个独立实验在整个实验过程中所处的地位和作用[7]。主要突出各个模块 (知识单元) 相互间的关系, 使学生了解某一现象的原因结果与来龙去脉, 培养学生连续发展、系统分析的整体观念。而在同一模块内, 各小实验之间, 或者平行并列 (模块1) , 利于比较掌握;或者环环相扣 (模块2) , 突现生物技术实验的连续性;从模块1到4, 则是从简单到复杂, 既体现时空的渐进性, 也体现技术含量的渐进性;最后由4个模块共同完成一个产业化过程, 体现跨课程综合实验的整体性。
以上内容纵向呈模块, 横向成体系。例如实际实验中以抗除草剂BAR基因为主线, 将生物技术常用的实验技术连接起来。包括目的基因克隆、载体制备、聚合酶链式反应 (PCR) , 限制性内切酶酶切、DNA片段纯化、目的基因和载体连接、重组质粒转化、阳性克隆筛选、酶切图谱分析、蛋白质体外诱导表达、表达产物分离和纯化、DNA印迹 (Shouthern blot) 和蛋白质印迹 (Western blot) 等一系列实验。第一个实验得到的产物就是第二个实验所需的材料。四周实验连续完成, 一环扣一环, 使实验过程充满悬念和期望。学生通过本课程的学习, 既熟练地掌握了上游的核酸操作和分子克隆技术, 又系统地了解了下游蛋白质分离纯化鉴定的方法。以知识体系的形式易于学生掌握, 而不是填鸭式的给学生各种零散杂碎。
3 审查内容的实用性
与科研内容紧密相连, 实现了科研与教学双赢。
课程组将学术研究比较成熟的研究结果改造成符合实验教学要求和特点的综合性实验, 培养学生进行自主科研, 突出实验教学的实用价值。这样的内容安排才能更加体现将理论原理与操作技能相结合, 进而解决现实科研问题的目的性。尽一切努力拉近校内教学与社会现实之间的关系。使学生树立教学不会脱离实际, 学为所用, 学能所用的观念。
例如, 猕猴桃的分子育种是我国猕猴桃专家梁红的课题, 是我校的科研特色, 也是广东和平地区致富的主要产业。目前该地不仅成为我校生物技术专业的实践基地, 也是学生自主科研的重要项目来源:如猕猴桃表型聚类分析, 猕猴桃SSR分析, 猕猴桃性别决定及其分子机制等。其中的RNA提取, RT-PCR, 全长cDNA的获得等程序已经用于实验教学之中。
实践表明, 该教学模式可以形成有价值的科研成果, 有效避免教学实验资源的浪费;同时, 可以激发学生的学习与科研兴趣, 变被动学习为主动的求知与探索, 给学生的自主发展、创造性思维的培养和综合素质的提高提供较好条件。
4 在教学中培养学生的能力
给学生独立自主完成任务的空间;鼓励学生设计不同的方法, 达到殊途同归的目的;培养学生综合分析思维, 归纳推理的能力。
自主性。首先在做某个实验前, 允许学生自主的组织科研小组, 一般2～4人;然后每个小组分别独立的承当某系列实验中的一个模块, 如蛋白的垂直板电泳;同样再分配每个人承担一个实验中的某部分工作, 比如药品的配置、灌胶或上样等工作。这样每个同学在享受自主权的同时也增加了使命感, 督促他必须把自己的部分做好, 才能进行下面的工作, 人人做好了, 也才能最后有很好的结果。例如, 有一组同学灌胶时屡屡失败:漏胶了, 不凝固或EDMED加早了等等, 直到第4次终于成功了。表面上看这是失败, 但对他们来说更感欣慰, 毕竟他们的能力最终被承认了。尽管, 中间药品用完需要重新配置;时间不够需要利用午休;没饭吃了, 一个组员负责去校外买等等。这也正是团队精神的具体体现。
综合性。大实验中总是包含了不同层次的多个小实验, 这样做起来会觉得步骤复杂。学生必须心中有一条清晰的主线, 步步为营的做好每一个单元, 最后再综合的加以分析结果, 这样最后成功了知道经验在那些方面, 失败了也知道教训在哪个步骤。这里的综合性指实验内容的综合安排和实验结果的综合分析两层意义。可以培养学生合理安排工作和综合分析结果的能力。其中综合分析能力尤为重要, 避免只见树木不见森林, 或抱住大个头冬瓜, 丢了精品芝麻的做法。科学正确地分析才能得出科学正确的结论, 也为以后的工作指明方向;否则, 云里雾里乱作一通, 事倍功半。
设计性。做具体某个实验的时候, 充分鼓励学生自行设计, 达到殊途同归的目的。如抗生素浓度配比, 不同组可以配置不同浓度的母液, 只要同学明白, 不同浓度母液要使最后溶液浓度相同必须使用不同的 (与所配母液对应的) 母液量就可以。再例如组培时, 更可以让学生设计不同的培养基成分或更细到激素的不同浓度等, 最后让学生比较哪种配比最好。这样学生在做好自己的同时, 为了最后的比较也有兴趣去了解别人的做法。设计性还可以体现在学生对四周大实验内容如何自主分成小的单元模块来写实验报告方面。如大实验一般比较长, 三天完成一个实验, 那就得把三天的内容安排在一个报告里才比较合理。还有学生可以把类似的三个实验 (如RNA、DNA和质粒的提取) 放在一起, 再把同一天做的电泳成像结果和核酸含量测定结果也放进来, 几乎是一周的工作, 题目是三种核酸提取方法比较, 这就不失为一个很完善的综合性实验报告。
当然, 为突出我校应用型人才培养的特点, 充分培养学生的动手操作能力, 本实验室对学生在实验时间、实验仪器、试剂药品方面全部开放, 最终实现了实验内容的开放, 学生除完成必做实验外, 可以根据自己的想法和设计, 选择指导老师, 适当改变实验条件, 进行新的研究和探索。
5 论文报告
严格的科研论文式实验报告。
无论实验报告内容是如何设计分割的, 每个报告在形式上必须以科研论文形式, 包括摘要、引言、材料与方法、结果与分析、讨论和参考文献。需要更细到药品的计算、称量与溶解配置方法;还有结果中附图、计算和分析的过程;以及分析实验结果时与先人结果的比对等内容。例如有个同学在写简单的“酶活力测定”报告时, 查阅26篇资料, 把实验中每种药品的作用, 每个步骤的目的分析得清清楚楚;并且在得出结果时进行仔细地分析推理, 使得到的结论严密而合理。其严谨的治学态度一览无余。为他们即将进入毕业论文的研究工作打下正确的科学分析的基础。
6 “生物技术大实验教学模式”效果评价
本“生物技术大实验教学模式”形成过程符合教育部 “本科生教育质量与教学改革工程”中所要求的从设计质量 (课程体系的合理适用) 过程质量 (教学过程中独立、综合与设计性) 产品质量 (人才能力的形成) 这样的程序。在这个程序中, 任何一步都至关重要, 但任何合理的模式, 如果在执行过程中打折扣, 将达不到目的, 因此其中“过程质量”尤为重要。需要有严格而细化的实验教学实施方案。这种科学程序培养出来的学生从理论上应该具有系统分析问题的能力, 有独立操作的能力, 有正确科学的科研工作方法, 也有团结合作的态度。这就是能力的体现, 是对社会有用的人才的体现。我想这就是我们学校虽然名气不大, 但学生能得到“有动手能力”的评价的原因。我们也会不断地反省与改进, 培养出真正有能力的与时俱进的生物技术优秀人才。
摘要：本文介绍了“生物技术大实验教学模式”形成的步骤, 从设计质量到过程质量再到产品质量, 强调科学合理的模式形成过程对模式效应的重要性;并详细在课程体系、内容实用性、教学方法、论文报告方面探讨其突出能力培养的理念。
关键词：生物技术,实验教学,教学模式
参考文献
[1]许金华, 何淑雅, 刘四春, 虞佳, 周弟先, 策晓英, 文红波.生物技术专业实验课教学模式的探索和研究[J].山西医科大学学报, 2006, 8 (5) :534-536
[2]刘石泉, 龙立平, 雷存喜, 赵新民, 徐玲.生物技术自主设计性实验教学模式研究[J].2008, 15 (7) :99-101
[3]朱道立, 王康乐, 陈佩林, 马以桐, 蒋建国.生物实验课程教学模式与学习方式的研究[J].2008, 27 (2) :134-136
[4]王厚伟.《生物土程概论》实验教学创新模式探索[J].西北医学教育.2007, 15 (2) :283-285
[5]郑世英.生物技术专业实验教学模式探索[J].衡水学院学报, 2009, 11 (1) :109-111
[6]陈晓玲, 刘胜洪, 梁佳勇.生物技术实验教学与管理模式的实践与探索[J].陕西教育, 2009, (5) :48-49
《初中生物大实验》教案 篇3
关键词:生物工程大实验课程设置教学模式探索
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)05(b)-0179-02
生物工程被视为人类21世纪三大前沿学科之一,它包括基因工程、微生物工程、酶工程、细胞工程及生物制品等领域[1]。生物工程专业主要是培养掌握现代生物工程及产业化科学原理,具有扎实的专业基础知识与技能,能够进行生物工程产品生产、研制与开发以及工艺流程与工程设计等的高级工程技术人才[2]。当前,教育改革对高等院校提出了很多新的要求,就生物工程专业实验来说,作为一门实验性及应用性较强的学科,不仅要求培养的人才具有深厚的理论基础,还应具备较强的能够独立解决问题的能力,因此,生物工程专业建设过程中,如何规划与开设该专业的实验课程就成为一个非常重要的问题,尤其是如何建设能够体现生物工程专业特点与培养方向的专业综合性实验课程就更为迫切与关键。本文就我院生物工程专业生物工程大实验在实践教学中遇到的问题对该课程实验内容及教学模式进行了尝试性的探索。
1 生物工程大实验课程开设背景及意义
生物工程是以生物学的理论和技术为基础,结合化学工程、机械工程、信息工程等现代工程技术,定向地改造生物或其功能,创造新物种,大量生产生物有用代谢产物或发挥其独特生理功能的一门应用性技术[3]。生物工程产品的研制、技术开发都是由多个学科、多种技术的综合运用而完成的,产品的生产可能包含了微生物学、发酵工程、细胞工程、代谢工程、基因工程、酶工程、分离工程与生物分析、功能检测与评价等技术环节。生物工程又具有了综合性的特点。
传统的生物工程专业实验教学一般以课程为单位,采用固定学时、以单元操作为模块、以验证性实验为主体的教学模式,实验内容简单,相互融合较少;验证性实验较多,综合性、设计性、研究性实验较少;传统型、经典型实验较多,实用型、反映学科前沿的实验较少。这种以老师为主学生为辅的做法,使实验流于形式,效果较差,既不能调动学生学习的积极性和主动性,也不能体现生物工程实验的综合性特点,不利于学生综合应用所学理论与技术解决实际问题能力的培养,不利于学生对于生物工程知识与技术全面的了解与掌握。
生物工程大实验是依据生物产品生产过程的特点和流程,选择典型的生物工程产品为代表,在实验室中模拟实际的工艺流程进行生物产品的生产与开发。国内外许多高校的生物工程专业开设大实验都取得了良好效果,证明专业大实验的开设在理论课程学习和生产实践中真正起到了纽带作用,有利于提高学生的创新意识和研究能力,有利于提高学生的自主意识和综合素质。
2 生物工程大实验课程内容设置
基因工程、发酵工程、酶工程、微生物、生物制药和生物下游技术是我院生物工程专业的主干课程,教学内容以微生物发酵及相关制品为主,以动、植物细胞培养及相关制品为辅。我院生物工程专业设置较晚,在参照国内外院校生物工程综合实验课程设置的基础上,我们在生物工程专业2003级探索着开设了“生物工程大实验”课程,经过几年的实践教学改革,获得了较好的效果,但也存在着诸如实验基本操作单元重复过多、前沿学科内容偏少等问题。为此,结合我校建设国家特色生物工程专业之际,我们对生物工程专业各课程实验大纲和内容进行了重新制定。生物工程大实验开设哪些实验项目？如何组织实施才能达到预期的效果？针对这些问题我们通过对多家兄弟院校的走访、收集资料,组织教研室专业教师参与讨论,同时针对发酵工程、生物制药与生物分离工程三大理论专业课程设计系列综合性实验。为了便于学生进行实验,我们组织教研室相关人员编写了“生物工程大实验指”导,每一个综合性实验均以一个产品为主线,综合利用多种原理与技术方法完成实验过程,使实验力争涵盖上、中、下游完整的技术环节。
2.1 生物制药实验体系
本实验体系安排D-核糖發酵生产和红霉素发酵生产两个综合实验供学生选择。如以红色链霉菌作为生产菌株,模拟企业的生产工艺流程进行红霉素的发酵及提取,其过程包括:冷冻保藏菌种的活化和传代培养增加活性;摇瓶制备发酵种子;每个小组进行独立的摇瓶发酵,同时每个大组进行发酵罐发酵并实时监控;发酵液红霉素效价的测定;发酵液预处理及红霉素的提取与精制,得到一定纯度的成品红霉素。对实验的每个操作单元预先提供可替换的方案供学生选择,同时,学生可利用实验室现有设备设计新方案。该实验体系前后连续性强,学生从活化菌种到最后得到成品红霉素共需要时间10天左右。
2.2 酶制剂实验体系
产纤维素酶微生物在自然界广泛存在,菌种易于筛选,所以选择纤维素酶为代表,基本过程包括:产纤维素酶微生物的筛选及菌种的分离纯化;微生物发酵产纤维素酶及酶活测定;纤维素酶的纯化;纤维素酶的固定化。该实验体系基本贯穿酶工程本科教学的整个体系。
2.3 酿造酒实验体系
考虑到啤酒与其他三种酒的生产工艺区别较大,而且它是非蒸馏酒中销量最大的产品,同时考虑到发酵工艺学已有酒精酿造实验,所以该实验体系以啤酒酿造为主。内容包括:原料粉碎、蒸煮、糖化、麦汁过滤、酵母种子的培养、接种、发酵温度时间控制、检测残糖、酒精度及双乙酰等。由学生自己设计大麦、麦芽、酶、酒花的使用量,设计糖化条件、发酵温度、时间等操作条件。
2.4 基因工程实验体系
该实验紧紧围绕基因克隆展开,以教师已完成的葡聚糖酶基因克隆项目为基础设计实验体系。该实验体系引导学生利用生物信息学技术进行同源基因和保守区寻找,利用引物软件设计引物PCR扩增保守区,利用RACE技术及Tail-PCR基因步移技术扩增得到完整基因并进行表达。实验内容包括:基因的钓取、基因片段的获得、载体的制备、基因片段与载体的连接、重组DNA的鉴定、重组蛋白质的表达、SDS—PAGE分析所表达的蛋白质、琼脂糖凝胶电泳分析DNA和RNA分子等,各个实验过程紧密联系,组成了一个完整体系。
3 生物工程大实验体系的特色
3.1 与实际生产过程联系紧密
河南地处中原,近年来生物发酵制品快速发展,分布着众多规模较大的生物制品企业如安阳九州药业有限责任公司的红霉素发酵制品、河南省宋河酒业股份有限公司的酿酒及河三门峡市酶制剂厂等。所以依托地区优势,选择的抗生素实验体系和酿造酒实验体系分别来自于本专业的实践教学基地安阳九州药业、新乡航空啤酒和宋河酒业。工艺流程与企业大规模生产过程基本一致,具有模拟生产的性质。学生参观了企业的实际生产过程,再通过该实验体系的训练,使学生不再局限于书本上的理论知识,基本掌握了相关制品的生产过程,在教学和就业中真正起到了桥梁纽带的作用。
3.2 科研促进教学
高校作为培养创新型人才的主阵地,始终离不开科研的支撑。同样,高等教育的目的是培养学生特别是本科学生的创新精神和实践能力,而科研正是培养这两种能力的最佳手段。因此,科研如何促进教学、反哺教学、体现其教学功能也是我们设计该实验系列所考虑的一个重要的问题。生物工程大实验中生物制药实验体系和基因工程实验体系直接来源于我系相关的科研项目,实验所用菌株及相关工艺均为我系科研成果。
3.3 学生自主设计性内容增多
实验教学过程中,为充分调动学生的主观能动性,老师引导学生自主设计产品工艺流程及工艺参数,提高学生的创新能力。如酶制剂实验体系中,学生可自主选择菌种筛选方法、分离纯化方案和酶固定化技术等。生物制药体系中,学生可根据自己的工艺条件选择接种量、培养基组成、发酵过程的控制方案,甚至有的学生结合毕业设计提出的响应面实验结果进行发酵培养基组成的优化。不把学生的最后产品产量高低作为实验成功与否的唯一标准,而是更加注重学生的实验思路、实验过程、数据分析及控制方案、实验结果分析。
3.4 综合性强
实验内容的设置上,以生物工程产品为纽带,融会了微生物学、发酵工程、酶工程和基因工程等多门课程的不同知识点。以发酵工程为主线,使学生在微生物基本实验操作、发酵工艺控制和检测及生物下游技术等方面得到全面的、系统的锻炼。通过大实验体系建立起了绝大多数专业课程的内在联系,整个实验体系覆盖面宽,综合型强。完善了生物工程实验课程体系的优化整合,同时也增强了学生实践动手能力和综合解决问题的能力。
4 生物工程大实验教学模式探索
生物工程大实验教学模式的实施一直是一个难题,我们在对传统生物工程专业实验内容进行优化整合的基础上,调整教学管理模式,以开放式实验教学模式进行综合研究型实验。
4.1 调整教学管理模式,实行开放式实验教学
生物工程大实验的每个体系必须连续完成,这类实验大多是综合性大实验,为了让学生有充足的和可自行支配的实验时间,实行了开放式教学[4～5],即实验室开放、实验内容开放、实验时间开放、教学管理手段开放。生物工程大实验课程安排在四年级上学期,采用集中排课连续进行的授课方式,使学生可以综合应用已学的理论与技术知识完成实验。在这一时间段内,实验室全天开放,学生可自行调配时间到实验室进行实验。
在实验期间,必须做到任何时候有相关的教师指导学生的实验,保证学生的安全与仪器的正常运转。可以让学生参与到实验的教学管理工作中来,比如让专业基础扎实、动手能力强的学生学会一些仪器的使用,在实验过程中教会其他学生,这样既能较好的培养学生的管理能力,为今后从事的工作打下基础;又能减轻教师的工作量,这是一个很关键的环节,可在很大程度上相应增加实验队伍,从整体上减轻这类生物综合大实验时间紧、工作量大的问题。
4.2 实验实施
一般4～5名同学组成一个研究小组,10名同学组成一个大组,学生先选择自己的研究题目,然后由学生根据实验指导查阅文献资料,选择实验方案及检测方法,设计实验步骤。相关教师对学生提出的方案进行认真的审阅并提出修改意见,由学生进行修改后才能开始实验。实验过程对一些学生无法解决的问题,首先启发学生让他们查阅资料去寻求答案,难以解决的困难可在教师的帮助下解决。实验时间安排在大四课程相对较少的第七学期,以课余时间为主。对于一些实验方案科学合理、实验内容多及实验结果好的题目,鼓励学生书写论文,由教师修改后投稿。这种做法极大地激发了学生的实验热情,同时也激起了学生对所学专业的热爱,增强学生成就感及对专业能力的自信心。
4.3 课程成绩评定
作为一门课程,生物工程大实验要与一般的课程有所不同,成绩的评定要增加平时成绩的比重,不能以实验结果好坏作为唯一评定标准,还要结合实验设计路线及方法合理性、新颖性等综合给出评定。我们从以下几个方面给出实验考核结果:平时成绩30%,包括教师对学生的考勤,做实验的态度和水平,动手能力;实验成绩50%,主要包括了实验报告和实验内容,实验设计等方面;考试卷面成绩占20％,采用闭卷方式,题目均为实验项目中涉及的内容,主要考察学生的实验理论基础是否扎实,在实验中是否独立完成、是否认真分析实验结果等。
5 结语
生物工程大实验在我院实施以来,经过几年的不断摸索与尝试,我们基本形成了一套比较稳定的生物工程专业实验体系,在教学中取得了较好的效果。能够充分发挥学生的主观能动性,加强学生基础和综合实验技能的培养,培养学生的创造性思维能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。改变了过去学生认为大学四年没有学到东西的“感觉”。实验教学是实现创新人才培养目标的重要教学环节,实验教学水平的高低,直接影响培养学生的质量。生物工程大实验作为生物工程专业的主要专业综合性实验课,在課程体系建设中占据着相当重要的地位[6]。我们应根据当前生物工程产业发展面临的严峻形势,对其内容设置及教学模式进行不断的改进和完善,加强高校之间的合作与交流,通过深入分析实验教学中存在的问题,不断深化教学改革,加大仪器设备投入和师资队伍,构建起了符合现代生物工程技术人才培养需要的实验教学体系,培养创新性人才。
参考文献
[1] 赵玉凤,程波,喻发全,等.以就业为导向的生物工程专业综合实验教学探索[J]．实验室科学,2007(5):17～18.
[2] Riley M R.Introducing Journal of Biological Engineering[J].Journal of Biological Engineering,2007,1:1.
[3]Endy D.Foundations for engineering biology.Nature,2005,438:449～454.
[4] 刘胜贵,付明,张俭.生物工程大实验教学模式探索[J].实验技术与管理,2007,24(2):126～128.
[5] 赵玉巧,钱志刚.生物工程专业实验教学改革探讨[J].实验科学与技术,2006,6:51～53.
《初中生物大实验》教案 篇4
基于生物学科本身的特点,初中教学中应该将实验纳入教学体系中,在学生接触生物学的初期,就奠定他们的生物实验基础,这为学生日后的学习以及探求更高层次的生物知识,都会有所助力。目前初中教育工作者必须要认清这一点,积极使用生物实验教学法,将学科中抽象、生涩、难懂的知识更加直观、生动、简单的表现的出来,提升学生实践学习能力的同时,也会大幅度提升生物教学质量。
1实验教学法概述
实验教学法是充分借助各种实验器材、药品试剂、以及各种仪器,在循序实验要求的前提下,对生物问题进行分析和探究,在这个过程中教师给予学生充分指导,帮助学生顺利完成造作。这种方式是迅速提升学生操作能力以及实践能力的有效方式。同时能够最大限度的提升学生的生物综合素质以及学习兴趣,并快速进入到新知识的学习中,实验教学法一般分为演示实习、课堂实验以及分组实验几个方面,在这其中需要教师帮忙操作的是演示实验,而学生主要是要仔细观察这些实验过程,并学习教师的实验操作方法,掌握其中的要点,这对于学生实验操作能力效果非常显著,这也要求教师的演示实验水平很高,要有丰富的经验,否则学生在观察实验的过程中就会对实验产生偏差,进而得出错误的实验结论。课堂实验是侧重于对某些知识点的验证而进行的实验,重视的不是实验过程而是实验结论。分组实验主要是让学生操作实验,获得实验经历,锻炼实验能力的。课外实验是让学生在课下自主完成的实验,可以是在教师的指导下完成,也可以是在家长的帮助下完成,主要是为了锻炼和培养学生的自主学习能力。
《初中生物大实验》教案 篇5
在以往的教学中,通常把食品微生物检验实验融合在食品微生物实验中,使得检验实验分散,实验体系不完整,学生无法总体把握食品微生物检验的标准流程和技术;也由于食品微生物实验的课时限制,无法涵盖食品微生物检验的较新方法,这在一定程度上使学生不能及时了解和掌握食品检测的先进发展趋势[4]。因此为更好使学生完整、准确掌握食品微生物检测的基本技能;更好地了解先进的食品微生物检测技术、手段和发展趋势[5],在食品微生物理论课和食品微生物实验课的基础上增设食品微生物检验综合大实验显得非常必要[6]。因此为了全面提升学生的综合实验技能,为都市型现代农业提供具有农产品和食品分析检测、食品安全控制与食品质量管理能力的复合型应用人才,我院食品安全与质量工程专业开设了食品微生物检验综合大实验,并进行了精心的实施和探索,取得了良好的效果。
1 综合大实验实施方案
1.1 实施要求
1.1.1 实验室条件的准备
综合性大实验和普通微生物实验有很大的区别,完全由学生自主设计和完成,有可能单独使用平时未使用的仪器设备,例如高压灭菌锅、生物安全柜等。并且整个实验在集中几天完成多个检测项目,几个班同时开展实验。因此,不管是从实验室的布局,实验设备的准备,以及实验材料、试剂等方面,要做好充分的准备。例如根据所检测样品的数量和项目,订购实验所需的培养基、生化鉴定试剂等。估算订购所用的锥形瓶、试管、小导管、手术剪刀、均质袋等耗材,订购所需的检测样品等。与此同时要提供一定的经费购买所需的实验试剂、耗材、保证实验的顺利进行。
1.1.2 学生知识框架的准备
食品微生物检验综合大实验是在完成食品微生物学的基础上进行的,要求学生具备扎实的微生物学及食品微生物的理论知识、较熟练的操作技能,例如,微生物的基本形态和功能,显微技术,无菌操作,基本的染色技术,培养基的制备和灭菌技术,菌种的分离纯化和保藏技术等。因此为保证学生独立完成综合大实验并取得良好的效果,学生必须进行相关的知识的贮备,并完成相应的知识体系。
1.1.3 教学内容的选择
此综合大实验中安排在小学期,集中一个教学周完成。各个实验任务能否如期完成,取决于选题是否恰当,难易是否合适。为使学生总体把握食品微生物检测的标准操作流程和规范技术,为达到既锻炼学生实际动手操作能力,又保证学生在规定的时间完成实验任务,同时又考虑学时和学生观察结果的需要,以及实验室条件和实验经费的问题。主要选择了食品企业和检验机构关注的常规项目:菌落总数的测定、大肠菌群计数总数、霉菌和酵母计数、金黄色葡萄球菌检验、沙门氏检验;检测项目均按照国标GB/T 4789的2010版进行[7,8]。
1.2实施步骤
1.2.1教学计划安排
综合大实验国标中微生物的检测方法,每个检测项目的完成都需要2~4天,而金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的检测整个流程需要5天,所以,在一个教学周内要把五个实验完整有序地进行,需要精心的准备和安排。
我们根据样品的性质,将样品分成了乳制品、肉制品、蛋制品、糕点类、果汁类等,分别对不同的样品确定不同的检测项目,将分散的检测项目有机地结合成系统连贯的大实验[9,10]安排如下:
1.2.2实验前的准备
开课之初,让学生首先明确综合大实验开设的目的、在食品质量与安全专业知识体系中的位置和作用[11]检验综合大实验在今后工作中的实际应用价值,使学生充分认识综合大实验课的重要性,让学生从心理上感兴趣并重视。
综合大实验课前两周,将实验所涉及国标告知学生,学生查找,预习内容。在常见的检验大类中,学生自行选择自己要检验的样品,查找自己所检样品的国家卫生标准,采样方法,并计算所需的实验物品,统一报给实验教师,教师统一购买[12,13]。
进一步审查实验预习报告和方案,提出修改意见,并在前一周组织讨论,解答学生的疑问和存在的主要问题。
1.2.3实验进行中人,物,时间和实验效果的课堂控制
实验的课堂控制,主要从人、物、时间和实验效果的控制四个方面入手。这四个方面也是递进式的,每个方面的良好控制都将正向促进实现良好的实验效果。
(1)人员方面:主要是将原来的大组分成三人一小组,并合并六人为一大组,每个小组和大组都有组长。每个小组为一个基本单位,完成自己的实验任务[14]。每个小组的实验任务不同。保证每个学生都有积极参与实验的机会,也有组员之间的合作。
(2)物的方面:主要涉及实验耗材、玻璃器皿等方面的分配。在人员分组完成的情况下将实验物品根据学生预算分发给各个小组,并由组长签字领用。这样从一定程度上保证实验物品能够正常合理使用和降低耗损率,并树立学生对自己的实验物品和实验结果负责的观念。
(3)时间的安排和控制:由于实验是集中五天一个教学周完成,而大部分的实验周期需要4~5天的时间,时间上不允许做完一个实验观察过结果后,再开始一个新的检验项目,所以时间上的安排和控制显的非常重要。第1天和第2天的准备工作,第3天和第4天的后续检验实验,都要完全按照实验安排进行,否则很有可能第5天有些检验项目观察不到结果。
(4)实验效果的控制:本综合大实验的主要目的是通过学生完成国标的整个流程操作过程[15],明确各个检验项目点的具体操作,强化培养无菌操作的观念,培养学生将多个知识点综合运用全面分析实验中的问题,进而巩固所学知识,并将之转化为能力。所以,重点在于控制各个具体环节的操作步骤,例如:取样,均质,培养基制备,梯度稀释,倾倒平板,实验结果的观察,实验报告的书写等环节。
1.2.4 考评方式
综合大实验,主要考评方式是通过实验预习报告,完成实验的态度,出勤情况,实验中各个环节的操作掌握,实验报告的书写,实验结果的分析,实验中遇到问题的解决,学生卫生值日等方面,逐一给出评分[16],并综合评判实验结果给出最终成绩,把单一的由实验结果考评,分散到各个实验操作过程中进行综合考评。
2 实验实施效果
2.1 学生学习积极主动性增强
综合大实验,从实验的初始采样,实验过程设计,操作步骤和报告都由学生自主完成,充分调动了学生的积极性和主动性,激发了学生学习的主观能动性,达到了学生自主探索知识的目的。
2.2 文献检索能力得到有效锻炼
学生自己查找国标方法,查找样品取样方法及不同食品的卫生标准等,锻炼了学生检索文献的能力。通过实验报告的书写,培养了学生的科研思维能力。
2.3 实验技能得到明显提高
学生通过自主学习,无论是从样品的采集、处理,培养基的制备,以及实验结果的观察、记录与处理,实验物品后期的无害化处理等实验技能都得到明显的提高。
2.4 培养学生爱岗敬业精神,严谨的工作态度
通过初期预习实验,查找相关资料的严格考评,实验中学生出勤的严格管理,检验过程中对样品制备、处理、检验各个操作步骤严格的要求,培养了学生爱岗敬业的精神和严谨的科学作风。
3 实验实施中存在的问题
3.1 经费问题
由于实验是第一次开设,试剂、玻仪、均质袋等耗材都需要资金投入,按学时量拨付的经费不能满足实验的需求。另外从严格按照国标的要求,实验室条件也需要进行进一步改善。
3.2 实验课时量问题
虽然综合大实验集中一个教学周完成,但是微生物的培养和后续的发酵以及鉴定都需要很长的时间,尽管大实验经过周密的安排和计划,但是在整个实验中还会因实验项目安排过于紧密,多个实验项目穿插进行,而发生实验漏项和操作错误。
3.3 实验指导问题
整个实验中,学生要接触很多实验器材,有的是第一次接触,需要教师逐一指导;有的实验物品有潜在的危险性,例如高压灭菌锅等,需要教师时刻关注仪器的状态;实际操作过程中学生会遇到国标中未涉及的问题,需要教师及时的解答和解决。所以30个学生一个指导教师,数量明显不足。
4 今后实验优化建议
4.1 增加实验指导教师
需要增加实验指导教师,两大组学生配备一名指导教师,以便实验课堂中及时解决问题,控制和管理课堂秩序。
4.2 加强学生实验管理
强化学生实验室里行为规范,从实验服的穿着、物品称量、实验物品的放置,实验室规章制度的教育和遵守,保障实验安全顺利进行。
4.3 适当增加课时量
综合大实验安排在小学期,小学期前一周是考试周,学生没有充足的实验预习和准备实验内容。综合大实验包括五个实验,实验工作量很大,适当增加课时量可以保证学生对实验内容的充分了解,实验过程更加有序。
5 结束语
综合大实验是在食品微生物实验的基础上开展的,将以往分散的检验实验融会贯通,选择了食品企业和检验机构主要关注的检测项目为实验内容,以国标为基本方法。实施过程中采用从人员、实验物品、时间管理和实验效果几个方面安排和控制,充分调动了学生的自主学习能力,实验取得了满意的效果,培养了学生的严谨作风、科学态度,学生的实验操作技能有了很大提高,受到师生的好评。
摘要：食品微生物是综合性和实践性很强的学科,食品微生物检验综合大实验的开设很好弥补和完善了食品微生物实验课的内容。食品微生物综合大实验开设的探索和尝试,获得了良好的效果。文章论述了食品微生物综合大实验开设的必要性,对实验实施方案,实施过程,实验效果和实施中存在的不足进行了总结和分析,并提出实验改进方案,为进一步实践提供借鉴。