基于能力培養(yǎng)的“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課教學(xué)改革

韓淑梅 陳琳 馬炳南 朱麗萍 王嬙

[摘 要] 高校“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課程的開設(shè)對學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)具有指導(dǎo)意義。文章對貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課程設(shè)置做了簡介，分析了該課程開展的基本情況及存在的問題，并針對目前實(shí)驗(yàn)課程開展的現(xiàn)狀提出了相應(yīng)對策。經(jīng)改革后的“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課程有助于鞏固學(xué)生對以往知識的理解，激發(fā)科研熱情，也可為其他學(xué)校專業(yè)發(fā)展和學(xué)生培養(yǎng)提供參考。

[關(guān)鍵詞] 生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;能力培養(yǎng)

[基金項(xiàng)目] 2017年度貴州大學(xué)省級本科教學(xué)工程項(xiàng)目“植物系統(tǒng)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和體系改革”（2017520007）

[作者簡介] 韓淑梅（1988—），女，新疆昌吉人，理學(xué)碩士，貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)橹参镞z傳學(xué);王 嬙（1982—），女，貴州貴陽人，理學(xué)碩士，貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院高級實(shí)驗(yàn)師（通信作者），研究方向?yàn)閼?yīng)用微生物學(xué)。

[中圖分類號] G642? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）26-0253-02? ? [收稿日期] 2020-05-12

大學(xué)生創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力的培養(yǎng)一直是高校教育者的重要任務(wù)之一[1]。高?！吧锟茖W(xué)大實(shí)驗(yàn)”課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)性實(shí)驗(yàn)課，它考查學(xué)生對理論知識的綜合應(yīng)用情況，鞏固學(xué)生對課本理論知識的綜合理解，同時(shí)提高實(shí)踐操作能力。因此，“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課在教育教學(xué)中具有重要的意義。在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的過程中，教師不僅要教授學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能，更要注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力[2]。除此之外，這門課還在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)科研熱情，為今后的學(xué)習(xí)和科研奠定基礎(chǔ)。

貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院開設(shè)的“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課程，面向生物科學(xué)專業(yè)三年級學(xué)生開設(shè)，共2個(gè)學(xué)分，32個(gè)學(xué)時(shí)，6個(gè)實(shí)驗(yàn)，以本科一二年級相關(guān)課程的理論知識與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為基礎(chǔ)，開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)兩類，均為獨(dú)立固定的實(shí)驗(yàn)方案。

一、課程運(yùn)行現(xiàn)狀及存在的問題

在實(shí)驗(yàn)開展過程中，發(fā)現(xiàn)以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生各方面能力的提高差強(qiáng)人意，存在以下幾方面原因：

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱固定

“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課教學(xué)大綱要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行固定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)多為驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，即使是綜合性實(shí)驗(yàn)也缺乏創(chuàng)新性，與前沿科學(xué)銜接不緊密，與其他學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)也沒有體現(xiàn)出來，此種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僅能對學(xué)生固定的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行培訓(xùn)，無法讓學(xué)生形成獨(dú)立思考、解決問題等綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

2.時(shí)間安排不合理

根據(jù)學(xué)校課程安排，每節(jié)實(shí)驗(yàn)課普遍是4個(gè)小時(shí)的時(shí)間，對于綜合性實(shí)驗(yàn)來說，時(shí)間根本不夠。上課的學(xué)生人數(shù)在50人左右，儀器設(shè)備使用緊張，短時(shí)間內(nèi)無法完成綜合性實(shí)驗(yàn)，也無法達(dá)成既定的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

3.評價(jià)體系不完善

以往的“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課教學(xué)評價(jià)體系以平時(shí)表現(xiàn)加實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，實(shí)驗(yàn)報(bào)告以小組為單位提交，必然會有學(xué)生對他人產(chǎn)生依賴心理，所以實(shí)驗(yàn)報(bào)告并不能全面反映每個(gè)學(xué)生真實(shí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

二、“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課教學(xué)模式改革

面對人才培養(yǎng)過程中實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置不合理的情況，有必要對“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課程進(jìn)行優(yōu)化改革，凸顯對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，基于以上分析，對“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課程的開設(shè)提出以下幾點(diǎn)建議：

1.改變教學(xué)思想，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性

為避免學(xué)生受到固定教學(xué)大綱的束縛，并考慮到學(xué)生對多種實(shí)驗(yàn)技能的需求，“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課的各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間要加強(qiáng)連貫性和系統(tǒng)性，精簡驗(yàn)證基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，多加入一些設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這不僅有利于學(xué)生整合所學(xué)的基礎(chǔ)知識，還能使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中變被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

在教學(xué)中注重生物科學(xué)的原理和應(yīng)用，適當(dāng)引入前沿科學(xué)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)課程開始之前，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)整體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[3]，通過查找資料寫出自己的實(shí)驗(yàn)方案及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟，利用開放實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的試劑等用具，使學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中來，熟悉各個(gè)環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2.合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，發(fā)揮學(xué)生的主體性

以往的“生物科學(xué)大實(shí)驗(yàn)”課程內(nèi)容分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，其中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要對所學(xué)知識進(jìn)行驗(yàn)證及部分基本實(shí)驗(yàn)技能的練習(xí)[4]。這種類型的實(shí)驗(yàn)基本能在3～4小時(shí)內(nèi)完成，可安排在正常教學(xué)時(shí)間內(nèi)。而綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是學(xué)生在一定的知識基礎(chǔ)上，運(yùn)用一門或多門課程知識、技能進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實(shí)驗(yàn)[5]，此類實(shí)驗(yàn)需要較長的時(shí)間才能完成，因此，建議將此類型實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)階段進(jìn)行：（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段。學(xué)生根據(jù)確定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃鸭嚓P(guān)文獻(xiàn)資料，寫出詳細(xì)的、可操作的實(shí)驗(yàn)方案提交給老師審核與修改，要求一周內(nèi)完成。（2）對于已經(jīng)確定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備以及前處理，實(shí)驗(yàn)過程中的時(shí)間安排由學(xué)生自行決定，此部分計(jì)劃2周內(nèi)完成。（3）實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段。選擇統(tǒng)一時(shí)間讓學(xué)生對每個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)中遇到的問題及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)討論，計(jì)劃一周內(nèi)完成。此種安排不僅能緩解實(shí)驗(yàn)時(shí)間緊張的問題，還能最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的科研熱情。

3.優(yōu)化課程考查模式，提高學(xué)習(xí)成效

以往實(shí)驗(yàn)課的評價(jià)方式無法對每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行有效評估。通過對評價(jià)方式的改革，以平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及考試成績3種方式共同評估，以學(xué)生的到課率，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況及對待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度作為平時(shí)成績的考核方式;以實(shí)驗(yàn)報(bào)告評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包含實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等方面;考試成績以口述形式考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟的理解情況。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式革新對學(xué)生能力培養(yǎng)

1.對實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

通過對實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，由于實(shí)驗(yàn)類型中既有設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)又有綜合性實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生對實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行分析，結(jié)合文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)可行的、科學(xué)的、合理的實(shí)驗(yàn)方案;此外，還需要結(jié)合課程時(shí)間、工作量等因素進(jìn)行評價(jià)衡量。與以往的實(shí)驗(yàn)相比，此種教學(xué)模式更能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新思維能力[6]。

2.鍛煉綜合運(yùn)用能力

此次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革將多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化組合，將多個(gè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)整合在一起，增加了實(shí)驗(yàn)的難度;而多種實(shí)驗(yàn)方法的運(yùn)用在提高實(shí)驗(yàn)效率、加深理解相關(guān)知識的同時(shí)，也使學(xué)生進(jìn)一步了解了不同實(shí)驗(yàn)方法的適用范圍，對他們在今后科研工作中合理選用實(shí)驗(yàn)方法起到重要的指導(dǎo)作用[7]。

3.對團(tuán)結(jié)合作能力的培養(yǎng)

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一般以小組為單位，每個(gè)小組5～6人。小組長要根據(jù)組員的不同特點(diǎn)及空閑時(shí)間安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，組員之間要相互配合，共同完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這對學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力具有一定的提高作用。

參考文獻(xiàn)

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Teaching Reform of Bioscience Experiment Course Based on Ability Training

HAN Shu-mei，CHEN Lin，MA Bing-nan，ZHU Li-ping，WANG Qiang

（College of Life Science，Guangzhou University，Guiyang，Guizhou 550025，China）

Abstract：Bioscience Experiment in colleges and universities has significance for the cultivation of students' practical ability，innovation ability and teamwork ability.This paper gives a brief introduction to the course on Bioscience Experiment in the College of Life Science，Guizhou University，analyzes the basic situation and existing problems of the course，and proposes corresponding countermeasures according to the current status of the experiment course.The reformed course on Bioscience Experiment helps to consolidate students' understanding of previous knowledge，stimulates enthusiasm for scientific research and can also provide references for professional development and student training in other schools.

Key words：Bioscience Experiment;teaching reform;ability training