王云，王順昌，羅勛

（淮南師范學院 生命科學系，安徽 淮南 232001）

地方本科高校生物學實驗模塊教學初探
——以淮南師范學院生命科學系為例

王云，王順昌，羅勛

（淮南師范學院 生命科學系，安徽 淮南 232001）

通過總結(jié)地方本科高校在生物學實驗教學改革中獲得的一些成功經(jīng)驗，針對模塊實驗教學中存在的問題，對不同實驗模塊的性質(zhì)和作用進行了分析和探討。根據(jù)實驗教學的不同層次和模塊，提出改進教學方法，提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)合格生物學專業(yè)人才的對策。

地方高校；生物學；實驗模塊；教學改革

進行模塊實驗教學，可以使學生的學習更有目標性、創(chuàng)新性和自主性，可以充分調(diào)動積極性，提高學習效率，還對培養(yǎng)學生獨立思考和勇于創(chuàng)新的精神大有裨益。然而，模塊實驗教學在實施過程中也會碰到一些問題，需要根據(jù)具體情況分析解決。地方性本科高校倚重應用型人才的培養(yǎng)，在生物學相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中也將越發(fā)注重對學生實際動手能力的鍛煉。本文以淮南師范學院生命科學系近幾年在實驗教學改革中的探索和實踐為例，就生物學實驗模塊教學體系在地方本科院校中的實際應用進行初步探討。

1 國內(nèi)部分重點高校的做法

中山大學在 “通過實驗和研究推動科學發(fā)展”的觀念指導下，開創(chuàng)了“開放式、研究性”的實驗教學模式，將實驗教學劃分為三個板塊：一是指定性的基本技能訓練實驗，二是指定性的綜合實驗，三是學生獨立設(shè)計的創(chuàng)新性實驗。另外還在學期末安排一次研究性課堂討論（實驗論文的陳述與答辯）。此類實驗教學模式將研究性實驗教學與研究性學習緊密地結(jié)合，大大提升了素質(zhì)教育的內(nèi)涵[1]。換言之，新時代的生物學教學理念彰顯了以學生為本的思想。

浙江大學將模塊教學應用于動物科學專業(yè)實驗教學中，把本專業(yè)的實驗教學分成動物營養(yǎng)與飼料科學、遺傳育種、動物生產(chǎn)、動物食品加工和獸醫(yī)防疫等五個模塊，又將每個實驗模塊教學分成基本能力和綜合探索兩個層次，以實現(xiàn)現(xiàn)代綜合教學的目的[2]。上海師范大學探討了綜合性生物技術(shù)大實驗的教學改革模式，摸索出一條產(chǎn)學研相結(jié)合的新途徑來進行專業(yè)實驗課程建設(shè)[3]。

由于實驗模塊教學對學生的基本素質(zhì)要求較高，對實驗指導教師的教學能力也要求頗高，另外，實驗室條件也是重要的制約因素。因此，在地方院校開展實驗模塊教學，既要學習和借鑒重點高校的做法，又要根據(jù)自身條件來合理安排實驗模塊的內(nèi)容。

2 新形勢下淮南師范學院生物學實驗模塊教學的做法

淮南師范學院生命科學系現(xiàn)有生物科學師范本科專業(yè)和生物技術(shù)、生物工程、園林3個非師范本科專業(yè)。為實現(xiàn)地方應用型大學人才培養(yǎng)的目標，本系充分發(fā)揮科研優(yōu)勢，不斷推進“學科—專業(yè)一體化”建設(shè)，對創(chuàng)新性實驗教學內(nèi)容和方式進行了深入探索。

2.1 “三個層次、四個模塊、一個結(jié)合”的本科生實驗教學體系

實驗教學必須服務于基本技能培養(yǎng)和分析解決問題的能力，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)離不開實驗實踐教學。為達到上述目標，需要提高實驗實踐教學比例。實驗中心以加強對學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，計劃實施“三個層次、四個模塊、一個結(jié)合”的本科生實驗教學體系，即：基礎(chǔ)性實驗、綜合提高性實驗、研究創(chuàng)新性實驗三個層次；基礎(chǔ)實驗模塊、綜合實驗技術(shù)模塊、中學生物實驗設(shè)計模塊（生物科學師范專業(yè)）和研究創(chuàng)新型實驗模塊四個模塊；以實驗教學和科研訓練相結(jié)合為主線貫穿整個實驗教學全過程。實驗教學內(nèi)容分為四個模塊：第一個模塊為基礎(chǔ)實驗，開設(shè)驗證性實驗，培養(yǎng)基本操作能力，包括動物學、植物學、人體組織與解剖學、動物生理學、植物生理學、微生物學、遺傳學和基礎(chǔ)生物化學實驗，每門課時限定在36學時，共288課時，12學分；第二個模塊為綜合實驗技術(shù)，內(nèi)容包括儀器原理與應用、蛋白質(zhì)純化與分析、DNA重組技術(shù)與應用三個子模塊，每個子模塊由3-4個相互聯(lián)系的實驗構(gòu)成，共72學時，3個學分，為必選模塊；第三個模塊為中學生物實驗設(shè)計，36學時，1.5學分，為開放實驗模塊，旨在培養(yǎng)師范生技能；第四個模塊為研究創(chuàng)新型實驗，由生物體的結(jié)構(gòu)、細胞的結(jié)構(gòu)與功能、生命活動的調(diào)節(jié)、生物的遺傳與變異等子模塊構(gòu)成，為動態(tài)實驗教學內(nèi)容，每個子模塊48學時，可以任選3模塊實驗，修滿6個學分，研究創(chuàng)新型實驗模塊，并逐步實現(xiàn)開放式管理。以上總計540學時，共22.5個學分。

2.2 實驗中心的師資力量、儀器設(shè)備與實習基地保障

實驗中心負責實驗課教學和實驗室管理，實驗中心的實驗教學資源實現(xiàn)學科共享，實驗儀器設(shè)備、實驗耗材統(tǒng)一購買和調(diào)配使用。實驗教學師資隊伍由三個層次的人員構(gòu)成，即實驗教學課程負責人、實驗教學主講教師、實驗技術(shù)人員。建立實驗項目庫，實現(xiàn)實驗項目動態(tài)管理，嚴格實驗開出記錄等信息填報工作。實驗中心承擔生物學各專業(yè)的專業(yè)實驗教學任務，設(shè)置生物化學、動物學、植物學、細胞生物學等專業(yè)實驗室36個，現(xiàn)有實驗室用房3300平方米，儀器設(shè)備總值500余萬元，實驗教學體系日趨完善，可以開設(shè)專業(yè)所有實驗教學內(nèi)容，并初步具有開設(shè)生物綜合大實驗的能力。

淮南師范學院生命科學系自成立以來，專業(yè)實踐教學得到發(fā)展，先后建立了岳西鷂落坪、淮南農(nóng)科所、舜耕山、八公山、上窯、焦崗湖等生態(tài)實習基地，在校內(nèi)建立了啤酒生產(chǎn)教學和綜合生物技術(shù)實驗室等實習基地。不僅使得專業(yè)實習得到拓展，同時也為開展遺傳學、生態(tài)學與生物工程等方向的研究創(chuàng)新型實驗模塊提供了研究場所。

2.3 將科研訓練與研究創(chuàng)新型實驗模塊有機結(jié)合

該系利用科研項目層次較高，數(shù)量較多的優(yōu)勢，不斷吸納優(yōu)秀的本科生進入實驗室跟隨指導教師進行科研訓練，并且取得了較好的效果。三年來，本系學生獲校級科研立項22項，在2009年和2011年省級“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術(shù)科技作品競賽中兩次榮獲二等獎，在專業(yè)學術(shù)期刊上發(fā)表論文20余篇，其中SCI或EI收錄的有12篇。有了項目的依托和科研訓練的積累，學生更有信心和能力完成研究創(chuàng)新型實驗模塊的學習任務。

2.4 持續(xù)提升基礎(chǔ)實驗模塊教學質(zhì)量

進入21世紀，生命科學各領(lǐng)域快速發(fā)展，素質(zhì)教育的必要性日益凸顯，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力成為重點。然而，注重學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的同時，絕不能忽視和削弱基本專業(yè)能力的訓練。在進行模塊實驗教學的過程中，基礎(chǔ)實驗模塊教學質(zhì)量必須得有保障，否則，研究創(chuàng)新型實驗模塊教學將會是無源之水，無本之末。所謂的基礎(chǔ)實驗模塊，80%以上做的是驗證性實驗。驗證性實驗是一種推理、判斷在前，實驗驗證在后的教學方法[8]。因此，我系不斷在提升基礎(chǔ)實驗教學質(zhì)量上下功夫，發(fā)揮基礎(chǔ)實驗教學在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才中的特有功能，提高基礎(chǔ)實驗課程的系統(tǒng)性，使整個課程成為有機的整體，學生在學習過程中能體會到其中的脈絡聯(lián)系，加深對實驗內(nèi)容的理解。在技能上，強化顯微鏡的正確使用以及動物學、微生物學、植物學、生物化學、生理學、細胞學等基本實驗技術(shù)，為研究創(chuàng)新型實驗模塊夯實基礎(chǔ)。

3 存在的問題與對策

3.1 師生需共同努力以適應模塊教學

淮南師范學院生命科學系系一直重視實驗教學，在基礎(chǔ)實驗模塊和中學生物實驗設(shè)計模塊方面一直做得較好。在已經(jīng)開設(shè)的綜合性、設(shè)計性實驗教學環(huán)節(jié)中總體情況也較好。2010年12月，對該系生物科學專業(yè)全體大三和大四學生 （共172名）進行了問卷調(diào)查和訪談，從問卷調(diào)查和訪談中可以看出，76%的學生在思想上認可綜合性、設(shè)計性實驗的必要性。認為綜合性、設(shè)計性實驗對激發(fā)他們學習的主動性、提高獨立思考能力與操作能力、順利實施畢業(yè)論文、獲得科研立項等都有幫助。85%的學生積極參加了綜合性、設(shè)計性實驗的全部環(huán)節(jié)，花費了大量的課外時間。這些經(jīng)驗為綜合實驗技術(shù)模塊和研究創(chuàng)新型實驗模塊教學改革奠定了良好的基礎(chǔ)。

創(chuàng)新型模塊實驗中，每個承擔實驗項目的學生能夠充分參與，協(xié)作完成具有研究特質(zhì)的科研項目，這不僅檢驗了學生的實驗能力培養(yǎng)效果，還對培養(yǎng)學生的探索精神、創(chuàng)造能力具有重要作用[5]。但是，調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)一些突出問題，如41%的學生認為，實驗指導教師在綜合性、設(shè)計性實驗教學方面（如項目的多樣化、創(chuàng)新性、課堂組織方式以及耐心程度）仍有待改進。另外，地方本科高校學生學習能力稍弱，在文獻檢索、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析和撰寫實驗小論文方面也存在很多問題和畏難情緒。因此，需從以下幾個方面解決：（1）實驗指導教師不斷加強自身學習，積極爭取科研項目，不斷創(chuàng)新學生實驗項目，提高實驗教學組織能力和業(yè)務水平；（2）學校在政策上完善激勵機制，對指導教師的額外付出應予以充分考慮，給予合理的課時薪酬；（3）加強科技文獻檢索、生物統(tǒng)計學等理論課程教學，更好地輔助實驗教學。

3.2 實驗室軟、硬件條件仍需補充加強

實驗室軟、硬件的不充足會在很大程度上影響實驗教學效果。為適應模塊教學，儀器設(shè)備數(shù)量仍需不斷補充，因為學生有全天候使用實驗室的需求，實驗室開放力度也需加強。所以，不但學校要加大設(shè)備投入和實驗室改造力度（包括門禁系統(tǒng)），實行真正意義上的開放式管理，系里還要安排好實驗室值班教師，妥善處理各種問題和突發(fā)事件，做好儀器使用登記和維護，同時加強管理和制度建設(shè)。

3.3 建立合理的考核體系十分必要

在新型的實驗模塊教學中，既要讓學生大膽實踐，又要加強監(jiān)督和采用合理的考核方式。著重評價學生是否通過模塊實驗教學得到思維能力和創(chuàng)新能力的鍛煉，避免出現(xiàn)部分學生放任自流的現(xiàn)象；督促學生主動了解實驗背景、查閱文獻資料、整理設(shè)計方案，并培養(yǎng)他們撰寫實驗小論文的興趣和能力[6]；正確看待學生實驗失敗和鼓勵重復實驗，培養(yǎng)學生預約與屢約，儀器借還及維護，真實記錄和分析數(shù)據(jù)的良好科研習慣，在合作學習中培育出團隊意識，讓學生樂于實驗。在考核方式上，切忌只重結(jié)果、不重過程，讓學生形成急功近利，甚至杜撰的習性。

[1]宋衛(wèi)平，耿明華.中國高校生物實驗教學體系與模式探討[J].實驗技術(shù)與管理，2009，26（6）：120-123

[2]洪奇華，蔣振東.模塊教學在動物科學專業(yè)實驗教學中的應用[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2006，（11）：114-115

[3]陳軍，萬平，李新國等.綜合性生物技術(shù)實驗課程體系改革探索[J].實驗室研究與探索，2009，28（11）：123-125

[4]朱國輝，黃卓烈.生物化學驗證性實驗與設(shè)計性實驗結(jié)合教學的實踐[J].生物學雜志,2009，26（4）：95-96

[5]黃木梨.改革實踐教學，開展創(chuàng)新教學，提高創(chuàng)新能力[J].引進與咨詢，2005，（4）：55-56

[6]施曉東，陳建剛.師范院校生物實驗教學體系的構(gòu)建[J].實驗科學與技術(shù)，2008，6（6）：81-84

Primary investigation on experimental module teaching of biology in endemic undergraduate universities

WANG Yun，WANG Shun-chang，LUO Xun

Some successful experiences of experimental teaching reform of biology in endemic undergraduate universities were summarized. As far as the problems existed in experimental module teaching of biology are concerned, the properties and functions of distinct experimental modules were analyzed and investigated. In the light of distinct levels and modules of experimental teaching, the ways to improve teaching methods, heighten teaching qualities and bring up qualified talents were brought forward.

endemic undergraduate universities; biology; experimental module; teaching reform

G622.0 < class="emphasis_bold">[文獻標識碼]A

A

1009-9530（2012）03-0084-03

2012-01-12

淮南師范學院教學研究基金項目（HSJY201023）

王云（1977-），男，淮南師范學院副教授，研究方向：生物化學與實驗教學管理。