邱昌恩,鄒 燁

(湖北師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,湖北 黃石 435002)

生命科學(xué)是21世紀(jì)自然科學(xué)的領(lǐng)頭學(xué)科，社會需要高素質(zhì)生物科學(xué)專門人才，高校在生物科學(xué)專門人才培養(yǎng)方面具有義不容辭的責(zé)任。教育部2005年啟動了國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)和評審工作，湖北師范學(xué)院生物學(xué)實驗教學(xué)中心于2009年1月被批準(zhǔn)為國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)單位[1]。中心按照綜合、開放、創(chuàng)新、高效的原則, 構(gòu)建與經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展對生物專業(yè)人才要求相適應(yīng)的創(chuàng)新實驗教學(xué)體系，并對實驗教學(xué)模式進行探索。目前中心在課程體系建設(shè)和教學(xué)模式的探索等方面已有一些實踐經(jīng)驗，需要將其總結(jié)歸納，作出研究和思考[2]。

1 中心實驗課程體系構(gòu)建思路及現(xiàn)狀

1.1 中心實驗課程體系構(gòu)建思路

基于中心實驗課程體系建設(shè)的目標(biāo)，并根據(jù)師范性與非師范性特色并存、分層次、多模塊、系統(tǒng)化及開放性的實驗教學(xué)改革思路，構(gòu)建實驗課程體系[3]。多層次一是指每個具體學(xué)科的實驗課程和整個一體化的實驗教學(xué)安排中都要體現(xiàn)出基本訓(xùn)練、綜合型實驗和設(shè)計型實驗、探究性實驗四個層次；二是針對不同專業(yè)和學(xué)制選擇不同的生物學(xué)實驗課程層次標(biāo)準(zhǔn)；三是對于不同的學(xué)生要求的層次不同。多模塊是指要考慮實驗內(nèi)容的類同性、儀器的通用性、手段的相關(guān)性，按課程設(shè)置對相關(guān)的實驗室進行歸并，形成一個系統(tǒng)的實驗課程體系。但是這種歸并不是機械的結(jié)合，而是一種有機的結(jié)合，將原來的專業(yè)基礎(chǔ)實驗室歸并成6622功能型基本模塊，見圖1.開放性一是指實驗課程內(nèi)容的開放性。實驗課程內(nèi)容的開放性是指學(xué)生對實驗內(nèi)容的選擇有自主權(quán)；二是指時間的開放性。學(xué)生可以利用空余時間，進入實驗室進行自己感興趣的實驗；三是指實驗室及科研平臺的開放。在學(xué)生能力滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況下，經(jīng)教師的指導(dǎo)可以進入到實驗室和科研平臺進行科研訓(xùn)練[4]。

1.2 中心實驗課程體系構(gòu)建現(xiàn)狀

圖1 實驗示范中心“6622”四大模塊

中心基于課程體系構(gòu)建思路，現(xiàn)主要有基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、設(shè)計實驗以及科研立項等課程類型?；A(chǔ)實驗是所有人都必須做的實驗。學(xué)生需了解實驗方法和實驗規(guī)范，掌握基本實驗理論和數(shù)據(jù)處理知識；學(xué)會常規(guī)實驗儀器的使用，編寫實驗報告，熟悉實驗的原理、方法及實驗過程等。綜合實驗的實驗內(nèi)容會涉及到多個學(xué)科的知識，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識和初步分析問題、解決問題的能力。設(shè)計實驗是培養(yǎng)學(xué)生個性化的一種方式，旨在培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)造性、激發(fā)學(xué)生的潛能、發(fā)展和完善學(xué)生的個性。學(xué)生需主動參與、協(xié)同合作，通過做課題、查文獻、做實驗、寫報告、寫論文等實踐活動來鍛煉自己。中心鼓勵成績優(yōu)秀、有創(chuàng)新能力的學(xué)生到教師的研究室積極參與教師的科研課題研究。在老師的指導(dǎo)下，進行自我設(shè)計具創(chuàng)新性科研立項。這既實現(xiàn)了實驗教學(xué)與科研相結(jié)合，又培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新能力。在構(gòu)建師范特色課程體系方面，中心在實驗課程內(nèi)容設(shè)置上密切結(jié)合初、高中新課程改革的課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,使實驗教學(xué)與中學(xué)新課程改革相適應(yīng)。此外，學(xué)生可以在中心建立的微格教學(xué)實驗室進行微格教學(xué),模擬中學(xué)生物學(xué)課堂教學(xué)形式組織教學(xué)。在構(gòu)建非師范特色課程體系方面，要求教師科研與生產(chǎn)實踐結(jié)合，為社會生產(chǎn)服務(wù)。同時將科研成果及實驗方法引入實驗教學(xué)。中心配合學(xué)院建立本科生實踐基地,在注重課堂實驗教學(xué)的同時,也注重學(xué)生的專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)論文設(shè)計、創(chuàng)新實踐、社會調(diào)查等實踐活動,以提高學(xué)生實踐能力。

2 中心實驗教學(xué)模式

2.1 自主型教學(xué)模式

自主性實驗是指實驗方案自主設(shè)計，實驗材料自主選擇和培養(yǎng)，實驗試劑自主配制，實驗時間自主安排的綜合性實驗。旨在發(fā)揮學(xué)生的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力以及實踐能力。將學(xué)習(xí)的任務(wù)交給學(xué)生，教師只是起到一個主導(dǎo)的作用[5]。中心自主性教學(xué)模式主要運用于設(shè)計型實驗教學(xué)中。

2.2 開放性實驗教學(xué)模式

開放性實驗教學(xué)模式是通過樹立開放性的教學(xué)觀念，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的開放、教學(xué)過程的開放、教學(xué)手段的開放、教學(xué)資源的開放、教學(xué)結(jié)構(gòu)的開放以及教學(xué)評價的開放，從而培養(yǎng)出服務(wù)社會的自主創(chuàng)新人才[6]。開放性教學(xué)模式的特征主要是：1)教學(xué)內(nèi)容的開放性是指教學(xué)內(nèi)容既綜合單學(xué)科的知識及技術(shù)，又與當(dāng)前生產(chǎn)生活實際相結(jié)合，突出表現(xiàn)為實驗內(nèi)容的實踐性。2)教學(xué)過程的開放就是實驗內(nèi)容、實驗設(shè)計、實驗時間等均由學(xué)生自主選擇。3)教學(xué)手段的開放就是以實為主，利用現(xiàn)代多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用虛實結(jié)合，不拘一格地完成不同的實驗教學(xué)目標(biāo)。4)提倡合作學(xué)習(xí)，組織課外興趣小組，實現(xiàn)教學(xué)組織的開放性。5)教學(xué)評價的開放性就是實現(xiàn)評價主體多樣化、評價方法多樣化、評價標(biāo)準(zhǔn)相對化，實現(xiàn)全面開放地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)。

2.3 非均衡發(fā)展實驗教學(xué)模式

馬克思主義教育學(xué)中教育目的是培養(yǎng)全面發(fā)展的人，全面發(fā)展是指在德、智、體、美、勞五個方面都要達到基本要求。但是每個人都是有獨立個性的人，每個人都有自己的特長。非均衡發(fā)展就是通過優(yōu)先發(fā)展事物的某個方面，以此作為突破口和動力帶動其他方面的發(fā)展。中心對全體學(xué)生非均衡發(fā)展的要求是“全體合格，各有特色”，對個體的非均衡發(fā)展則是“全面合格，特長突出”[7]。非均衡發(fā)展實驗教學(xué)模式的主要特征：1)基于學(xué)生興趣愛好和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，實現(xiàn)實驗教學(xué)目標(biāo)的相對化；2)實驗教學(xué)內(nèi)容彈性化，注重個體差異, 最大限度地富有彈性。教學(xué)內(nèi)容要兼顧學(xué)生的興趣、愛好；3)教師要因材施教，使得學(xué)生的個性得到展現(xiàn)，實現(xiàn)教學(xué)過程的異步化；4)教學(xué)評價的相對性。

2.4 綜合性設(shè)計型實驗教學(xué)模式

綜合型設(shè)計性實驗是介于基礎(chǔ)實驗與科學(xué)研究實驗之間具有模擬科研實驗性質(zhì)的課題研究[8]。它由指導(dǎo)教師提出問題，學(xué)生在充分理解基本原理的基礎(chǔ)上，綜合運用所掌握的理論知識、實驗技能以及各種技術(shù)原理與方法，自行設(shè)計方案進行實驗，并最終獨立完成實驗報告或?qū)嶒炚撐牡倪^程[9]。

2.5 驗證性實驗教學(xué)模式的探索與實踐

傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)模式是一種再現(xiàn)式的教學(xué)模式，一般都編印了詳細的實驗指導(dǎo)書，從實驗的目的、實驗原理、實驗所需儀器設(shè)備、實驗方案、步驟等都做了詳細介紹，甚至對可能會出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象都做了具體的分析。驗證性實驗由于實驗難度低、內(nèi)容單調(diào)、可操作性差、考核方式單一等缺點，造成部分學(xué)生對實驗課不重視，實驗前不認(rèn)真準(zhǔn)備，實驗過程中馬虎，實驗報告抄襲了事，實驗教學(xué)任務(wù)便不能完成，學(xué)生不能得到積極的發(fā)展而且養(yǎng)成了一些不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣和態(tài)度[10]。中心對驗證性實驗教學(xué)模式進行了探索，驗證性實驗為凸顯探索性可由以下三個階段構(gòu)成：1)由問題引入的實驗階段;2)采用合作學(xué)習(xí)的方式進入探索實踐階段;3)展示交流階段。

3 中心實驗教學(xué)模式現(xiàn)狀調(diào)查及對策

通過問卷調(diào)查了解中心實驗教學(xué)模式目前的現(xiàn)狀主要涉及以下方面：驗證性實驗教學(xué)模式現(xiàn)狀、教學(xué)組織形式、學(xué)生主動性的水平、自主性教學(xué)模式現(xiàn)狀等。對湖北師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院生物科學(xué)及生物技術(shù)專業(yè)2008、2009這兩個年級的220人進行了問卷調(diào)查，有效回收191份。

調(diào)查結(jié)果表明，在驗證性實驗教學(xué)中大部分教師能較好的突出驗證性實驗的探索性，在實驗中提倡合作學(xué)習(xí)；教師在綜合設(shè)計性實驗教學(xué)中起主導(dǎo)作用，將實驗設(shè)計好并指導(dǎo)學(xué)生完成實驗。通過調(diào)查了解到只有部分學(xué)生主動學(xué)習(xí)，很大一部分學(xué)生的學(xué)習(xí)是在老師要求下才進行的。在教學(xué)評價方面，教師對學(xué)生的評價方式單一，不能起到診斷發(fā)現(xiàn)問題的作用，不能為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供反饋信息。在師范性特色的構(gòu)建方面，學(xué)生對實踐機會的需求最大。此外學(xué)生對綜合性實驗的設(shè)置認(rèn)可度高，并認(rèn)為綜合性實驗確實能培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，但是在實驗自主性、實驗內(nèi)容的選擇等方面仍需進一步改進。

針對調(diào)查反映的問題，本人認(rèn)為中心應(yīng)在以下方面進行改進：1)在教學(xué)組織形式方面，教師需幫助學(xué)生形成合理科學(xué)的學(xué)習(xí)小組，通過對小組學(xué)習(xí)的評價加強小組學(xué)習(xí)的意識；2)在教師角色定位方面，教師應(yīng)因材施教。對于能力較高的學(xué)生，應(yīng)將實驗的自主權(quán)交給學(xué)生，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的協(xié)助者；對于能力較低的學(xué)生，教師在指導(dǎo)的同時應(yīng)引導(dǎo)其自主學(xué)習(xí)；3)在教學(xué)評價方面，應(yīng)轉(zhuǎn)變評價觀念。評價應(yīng)該是為了發(fā)現(xiàn)問題，針對問題開展教學(xué)，提高過程評價的比重。實驗結(jié)果不能全面的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，實驗過程能反映學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度、實驗技能等等，因而過程評價使評價更客觀全面；4)在師范性特色構(gòu)建方面，首先，可以邀請中學(xué)優(yōu)秀生物教師來我中心開辦講座，提高學(xué)生的認(rèn)識水平；其次，提高中心微格教室的開放性水平，為學(xué)生提供更多模擬訓(xùn)練的機會；再次，建立實習(xí)基地，為需要的學(xué)生提供更多的實踐機會。5)在學(xué)生學(xué)習(xí)主動性方面，要激發(fā)學(xué)生主動地去學(xué)習(xí)思考。首先，學(xué)習(xí)主體對為什么要學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)主體是否明確學(xué)習(xí)的意義、價值、目的、要求，是形成自主學(xué)習(xí)意識、發(fā)揮主觀能動性的前提條件。其次，為解決活動中的問題而進行的學(xué)習(xí)，其范圍、重點、難點需要學(xué)生自己探索和把握，對學(xué)習(xí)主體來說這既是一種智力挑戰(zhàn)，同時也是一種學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。對教師來說，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變在教學(xué)中的角色，教師應(yīng)該成為學(xué)生學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，不能為學(xué)生設(shè)計太多，這樣就限定了學(xué)生發(fā)揮的空間，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)動機的激發(fā)。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該具有啟發(fā)性、實踐性等特點，特別是教材的編寫，如實驗可能出現(xiàn)的結(jié)果及其原因分析這些就顯得多余。實驗過程中強化學(xué)生主動探索的意識，使學(xué)生主動探索成為一種習(xí)慣。教學(xué)評價也不能只停留在學(xué)生認(rèn)知水平發(fā)展這一個維度，要注重評價學(xué)生的情感態(tài)度。

4 總結(jié)與展望

生物實驗課程教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生個性和創(chuàng)新能力的一個重要途徑之一，我中心以先進的指導(dǎo)思想和切實的行動加強對實驗課程體系的建設(shè)，并加強對實驗教學(xué)模式的探索和實踐，構(gòu)建了分層次、多模塊、系統(tǒng)化及開放性的實驗課程體系。科學(xué)的實驗課程體系為人才培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)，實驗教學(xué)模式的探索和實踐則為人才的培養(yǎng)提供了較好的途徑。現(xiàn)在中心已有自主性實驗教學(xué)模式、開放性實驗教學(xué)模式、非均衡發(fā)展實驗教學(xué)模式、綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)模式、驗證性實驗教學(xué)模式等實驗教學(xué)模式，在很大程度上提高了實驗教學(xué)的質(zhì)量。

要實現(xiàn)中心的可持續(xù)上升發(fā)展必須注意到現(xiàn)在存在的問題以及探索改進的措施，我們認(rèn)為中心可以在以下幾個方面進行改進：1)需設(shè)置方法論課程。在近現(xiàn)代科學(xué)史上許多重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)本身就是科學(xué)思維科學(xué)方法和科學(xué)工具的創(chuàng)新，勒內(nèi)笛卡爾是西方近代哲學(xué)創(chuàng)始人之一， 他的《談?wù)劮椒ā分兄v到“最有價值的知識是關(guān)于方法的知識”[11]。雖然本科生也在公共課中學(xué)習(xí)過唯物辯證法等方法論的知識，但是我們卻沒有學(xué)習(xí)自然科學(xué)的方法論知識，自然科學(xué)方法論的知識并不屬于實驗課程體系的內(nèi)容，但它卻能為學(xué)好實驗課程奠定基礎(chǔ)。2)加強實驗課程內(nèi)容與學(xué)生生活、社會生產(chǎn)實踐的聯(lián)系。特別是教材建設(shè)：基礎(chǔ)性實驗的教材建設(shè)應(yīng)該盡量簡潔，既要達到培養(yǎng)學(xué)生基本技能，又要凸顯探索性；綜合性實驗教材的建設(shè)也尤為重要，對教師開設(shè)的綜合實驗應(yīng)該有科學(xué)的評價和篩選標(biāo)準(zhǔn)，既要滿足學(xué)生的需求，又要能為實現(xiàn)目標(biāo)服務(wù)。3)教育評價。評價要注重發(fā)展性，評價的目的是為了讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)中存在的問題，便于學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程，教師則可以更好的針對學(xué)生存在的問題開展教學(xué)活動促進學(xué)生的發(fā)展；評價要注重差異性，不同學(xué)生的特長不同，他們都是獨立的個體，社會經(jīng)驗背景也不相同，不能用單一的標(biāo)準(zhǔn)去評價所有學(xué)生；評價主體要多元化，評價不僅僅是教師的任務(wù)，學(xué)生自己也需要對自己的學(xué)習(xí)做出評價；評價對象也要多樣化，可以評價學(xué)生的學(xué)習(xí)、教師的教學(xué)等等。4)展示交流平臺的建設(shè)。加強展示交流平臺的建設(shè)不僅僅是為了宣傳中心所取得的成果，也為學(xué)生提供一個展示自己的平臺，激勵學(xué)生不斷去創(chuàng)造，保護他們學(xué)習(xí)的熱情。

總之，中心一直處在一個發(fā)展的狀態(tài)，我們需要不斷地去發(fā)現(xiàn)問題，然后解決問題，相信中心會朝著自己的目標(biāo)一步步發(fā)展。

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