◆李 霞 海 洪 李海云 盧劍波
(1.桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院;2.杭州師范大學(xué))
2013年全國教育工作會議上的講話中提到,中國教育正面臨著新的形勢,發(fā)展機遇和發(fā)展難題都前所未有,如何培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神、實踐能力等是亟待我們?nèi)フ?,去調(diào)研,去思考,去解決的。
生物專業(yè)理論教學(xué)和實驗教學(xué)部分是密不可分的。與理論課程相比,實驗課程更具有綜合性、直觀、易于學(xué)生理解掌握,對于學(xué)生的綜合素質(zhì)提升和能力培養(yǎng)有著不可替代的作用。很多高校生物化學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)、遺傳學(xué)等專業(yè)的實驗課程單獨設(shè)課,提升了實驗課程在教學(xué)體系中的重要地位。實驗課程教學(xué)體系的改革,以提高大學(xué)生的科研興趣入手,增加了綜合性實驗,建立新的實驗教學(xué)模式,改革課程的考核方式,提高了學(xué)生綜合實踐能力,增強了學(xué)生的科研思維能力以及專業(yè)素質(zhì)。
高校生物專業(yè)中學(xué)生對儀器的認知程度和使用仍存在一些問題。例如,大學(xué)新生對儀器認知程度不高,即使認識一些常用的儀器,但是從未接觸過,不懂操作,不能熟練的使用。甚至到大學(xué)四年級,做畢業(yè)設(shè)計的階段,學(xué)生的儀器使用和操作仍然問題百出。生物科學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),儀器的使用是實驗操作必須的能力,學(xué)生需要正確規(guī)范的使用儀器。正確使用儀器能夠減小實驗誤差,取得正確的實驗結(jié)果,而且可以避免損壞儀器,造成不必要的損失以及傷害。
在大學(xué)一年級設(shè)立儀器分析課程是必要的,很多高校是設(shè)立這門基礎(chǔ)課的。例如,東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的教學(xué)計劃中儀器分析課程是作為大學(xué)一年級的必修課程。對大一學(xué)生設(shè)立儀器培訓(xùn)和專門指導(dǎo)有助于他們對儀器的掌握,為今后的實驗課程做足準備。而且,儀器分析課程同時要有實驗課程的配套,讓學(xué)生及時進行儀器的實際操作,理論與操作相結(jié)合,進而完全掌握儀器的使用,那么這門課程的設(shè)立就能盡大成度的發(fā)揮效果。
21世紀的人才首先要擁有創(chuàng)新意識,要能夠用新的思維方法分析所遇到的各種問題。對于應(yīng)試教育培養(yǎng)出來的學(xué)生,遇到獨立設(shè)計實驗方案,就束手無策,無從下手,特別是設(shè)計實驗過程中如何選擇檢測方法、試劑和儀器的選擇、數(shù)據(jù)分析、對比得出的結(jié)論是否正確、如何進行驗證等等一系列的問題。那么在實驗課程的內(nèi)容上面進行有效的調(diào)整,有意識的引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)。
首先,儀器分析的實驗課程可以從讓學(xué)生先了解實驗室的規(guī)模、規(guī)則、儀器的擺放位置;掌握儀器的型號、用途、使用時的注意事項;再實際操作到熟練使用。特別注意一些容易忽略的實驗細節(jié),例如微量移液器的正確操作,離心機、分光光度計的正確使用及維護等,這些儀器的使用導(dǎo)師要示范規(guī)范的操作,并詳細講解。不同專業(yè)領(lǐng)域涉及到的儀器可以進行分類講解,也有利于學(xué)生對某些專業(yè)興趣的提高。
其次,在傳統(tǒng)的驗證性實驗的基礎(chǔ)上,每個課程的實驗課中設(shè)立1~2個綜合性的大試驗,在教學(xué)安排上綜合多項實驗內(nèi)容或運用多種實驗方法的實驗。要求學(xué)生從查閱文獻資料開始,應(yīng)用所學(xué)的理論和實驗技術(shù)擬定方案完成,列出實驗需要用到的儀器和藥品,這種實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生初步的科研思維、科研能力和創(chuàng)作精神,在學(xué)生掌握了基本的操作技能后,安排這種綜合性的大試驗,可以使學(xué)生把所學(xué)知識和技能綜合的運用。
陶行知先生說過,大凡世界上的先生可分為三種,最好的那種不是教書,不是教學(xué)生,而是教學(xué)生學(xué)?!薄敖虒W(xué)生學(xué)”即教“學(xué)”,這里的“學(xué)”指的就應(yīng)該是學(xué)習(xí)策略。引導(dǎo)學(xué)生獨立完成實驗和獨立設(shè)計實驗,不僅是對碩士研究生和博士研究生的要求,在現(xiàn)今就業(yè)困難的形勢下本科畢業(yè)生的獨立操作能力和創(chuàng)新性也是十分必要的。
單純的課程改革和教學(xué)內(nèi)容改革并不能完全起到效果,需要配合改革實驗教學(xué)的評價體系,發(fā)展完善的實驗考核制度。傳統(tǒng)實驗課的考核多以實驗報告形式來完成,沒有正規(guī)的考試,不納入期末成績或者有些高校的實驗課程的考核是作為理論課程總成績的一小部分。無論以上哪種考核形式,都導(dǎo)致學(xué)生忽視實驗課的重要性,而往往單方面下大力氣學(xué)習(xí)理論知識,放松實驗課的學(xué)習(xí),其結(jié)果只能是高分低能。因此,對實驗教學(xué)必須實行更加完善、科學(xué)、適用的單獨考核??荚噧?nèi)容可以選擇課程中包含的實驗,也可以建立新的實驗題目,主要考察內(nèi)容以下幾個部分:(1)實驗前的準備工作,包括能否獨立查閱文獻,明確實驗的目的;(2)實驗中的基本操作規(guī)范,考察試驗中的操作規(guī)范和儀器使用規(guī)范;(3)實驗報告中對結(jié)果觀察記錄的細致及真實性;(4)討論分析的合理正確性乃至最終能發(fā)現(xiàn)問題;(5)提出具有一定創(chuàng)新性的課題設(shè)計這三個方面進行考慮,可以綜合平時的表現(xiàn)和期末的操作考試來評定。
教學(xué)方法方面的改革體現(xiàn)在改變以學(xué)生為中心進行教學(xué)的單純接受式學(xué)習(xí),建立“以人為本”的創(chuàng)新教育教學(xué)理念,加強基本訓(xùn)練,規(guī)范化操作,培養(yǎng)好的實驗習(xí)慣,要引導(dǎo)學(xué)生獨立、主動完成實驗操作,在學(xué)生無須老師提示的最佳狀態(tài)下學(xué)會自己觀察、分析解決問題。鼓勵學(xué)生大膽討論實驗中出現(xiàn)的異常結(jié)果,并把這些結(jié)果真實地記錄下來,最后教師總結(jié),補充強調(diào)實驗中關(guān)鍵和容易疏漏的地方。
充分調(diào)動學(xué)生的課外科技活動積極性,鼓勵學(xué)生參加科技活動和科學(xué)競賽。以杭州師范大學(xué)為例,近幾年學(xué)校深化實驗室建設(shè)水平,推進實踐教學(xué)改革,以“挑戰(zhàn)杯”等系列競賽為引導(dǎo),以科普類講座及學(xué)術(shù)交流為基礎(chǔ),有效地調(diào)動了學(xué)生對科研的積極性,形成了較為濃厚的學(xué)術(shù)氛圍,很多大學(xué)生早早地選擇專業(yè)導(dǎo)師,進入實驗室學(xué)習(xí)。經(jīng)過一段時間有針對性的實踐訓(xùn)練后,大部分學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維都能夠得到較大提高,能夠獨立設(shè)計實驗方案,進行實驗研究,并能對實驗結(jié)果進行分析,撰寫科研論文,在研究中敢于嘗試性地設(shè)計新的方案,開發(fā)新的產(chǎn)品,對專業(yè)方向表現(xiàn)出了濃厚的興趣和較強的信心。學(xué)校積極開展實驗室課程的教學(xué)與改革,在2010年,在各級各類學(xué)科、科技競賽中,共獲得省級及其以上獎項近170余項,得到了歷年來最好的成績。
本文所推行的生物專業(yè)實驗教學(xué)改革,應(yīng)當(dāng)是從激發(fā)學(xué)生的興趣,通過轉(zhuǎn)變教學(xué)理念來確立學(xué)生主體地位,配合改革教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式來提高實驗教學(xué)效果,使師生共同樹立創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生并強化教師的創(chuàng)新能力、全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì),把學(xué)生培養(yǎng)成為高素質(zhì)的、具有獨立分析問題、解決問題能力的新世紀人才。