王晶妍, 蔡　祿, 鞏東輝, 趙秀娟

(內(nèi)蒙古科技大學(xué) 數(shù)理與生物工程學(xué)院, 內(nèi)蒙古 包頭　014010)

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工科院校生物專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)改革與實(shí)踐

王晶妍, 蔡祿, 鞏東輝, 趙秀娟

(內(nèi)蒙古科技大學(xué) 數(shù)理與生物工程學(xué)院, 內(nèi)蒙古 包頭014010)

以工科院校學(xué)生的培養(yǎng)特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合我校生物學(xué)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)趨向和考研要求,該院對生物學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段做了一系列的改革,逐步建立了理論性和實(shí)用性并重的教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建了具有專業(yè)特色的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和開放式教學(xué)模式,從而調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生自主實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 生物專業(yè)； 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)； 人才培養(yǎng)

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),我國已將生物學(xué)列為四大重點(diǎn)發(fā)展學(xué)科之一,國內(nèi)許多工科高等院校相繼成立生物學(xué)科。生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),目前工科院校生物專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著諸多問題,所以開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),構(gòu)建新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,全力調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新思維和發(fā)掘其創(chuàng)新能力的潛能,已成為各高校深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)之一[1-2]。

我校是一所工科院校,生物學(xué)科成立至今有15年。目前我校生物學(xué)科教師承擔(dān)的各級在研科研項目(包括國家級、省部級項目、產(chǎn)學(xué)研的項目)達(dá)70多項。我校生物學(xué)科教師經(jīng)過10多年的努力,對生物學(xué)科的生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)、植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項目均進(jìn)行了更新。實(shí)驗(yàn)項目的更新主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是將教師科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;二是結(jié)合學(xué)科專業(yè)方向和學(xué)生考研就業(yè)方向開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)項目;三是加大了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例;四是每年的實(shí)驗(yàn)項目可根據(jù)教師的研究背景和學(xué)生需求進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過上述實(shí)驗(yàn)項目的更新,學(xué)生不僅可以鞏固加深自身生物學(xué)科專業(yè)知識,而且培養(yǎng)了學(xué)生對專業(yè)知識的應(yīng)用能力[3]。以此調(diào)動學(xué)生對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、獨(dú)立思維能力和科研能力[4]。

生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)是為生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)課程,是一門具有較強(qiáng)實(shí)踐性的重要的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程[5]。以生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革為例,闡述我校生物專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)改革與實(shí)踐情況。

1　實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革

我校生物學(xué)科已將傳統(tǒng)的生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容從原有的固定學(xué)時,側(cè)重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和側(cè)重基因工程和蛋白質(zhì)工程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)樯婕吧锛夹g(shù)的五大工程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,每一個實(shí)驗(yàn)都具有一定的創(chuàng)新性,大大加大了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的比例。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅體現(xiàn)了我院教師的科研成果,而且聯(lián)系生活和生產(chǎn)實(shí)際,具有較強(qiáng)的實(shí)用性,從而很大程度調(diào)動學(xué)生的積極性。綜合實(shí)驗(yàn)項目和教學(xué)內(nèi)容如表1所示。

表1　生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)項目

1.1實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性,更好地培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力

經(jīng)過改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,學(xué)生不僅可以自主選定設(shè)計性實(shí)驗(yàn)項目,自行完成實(shí)驗(yàn)方案；而且可對必做實(shí)驗(yàn)項目中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計,使實(shí)驗(yàn)方案更細(xì)化合理,例如:外源蛋白在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達(dá)及檢測的實(shí)驗(yàn),學(xué)生可自行設(shè)計優(yōu)化制備和鑒定感興趣蛋白的實(shí)驗(yàn)方案；實(shí)驗(yàn)中的一些實(shí)驗(yàn)材料(如菌株或酶等材料),可由學(xué)生自己制備等。通過這樣的一系列改革,學(xué)生不但對實(shí)驗(yàn)的整體過程非常熟悉,而且可以更好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識。

1.2實(shí)驗(yàn)項目的豐富,拓展了學(xué)生的的知識面,達(dá)到了因材施教的教學(xué)效果

針對我校生物專業(yè)就業(yè)和考研趨向,我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)項目改革,學(xué)生不僅系統(tǒng)掌握生物技術(shù)五大工程的基本操作技術(shù),而且通過獨(dú)立自主搜集并學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)資料,不斷豐富了學(xué)生的知識面,拓展了學(xué)生視野[6-7]。例如，對于考研的學(xué)生,可根據(jù)考研方向,在設(shè)計相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案時,教師盡量指導(dǎo)這部分學(xué)生,將實(shí)驗(yàn)方案更系統(tǒng)、更完善。對于就業(yè)的學(xué)生,教師會根據(jù)學(xué)生就業(yè)方向不同,選擇相關(guān)實(shí)驗(yàn),并指導(dǎo)學(xué)生將此實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計的更合理。

1.3學(xué)生可自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,加大學(xué)生合作,更好地提高學(xué)生獨(dú)立思考能力

經(jīng)過改革后的實(shí)驗(yàn)項目,能夠讓學(xué)生直接接觸生產(chǎn)、生活及科研中遇到的實(shí)際問題,這些問題會引導(dǎo)學(xué)生自覺查閱相關(guān)資料。為解決這些問題,學(xué)生會利用課余時間相互討論或利用所查資料設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案并找到答案,同時教師會幫助其審核實(shí)驗(yàn)方案,最終完成實(shí)驗(yàn)。例如，改革后的實(shí)驗(yàn)項目中有與實(shí)際生活和生產(chǎn)結(jié)合的選做實(shí)驗(yàn),學(xué)生可自主選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)項目,選做實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案均由學(xué)生自行設(shè)計,經(jīng)指導(dǎo)老師審核實(shí)驗(yàn)方案可行性后,方可實(shí)驗(yàn)。這樣能夠更好地激發(fā)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的興趣,并使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中既能體會到研究的困難和艱辛,也能從中體會成功的樂趣。

2　開放性實(shí)驗(yàn)的建立

生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案不同,可自行支配安排實(shí)驗(yàn)時間。這樣學(xué)生才有足夠的時間查閱文獻(xiàn)資料,獨(dú)立思考、分析問題、解決問題,從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性[8-10]。每一個實(shí)驗(yàn)開始后,每組學(xué)生可提前預(yù)約實(shí)驗(yàn)室場地和儀器,教師適時指導(dǎo),學(xué)生自主實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的動手能力和實(shí)踐能力。這樣,學(xué)生既可在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),也可在實(shí)驗(yàn)課外利用實(shí)驗(yàn)室開放時間完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

3　改革考核方式

以平時操作技能考核為主,以評估學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的可行性考核為輔,進(jìn)行綜合考評。實(shí)驗(yàn)考核不把學(xué)生的最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)成功與否的唯一標(biāo)準(zhǔn),而是更注意學(xué)生實(shí)驗(yàn)思路,實(shí)驗(yàn)過程,實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)總成績由平時成績、實(shí)驗(yàn)報告成績、考核成績?nèi)糠纸M成。平時成績占60%,包括了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計情況、綜合考勤、實(shí)驗(yàn)操作熟練程度、儀器使用情況、與其他同學(xué)合作情況等方面,但是平時成績評分標(biāo)準(zhǔn),主要側(cè)重實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計和實(shí)驗(yàn)操作過程[11]。實(shí)驗(yàn)報告成績占20%,包括了實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)果分析和總結(jié)五個方面,但評分標(biāo)準(zhǔn)主要側(cè)重于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)分析?？己顺煽冋?0%,包括理論和操作。

4　結(jié)語

我校生物學(xué)科在生物專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)改革實(shí)施方面做了一定的工作。通過完善綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)項目,加大創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例,從而加深學(xué)生對生物學(xué)理論知識的理解和掌握,并通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科研方面、實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生獨(dú)立思考能力,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、實(shí)驗(yàn)操作技能力和創(chuàng)新能力,從而提高大學(xué)生自身的綜合素質(zhì)[12]。同時針對不同層次的學(xué)生,達(dá)到了因材施教的教學(xué)效果。今后我們會進(jìn)一步完善生物專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的改革,為工科院校生物專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的改革和實(shí)施提供一些借鑒性的經(jīng)驗(yàn)。

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Reform and practice of innovative experiments for students of Biology-major in engineering colleges

Wang Jingyan, Cai Lu, Gong Donghui, Zhao Xiujuan

(School of Mathematics, Physics and Biological Engineering, Inner Mongolia University of Science Technology, Baotou 014010, China)

In order to establish an educational system that facilitates students with both theories and practical skills, this paper carries out a series of reforms in the teaching of laboratory classes for the students in Biology major in terms of contents, methods, and tools in the teaching, which has taken into consideration of special needs of students in engineering schools, job requirements, and furthering education. Characterized by encouraging creativity and openness in the classroom, the new system can stimulate interest of students in learning, promote independence in accomplishing a job and creativity in experimental design, and improve the students’ comprehensive quality.

experimental teaching； biology major； innovative experiments； cutivation of talents

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.04.009

2015- 10- 22

內(nèi)蒙古科技大學(xué)教學(xué)改革項目(JY2013058)；內(nèi)蒙古自治區(qū)教改項目(YJG20151012707)

王晶妍(1979—),女(蒙古族)，內(nèi)蒙古突泉,碩士研究生,講師,研究方向?yàn)樯锘瘜W(xué)與分子生物學(xué)

E-mail:wangjingyan79@163.com

趙秀娟(1977—)，女，吉林，博士，教授，研究方向?yàn)樯锘瘜W(xué)與分子生物學(xué).

E-mail：zhaoxiujuan@imust.cn

G642.0

B

1002-4956(2016)4- 0029- 03