張征田　楊建偉　杜瑞卿　王小立

摘要 ? ?本文根據(jù)生物科學(xué)專業(yè)宏觀生物綜合實驗的特點，分別從組織教師專家團隊優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、改進教學(xué)方式和教學(xué)過程、優(yōu)化教學(xué)效果考核方式3個方面進行教學(xué)改革嘗試，重構(gòu)宏觀生物綜合實驗課程體系，以期為培養(yǎng)大學(xué)生綜合運用專業(yè)知識解決生產(chǎn)實踐問題的能力尤其是創(chuàng)新能力提供參考。

關(guān)鍵詞 ? ?宏觀生物;綜合實驗;創(chuàng)新能力;改革

中圖分類號 ? ?G642 ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）19-0247-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

素質(zhì)教育的核心是以學(xué)生為主體、以學(xué)生發(fā)展為根本，實質(zhì)是要求教育要面向所有學(xué)生，促進學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展，重點提高學(xué)生服務(wù)國家和社會、服務(wù)廣大人民群眾的社會責(zé)任感，善于運用所學(xué)知識解決實際問題的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索和開拓創(chuàng)新精神[1]。實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和提高創(chuàng)新能力的重要手段之一[2]，是學(xué)生課堂所學(xué)基本理論知識的延伸，也是對課堂理論教學(xué)效果的重要反饋，兩者相輔相成，緊密聯(lián)系。隨著社會的快速發(fā)展，國家要搶占科技制高點，離不開創(chuàng)新人才的支撐。高等院校作為人才培養(yǎng)的最大基地，在實踐教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型思維能力和探索未知知識能力、理論聯(lián)系生產(chǎn)實踐的能力、解決實際問題的能力，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[3-6]。

創(chuàng)新性綜合大實驗是理工科高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的高效載體，在很多教學(xué)水平較高的綜合性大學(xué)都開設(shè)有生物創(chuàng)新性綜合大實驗，地方院校由于受到師資力量和教學(xué)設(shè)備的影響起步較晚，顯得較為落后。生物創(chuàng)新性綜合大實驗課程是指學(xué)生在經(jīng)過專業(yè)知識學(xué)習(xí)和基本技能訓(xùn)練以后，掌握一定的生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識和基本操作技能的基礎(chǔ)上，綜合運用本專業(yè)及相關(guān)交叉學(xué)科的知識點或?qū)嶒灱寄?，通過觀察、討論、探索、分析等多種方式進行實驗設(shè)計與結(jié)果驗證或者探究未知學(xué)習(xí)領(lǐng)域并應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的一門復(fù)合性實驗綜合課程[4-8]。生物科學(xué)是南陽師范學(xué)院重點發(fā)展和建設(shè)的特色學(xué)科，是國家級特色名牌專業(yè)，擁有多個實驗工程中心和實驗平臺。根據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，大力改革創(chuàng)新性綜合大實驗，整合學(xué)校資源，從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)方式、教學(xué)過程和教學(xué)考核等方面進行大膽嘗試，取得了較好的教學(xué)效果。

1 ? ?組織教師專家團隊優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

傳統(tǒng)生物實驗課程內(nèi)容設(shè)置單一，主要是對理論知識進行考察和驗證，包括演示性和驗證性實驗，側(cè)重于對剛進校大學(xué)生基本專業(yè)技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生對單個知識點或者單一技能的掌握運用能力，知識點較細(xì)、較零散，實驗主要在大學(xué)一、二年級階段開展，實驗內(nèi)容較為枯燥，難以提起學(xué)生興趣，學(xué)生以被迫式學(xué)習(xí)為主，主動性學(xué)習(xí)少。進入大三以后，根據(jù)教研室的安排，打破一人一門理論課附帶一門實驗課的傳統(tǒng)格局，發(fā)揮實踐課程任課教師的團隊優(yōu)勢，結(jié)合各位教師的自身優(yōu)勢，將自己的科研內(nèi)容和前沿知識有機整合到實驗中去，設(shè)置一個綜合了各門基礎(chǔ)知識和理論的大專題，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中探索、在探索中學(xué)習(xí)，把教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、獨立分析與解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生探索未知學(xué)習(xí)領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的奉獻精神和創(chuàng)新精神。隨著生命科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種生物新技術(shù)和新方法日新月異，許多科技前沿知識和方法只停留在理論課堂或者重大科技平臺上，很少能廣泛應(yīng)用于廣大學(xué)生的普通實驗課，加上教師知識體系過于陳舊、更新速度慢，實驗教材編寫教師知識的局限性，導(dǎo)致在制定實驗教學(xué)大綱、設(shè)定實驗數(shù)目與內(nèi)容時，往往存在教學(xué)大綱目標(biāo)陳舊片面、實驗內(nèi)容過于老套、新知識新技術(shù)更替緩慢等問題，因而改革實驗教學(xué)大綱和實驗內(nèi)容勢在必行。南陽師范學(xué)院需要整合各種實驗資源，協(xié)調(diào)各種實驗平臺和工程中心，發(fā)揮專業(yè)與學(xué)科優(yōu)勢。開展宏觀綜合性實驗的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識進行科學(xué)創(chuàng)新的能力，首當(dāng)其沖的就是創(chuàng)新設(shè)計實驗內(nèi)容，主要包括以下3個方面。一是頂層設(shè)計新，體現(xiàn)在實驗大綱和實驗內(nèi)容的新;二是實驗方法的新，體現(xiàn)在盡最大可能融合現(xiàn)代生物技術(shù)新方法、新理論;三是通過實驗使學(xué)生的科學(xué)探索精神和學(xué)習(xí)興趣大大加強、學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力得到顯著提高。因此，在選題上應(yīng)從南陽市生產(chǎn)實際出發(fā)，緊密抓住南陽市礦產(chǎn)資源豐富、開采冶煉污染大的實際問題，將南陽師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)宏觀生物綜合實驗教學(xué)內(nèi)容具體定為考察生物與環(huán)境的關(guān)系及應(yīng)用，探究環(huán)境指示生物在環(huán)境監(jiān)測與污染治理中的應(yīng)用。實驗以草間鉆頭蛛為材料，探究自然環(huán)境中的重金屬如何在食物鏈中傳遞、累積和放大，有機體面對毒害如何進行有效防御的生理機制以及蜘蛛作為環(huán)境指示生物在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。整個實驗內(nèi)容涵蓋了動物學(xué)、昆蟲學(xué)、生態(tài)學(xué)、毒理學(xué)、動物生理生化和生物學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析等多門專業(yè)課，邏輯性強，覆蓋面廣而深，各學(xué)科緊密銜接，知識系統(tǒng)化、科學(xué)化，要求學(xué)生運用所學(xué)各種專業(yè)理論知識和基本技能去進行實驗，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 ? ?改進教學(xué)方式和教學(xué)過程

教師團隊制定全新的實驗大綱，編寫了系統(tǒng)專業(yè)的綜合實驗講義，實驗過程中，把學(xué)生分成若干個實驗小組，在確定實驗內(nèi)容后，學(xué)生以組為單位查閱害蟲天敵與重金屬方面文獻資料，撰寫重金屬對蜘蛛的影響文獻綜述，參照文獻內(nèi)容結(jié)合實際設(shè)計實驗方案。建立交流群，由教師對各個小組進行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)指導(dǎo)和審核，傾聽各小組里不同的聲音，最終小組討論確定實驗方案。在確定方案后，各小組嚴(yán)格按實驗規(guī)程進行實驗，實驗過程中做好相關(guān)記錄，小問題小組討論解決、共性問題全班討論解決、重大疑難問題在教師團隊指導(dǎo)下解決。最后將實驗結(jié)果以類似科研論文的形式包括文獻綜述、實驗方案設(shè)計、實驗過程與記錄、實驗結(jié)果分析、實驗結(jié)論和實驗總結(jié)等交給教師團隊批閱。

新的實驗教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)的局限，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人、教師是學(xué)生的拐杖和引路人，結(jié)合“90后”大學(xué)生個性強和想法多的特點，利用各種媒介特別是手機進行全方位的交流互動，激發(fā)學(xué)生潛在的自學(xué)能力和巨大的創(chuàng)造能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)的積極性以及學(xué)生綜合運用理論知識解決生產(chǎn)實踐問題能力、科研團隊協(xié)作和創(chuàng)造創(chuàng)新能力。

另外，在綜合實驗教學(xué)過程中改變實驗室管理模式，生物實驗樓有關(guān)綜合實驗的實驗室實行全天候開放，教師可以輪班值守，可借助通訊媒介全程指導(dǎo)，各小組根據(jù)實驗進度靈活掌握實驗時間。由于實驗具有不可控性，各小組學(xué)生可以在綜合實驗的持續(xù)4周時間內(nèi)一直在實驗室工作，以保證可以完整地完成一個實驗流程。這種靈活多樣的實驗室管理模式和指導(dǎo)模式可以有效地減緩學(xué)生實驗的緊張感和局迫感，使其全身心地投入到實驗中去，同時也可較大限度地發(fā)揮實驗教師組織者與參與者的專業(yè)優(yōu)勢，與學(xué)生進行良性互動。

3 ? ?優(yōu)化教學(xué)考核方式

傳統(tǒng)實驗課程考核的依據(jù)為實驗報告，由于實驗內(nèi)容設(shè)定單一，又大多是驗證性實驗，實驗結(jié)果大同小異，因而無法甄別學(xué)生的掌握程度，無法真實檢驗實驗的效果，更談不上創(chuàng)造創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為此，生物宏觀綜合實驗形成了輕結(jié)果重過程、重實驗技能、重科研創(chuàng)新能力和重品德的實驗考評體系，主要考核學(xué)生在實驗過程中綜合運用知識解決問題的動手能力，提出問題、分析問題和解決問題的能力，團結(jié)協(xié)作的能力，歸納總結(jié)的能力，綜合利用各種數(shù)據(jù)庫查閱文獻進行科研論文寫作能力以及系統(tǒng)的科研思維和創(chuàng)新能力。教師在評定成績時，對那些在實驗過程中敢于打破常規(guī)、具有獨特想法的學(xué)生應(yīng)重點關(guān)注，既要評判學(xué)生科學(xué)報告寫作的規(guī)范性又要評判學(xué)生綜合實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的初步科研興趣與創(chuàng)新能力[9-10]。

4 ? ?結(jié)語

生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院創(chuàng)新性綜合實驗的開設(shè)很大程度上豐富和革新了實驗教學(xué)內(nèi)容，有效地整合了學(xué)校的各種教學(xué)資源，發(fā)揮了教師團隊的強大專業(yè)優(yōu)勢，學(xué)生運用各種平臺和資源最大限度地檢驗了自己所學(xué)的專業(yè)知識，培養(yǎng)了各項實驗技能，提高了科學(xué)研究和動手創(chuàng)新能力，形成了師生良性互作的新模式。在今后的教學(xué)改革中，更應(yīng)該加大力度改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)考核方式，提高學(xué)生的綜合實踐素質(zhì)，培養(yǎng)生物學(xué)科創(chuàng)新性人才。

5 ? ?參考文獻

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