牛熙

摘要：以教育生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，從教育生態(tài)學(xué)視域?qū)徱暦肿由飳W(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)活動(dòng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果的全面提升、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力具有重要的意義。以貴州大學(xué)為例，分析目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合教育生態(tài)學(xué)理論，在討論研究現(xiàn)有教學(xué)問(wèn)題的同時(shí)，提出改革教育理念、構(gòu)建生態(tài)化的師生關(guān)系、營(yíng)造舒適有效的生態(tài)教育環(huán)境、建立生態(tài)化教學(xué)評(píng)價(jià)等措施，進(jìn)一步推進(jìn)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的方向，全面提升教學(xué)效果，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

關(guān)鍵詞：教育生態(tài)學(xué);分子生物學(xué);實(shí)驗(yàn)課程;教學(xué)改革

分子生物學(xué)作為從分子水平解釋和探究生命現(xiàn)象、功能和規(guī)律的學(xué)科，在生命科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。分子生物學(xué)作為實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)課程的開展能讓學(xué)生更好地理解和掌握分子生物學(xué)的基本理論，同時(shí)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力有著積極的作用。教育生態(tài)學(xué)作為新興的交叉學(xué)科，將生態(tài)學(xué)原理運(yùn)用到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，在深化師生教育生態(tài)理念的同時(shí)，可以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果的全面提升，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

一、教育生態(tài)學(xué)基本理論及對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的作用

（一）教育生態(tài)學(xué)基本理論

首次將生態(tài)學(xué)引入教育學(xué)是1932年美國(guó)著名教育學(xué)家沃勒，他提出的“課堂生態(tài)學(xué)”將課堂視為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，從生態(tài)學(xué)的角度分析研究課堂現(xiàn)象，使其能夠更好地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)，獲得較好的教學(xué)效果。而“教育生態(tài)學(xué)”這一理論是由美國(guó)著名教育家勞倫斯·克雷明正式提出。該理論從生態(tài)學(xué)的視角分析和指導(dǎo)教育的發(fā)展。教育生態(tài)學(xué)理論認(rèn)為課堂作為一個(gè)包含人群、課程和教室環(huán)境等多個(gè)生態(tài)因子的生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建合理的課堂內(nèi)外生態(tài)環(huán)境，平衡各生態(tài)關(guān)系之間的發(fā)展，能有效提高教學(xué)效率。

（二）對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的作用

隨著高校教學(xué)體制改革的需要，提高各學(xué)科課程的教學(xué)質(zhì)量，在實(shí)際教學(xué)中增加教育生態(tài)學(xué)的理論已成為常態(tài)，但在分子生物學(xué)課程中開展教學(xué)生態(tài)學(xué)的研究卻很少。分子生物學(xué)作為生命科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域中教學(xué)和科研不可或缺的課程，其實(shí)驗(yàn)課程是生物類、農(nóng)學(xué)類、醫(yī)學(xué)類等學(xué)生必修的一門實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程。為了實(shí)驗(yàn)課程有序高效地進(jìn)行，常需要教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與環(huán)境之間的配合，將教育生態(tài)學(xué)理論引入分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，將有利于提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效率和質(zhì)量的提高。因此，基于教育生態(tài)學(xué)理論，構(gòu)建分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)其課程教學(xué)有著積極作用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是將教育生態(tài)學(xué)理論引入分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，能夠從多個(gè)視覺(jué)幫助學(xué)生理解分子生物學(xué)理論知識(shí)，并熟練掌握實(shí)驗(yàn)技能;二是在教學(xué)生態(tài)中，教師與學(xué)生之間是相互依存和互動(dòng)的，因此，能促進(jìn)任課教師針對(duì)性地調(diào)整自身教學(xué)模式，根據(jù)學(xué)生的行為變化，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)課程，將課程主體由老師轉(zhuǎn)換成學(xué)生，在保證學(xué)生能有效理解和吸收所授知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生自主動(dòng)手能力;三是創(chuàng)建與課堂生態(tài)高度契合的教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及知識(shí)探究能力，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果的順利完成。

二、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)生態(tài)構(gòu)建原則

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為本

在教育生態(tài)學(xué)視域下，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)需要采用以學(xué)生為本的教學(xué)模式，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位得到體現(xiàn)，培養(yǎng)他們自覺(jué)學(xué)習(xí)和自覺(jué)思考的習(xí)慣，從而提高自身實(shí)驗(yàn)技能和綜合能力，最終在學(xué)生層面上體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的全部?jī)r(jià)值。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)保證較高效率

實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的效率能夠充分體現(xiàn)出教育生態(tài)學(xué)視域下分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的效果，對(duì)于學(xué)生掌握理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能有著重要的作用。分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課堂屬于一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，含有教師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)器材等多種生態(tài)因素，不同生態(tài)因素之間既有聯(lián)系又有獨(dú)自的發(fā)展規(guī)律。各生態(tài)因素若不能在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮有效的作用，就會(huì)降低分子生物學(xué)課程的教學(xué)效果。因此，為了保證分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程取得較高的教學(xué)效率，就得明確符合教育生態(tài)學(xué)的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，創(chuàng)新分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂的教學(xué)形式，保證課程的教學(xué)效率。

三、教育生態(tài)視域下分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)生態(tài)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)生態(tài)理念失衡

在教育生態(tài)學(xué)視域下，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在教育生態(tài)理論失衡的問(wèn)題，其主要問(wèn)題表現(xiàn)在：受傳統(tǒng)教育模式的影響，貴州大學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)仍以教師為中心的講課模式，學(xué)生按照老師提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)方案，按部就班地進(jìn)行操作。學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程不是源于自身對(duì)科學(xué)研究的興趣，而是按照教學(xué)大綱完成自身專業(yè)課學(xué)分的需求。目前，貴州大學(xué)雖然開展了本科生SRT項(xiàng)目設(shè)計(jì)、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目等來(lái)彌補(bǔ)本科生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作等方面的需求，但大部分學(xué)生仍然只能通過(guò)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)獲得實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)。

（二）教育生態(tài)主體失衡

以貴州大學(xué)為例，在教育生態(tài)學(xué)視域下，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在教育主體理論失衡的問(wèn)題，其主要問(wèn)題表現(xiàn)在：受傳統(tǒng)教育模式的影響，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中教學(xué)生態(tài)主體間關(guān)系與地位存在失衡問(wèn)題。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程課堂這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，主要包含教師和學(xué)生兩類人群，而在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師與學(xué)生的生態(tài)因子地位仍然是相對(duì)穩(wěn)定的，教師依然為主體，實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論知識(shí)及操作仍靠教師傳授，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與性難以發(fā)揮。

（三）教育生態(tài)環(huán)境失衡

教育生態(tài)環(huán)境作為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的重要教學(xué)生態(tài)因子，在實(shí)驗(yàn)課程開展過(guò)程中起著重要的作用。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)生態(tài)中，生態(tài)環(huán)境通常是指班級(jí)規(guī)模、實(shí)驗(yàn)座椅擺放、教室分布、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等物理環(huán)境。以貴州大學(xué)為例，教育生態(tài)環(huán)境主要存在以下問(wèn)題。第一，由于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的限制，教學(xué)通常采取大班分組模式進(jìn)行，由于人數(shù)過(guò)多，造成實(shí)驗(yàn)大多數(shù)都由一小部分學(xué)生完成，學(xué)生參與積極性低。第二，很多實(shí)驗(yàn)室臺(tái)桌通常是根據(jù)房間大小進(jìn)行設(shè)計(jì)的中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)課程小組的同組成員通常只能分布在實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌的一側(cè)。實(shí)驗(yàn)開展時(shí)，受場(chǎng)地限制，通常只能由1-2個(gè)學(xué)生完成，其余學(xué)生只可圍觀，導(dǎo)致學(xué)生的參與度降低。第三，受到實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地及分布的限制，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開展所需的基本實(shí)驗(yàn)儀器通常都放置在其他實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)課開展時(shí)，學(xué)生通常需要在不同實(shí)驗(yàn)室來(lái)回跑動(dòng)，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率及課程的教學(xué)效果。第四，由于缺乏實(shí)驗(yàn)的有效預(yù)習(xí)，學(xué)生對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程及所用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器比較陌生，使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，仍不能很好地理解相關(guān)知識(shí)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果不佳。

四、教育生態(tài)視域下分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)生態(tài)構(gòu)建

（一）改革教育理念

在教育生態(tài)視域下，構(gòu)建分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的生態(tài)教學(xué)，需要改變教師的教育理念，才能使課程教育生態(tài)理論失衡的問(wèn)題得到根本解決。要想革新教師的教育理念，首先，應(yīng)為相關(guān)教師提供教育生態(tài)學(xué)的相關(guān)培訓(xùn)及學(xué)習(xí)，幫助教師在教學(xué)過(guò)程中樹立生態(tài)教育理念，使教師認(rèn)識(shí)到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程生態(tài)構(gòu)建的重要性。其次，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師需要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力，遵循以學(xué)生為本的生態(tài)教育原則，將教育生態(tài)化作為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)的前提，設(shè)計(jì)、研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生能更好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容要求，教師應(yīng)遵循學(xué)生的自身設(shè)計(jì)想法，幫助學(xué)生自行設(shè)計(jì)分子生物學(xué)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育，幫助學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生認(rèn)識(shí)及興趣，使學(xué)生能夠在生態(tài)學(xué)教育理念下，提高動(dòng)手操作能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新思維能力，從而促進(jìn)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教育生態(tài)的構(gòu)建。

（二）構(gòu)建生態(tài)化的師生關(guān)系

在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂生態(tài)系統(tǒng)中，教師只屬于重要的生態(tài)因子，但真的生態(tài)主體是學(xué)生。面對(duì)教育生態(tài)主體失衡的問(wèn)題，教師需要構(gòu)建正確的生態(tài)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)生態(tài)化。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課設(shè)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)包括學(xué)生應(yīng)該掌握的實(shí)驗(yàn)技能，如瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA、大腸桿菌的制備等實(shí)驗(yàn)以及移液器、離心機(jī)、超凈工作臺(tái)等儀器的操作。綜合性實(shí)驗(yàn)包括根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料或?qū)嶒?yàn)方法的不同，自行運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)方法解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)，如用CTAB法、SDS法或試劑盒法提取DNA等。而創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在了解或掌握驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己感興趣的方向，查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自行操作、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。其中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)由教師進(jìn)行傳統(tǒng)式教學(xué)，讓學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)和儀器操作;綜合性實(shí)驗(yàn)可利用先觀看實(shí)驗(yàn)錄像、然后運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行模擬訓(xùn)練，使學(xué)生提前感知相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理和流程，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的記憶。綜合性實(shí)驗(yàn)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程的重心，學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)獨(dú)立設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)，任課教師審核實(shí)驗(yàn)方案的可行性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，盡量讓學(xué)生獨(dú)立完成，任課老師幫助答疑。

（三）營(yíng)造舒適有效的生態(tài)教育環(huán)境

教育生態(tài)學(xué)視域下分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)生態(tài)的構(gòu)建，需要通過(guò)營(yíng)造舒適有效的生態(tài)教育環(huán)境，從而保證教學(xué)主體與環(huán)境因子實(shí)現(xiàn)平衡。例如，可以對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的人數(shù)及分組進(jìn)行控制，一般課程人數(shù)不超過(guò)30人，每組人數(shù)控制在3～5人;實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)可以使用較小的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，讓每組成員可以均勻分布在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的周圍，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)操作全程參與;除特殊要求的儀器外，實(shí)驗(yàn)課堂的基本儀器應(yīng)盡量放置在實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的房間內(nèi)，學(xué)生可以在較近距離找到儀器;教師可以充分利用虛擬教學(xué)系統(tǒng)，將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟輸入電腦，制作相應(yīng)的模擬場(chǎng)景，在實(shí)驗(yàn)開始前，學(xué)生可以通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)錄像以及運(yùn)用虛擬教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，便于后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作的順利完成。

（四）建立生態(tài)化教學(xué)評(píng)價(jià)

以往，學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況及實(shí)驗(yàn)結(jié)果為指標(biāo)進(jìn)行考核，考核結(jié)果存在一定偏差。教育生態(tài)學(xué)視域下分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)應(yīng)建立更加合理的考核方法，主要包括六個(gè)項(xiàng)目。一是理論測(cè)試。根據(jù)虛擬教學(xué)系統(tǒng)中涉及的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，建立實(shí)驗(yàn)原理等理論題題庫(kù)，考核時(shí)隨機(jī)抽取10～20題進(jìn)行理論知識(shí)考核。二是技能考核。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，考核使用儀器設(shè)備的操作，考察其對(duì)相關(guān)儀器設(shè)備的使用及維護(hù)情況。三是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的可行性考核學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。四是平時(shí)表現(xiàn)。該部分主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況、實(shí)驗(yàn)操作能力、出勤率等。五是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案考核實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否符合預(yù)期。六是實(shí)驗(yàn)報(bào)告?？己藢?shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性和科學(xué)性以及學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力。

五、結(jié)束

隨著分子生物學(xué)理論和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的內(nèi)容及方法也需要不斷更新，面對(duì)目前實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的眾多問(wèn)題，需結(jié)合教育生態(tài)學(xué)理論，在分析研究現(xiàn)有教學(xué)問(wèn)題的同時(shí)，采取改革教育理念、構(gòu)建生態(tài)化的師生關(guān)系、營(yíng)造舒適有效的生態(tài)教育環(huán)境、建立生態(tài)化教學(xué)評(píng)價(jià)等措施，促進(jìn)高校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)生態(tài)平衡，積極進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革，全面提升教學(xué)效果，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生成為具有創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力的技術(shù)人才。