学习环境[2]。但是大多院校实验课程体系不完善,缺乏系统性、连贯性,实验教学效果不好[3],一般流于形式,学生实验过程中不能获得相关知识,大多数学生不能从实验及相关实践中积累知识和经验,只是填写甚至抄袭相关纸质文档报告等,整个实践教学效果不好。
1.2 实践教学示范性内容多,综合性、创新性内容少
生命科学许多课程实验都属于验证性内容,如植物生物学和动物学实验内容多是对植物和动物的识别等。学生只要按实验指导操作步骤进行操作就能顺利完成实验,根本不用学生设计实验,几乎不用学生动脑思考,以致学生逐渐养成依赖性、被动性的毛病。由于缺少综合性和创新型的大型实验,学生只能掌握基本的实验操作技能和常规的实验仪器设备使用方法,真正能够合理设计实验并就实验提出存在的问题和正确分析实验结果的学生很少。可见,诸如此类的示范性实验不会起到培养学生独立思考和创新能力的目的[4]。
2 构建新的实验教学体系
根据新的人才培养方案,实验教学培养目标确定了学生基础扎实、知识面广、能力强、素质高的人才培养总体要求,对原有实验课程的结构进行调整、重组和增补,使其更加符合21世纪对高素质应用型人才培养的要求。多年来,洛阳师范学院改革实验教学体系,系统地构建“基础技能训练——专业综合训练——设计创新训练”的多层次模块化实验教学体系(图1)。
2.1 基础技能训练模块化
以学校生命科学实验平台与实践教学基地平台为依托,大学一、二年级学生按照生命科学的认知规律,遵循从宏观到微观的原则,以培养基本素质为目标,着重培养学生的基本实验技能。把基础技能训练模块化,具体分为形态观察模块、生理机能模块、细胞模块和分子模块。这一部分以基础课程和专业基础课程为主,验证性、综合性、设计性实验各占一定比例。本类涵盖的主要实验课程有动物学、植物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、遗传学、发育生物学、动物生理学、植物生理学等。
2.2 专业综合训练集约化
在基础技能训练完成后,进入大学三年级,学生已具备一定的理论知识和基本实验技能,开始进行综合性实验。本模块以课程交叉综合为主,如生物技术大实验、形态学大实验、细胞与遗传大实验、生物化学与分子生物学大实验等,使实验教学与课堂教学逐步脱离并形成独立的课程内容。专业主干课的相关实验减少验证性实验,加大技能性、设计性、综合性及探索性实验的内容,增补一些新的设计与研究性实验的内容,如细胞工程实验设计、微生物筛选实验设计、生态学实验设计、蛋白质与酶工程模拟与实验设计等。既为了培养学生的创新能力和创新精神,也能够使教学的内容跟上学科研究的思路与步伐,并将本学科的最新进展和教师的科研成果及时补充到教学与实验的内容中去。不但使专业课程更加系统化,也使知识结构和实际能力发展更趋于合理。如在生物化学实验中增加SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、血清γ-球蛋白的分离(柱层析)纯化与鉴定、细菌质粒的转化、PCR技术和核酸电泳等,使实验内容不断更新,丰富教学内容,使学生掌握更多的新方法、新技术。
加强实验室建设,转变实验室职能,建立开放实验室作为实践教学的重点。明确开放实验室的内容及工作计划,以培养学生和在职教师的实验动手、科学研究、实践能力和创新精神。
2.3 创新训练个性化
主要针对大学三年级和四年级学生,具备一定的专业理论知识和专业实验技能之后,依照并充分考虑学生的科研兴趣,自由选题,自主设计,实现创新训练个性化。该模块通过设立自主创新实验与科学研究实验,以课程设计、毕业设计为主,以创新课题的形式出现,学生在教师的指导下自己组团,自己选题,自主设计,自己调试,独立完成设计任务书,集体答辩。同时鼓励学生参与教师的科研课题,积极参加“挑战杯”等科技创新活动。通过上述以学生主动参与的科研过程,让学生熟悉科研过程,训练科研思维,培养初步的科研能力,增强学生的综合素质和创新实践能力。
3 确立新的实验教学机制
生命科学发展迅猛,技术更新速度很快。在实验教学改革中,必须确保实验内容与当今学科发展协调同步。确立以“实验教学——科学研究——社会经济”互动的教学机制。在实验课程的设置中,在兼顾培养优秀师资和科研人才的基础上,还应适应应用型人才的培养,在选修实验课中均设有一定数量有价值的应用性实验,如植物的组织培养、野生动植物资源保护与利用技术、经济动物养育、食用菌栽培与加工技术等直接与农林渔业生产相联系的实验内容,有利于多样化的人才培养。
4 结束语
实践表明,不断深化实验教学改革,加强实验教学的管理,系统规划实验教学体系,创新实验方法和手段,极大地提升了实验教学总体水平,对于培养学生科学实验能力、综合设计能力和创新能力起到良好的效果。但实验教学的深化改革仍然是一项长期而艰巨的任务,需要继续结合普通高师院校的特点,积极探索,不断深化,完善实验教学体系的建设[5]。
参考文献
[1]鲁保富,郑春龙.实验体系与创新能力培养的探索与实践[J].高等理科教育,2005(6):107-109
[2]程建芳.借鉴国外经验强化应用型本科教育实践教学[J].中国高教研究,2007(8):54-55.
[3]徐亚峰.应用型本科时间教学体系的研究与探索[J].中国科技创新导刊,2010(17):2-3.
[4]徐让书.专业实验教学体系的综合性创新性实验改革方案[J].中国大学教育,2002(9):30-31.
[5]郭胜.以就业为导向构建实践性教学体系[J].职业与成人教育,2005(3):40.