農業院校生物專業實驗課教學改革的探索＊

廖艷陽

(湖南農業大學東方科技學院,湖南長沙 410128)

農業院校生物專業實驗課教學改革的探索＊

廖艷陽

(湖南農業大學東方科技學院,湖南長沙 410128)

為適應社會主義市場經濟對人才的新需求,實驗教學必須進行改革.首先,應轉變教育思想,更新實驗教學觀念;其次,應從專業實驗計劃、實驗教學大綱、實驗教學內容、實驗教學方法、實驗室建設和管理方面等多方面入手,認真開展專業實驗教學改革,從而推進以培養創新能力為核心的素質教育.

實驗課;改革;探索

生物科學是 20世紀自然科學中發展速度最快的學科之一.面對生物科學技術高速發展及大學新一輪教學改革的形勢,農業院校生物學專業實驗課要怎么辦?研究和探索農業院校生物專業實驗課的改革,對提高專業實驗教學質量,培養學生的實踐動手能力,實施素質教育和教育創新具有十分重要的意義[1].專業實驗課教學是農業院校教學計劃中的重要組成部分,在培養人才方面可以發揮其獨特的作用.多年來,雖然學生能通過實驗加深對理論的理解,了解一些常用設備的功用,也鍛煉了動手能力,但由于多方面的原因,實驗并未得到應有的重視和發展,所以,加強和改革專業實驗教學勢在必行.我院的實驗中心專業實驗課的改革雖經幾年來的不斷摸索 (如更新實驗,改革實驗手段,增加學時數等),已取得了一定的成績,但筆者認為該課程仍存在一定的問題.因此,擬從下面幾方面分步對本課程進行深化改革[2].

1 改革實驗教學首先要轉變教育思想,更新實驗教學觀念

實驗教學改革的成敗,首先是教師教育思想和實驗教學觀念的轉變.由于傳統教育的影響,在教師中產生了重理論、輕實踐,重基礎知識教學、輕視實驗教學的傳統的純理論型教育思想,并出現了實驗課可上可不上,實驗選易避難等現象.其實,著名物理學家馮端教授在十多年前就曾講過:“實驗室的重要性,再強調也不過分”[3].然而我國的傳統教育,往往偏重于知識的傳授,即使實驗教學,也歷來是灌輸太多,創新不夠;學生過于相信書本,缺乏鉆研精神.實驗教學改革要想迅速啟動并收到良好的效果,提高對實驗重要性的認識是第一位.這個問題解決不好,其它都提不到日程上來.楊振寧先生在獲得諾貝爾獎四十多年后仍念念不忘實驗物理學家吳健雄的貢獻.他說,假如沒有吳健雄領導的科研小組率先作出我和李政道提出的五個實驗,以證明這些猜想是對的的話,也就沒有以后我們那些革命性的發展了.可見實驗在開創性研究中的位置.過去我們淡化了實驗在教學中的地位,只看到實驗教學為理論教學服務的一面,把它放在附屬的位置.現在從全面推進素質教育的高度來看,理論分析和實驗研究、獲取知識和掌握技能都是同等重要的,彼此的作用是相互依存、相互促進,不可偏廢.實驗既是理論與實踐相結合的切入點,又是對學生今后從事科學研究的初步訓練,還能培養學生的動手能力、開創性思維、協作精神和管理能力,這些都是對學生進行素質教育所不可缺少的.我們的學生受多年應試教育的影響,習慣于個人苦思冥想,很少有協同解決技術難題的機會.實驗室向他們提供了這樣一座場所,這里有他們共同面對的難題,有他們分工協作的機會,有他們自行管理的嘗試,他們可以受到在其他地方難以得到的鍛煉.實驗室不但是學生獲取知識、掌握技能的場所,也是我們發現與培養人才的良好地方.不少學生通過實驗不僅學會了求知,拓寬了自己的知識面,提高了對科學研究的興趣,更可喜的是他們能夠提出問題,能夠靈活運用所學的知識積極尋找解決問題的辦法,這些學生在教師的引導下很有希望發展成高層次人才[4].

2 改革實驗教學需要規范專業實驗計劃和實驗教學大綱

實驗計劃應明確實驗名稱、實驗時間、實驗目的、實驗器材 (包括設備、儀器、藥品、場地等),從而減少重復性,體現連貫性,實現整體性.它既可作為實驗教學檢查的依據,又是實驗室建設的藍本.實驗的內容重點選擇學生在實習、畢業論文、科研、生產等工作崗位上經常用到的實驗技術,盡量體現較強的實用性和應用性.制定實驗教學大綱時,盡可能依據“三多三少”的原則,即少單一性實驗,多綜合性實驗;少驗證性實驗,多設計性實驗;少演示性實驗,多操作性實驗.我院實驗中心原有的生物工程專業實驗以驗證性實驗居多,如“維生素 C含量的測定”、“植物組織中氨基酸含量的測定”、“膽固醇測定”等單純測定性的實驗.因此,我們根據學院的物力財力,盡可能減少驗證性實驗,多安排設計性、綜合性實驗.

3 實驗內容革新是實驗教學改革成敗的關鍵

近幾年生物技術取得了令人矚目的成績,新技術、新方法層出不窮.因此,跟上專業發展步伐,更新教學內容是目前專業實驗的當務之急.目前的驗證性實驗操作,同學只要根據現有的實驗講義,按擬定的實驗步驟,利用已準備好的實驗器材,按部就班地操作即可,這種由老師“抱著學生走”的實驗方式,其效果很差.因此,我們已制訂了綜合性和設計性都很強的大實驗,如“從雞蛋清中提取溶菌酶”、“從菠蘿皮中提取菠蘿蛋白酶”等.這些實驗實用有趣,內容涉及了鹽析、離子交換、結晶、透析、有機溶劑沉淀等許多不同的生化技術.學生在實驗任務及實驗目的明確的情況下,完全由自己查閱資料,提出實驗方案,設計實驗步驟,擬出所需實驗器材,并對所設計的方案進行理論解釋,然后在指導教師與學生共同討論的基礎上,確定實驗方案.在設計實驗方案的過程中,我們鼓勵學生勇于探索,求新求異,反對互相抄襲.在實驗操作過程中,我們允許學生的實驗結果不盡如人意甚至失敗,但強調對所得結果進行解釋和論證.設計性實驗的特點在于實驗內容較為復雜,涉及的知識面廣,要求學生既要有全面扎實的理論知識,又要有較強的實際動手能力和分析、解決問題的能力.設計綜合性實驗有利于充分拓寬學生思路,打破過去墨守成規的實驗方法,徹底改變在實驗中由老師“抱著學生走”的現象.沒有了現成的實驗方案,必然給學生一定的壓力,同時也促進學生將壓力變成動力,極大地提高了實驗課的教學效果.例如,我們把“從菠蘿皮中提取菠蘿蛋白酶”這一綜合性大實驗引進專業實驗課程教學,經過一屆的實踐,盡管有些學生的實驗結果不太理想,但同學們的學習熱情卻很高,他們反映說,做這樣的綜合性設計大實驗壓力很大,但學到了很多知識[2].

4 改革實驗教學方法重在增強互動性

改革實驗教學方法,加強學生科學素養和創新精神的培養,是深化實驗教學改革的內容,對提高實驗教學效益,保證實驗教學質量具有十分重要的意義.處于獨立研究問題和解決問題的學生都需要也應該能夠感覺到某個教師了解他并欣賞他的每一個進步,并樂于及時的向他提出學習要求,提供建議,給予鼓勵和幫助,為達到此目的,在這種教學過程中必須引入互動性概念.互動式實驗課的宗旨是互動作用的團隊文化,這種互動文化提出的最大挑戰之一就是教師與學生的角色轉換,即教師應以信息提供者,轉變為學生的“學習伙伴”,而學生在互動式實驗課系統中,可以自己生成解決問題的項目,探索問題的多種可能解答,交流主動學習的成果,發展有關體驗的表征,自然而然地擔任起教學的“指導者”.也就是說在互動式學習過程中,學習知識者在傳授知識,傳授知識者在學習知識,二種角色在互動中變化,又在互動中趨于同化[6].為了改變這一現象,我們選擇由設計性實驗開始,嘗試有計劃地讓學生分批上講臺,根據自己所學的專業知識并結合自己的實驗結果,向老師和同學們講解設計性實驗的結論并加以分析,同時還需回答大家的提問.指導老師在認真聽取同學發言的基礎上,最后作總結性發言.實驗報告的口頭表達不僅符合當前學生力爭上游的特點,也促使學生更加鉆研專業知識,更加認真做好實驗.這種方式一方面極大地提高了學生的學習興趣,培養了學生團結一致、互幫互助的精神;另一方面提供給學生表達自己觀點,發表自己意見的機會.與此同時,也打開了指導教師了解學生的窗口,使實驗教學成為真正的互動式教學[5].

5 加強實驗室建設和管理是實現實驗教學改革的保障

目前,我國的高等教育正處在一個新發展的大好形勢下,實驗室建設也面臨前所未有的機遇,資金投入的渠道增多而且有較大幅度的提高,這樣在財力允許的情況下更新、添置常用設備,并武裝一些關鍵的、較先進的儀器設備都是十分必要的,這將會給實驗教學改革帶來較大的突破.隨著綜合素質教育的逐步深入,實驗室的開放已成為大勢所趨.按教育部要求修訂并執行的深基礎、寬口徑的教學計劃,原來不少課程學時都有所減少,其中包括實驗課時;改革后的設計性實驗和探索型實驗僅依靠課內學時明顯不夠;高校擴招又增加了實驗人數;再加上要注重對學生能力和素質的培養,實驗小組劃分較小等.由于以上原因實驗課時缺口較大,即使教師改進教學方法,施行精講,但擠出的學時畢竟有限,因而,只有在實驗室的開放上找出路,在沒有條件實行全天開放的情況下,先實行課外定時開放.與實驗室開放相配合,實驗課實行彈性制,學生可根據自己的實際情況,在一個學期內完成指定的實驗內容.這樣,不但緩解了人員與設備的矛盾,學生還能有更充裕的時間思考問題、動手實踐,有利于他們較好地掌握實驗技術,為他們充分發揮潛力、培養創新能力提供一個良好的條件[4].

實驗課教學的改革和創新乃至教育體制的改革和創新不但對我們中國的教育界是一個挑戰和機遇,同樣對全世界的教育界都是一個挑戰和機遇.全球化的知識經濟浪潮促使所有國家在教育改革和創新問題上是站在同一起跑線上的,誰解決得好,誰就獲得了民族創新的精神,這個國家就會立于世界民族之林之首.

實驗教學改革是一個復雜而又艱難的工程,究竟要怎樣改革?如何提高實驗教學質量?這是兩個值得研究探討的問題.我們將繼續改革,充分發揮實驗課的應有作用,努力提高實驗教學質量.

總之,生物工程專業實驗課程的改革路程很長,務必積極探索和實踐.同時,提高教師及教輔人員自身的知識水平與業務能力,改善實驗條件是實驗教學改革的成功保證.我們將孜孜以求,盡我們所能來促使專業實驗課程教學上一新臺階.

[1]林熾賢,等.與時俱進改革師專生物專業實驗課[J].瓊州大學學報,2003,10(2):77-79.

[2]蔡婀娜,等.生物工程專業實驗課教改探討[J].高等理科教育,2000,(4):72-74.

[3]馮端.實驗室是現代大學的心臟 [J].實驗室研究與探索,2000,(5):1-1.

[4]馬金城,等.實施素質教育與實驗課改革的探索 [J].高等建筑教育,2002,42(1):47-49.

[5]周清,等.高校實驗課教學改革初步設想 [J].遼寧教育究,2002,(2):49-50.

Q331

A

1008-4681(2010)02-0092-03

2010-02-01;

2010-03-06

廖艷陽 (1974-),女,湖南湘鄉人,湖南農業大學東方科技學院講師,碩士.研究方向:生物化學與分子生物學.

(責任編校:小蒙)