影響生物學實驗創新教學的主客觀因素解析

呂東

河南大學生命科學學院 河南開封 475004

影響生物學實驗創新教學的主客觀因素解析

呂東

河南大學生命科學學院 河南開封 475004

分析影響生物學實驗教學的各種因素，并將之歸納為主客觀兩方面。通過對這兩方面因素的分析，并融合筆者在實驗教學中的實際經驗，總結出針對各種因素的應對措施，并對實驗的實施和考核做出有益的嘗試。

生物學；創新；實驗教學

Author’s address Col lege of Li fe Science, Henan University, Kai feng, Henan, China 475004

生物學科是一門實驗學科，而實驗教學在培養學生獨立思考、動手能力及科學素養等方面，具有其他教學環節無法替代的作用，是理論聯系實踐的最佳途徑。如何組織實驗教學和培養學生創新能力，成為目前生物實驗教學中迫切需要解決的問題[1]。

影響實驗教學的因素主要包含客觀和主觀兩方面。客觀上主要是實驗室建設和人員的配備，而主觀上的因素主要集中在“教”和“學”這一對矛盾上。經過多年的教學和科研實踐，筆者針對生物學科的實驗教學談幾點經驗。

1 影響實驗教學的客觀因素

1.1 實驗環境及儀器設備

實驗教學首先需要一個相對穩定的環境條件，要有便利的水電氣供給，同時也要有相對獨立的空間，以免影響周圍的環境或者被其所在地的其他外部因素所影響。這些影響中有一些可能危害生命安全，比如病毒、細菌、真菌類的致病性等。實驗室的基建要量力而行，量需而行。并不是所有的實驗室都要求占地面積大，要根據需要來規劃，如果一個超凈臺就能解決問題，又何必非要建造一間20 m2的無菌室呢？

其次，盡管有些實驗借助較少的實驗儀器就能實現，但還有相當一部分實驗是需要借助相對精密的設備才能完成的（比如PCR），質量好、性能穩定的儀器設備已經是實驗成功的必要條件之一。然而一些實驗設備確實價值不菲，學校在實驗教學設備這方面的投入不足歷來都是生物學實驗的短板。當然教學儀器設備與科研儀器設備有根本的不同，不能進行攀比，難道除了蔡司、萊卡，國產顯微鏡就一定不能用了？實驗儀器設備在質量和數量上都應該根據所承擔的教學任務來添置購買，廉價高效在這里也是可以體現的。

1.2 師資隊伍建設

一直以來實驗課任課教師都作為教輔人員存在，因為任務重、耗時間、課時量少而受到教師的詬病，故此鮮有教師主動要求帶實驗課。通常的實驗課教師都是剛踏上工作崗位的研究生，雖然他們充滿熱情，但是教學經驗還是有些不足，有很多時候并不能將實驗的細節一一指出。由于年輕人初擔重任，缺乏系統的實驗教學方法的訓練，教學效果往往并不理想[2]。

其實，作為各門理論課程的主講教師，更應該承擔該科實驗課的教學工作，因為書本上的知識都是前人經過無數次實驗結果證明出來的，學生如果能在主講教師的指導下，與老師一起面對面地完成一些經典實驗，不僅能使學生更理解一些基礎知識，同時也能為教師更好地闡述某些科學原理或者概念提供實證。況且，目前高校中的教師一般都具有研究生學歷，都經歷過相關學科領域內科學研究的訓練，這些積累的豐富知識和經驗更應該通過實驗教學來傳授給學生。

當然，無論是年輕教師還是經驗豐富的老教師，都需要不斷地學習充實自己，才能更好地教導學生。

2 影響實驗教學的主觀因素

2.1 實驗課程的設置

由于前文所述的實驗環境、儀器設備、教學任務等客觀原因的存在，使得教師在主觀上只能根據學時選取部分實驗內容開設實驗課，而這些實驗多數為簡單的驗證性實驗，學生只是按部就班地跟著教師做，然后照格式寫實驗報告，很難通過這樣的實驗來掌握一些基本的實驗技能。因此，實驗課程的安排應該緊跟時代的腳步，在加大基礎技能訓練的基礎上，盡量圍繞現實生活中出現的相關生物學問題來設置，理論聯系實際，合理分配實驗課時，盡可能多地讓學生在實驗過程中既掌握基本操作，又增強實際應用能力。在實驗課中多設置一些綜合性強的、具有激發學生探索欲望的實驗是非常必要的[2-3]。

2.2 實驗教學理念

傳統的教師“教”、學生“學”的教學模式形成的思維定勢，從根本上壓抑了學生的思維拓展和創新能力。從根本上講，生物學本身就是在不斷地探索和實驗中得以發展起來的。在學習生物學的過程中，也應該盡可能地發揮學生的主觀能動性，從一些經典實驗入手，讓學生通過自己動手來切身感受前輩對科學孜孜以求的探索精神，讓學生對科學研究的艱難更有感觸。當然，探索性實驗的前提是必須先完成學生基本技能的訓練，只有具備扎實的基本功，才能更好地進行科學探索[3-4]。

筆者在實驗教學中發現，很多學生沒有培養出對科學實驗的興趣，往往是他們從最初的實驗課中既沒有獲得自己動手的樂趣，也沒有學到真正的實驗技能，這就是指導教師的責任了。通過觀察實踐發現，如果能讓學生從一開始就樹立起“我不僅僅是做個實驗，而且我是在探索生命的奧秘”這樣的信念，那么學生就能真正把興趣集中到實驗中，也更容易激發他們的創造力[4]。

2.3 實驗教學方式

傳統的大班實驗課經過多年的改革已經被小班教學所取代，而導師制教學模式又將實驗教學推到新的高度。隨著實驗設施和教師配備的增加，小班教學無疑更具有活力。由于每個教師負責的學生數量較少，使教師教學過程中能夠把更多時間用來對學生進行一對一的輔導。所謂導師制教學，就是甄選一部分學生，在有一定科研經驗的教師面對面指導下從事與其課題相關的科學實驗，這樣做的好處之一是可以挑選出真正對科研有興趣、有能力的學生，使他們盡早接受系統的實驗訓練。而且，師生之間的關系也因彼此了解程度的增加更趨和諧，這樣也為學生進一步攻讀研究生作了準備[4]。

2.4 實驗的考核

傳統的實驗課評價不外乎平時實驗課成績及期末考試成績，平時成績的考核大多只是根據學生實驗報告的完成情況以及實驗中的表現來評判，而期末考試則往往與理論考試綜合出題，難免對實際操作有些輕視。這種考核方式的缺點還在于不能完全體現出學生的創新能力。

經過一段時期的探索，筆者在生物實驗考核中更傾向于學生自己設計實驗，自己選題，自己準備實驗材料和儀器，并最終能夠完成整個實驗。當然，這種探索型的實驗完成難度較高，為了使學生能夠達到實驗的要求并做好實驗，需要在平時實驗課的安排上下工夫。首先通過一系列實驗課讓學生熟練基本的操作技能，隨后逐漸增加實驗課中學生自主實驗的比例，最后才是學生就現實中一些疑難問題獨立設計實驗并解決問題。在整個教學過程中，評價標準就是解決問題的能力，這其中包含了學生實驗技術掌握程度，選題是否合理，實驗設計是否完善，實驗結果如何分析，最終結果是否完美。其中每個環節都設置若干評分標準（如實驗操作是否正確，實驗協作能力，是否采用了合適的統計方法等），以此來對整個實驗來進行評判，不僅僅考慮結果，更注意在整個過程中學生思維是否得到發展，實驗是否有新意。實驗的最終目的就是要驗證一些想法，或者否定一些想法，所以這種考核方式對學生實驗對象或材料的選擇，相關實驗技術的合理運用以及該實驗是否有可能引申出新的思考方面給予更多的分數[5]。

3 結語

生物學實驗創新教學體系的建立是一項復雜的系統工程，涉及諸多因素，只有抓住“高質量的實驗教學才能培養出高質量的創新人才”這一主要矛盾，對各種因素都做到平衡兼顧，但又重點突出，才能夠使實驗教學資源更加優化，使學生的創造力得到最大限度的釋放。

[1]李云琴.高校實驗教學改革淺議.科技創新導報[J].2010(26):153-154.

[2]江月玲.植物生理實驗課教學的改革與學生實驗能力的培養[J].植物生理學通訊,2006,42(2):299-300.

[3]李濱,彭濤,張立立.探究性植物生理實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索,2009,28(10):130-132.

[4]Kimber ly D T. Approaches to biology teaching and learning: reconsidering “What Works”[J].CBE-Li fe Sciences Education,2011(10):329-333.

[5]高海洲,劉金華.實驗教學環節質量標準與評價方案的研究[J].中國教育技術裝備,2007(12):10-12.

Analysis of Subjective and Objective Factors for Creative Teaching of Biological Experiment//

Lv Dong

Factors inf luence biological experimental teaching are analyzed, and induced as either subjective or objective factor. Combined with both the analysis and actual experience of author within experiment teaching, measures aim at various factors are summarized: put forward balance and give attention to both factors, though the creative teaching project of outstanding point is needed.

biology; creative; experimental teaching

G642.423

B

1671-489X(2012)21-0115-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2012.21.115

作者：呂東，博士，副教授，就職于河南大學生命科學學院，多年從事本科生和研究生的實驗教學工作。