一、實驗教學模式改革的意義
實驗教學是知識與能力、理論與實際相結(jié)合的教學活動,是實踐、認識、再認識的過程。實驗教學是高校理、工科教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié),加強實驗教學,積極探索實驗教學的新理論、新方法和新途徑,不僅有利于學生對科學知識的學習,同時對提高學習興趣、培養(yǎng)實驗?zāi)芰?、樹立科學精神、增強合作意識也有著重要作用。當前,我校正在積極創(chuàng)建“山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名?!?,因此積極探索創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)的模式和方法是學校可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。生物技術(shù)專業(yè)實施BSC(Basic,synthesized,Research)實驗教學模式的改革,引入自主學習和研究性學習的模式,增強了學生的自主學習意識,強化了基本實驗技能的培養(yǎng),在綜合和創(chuàng)新試驗中培養(yǎng)了創(chuàng)造思維能力與科學精神,使之學會合作與交流,是生物系進一步提高實驗教學質(zhì)量、促進內(nèi)涵發(fā)展的重要步驟。
二、“BSC”實驗教學體系的基本模式
“BSC”實驗教學模式中引入研究性學習和團隊學習的理念,在制度、教學內(nèi)容、教學方法和學習效果評價方式上進行變革,使教學內(nèi)容更能反映現(xiàn)代生物制造產(chǎn)業(yè)的需求;使教學方式體現(xiàn)以人為本,增強學生的學習興趣與主動性;使教學方法具有研究性特點,增強學生的實踐能力;使評價方法具有多層次性,全面反映學生的學習能力和學習效果。
“BSC”實驗教學分成三個階段進行,即“基礎(chǔ)”、“綜合”和“探究”階段,分別對應(yīng)最終實驗成績的40分、30分和30分。第一階段為基本實驗技能訓練階段,通過開設(shè)4~6個基本實驗,鍛煉學生的基本實驗技能,完成后可獲40分。第二階段為綜合性實驗訓練階段,學生通過組成實驗團隊的形式完成2個綜合性實驗,可獲得20~30分。第三階段為創(chuàng)新性實驗訓練階段,學生可自選與行業(yè)需求緊密相關(guān)的1個實驗題目/自行設(shè)計應(yīng)用型實驗題目,通過團隊學習的形式完成實驗,可獲得20~30分。第二和第三階段為開放性試驗,學生可利用任何工作時間/周末到實驗室自主完成實驗。在成績評價方面,不以實驗報告和理論考試為主要評價方式,而主要通過學生的實驗技能、實驗數(shù)據(jù)的合理性與可靠性、對實驗方法的掌握程度為考核要點。
三、“BSC”實驗教學的具體實施方案
“BSC”實驗教學分成三個階段實施,每個階段各自有其不同的教學模式、組織形式、教學內(nèi)容和評價方法。
1.在第一階段,即基本實驗技能訓練階段,相關(guān)專業(yè)課程如生物化學、分子生物學,細胞生物學,現(xiàn)代生物學大實驗等核心課程設(shè)置4個基本實驗,涵蓋課程主要的研究方法。組織形式采用正常的實驗教學模式,學生2人一組,在3課時內(nèi)完成實驗,撰寫實驗報告。評價的標準是能否按照實驗指導材料完成實驗,是否能夠正確地使用相關(guān)基本實驗儀器,是否能對實驗數(shù)據(jù)進行初步處理并進行討論。學生每完成一個實驗均可獲得10分(最后總成績以百分計)。
2.在第二和第三階段,為鍛煉學生的團隊學習能力、領(lǐng)導能力、自學能力并能提高實驗效益,采用研究性教學模式和團隊學習的組織方式進行教學。
在第二階段,指導教師根據(jù)與實驗課程相關(guān)產(chǎn)業(yè)的實際需求,設(shè)計2個綜合性實驗題目,并給出實驗方法。同時,學生不再以2人1組的形式進行實驗,而是自由組成學習小組,每組4~8名學生,指導教師指定組長一名。組長負責召集其余成員預(yù)習實驗題目,制訂實驗方案,分配試驗任務(wù),組織撰寫實驗預(yù)習報告;經(jīng)指導教師同意后,組織小組成員配置試劑,準備材料,完成實驗,并撰寫實驗報告。實驗采用全開放模式進行,要求在指導教師批準后1個月內(nèi)完成,學生可靈活安排時間,以小組的形式到實驗室進行實驗。
3.對于實驗成績的評價,采取“課堂討論”和“審核實驗原始數(shù)據(jù)與報告”2種方式進行。實驗完成后,指導教師隨機指定一名小組成員,制作PPT,在課堂上進行匯報,匯報內(nèi)容包括實驗原理,實驗方法,實驗過程,實驗數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理和實驗結(jié)果,并由指導教師進行提問與點評。指導教師根據(jù)原始實驗數(shù)據(jù)、實驗報告和匯報情況進行成績評定,每完成一個實驗,組長和匯報的同學可獲得12~15分,小組其余同學可獲得8~12分。即完成2個實驗,組長和匯報的同學最高獲得24~30分,其余同學可獲得16~24分。
4.第三階段為學生創(chuàng)新實驗階段,學生可根據(jù)自己的意愿,在完成前兩個階段的基礎(chǔ)上進行該階段實驗。本階段指導教師根據(jù)行業(yè)發(fā)展的需求,圍繞植物抗逆性設(shè)定1個實驗范圍,學生可在這個范圍,以小組的形式自行設(shè)定題目,共同查閱文獻,設(shè)計實驗方案,撰寫實驗預(yù)習報告;也可以由學生自行擬定實驗題目,要求實驗題目緊貼產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,實踐性和應(yīng)用性強,涉及本課程主要知識點與操作技能,對于學生畢業(yè)后盡快進入企業(yè)科研/技術(shù)人員角色有很大的幫助。
各小組擬定的實驗預(yù)習報告被指導教師審核通過后,各小組進入實驗室開展開放實驗,實驗時間為批準之日至學期末。本階段的組織形式和考核方式與階段二相同,完成實驗的小組成員可獲得16~24分,組長和匯報成員獲得24~30分。
5.如某個小組沒有完成實驗,或因?qū)嶒灉蕚洳怀浞帧⒉僮骷寄懿皇炀毝茨芡瓿蓪嶒烅椖浚〗M所有成員均不得分。
通過BSR實驗教學體系的改革,必將提高學生的積極性和主動性,培養(yǎng)學生查閱文獻、提出問題、分析問題、解決問題的綜合能力,為推動專業(yè)改革奠定堅實的基礎(chǔ),同時為相關(guān)專業(yè)的深入改革提供參考。