優(yōu)化生物專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能

◆李 霞 海 洪 李海云 盧劍波

(1.桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院;2.杭州師范大學(xué))

2013年全國(guó)教育工作會(huì)議上的講話中提到，中國(guó)教育正面臨著新的形勢(shì)，發(fā)展機(jī)遇和發(fā)展難題都前所未有，如何培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力等是亟待我們?nèi)フ暎フ{(diào)研，去思考，去解決的。

生物專業(yè)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分是密不可分的。與理論課程相比，實(shí)驗(yàn)課程更具有綜合性、直觀、易于學(xué)生理解掌握，對(duì)于學(xué)生的綜合素質(zhì)提升和能力培養(yǎng)有著不可替代的作用。很多高校生物化學(xué)、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、遺傳學(xué)等專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程單獨(dú)設(shè)課，提升了實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)體系中的重要地位。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系的改革，以提高大學(xué)生的科研興趣入手，增加了綜合性實(shí)驗(yàn)，建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，改革課程的考核方式，提高了學(xué)生綜合實(shí)踐能力，增強(qiáng)了學(xué)生的科研思維能力以及專業(yè)素質(zhì)。

一、課程改革

高校生物專業(yè)中學(xué)生對(duì)儀器的認(rèn)知程度和使用仍存在一些問(wèn)題。例如，大學(xué)新生對(duì)儀器認(rèn)知程度不高，即使認(rèn)識(shí)一些常用的儀器，但是從未接觸過(guò)，不懂操作，不能熟練的使用。甚至到大學(xué)四年級(jí)，做畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段，學(xué)生的儀器使用和操作仍然問(wèn)題百出。生物科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，儀器的使用是實(shí)驗(yàn)操作必須的能力，學(xué)生需要正確規(guī)范的使用儀器。正確使用儀器能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差，取得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而且可以避免損壞儀器，造成不必要的損失以及傷害。

在大學(xué)一年級(jí)設(shè)立儀器分析課程是必要的，很多高校是設(shè)立這門基礎(chǔ)課的。例如，東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的教學(xué)計(jì)劃中儀器分析課程是作為大學(xué)一年級(jí)的必修課程。對(duì)大一學(xué)生設(shè)立儀器培訓(xùn)和專門指導(dǎo)有助于他們對(duì)儀器的掌握，為今后的實(shí)驗(yàn)課程做足準(zhǔn)備。而且，儀器分析課程同時(shí)要有實(shí)驗(yàn)課程的配套，讓學(xué)生及時(shí)進(jìn)行儀器的實(shí)際操作，理論與操作相結(jié)合，進(jìn)而完全掌握儀器的使用，那么這門課程的設(shè)立就能盡大成度的發(fā)揮效果。

二、內(nèi)容改革

21世紀(jì)的人才首先要擁有創(chuàng)新意識(shí)，要能夠用新的思維方法分析所遇到的各種問(wèn)題。對(duì)于應(yīng)試教育培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，遇到獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，就束手無(wú)策，無(wú)從下手，特別是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何選擇檢測(cè)方法、試劑和儀器的選擇、數(shù)據(jù)分析、對(duì)比得出的結(jié)論是否正確、如何進(jìn)行驗(yàn)證等等一系列的問(wèn)題。那么在實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容上面進(jìn)行有效的調(diào)整，有意識(shí)的引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)。

首先，儀器分析的實(shí)驗(yàn)課程可以從讓學(xué)生先了解實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模、規(guī)則、儀器的擺放位置;掌握儀器的型號(hào)、用途、使用時(shí)的注意事項(xiàng);再實(shí)際操作到熟練使用。特別注意一些容易忽略的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，例如微量移液器的正確操作，離心機(jī)、分光光度計(jì)的正確使用及維護(hù)等，這些儀器的使用導(dǎo)師要示范規(guī)范的操作，并詳細(xì)講解。不同專業(yè)領(lǐng)域涉及到的儀器可以進(jìn)行分類講解，也有利于學(xué)生對(duì)某些專業(yè)興趣的提高。

其次，在傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，每個(gè)課程的實(shí)驗(yàn)課中設(shè)立1～2個(gè)綜合性的大試驗(yàn)，在教學(xué)安排上綜合多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)方法的實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生從查閱文獻(xiàn)資料開(kāi)始，應(yīng)用所學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)擬定方案完成，列出實(shí)驗(yàn)需要用到的儀器和藥品，這種實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生初步的科研思維、科研能力和創(chuàng)作精神，在學(xué)生掌握了基本的操作技能后，安排這種綜合性的大試驗(yàn)，可以使學(xué)生把所學(xué)知識(shí)和技能綜合的運(yùn)用。

陶行知先生說(shuō)過(guò)，大凡世界上的先生可分為三種，最好的那種不是教書(shū)，不是教學(xué)生，而是教學(xué)生學(xué)。”“教學(xué)生學(xué)”即教“學(xué)”，這里的“學(xué)”指的就應(yīng)該是學(xué)習(xí)策略。引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不僅是對(duì)碩士研究生和博士研究生的要求，在現(xiàn)今就業(yè)困難的形勢(shì)下本科畢業(yè)生的獨(dú)立操作能力和創(chuàng)新性也是十分必要的。

三、考試形式

單純的課程改革和教學(xué)內(nèi)容改革并不能完全起到效果，需要配合改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)體系，發(fā)展完善的實(shí)驗(yàn)考核制度。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的考核多以實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式來(lái)完成，沒(méi)有正規(guī)的考試，不納入期末成績(jī)或者有些高校的實(shí)驗(yàn)課程的考核是作為理論課程總成績(jī)的一小部分。無(wú)論以上哪種考核形式，都導(dǎo)致學(xué)生忽視實(shí)驗(yàn)課的重要性，而往往單方面下大力氣學(xué)習(xí)理論知識(shí)，放松實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，其結(jié)果只能是高分低能。因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須實(shí)行更加完善、科學(xué)、適用的單獨(dú)考核。考試內(nèi)容可以選擇課程中包含的實(shí)驗(yàn)，也可以建立新的實(shí)驗(yàn)題目，主要考察內(nèi)容以下幾個(gè)部分:(1)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，包括能否獨(dú)立查閱文獻(xiàn)，明確實(shí)驗(yàn)的目的;(2)實(shí)驗(yàn)中的基本操作規(guī)范，考察試驗(yàn)中的操作規(guī)范和儀器使用規(guī)范;(3)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中對(duì)結(jié)果觀察記錄的細(xì)致及真實(shí)性;(4)討論分析的合理正確性乃至最終能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;(5)提出具有一定創(chuàng)新性的課題設(shè)計(jì)這三個(gè)方面進(jìn)行考慮，可以綜合平時(shí)的表現(xiàn)和期末的操作考試來(lái)評(píng)定。

四、教學(xué)方法

教學(xué)方法方面的改革體現(xiàn)在改變以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué)的單純接受式學(xué)習(xí)，建立“以人為本”的創(chuàng)新教育教學(xué)理念，加強(qiáng)基本訓(xùn)練，規(guī)范化操作，培養(yǎng)好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，要引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立、主動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)操作，在學(xué)生無(wú)須老師提示的最佳狀態(tài)下學(xué)會(huì)自己觀察、分析解決問(wèn)題。鼓勵(lì)學(xué)生大膽討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常結(jié)果，并把這些結(jié)果真實(shí)地記錄下來(lái)，最后教師總結(jié)，補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵和容易疏漏的地方。

充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的課外科技活動(dòng)積極性，鼓勵(lì)學(xué)生參加科技活動(dòng)和科學(xué)競(jìng)賽。以杭州師范大學(xué)為例，近幾年學(xué)校深化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平，推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革，以“挑戰(zhàn)杯”等系列競(jìng)賽為引導(dǎo)，以科普類講座及學(xué)術(shù)交流為基礎(chǔ)，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)科研的積極性，形成了較為濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，很多大學(xué)生早早地選擇專業(yè)導(dǎo)師，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有針對(duì)性的實(shí)踐訓(xùn)練后，大部分學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維都能夠得到較大提高，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，撰寫(xiě)科研論文，在研究中敢于嘗試性地設(shè)計(jì)新的方案，開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，對(duì)專業(yè)方向表現(xiàn)出了濃厚的興趣和較強(qiáng)的信心。學(xué)校積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室課程的教學(xué)與改革，在2010年，在各級(jí)各類學(xué)科、科技競(jìng)賽中，共獲得省級(jí)及其以上獎(jiǎng)項(xiàng)近170余項(xiàng)，得到了歷年來(lái)最好的成績(jī)。

本文所推行的生物專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，應(yīng)當(dāng)是從激發(fā)學(xué)生的興趣，通過(guò)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念來(lái)確立學(xué)生主體地位，配合改革教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式來(lái)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，使師生共同樹(shù)立創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生并強(qiáng)化教師的創(chuàng)新能力、全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，把學(xué)生培養(yǎng)成為高素質(zhì)的、具有獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的新世紀(jì)人才。