基于能力培養的“生物科學大實驗”課教學改革

韓淑梅 陳琳 馬炳南 朱麗萍 王嬙

[摘 要] 高校“生物科學大實驗”課程的開設對學生的實踐能力、創新能力及團隊協作能力的培養具有指導意義。文章對貴州大學生命科學學院“生物科學大實驗”課程設置做了簡介，分析了該課程開展的基本情況及存在的問題，并針對目前實驗課程開展的現狀提出了相應對策。經改革后的“生物科學大實驗”課程有助于鞏固學生對以往知識的理解，激發科研熱情，也可為其他學校專業發展和學生培養提供參考。

[關鍵詞] 生物科學大實驗;教學改革;能力培養

[基金項目] 2017年度貴州大學省級本科教學工程項目“植物系統學教學內容和體系改革”（2017520007）

[作者簡介] 韓淑梅（1988—），女，新疆昌吉人，理學碩士，貴州大學生命科學學院實驗師，研究方向為植物遺傳學;王 嬙（1982—），女，貴州貴陽人，理學碩士，貴州大學生命科學學院高級實驗師（通信作者），研究方向為應用微生物學。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）26-0253-02? ? [收稿日期] 2020-05-12

大學生創新能力及實踐能力的培養一直是高校教育者的重要任務之一[1]。高校“生物科學大實驗”課是一門實踐性很強的技術性實驗課，它考查學生對理論知識的綜合應用情況，鞏固學生對課本理論知識的綜合理解，同時提高實踐操作能力。因此，“生物科學大實驗”課在教育教學中具有重要的意義。在本科實驗教學實施的過程中，教師不僅要教授學生基本的實驗技能，更要注重培養學生發現問題、解決問題的能力[2]。除此之外，這門課還在于培養學生的科學素養，激發科研熱情，為今后的學習和科研奠定基礎。

貴州大學生命科學學院開設的“生物科學大實驗”課程，面向生物科學專業三年級學生開設，共2個學分，32個學時，6個實驗，以本科一二年級相關課程的理論知識與實驗項目為基礎，開設驗證性實驗和綜合性實驗兩類，均為獨立固定的實驗方案。

一、課程運行現狀及存在的問題

在實驗開展過程中，發現以往的實驗教學對學生各方面能力的提高差強人意，存在以下幾方面原因：

1.實驗教學大綱固定

“生物科學大實驗”課教學大綱要求學生按照實驗指導書進行固定實驗，實驗指導多為驗證性基礎實驗，即使是綜合性實驗也缺乏創新性，與前沿科學銜接不緊密，與其他學科之間的關聯也沒有體現出來，此種實驗教學模式僅能對學生固定的實驗技能進行培訓，無法讓學生形成獨立思考、解決問題等綜合實驗能力。

2.時間安排不合理

根據學校課程安排，每節實驗課普遍是4個小時的時間，對于綜合性實驗來說，時間根本不夠。上課的學生人數在50人左右，儀器設備使用緊張，短時間內無法完成綜合性實驗，也無法達成既定的實驗目標。

3.評價體系不完善

以往的“生物科學大實驗”課教學評價體系以平時表現加實驗報告為主，實驗報告以小組為單位提交，必然會有學生對他人產生依賴心理，所以實驗報告并不能全面反映每個學生真實的實驗能力。

二、“生物科學大實驗”課教學模式改革

面對人才培養過程中實驗課程設置不合理的情況，有必要對“生物科學大實驗”課程進行優化改革，凸顯對學生實驗技能的培養，基于以上分析，對“生物科學大實驗”課程的開設提出以下幾點建議：

1.改變教學思想，充分調動學生的積極性

為避免學生受到固定教學大綱的束縛，并考慮到學生對多種實驗技能的需求，“生物科學大實驗”課的各個實驗之間要加強連貫性和系統性，精簡驗證基礎性實驗，多加入一些設計性、綜合性實驗內容，這不僅有利于學生整合所學的基礎知識，還能使學生在實驗過程中變被動接受為主動學習。

在教學中注重生物科學的原理和應用，適當引入前沿科學內容，在實驗課程開始之前，讓學生提前預習整體實驗內容[3]，通過查找資料寫出自己的實驗方案及詳細的實驗步驟，利用開放實驗室準備實驗所需的試劑等用具，使學生真正參與到實驗當中來，熟悉各個環節，充分發揮學生的創新思維能力。

2.合理安排實驗時間，發揮學生的主體性

以往的“生物科學大實驗”課程內容分為驗證性實驗和綜合性實驗，其中，驗證性實驗主要對所學知識進行驗證及部分基本實驗技能的練習[4]。這種類型的實驗基本能在3～4小時內完成，可安排在正常教學時間內。而綜合性、設計性實驗內容是學生在一定的知識基礎上，運用一門或多門課程知識、技能進行綜合訓練的一種復合性實驗[5]，此類實驗需要較長的時間才能完成，因此，建議將此類型實驗分為三個階段進行：（1）實驗設計階段。學生根據確定的實驗目的搜集相關文獻資料，寫出詳細的、可操作的實驗方案提交給老師審核與修改，要求一周內完成。（2）對于已經確定的實驗方案進行基本實驗材料準備以及前處理，實驗過程中的時間安排由學生自行決定，此部分計劃2周內完成。（3）實驗總結階段。選擇統一時間讓學生對每個實驗操作過程、實驗中遇到的問題及實驗結果進行總結討論，計劃一周內完成。此種安排不僅能緩解實驗時間緊張的問題，還能最大限度地發揮學生的主觀能動性，激發學生的科研熱情。

3.優化課程考查模式，提高學習成效

以往實驗課的評價方式無法對每個學生的實驗技能進行有效評估。通過對評價方式的改革，以平時成績、實驗報告以及考試成績3種方式共同評估，以學生的到課率，實驗預習情況及對待實驗的態度作為平時成績的考核方式;以實驗報告評價學生的實驗技能，實驗報告內容包含實驗設計、實驗操作、實驗結論等方面;考試成績以口述形式考查學生對實驗原理、實驗關鍵步驟的理解情況。

三、實驗教學模式革新對學生能力培養

1.對實驗綜合設計能力的培養

通過對實驗教學模式改革能充分調動學生的實驗積極性，由于實驗類型中既有設計性實驗又有綜合性實驗，需要學生對實驗目的進行分析，結合文獻資料設計可行的、科學的、合理的實驗方案;此外，還需要結合課程時間、工作量等因素進行評價衡量。與以往的實驗相比，此種教學模式更能培養學生實踐能力及創新思維能力[6]。

2.鍛煉綜合運用能力

此次實驗教學模式改革將多個實驗內容進行了優化組合，將多個實驗技術整合在一起，增加了實驗的難度;而多種實驗方法的運用在提高實驗效率、加深理解相關知識的同時，也使學生進一步了解了不同實驗方法的適用范圍，對他們在今后科研工作中合理選用實驗方法起到重要的指導作用[7]。

3.對團結合作能力的培養

綜合性設計性實驗一般以小組為單位，每個小組5～6人。小組長要根據組員的不同特點及空閑時間安排相應的實驗內容，組員之間要相互配合，共同完成實驗內容，這對學生的團隊合作能力具有一定的提高作用。

參考文獻

[1]吳林根.基于創新人才培養的實踐教學改革[J].實驗室研究與探索，2004（10）：14-15，18.

[2]蓋穎，陸海.基于能力培養的分子生物學實驗改革[J].中國現代教育裝備，2012（1）：102-103.

[3]包英華，陳燕飛，劉靜華，等.生物技術大實驗課教學體系改革探討[J].微生物學通報，2007（3）：598-599.

[4]王建君，李曉峰.驗證性實驗教學改革之我見[J].實驗室研究與探索，2004（7）：63-64，78.

[5]易昆南，于菲菲.在綜合性、設計性實驗中培養學生的創新能力[J].實驗技術與管理，2007（8）：8-9.

[6]果莉，李文哲，楊方，等.加強實踐教學，培養學生創新精神與實踐能力[J].實驗技術與管理，2009（1）：14-16.

[7]施鼎方，朱毓秀.用創新理念指導和改革驗證性實驗[J].實驗室研究與探索2008（12）：115-117.

Teaching Reform of Bioscience Experiment Course Based on Ability Training

HAN Shu-mei，CHEN Lin，MA Bing-nan，ZHU Li-ping，WANG Qiang

（College of Life Science，Guangzhou University，Guiyang，Guizhou 550025，China）

Abstract：Bioscience Experiment in colleges and universities has significance for the cultivation of students' practical ability，innovation ability and teamwork ability.This paper gives a brief introduction to the course on Bioscience Experiment in the College of Life Science，Guizhou University，analyzes the basic situation and existing problems of the course，and proposes corresponding countermeasures according to the current status of the experiment course.The reformed course on Bioscience Experiment helps to consolidate students' understanding of previous knowledge，stimulates enthusiasm for scientific research and can also provide references for professional development and student training in other schools.

Key words：Bioscience Experiment;teaching reform;ability training