以綜合素質與創新能力為導向的發育生物學實驗教學改革研究

胡寶慶

[摘? ? ? ? ? ?要]? 實驗教學是發育生物學課程教學的重要組成部分，是指導學生系統學習理論知識與實際相結合的重要教學方法。實驗教學改革旨在提高學生發現問題、分析問題以及解決問題的能力，培養學生的學科綜合素質。主要從當前我國發育生物學實驗教學存在的問題以及實驗教學改革思路進行研究，希望能夠提高發育生物學實驗教學質量，促進我國發育生物學實驗教學改革。

[關? ? 鍵? ?詞]? 發育生物學;實驗教學改革;創新能力;綜合素質

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）31-0074-02

隨著創新型人才在國家建設中發揮越來越重要的作用，傳統傳道、授業、解惑的教學模式已經不能滿足現代社會高校教學需求。高校應當將培養學生的綜合素質、創新能力同理論教學結合起來，將培養適應現代社會的高素質人才作為教學目標。發育生物學是探索生物生長發育以及生物內部機理調控的一門學科，其從細胞水平上研究高等生物個體細胞的發育、受精、生長到生物細胞衰老死亡的過程[1]，是生命科學領域極其重要的分支。目前國內很多高校已經開設了發育生物學課程和相關實驗教學課程。然而實驗教學受到專業領域和實驗教學條件的影響，出現實驗內容陳舊、實驗目的單一、考察角度單一、實驗教學體系尚不完善等問題。因此，探究發育生物學實驗教學改革方案，具有非常重要的現實意義。

一、目前發育生物學實驗教學存在的問題

（一）實驗教學內容陳舊

發育生物學是20世紀50年代由分子生物學、細胞生物學等學科相互滲透，逐漸發展形成的新興學科。我國從20世紀末到21世紀初才逐漸重視該學科理論研究和實驗應用。隨著現代生命科學技術的飛速發展，相關知識更新和換代的周期越來越短，新理論、新課題被不斷提出。而與之對應的高校教學理論知識和實驗內容也應當及時更新。時下，國內各大高校雖然都先后開設了發育生物學理論課程并制定了相對完整的理論教學體系，但是相應實驗教學課程的內容相對陳舊。出現這種情況主要有兩個方面的因素：一是因為國內高校實驗室教學硬件設備不夠完善，很多實驗因為硬件條件不足無法展開，阻礙了發育生物學實驗教學的發展。二是由于發育生物學學科框架和理論體系構建不久，高校教師在進行實驗教學時往往以教師自己的研究方向為重點教學。高校之間無法以統一的標準相互交流和補充。以上兩點原因致使部分高校實驗教學課程內容陳舊，難以實現實驗目標對理論課程的補充輔助作用[2]。在一定程度上，這一問題使得很多學生在實際的科研和工作中發現問題、解決問題的能力偏弱。

（二）實驗教學目的單一

實驗教學目的不能只是理論知識的傳授，以培養學生綜合能力和創新能力為目標的教學同樣重要。當前，傳統教學實驗多以簡單的演示型實驗和驗證型實驗為主，多注重對實驗結果進行查看和驗證，忽視實驗過程對學生的啟發作用。由此可知，傳統實驗教學只停留在單一知識傳授上，實驗條件和方法照本宣科，僅以完成確定教學內容作為唯一教學目的。這種純粹以傳授知識為目標的實驗教學忽視了培養學生綜合素質和創新能力的重要性。理論而言，知識可以通過灌輸的方式傳授，但是學生的綜合素質和創新能力只有經過正確的實踐活動才能得到發展[3]。所以，以單一傳授理論知識為目標的教學不能適應當今高校對人才培養的要求，必須將理論與實際科研工作相結合，培養理論與創新能力兼備的復合型人才。

（三）實驗教學刻板化、教條化嚴重

一方面當前很多高校的發育生物學教學依然以傳統灌輸式理論教學為主，淺層次的簡單實驗為輔。這種教學方式導致學生在學習過程中知其然而不知其所以然，無法全力調動學生的學習積極性和探索新知識的欲望。另一方面傳統實驗教學從實驗方式、實驗步驟到實驗結果，所有的內容都在教師的設計下進行，缺少學生獨立思考的環節。這種刻板教條化的實驗和考核方式固化了學生和教師的思維，無法調動學生學習的熱情，很大程度上影響了實驗教學質量。

（四）教學實驗體系不完善

目前高校發育生物學實驗教學體系普遍不完善。具體表現為高校實驗室建設相對薄弱、管理方式落后。目前很多高校實驗室管理仍然采用定時定點的方式，學生只有在實驗課才能來到實驗室學習。而非上課時間學生無法進入實驗室學習，打擊了學生學習的主動性，降低了實驗室的有效利用率。缺乏有效的實驗教學體系是當前高校實驗教學中非常突出的問題。高校培養創新型人才必須完善教學實驗體系、建立有效的學生培養機制。

二、以綜合素質與創新能力為導向的發育生物學實驗教學改革思路

（一）及時更新知識儲備，豐富教學內容

我國在發育生物學實驗教學領域起步較晚，尚且沒有形成非常完善的教學體系。隨著生物科學技術的飛速發展，教師的知識儲備和實驗教學內容也應當及時補充更新。網絡的普及使學生有了更多了解學科知識的渠道，學生從網絡上獲取知識更加容易。所以教學工作者應當不斷更新自己的知識儲備，豐富教學內容，激發學生的求知熱情。教師授課不能再局限于教授書本上的內容，應當在發育生物學理論的基礎之上給學生講解行業最前沿的研究進展，分享相關學科知識。教師通過豐富、新穎的教學激發學生對發育生物學領域的學習興趣，鼓勵學生進入相關領域深入研究。

（二）豐富實驗教學目的，鍛煉學科綜合素養

傳統實驗教學以了解和記錄結果為目的導向，重視結果而輕視過程，重視理論而輕視實踐。以傳授理論知識為唯一教學目的的實驗教學不能實現社會和國家對綜合能力人才的要求。高校應當將培養綜合能力和創新人才作為教學目的融入發育生物學實驗教學中。因此，教學改革應該把原本教學過程中簡單的、平面的演示型實驗和驗證型實驗轉變為立體而豐富的綜合型實驗和設計型實驗。綜合型實驗是指實驗所考查到的知識不再是簡單的一點或一節，而是圍繞一點對多個問題進行綜合性考查。例如，在日常教學中研究“小鼠不同發育期胚胎的采集和不同發育特點觀察”的綜合型實驗中，學生不僅可以學習到小鼠不同發育期胚胎的特點，同時還能學習到不同時期小鼠胚胎的采集辦法和哺乳動物胚胎發育特點。而設計型實驗則是由教師給定實驗目標和實驗條件，由學生獨立自主設計實驗方案。設計型實驗是開放的，在這個過程中，教師只是在大方向上起到引領作用。評估考核不再單純地以學生的試卷上分數的高低來作為判定學習是否優秀的依據，而是在整個實驗過程中，根據學生所表現出來的綜合素質和創新能力給予評價。綜合型實驗和設計型實驗教學思路能夠有效改變傳統教學實驗“注重結果、忽視過程”的思路。這種新思路下的實驗教學的目的不再單一，在原有基礎上豐富了對學生綜合素質和創新能力的培養。