劉 婷,藺萬煌,曹杏芝
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) a.東方科技學(xué)院;b.國家級植物科學(xué)實驗教學(xué)示范中心,生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長沙 410128)
獨立學(xué)院是高等教育順應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展以及高等教育從精英化轉(zhuǎn)向大眾化而產(chǎn)生的新生事物,客觀上存在一些不成熟、不完善的地方。提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)是高等院校面向21世紀(jì)培養(yǎng)目標(biāo)的重要內(nèi)容,而創(chuàng)新能力與動手能力是當(dāng)代大學(xué)生尤其是應(yīng)用型人才必不可少的基本素質(zhì)[1-2]。學(xué)生在有限的實驗學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)大綱要求的必做實驗內(nèi)容,已不能滿足當(dāng)今人才培養(yǎng)的需要。因此,對學(xué)生進行開放性實驗教學(xué)就顯得十分必要,這是知識經(jīng)濟時代對高等教育提出的又一個富有挑戰(zhàn)性的課題。
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院生物學(xué)專業(yè)實驗課主要有微生物實驗技術(shù)、發(fā)酵工程實驗技術(shù)、酶工程實驗技術(shù)、生物制藥實驗技術(shù)、生物分離工程實驗技術(shù)等。結(jié)合獨立學(xué)院生物科學(xué)系的實際情況,我們發(fā)現(xiàn),絕大部分學(xué)生書本知識較強,獨立操作能力較差,對實驗課重要性的認識不夠,缺乏興趣。原來單一的實驗教學(xué)模式為:“準(zhǔn)備實驗、教師講解、學(xué)生照做”,主要存在以下問題:⑴有限學(xué)時中,教師準(zhǔn)備時間長,學(xué)生動手時間短;⑵實驗中學(xué)生思考少,簡單操作多,依賴性強,責(zé)任感差;⑶缺少對學(xué)生綜合分析能力的培養(yǎng)。
為了培養(yǎng)獨立學(xué)院學(xué)生的實踐能力,進一步全面提高實驗教學(xué)水平和辦學(xué)效率,根據(jù)獨立學(xué)院人才培養(yǎng)的具體要求,在我校植物科學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的基礎(chǔ)上,我們提出通過教師指導(dǎo),讓學(xué)生參與到整個實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中來,包括實驗的準(zhǔn)備,實驗的預(yù)做和實驗的設(shè)計改良等。這樣不但能強化學(xué)生對知識的理解和對實驗過程的重視,提高學(xué)生的動手能力和綜合分析能力,還能縮短學(xué)生社會就業(yè)后的實踐鍛煉時間,而且可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,推進高校的創(chuàng)新教育,尤其是為畢業(yè)論文與設(shè)計打下良好的實踐基礎(chǔ)。改革內(nèi)容如下:(1)實驗課教學(xué)模式與教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新。調(diào)動學(xué)生參與的積極性,利用課余時間參與到實驗課改革中來。(2)實驗主講老師及實驗指導(dǎo)老師聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生參與實驗的準(zhǔn)備、預(yù)做及改良設(shè)計。(3)通過開放式實驗設(shè)計,以班級為單位設(shè)計具體實驗方案并與對照班級(未改良)比較實驗教學(xué)效果。(4)建立實驗教學(xué)效果的評價體系,設(shè)立評價指標(biāo)。學(xué)生實驗設(shè)計思路水平的提高,實驗儀器操作的熟練程度,實驗結(jié)果的重復(fù)性考查,實驗結(jié)果綜合分析能力考查,教學(xué)目的與教學(xué)效果的實現(xiàn)程度的考查。(5)對各量化指標(biāo)的結(jié)果進行統(tǒng)計分析,優(yōu)化實驗方案和教學(xué)方法。(6)總結(jié)經(jīng)驗,完善實驗課教學(xué)模式,規(guī)范實驗教學(xué)效果的評價方法。
實驗室開放是一個教學(xué)運行系統(tǒng)工程,也是實驗教學(xué)改革的重要課題。開放式實驗教學(xué)是對學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)和個性化培養(yǎng)的教學(xué)方式,它是傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種變革[3]。由于學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)繁重,所以只能利用課余時間參與實驗的準(zhǔn)備、預(yù)作及改良設(shè)計,通常就需要實驗室全天開放,這與實驗室的8小時工作制就產(chǎn)生了矛盾。因此,這就需要完善實驗室開放管理,并且建立實驗教學(xué)運行機制和系統(tǒng)管理體系。我們充分利用省級示范實驗室和國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的契機,打破原有的校、院、系(教研室)三級管理模式,建立了校、院二級管理體制。中心實行人、財、物的統(tǒng)一管理,在實驗室開放運行和體制建設(shè)方面進行了有益的嘗試。
2.2.1 制定有效的管理制度及措施
為做好實驗室開放工作,學(xué)院必須完善相關(guān)的制度。我們制訂了生物學(xué)實驗教學(xué)中心對外開放管理辦法,明確規(guī)定實驗室無條件面向全校全日制本??茖W(xué)生和研究生全天候開放;同時又規(guī)定所有進入實驗室的學(xué)生,必須辦理有關(guān)手續(xù),并遵守實驗室各項規(guī)章制度。
2.2.2 提供完善的設(shè)備
要開放實驗室,其儀器設(shè)備的完善程度是基礎(chǔ)。實驗室只有具備了完善的實驗儀器設(shè)備配置,各類檢測、操作儀器齊備,才能夠完成學(xué)生選做實驗,真正意義上達到為學(xué)生進行綜合性、設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實驗提供實驗條件的目的。所以,學(xué)校要加強對開放實驗室的經(jīng)費投入力度,有計劃、分步驟地添置先進、實用的新設(shè)備,提高儀器檔次和自動化程度,增加設(shè)備的共享性,真正達到優(yōu)化組合,合理配置資源,節(jié)省人力、物力和財力,為實驗室開放提供便利的條件。
2.2.3 確保優(yōu)良的師資隊伍
一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的師資隊伍是實驗室開放順利完成的保障。為做好此項工作:(1)應(yīng)選拔具有奉獻精神、責(zé)任心強、理論基礎(chǔ)扎實、專業(yè)知識淵博的教師和實驗技術(shù)人員參加實驗室開放工作。對實驗技術(shù)人員實行人才流動、競爭上崗、定期考核、獎勵與處罰并舉等措施加強專職實驗隊伍的管理。(2)從職稱評定、待遇津貼上適當(dāng)傾斜,以穩(wěn)定實驗技術(shù)隊伍。(3)應(yīng)制訂青年教師進入教學(xué)實驗室的制度和實施辦法,將青年教師參加實驗室管理、承擔(dān)實驗教學(xué)、參與實驗項目研發(fā)等工作作為培養(yǎng)他們的必要環(huán)節(jié)。(4)采用多種方式方法加強對指導(dǎo)教師和工作人員的培訓(xùn),以適應(yīng)在開放實驗輔導(dǎo)中要求指導(dǎo)教師既要有扎實的理論基礎(chǔ),又要有豐富的實踐經(jīng)驗,能及時修復(fù)實驗過程中損壞的儀器設(shè)備等全面的工作要求。
通過開展多種形式的課外科研實踐活動,實現(xiàn)了開放式實驗教學(xué),提高學(xué)生的創(chuàng)新與實踐能力,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。
(1)實驗中心設(shè)置一些“三性”(綜合性、設(shè)計性、探索研究性)自選課題實驗,鼓勵學(xué)生進行創(chuàng)新設(shè)計。由學(xué)生自己提出實驗題目、要求、方案和步驟,經(jīng)指導(dǎo)教師審查同意后進入實驗室操作。學(xué)生在實驗中必須獨立完成課題的方案設(shè)計、試驗裝置安裝與調(diào)試,完成實驗并撰寫實驗報告。
(2)設(shè)立獨立的學(xué)生創(chuàng)新與開放實驗室,推行科研導(dǎo)師制。我們將教師的科研工作融入到學(xué)生的實驗課程中,讓學(xué)有余力的學(xué)生參與教師的科研,了解科研課題的背景知識,參加教師的科研課題。并在教師的引導(dǎo)下從分析實驗現(xiàn)象著手,設(shè)計實驗技術(shù)路線,找出引起現(xiàn)象的原因,并在此基礎(chǔ)上進一步鞏固課堂學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論,課后撰寫實驗小結(jié),訓(xùn)練其科研思維。
(3)積極組織學(xué)生參加實驗技能競賽、科技論文競賽和作品展覽等活動。近幾年來,我校先后舉辦了植物生物多樣性、植物生理生化和中華茶文化等主題實驗技能競賽,以及昆蟲標(biāo)本、園林設(shè)計作品展覽等,受到大學(xué)生的歡迎;通過這些活動,提高學(xué)生的實驗興趣和創(chuàng)新意識,建立了各種學(xué)習(xí)激勵機制,激發(fā)了學(xué)生的進取心和求知欲,活躍了學(xué)習(xí)氛圍。
實驗主講老師及實驗指導(dǎo)老師聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生參與實驗的準(zhǔn)備、預(yù)做及改良設(shè)計;新的實驗課教學(xué)模式已經(jīng)應(yīng)用到生化(酶)工程實驗技術(shù)、生物制藥和生物分離工程這幾門專業(yè)實驗課程中。通過開放式實驗設(shè)計,以班級為單位設(shè)計具體實驗方案并與對照班級(未改良)比較實驗教學(xué)效果;經(jīng)比較發(fā)現(xiàn),參與了實驗準(zhǔn)備、預(yù)做及改良設(shè)計的學(xué)生,其在動手能力與設(shè)計實驗的能力上有明顯的提高。建立實驗教學(xué)效果的評價體系,設(shè)立評價指標(biāo):學(xué)生實驗設(shè)計思路水平的提高,實驗儀器操作的熟練程度,實驗結(jié)果的重復(fù)性考查,實驗結(jié)果綜合分析能力考查,教學(xué)目的與教學(xué)效果的實現(xiàn)程度的考查;通過評價指標(biāo)得出,改良班級的大部分學(xué)生通過實驗準(zhǔn)備與預(yù)做后,實驗思路清晰,儀器操作熟練,實驗過程的重復(fù)性減少,實驗報告的綜合分析內(nèi)容有拓展與深入,教學(xué)效果有明顯提高。
開放實驗室建設(shè)和開放式實驗教學(xué)方法的引入調(diào)動了學(xué)生在實驗中的自主性和積極性,教學(xué)效果日趨顯現(xiàn)。以2008年為例[4],中心所在學(xué)院學(xué)生獲得湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃資助項目5項,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃資助項目24項,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新基金資助項目37項,發(fā)表科技學(xué)術(shù)論文12篇,獲校級優(yōu)秀畢業(yè)論文獎10篇。
為了培養(yǎng)真正實用型、專業(yè)型人才,我們必須改變實驗課程設(shè)置的模式。筆者就是基于這一現(xiàn)狀,著眼于實驗教學(xué)的改革。不僅要讓學(xué)生參與整個實驗環(huán)節(jié),而且還要讓學(xué)生整體把握實驗開設(shè)的目的、方法與技術(shù);讓學(xué)生主動參與并且提出自己對實驗改良的觀點,變被動為主動。并且為實驗室開放與畢業(yè)論文與設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。不僅是對教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容的改革,同時也是對教師自身教學(xué)理念的改革;要達到的不是一個靜態(tài)的目標(biāo),而是一個動態(tài)的過程。
[1]賈麗紅,崔贊梅.對獨立學(xué)院開放式實驗室管理模式的幾點思考[J].實驗技術(shù)與管理,2011,28(1):175-179.
[2]魏寶陽,高國賦,藺萬煌.生物工程專業(yè)實驗教學(xué)體系改革初探[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2008,6(6):85-93.
[3]藺萬煌,蘇益,胡超,等.健全開放式生物學(xué)實驗教學(xué)的運行機制[J].實驗室研究與探索,2010,29(3):103-105.
[4]藺萬煌,蘇益,張學(xué)文,等.加快國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)培養(yǎng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新人才[J].實驗技術(shù)與管理,2011,28(1):117-120.