邵繼海+林毅青+尚翠+陳安偉+彭亮+羅斯

摘要：提高大學(xué)生的動手能力、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)是當(dāng)今大學(xué)生實驗課程教學(xué)的主要目的。傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式雖然能提高學(xué)生的動手能力和實驗操作技能，但是卻忽視了學(xué)生的主觀能動性，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新意識。針對這些問題，我們在多年實踐教學(xué)改革的基礎(chǔ)上提出了彈性實驗教學(xué)模式。該實驗教學(xué)模式將實驗教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有機結(jié)合起來，充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，引導(dǎo)學(xué)生圍繞著實驗教學(xué)目標自主完成實驗題目的凝練、實驗方案的撰寫及獨立完成探索性實驗，從而達到提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：彈性實驗；實驗教學(xué)；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）20-0151-02

大學(xué)生實驗課程教學(xué)的目的是提高學(xué)生的動手能力、分析問題和解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)[1，2]。但長期以來，各高校對于大學(xué)生的實驗課程的教學(xué)模式仍停留在“教師講解與示范、學(xué)生模仿”的階段，這種教學(xué)模式雖然也能提高學(xué)生的動手能力和實驗操作技能，但忽視了學(xué)生的主觀能動性，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新意識[3]。另外，這種傳統(tǒng)的實驗課程教學(xué)模式也造成了學(xué)生對于探討科學(xué)問題興趣的流失，使得實驗課程教學(xué)淪為簡單模仿實驗步驟和機械式操作的尷尬境地。如何轉(zhuǎn)變教育觀念，改革培養(yǎng)模式和改善教學(xué)方法已是當(dāng)務(wù)之急[4]。有研究表明，通過改變以任課教師為主體的傳統(tǒng)授課方式，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)，能有效培養(yǎng)學(xué)生獨立自主的創(chuàng)新思維和分析問題、解決問題的能力[5，6]。我們的實踐教學(xué)改革結(jié)果表明，選擇彈性教學(xué)模式，將實驗教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有機結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生積極的選擇實驗、設(shè)計實驗、探索操作實驗，能較好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新意識。

一、彈性實驗教學(xué)模式定義

所謂“彈性”，是指在實驗課程教學(xué)過程中，學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒灲虒W(xué)大綱的基本要求并結(jié)合自己的興趣提出實驗題目，指導(dǎo)教師根據(jù)教學(xué)大綱的知識點和實際情況對學(xué)生提出的實驗題目進行把關(guān)，學(xué)生再根據(jù)試驗題目主動查閱相關(guān)資料，設(shè)計實驗內(nèi)容，撰寫預(yù)習(xí)實驗報告，并開展探索性實驗。在彈性實驗教學(xué)模式下，學(xué)生對自己的實驗內(nèi)容有很大的主動權(quán)。指導(dǎo)教師對學(xué)生的實驗題目、實驗內(nèi)容進行系統(tǒng)把關(guān)。教師與學(xué)生相互配合，反饋式的互動。彈性實驗教學(xué)不僅能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性，還能實現(xiàn)“一對一”式的教學(xué)和因材施教，有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

二、彈性實驗教學(xué)模式下實驗內(nèi)容的設(shè)置

彈性實驗課程體系在實驗內(nèi)容設(shè)置上與傳統(tǒng)實驗教學(xué)有較大的差別。傳統(tǒng)實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置均為教師指定，且實驗內(nèi)容非常具體，操作性和驗證性的實驗偏多，不同的實驗內(nèi)容之間缺乏聯(lián)系和連續(xù)性。彈性實驗內(nèi)容設(shè)置從調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性入手，將傳統(tǒng)實驗由操作性和驗證性實驗向設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗轉(zhuǎn)變。在具體實驗內(nèi)容的設(shè)置上，教師以實驗教學(xué)大綱中的教學(xué)目標與任務(wù)為指南，以實驗教學(xué)的基本知識點為導(dǎo)入點，引導(dǎo)學(xué)生圍繞著實驗教學(xué)目標和基本知識點并結(jié)合自己的學(xué)習(xí)興趣，自主確定實驗題目和內(nèi)容。在此過程中，由于學(xué)生受到專業(yè)知識面、科學(xué)素養(yǎng)、實驗探索經(jīng)驗等因素的限制，提出的實驗題目和內(nèi)容往往出現(xiàn)興趣占主導(dǎo)地位，實驗教學(xué)目標和基本知識點被忽略的現(xiàn)象，因此在學(xué)生確定實驗題目和實驗內(nèi)容的過程中，實驗指導(dǎo)教師的引導(dǎo)作用非常重要。實驗指導(dǎo)教師需要引導(dǎo)學(xué)生從教學(xué)基本知識點出發(fā)去思考問題。此外，實驗指導(dǎo)教師還需對學(xué)生確定實驗題目和內(nèi)容進行嚴格把關(guān)，通過多輪互動式修正，確定每組學(xué)生的實驗題目和內(nèi)容。

三、彈性實驗教學(xué)模式的授課方式

彈性實驗教學(xué)模式的授課方式以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力及培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)為主要目的。區(qū)別于傳統(tǒng)“灌輸式”實驗課程教學(xué)模式，彈性體系在授課方式上注重學(xué)生的主觀能動性及教師的引導(dǎo)作用。在教學(xué)環(huán)節(jié)上分為提出問題、解析問題和解決問題三個階段。在提出問題階段，實驗指導(dǎo)教師先告訴學(xué)生本單元的實驗教學(xué)目標、任務(wù)及涉及的基本知識點，引導(dǎo)學(xué)生圍繞實驗教學(xué)目標主動思考問題，并在此基礎(chǔ)上提出科學(xué)問題，即確定實驗題目。在解析問題階段，實驗指導(dǎo)教師需要引導(dǎo)學(xué)生明確實驗內(nèi)容，鼓勵學(xué)生主動查閱相關(guān)資料，確定解決問題的實驗方法，并撰寫和提交預(yù)習(xí)實驗報告。教師收到預(yù)習(xí)實驗報告后，從實驗方案的可行性及實驗方法的正確性等角度進行把關(guān)和修正，并將修改意見反饋給學(xué)生，然后學(xué)生再根據(jù)教師意見進一步修改并重新提交給指導(dǎo)教師，直到實驗方案可行、實驗方法正確為止。解決問題階段即為學(xué)生進實驗室開展探索性實驗的過程。彈性實驗教學(xué)模式下授課方式要求學(xué)生進入實驗室后，先按自己預(yù)習(xí)實驗報告所列的實驗材料到指導(dǎo)教師處領(lǐng)取實驗所需的實驗材料，然后指導(dǎo)教師著重講解本單元實驗涉及的基本知識點的實驗操作及注意事項，接著由學(xué)生獨立完成整個探索性實驗。

四、彈性實驗教學(xué)模式考核評價制度

科學(xué)的實驗考核評價制度不應(yīng)只對實驗結(jié)果做出簡單評價，而是要涵蓋從實驗題目的凝練、實驗內(nèi)容的提出、資料的查閱、預(yù)習(xí)實驗報告的撰寫、探索性實驗的開展及最終實驗報告質(zhì)量整個過程。通過完整的考核制度來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

五、彈性實驗教學(xué)模式示例

以環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的環(huán)境微生物學(xué)實驗為例，環(huán)境微生物學(xué)實驗一般設(shè)置為10—12個學(xué)時，根據(jù)實驗教學(xué)大綱，該實驗課的教學(xué)目標是使學(xué)生掌握顯微鏡的使用技術(shù)、微生物簡單染色及形態(tài)觀察、革蘭氏染色及結(jié)果判斷、培養(yǎng)基制備、高壓蒸汽滅菌、環(huán)境中微生物分離計數(shù)、微生物群體形態(tài)特征觀察。在實驗教學(xué)大綱的指導(dǎo)下，傳統(tǒng)環(huán)境微生物學(xué)實驗一般開設(shè)了三個實驗：（1）微生物染色及顯微鏡觀察；（2）培養(yǎng)基配置；（3）土壤微生物分離計數(shù)[7]。這三個實驗中有兩個是操作性實驗，一個是設(shè)計性實驗。各實驗內(nèi)容單一、連貫性不強，也不具有科研探索性，無法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更談不上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[8]。在彈性實驗教學(xué)的指導(dǎo)下，可以緊扣實驗教學(xué)大綱，將實驗內(nèi)容優(yōu)化為一個設(shè)計性、綜合性、探索性、創(chuàng)新性的實驗：環(huán)境中功能微生物的分離計數(shù)及染色和顯微鏡觀察。然后再根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將實驗題目具體化，如土壤中抗重金屬微生物分離計數(shù)及優(yōu)勢菌染色和顯微鏡觀察、土壤中纖維素分解菌微生物分離計數(shù)及優(yōu)勢菌染色和顯微鏡觀察、土壤中表面活性劑分解微生物分離計數(shù)及優(yōu)勢菌染色和顯微鏡觀察等。這些創(chuàng)新性實驗不僅囊括了環(huán)境微生物實驗教學(xué)大綱的基本知識點，能很好的達到實驗教學(xué)目標，還結(jié)合了環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的特點及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，融入了探索研究的創(chuàng)新元素。

六、結(jié)語

彈性實驗教學(xué)模式是一種以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)模式，這種實驗教學(xué)模式可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，通過引導(dǎo)學(xué)生自主查閱資料、撰寫實驗方案及獨立開展探索性實驗等環(huán)節(jié)，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)。在彈性實驗教學(xué)模式下，實驗指導(dǎo)教師的工作量比傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式要大，這也要求教師為了培養(yǎng)高質(zhì)量的人才要奉獻更多的時間和精力。

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