高婷婷 崔振波 楊盛 于麗 劉佩勇
摘 要 針對(duì)大一新生增設(shè)的“創(chuàng)新技能訓(xùn)練”課程,旨在幫助學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)室安全防范意識(shí),訓(xùn)練學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)中心儀器設(shè)備的操作方法,以培養(yǎng)其基本科研素養(yǎng)。首年試教,取得了一定的教學(xué)效果,同時(shí)也暴露了一些問(wèn)題。本文從課程內(nèi)容的設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的支撐作用和考評(píng)機(jī)制三個(gè)方面,詳細(xì)介紹了創(chuàng)新技能訓(xùn)練課程的運(yùn)行管理模式,總結(jié)了實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的不足。
關(guān)鍵詞 創(chuàng)新技能訓(xùn)練 儀器設(shè)備培訓(xùn) 實(shí)驗(yàn)室安全 實(shí)踐教學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
實(shí)踐教學(xué)是高校教學(xué)方式的重要組成,旨在培養(yǎng)學(xué)生的研究和實(shí)踐能力,尤其對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有重要意義。生物學(xué)是一門(mén)基于實(shí)驗(yàn)的學(xué)科,創(chuàng)新型生物學(xué)人才的培養(yǎng)更依賴(lài)于啟發(fā)式、開(kāi)放式、探究式的實(shí)踐教學(xué)方法。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué),只側(cè)重對(duì)知識(shí)的灌輸,受限于書(shū)本,已經(jīng)不能適應(yīng)生命科學(xué)和生物高科技產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的需求。
國(guó)內(nèi)高校生物學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)中一直存在的“重理論、輕實(shí)踐”的弊端。相比于對(duì)理論學(xué)習(xí)模式的快速適應(yīng),大多數(shù)新生在接受實(shí)踐教學(xué)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的入門(mén)階段往往存在著“慢熱”的尷尬情況。很多學(xué)生升入高年級(jí)后還會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)不強(qiáng)、儀器設(shè)備操作不規(guī)范等問(wèn)題。究其原因,一是高中階段學(xué)生們重在學(xué)習(xí)理論,缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);二是實(shí)踐教學(xué)缺乏獨(dú)立評(píng)價(jià)體系,地位上從屬于理論教學(xué),學(xué)生不重視。
東北大學(xué)生命學(xué)院生物工程專(zhuān)業(yè)的大一新生身上存在的問(wèn)題既有普遍性也有特殊性。近年來(lái),本專(zhuān)業(yè)第一志愿錄取占比較少,而通過(guò)其他志愿以及自主招生和綜合評(píng)價(jià)錄取比例較高。一些學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的熱情本就不高,一遇困難便很容易產(chǎn)生畏難情緒,從而更加被動(dòng)和機(jī)械。2019年暑期小學(xué)期,東北大學(xué)生命學(xué)院針對(duì)新生開(kāi)設(shè)了“創(chuàng)新技能訓(xùn)練”課程。重點(diǎn)內(nèi)容是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心里現(xiàn)存的近百種儀器設(shè)備使用方法的培訓(xùn)。本次“創(chuàng)新技能訓(xùn)練”,生科院2018屆共84位學(xué)生全部參與,為期2周,主講教師由生科院8位實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員擔(dān)任。課后調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果顯示:23%的學(xué)生表示“感興趣,學(xué)習(xí)有動(dòng)力”、79%的學(xué)生表示“全程學(xué)習(xí)很認(rèn)真”、74%的學(xué)生表示“學(xué)過(guò)的大部分儀器能夠上手操作”。調(diào)查結(jié)果表明新課程初步起到了“破冰”、“過(guò)渡”的作用,在夯實(shí)學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能素養(yǎng)方面起到一定的效果。
1實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)
安全教育培訓(xùn)的主體內(nèi)容突出了生物學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)。除去一般性的實(shí)驗(yàn)室水、電、消防等安全問(wèn)題,易制毒易制爆的生化藥品和試劑的使用,活體實(shí)驗(yàn)動(dòng)物操作,大型精密貴重儀器和特種設(shè)備的使用規(guī)范,壓縮氣體鋼瓶,實(shí)驗(yàn)室“三廢”處理,還有近些年來(lái)越來(lái)越受重視的實(shí)驗(yàn)室生物安全問(wèn)題,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室都有涉及,是安全教育培訓(xùn)的重點(diǎn)。
上述主要問(wèn)題的講解內(nèi)容都各有側(cè)重點(diǎn):
(1)消防安全部分著重指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)滅火器、滅火毯、洗眼器等應(yīng)急用具的使用方法;
(2)生物實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用到的典型劇毒、強(qiáng)腐蝕性、致畸致癌的生化試劑,如溴化乙錠、秋水仙素、焦碳酸二乙酯等藥品,培訓(xùn)中重點(diǎn)講解,確保教會(huì)學(xué)生操作時(shí)如何細(xì)心防護(hù)、正確回收廢棄物;
(3)活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過(guò)程中防護(hù)用品的選擇和穿戴、正確抓取和固定的方法、動(dòng)物抓傷咬傷和動(dòng)物逃逸等應(yīng)急處理辦法即是這部分的重點(diǎn)內(nèi)容;
(4)高壓蒸汽滅菌器、超低溫冰箱等是生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生經(jīng)常用到的特種設(shè)備,應(yīng)當(dāng)保證人人能做到熟練操作;
(5)實(shí)驗(yàn)室“三廢”處理問(wèn)題中,“廢液”的處理問(wèn)題最為常見(jiàn),也最為復(fù)雜和重要,應(yīng)重點(diǎn)詳細(xì)講解;
(6)面對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全這個(gè)重大問(wèn)題,學(xué)生應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)了解生物危害,生物安全水平分級(jí),安全屏障及要求,適當(dāng)了解生物安全措施及操作流程,重點(diǎn)學(xué)會(huì)生物安全設(shè)備,如生物安全柜,防護(hù)服的使用。
2 儀器設(shè)備使用規(guī)范培訓(xùn)
在儀器設(shè)備使用培訓(xùn)中,起初教師們普遍采取的方法是先用課件講解儀器設(shè)備的原理、操作規(guī)程和注意事項(xiàng),之后播放儀器操作的視頻,左后讓學(xué)生動(dòng)手操作。這種教學(xué)方式能保證講解內(nèi)容體系完整,符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,但對(duì)于原理和操作都非常復(fù)雜的儀器不適用,如果講解內(nèi)容過(guò)多,課堂時(shí)間有限,留給學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的時(shí)間被擠壓,學(xué)生容易喪失興趣。針對(duì)這些問(wèn)題,教師們從以下兩個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)整:
(1) 將所有儀器規(guī)范操作的視頻、微課掛在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)供學(xué)生課前預(yù)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),供學(xué)生課后隨時(shí)查看復(fù)習(xí)。鼓勵(lì)學(xué)生自主思考,帶著問(wèn)題走入課堂,課堂的寶貴時(shí)間重點(diǎn)用在講解較難理解的儀器設(shè)計(jì)原理和特殊注意事項(xiàng)上,留出更多的時(shí)間供學(xué)生實(shí)際上手操作練習(xí);
(2)梳理儀器的講解順序,把原理接近、用途互通的儀器串聯(lián)到一起,如:紫外分光光度計(jì)、Nanodrop、酶標(biāo)儀等。把不同類(lèi)型的儀器整合成一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,起到事半功倍的效果。
3網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)本課程的支撐作用
將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)融入到生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)中可以發(fā)揮巨大作用。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不受教學(xué)時(shí)間和空間的限制,在學(xué)習(xí)資源共享、方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)和加強(qiáng)師生交流方面具有天然優(yōu)勢(shì)。教師可將課件,實(shí)驗(yàn)微課及其它相關(guān)資料上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)供學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí),不僅能大量節(jié)約課堂上原本用灌輸知識(shí)點(diǎn)的時(shí)間,給實(shí)操環(huán)節(jié)留出更大空間,還能更好地澄清各種復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的技術(shù)細(xì)節(jié),提高實(shí)踐教學(xué)效果。
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)更是為使用到精密復(fù)雜大型儀器的工程技術(shù)教學(xué)提供了絕佳的途徑。目前本門(mén)課程已經(jīng)在高教出版社數(shù)字課程云平臺(tái)(ICC平臺(tái))開(kāi)設(shè)了網(wǎng)課,名為“科研技能訓(xùn)練”,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的多項(xiàng)虛擬仿真項(xiàng)目基本建設(shè)完成,為以上目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
4創(chuàng)新技能訓(xùn)練課程的考評(píng)機(jī)制
建立合理的考評(píng)機(jī)制是保證課程教學(xué)效果的重要前提。在本門(mén)課程的教學(xué)過(guò)程中,本著激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的初衷,課前發(fā)給每位學(xué)生一本羅列著實(shí)驗(yàn)中心所有儀器設(shè)備清單的“儀器使用證”。每次課程結(jié)束后,教師會(huì)地在每位學(xué)生的使用證上蓋名章,以示該學(xué)生該儀器設(shè)備“培訓(xùn)合格”。實(shí)踐表明,該種方法在一定程度上消弭了大一學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的“陌生感”和“畏難情緒”,有助于初步建立學(xué)生們的專(zhuān)業(yè)自信心,切實(shí)增強(qiáng)了學(xué)生們的“獲得感”,有一定的可取之處。
5實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中存在的不足
本門(mén)課程首年試教,取得了一定的教學(xué)效果,同時(shí)也暴露了一些不足之處。
(1)本門(mén)課程的考評(píng)機(jī)制不夠完善:教師給學(xué)生的“蓋章”是無(wú)差別的,有些學(xué)生蒙混過(guò)關(guān),過(guò)程中存在“丟證”、“竄證”現(xiàn)象。本人以為應(yīng)該搭配上根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容而量身打造的更為詳細(xì)的考評(píng)辦法,按照課前預(yù)習(xí),隨堂測(cè)驗(yàn),小作業(yè),結(jié)課考試這四部分按比例給出成績(jī)。
(2)本課程在輔助教材的方面還是空白。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心應(yīng)當(dāng)編寫(xiě)內(nèi)容全面細(xì)致、可操作性強(qiáng)的的實(shí)驗(yàn)室安全手冊(cè),方便學(xué)生系統(tǒng)性學(xué)習(xí)。
(3)本門(mén)課程在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的設(shè)置上很充分地體現(xiàn)了“技能訓(xùn)練”的特點(diǎn),但在針對(duì)學(xué)生創(chuàng)新力的培養(yǎng)上稍顯欠缺,課程內(nèi)容的廣度和深度都亟待繼續(xù)挖掘。
6結(jié)語(yǔ)
重視實(shí)踐教學(xué),從新生入校的起步階段做起。生命學(xué)院針對(duì)大一新生開(kāi)設(shè)的創(chuàng)新技能訓(xùn)練課程是對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的補(bǔ)充,技能訓(xùn)練既是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)J降难由欤彩菍?duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的突破,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新力的培養(yǎng)起到啟發(fā)作用。它的核心在于對(duì)技術(shù)要點(diǎn)的掌握,要求“會(huì)做”,不是簡(jiǎn)單的“做過(guò)”,允許反復(fù)練習(xí),寬容失敗,鼓勵(lì)重做。為了達(dá)到這一目標(biāo),教師們需要對(duì)初學(xué)者給予更多的耐心和更詳細(xì)的指導(dǎo),創(chuàng)新技能訓(xùn)練課程內(nèi)容的建設(shè)和運(yùn)行管理模式也值得教師們深入思考和探索,靈活運(yùn)動(dòng)各種教學(xué)手段,建立更符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的技能訓(xùn)練方法,配合合理的考評(píng)機(jī)制,不斷自我完善更新,尤其是要配合課程內(nèi)容的不斷挖掘和積極探索,才能始終走在時(shí)代前沿,充分啟發(fā)學(xué)生的潛在創(chuàng)新力,為社會(huì)培養(yǎng)更優(yōu)秀的人才。
參考文獻(xiàn)
[1] 張志穎,趙玉丹,余丹.中美高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式比較優(yōu)化的探索[J].中國(guó)成人教育, 2013, 8: 136-138.
[2] 劉艷,劉洋,閆國(guó)棟,等.激發(fā)學(xué)生興趣與潛能的實(shí)踐教學(xué)方法[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2015,32(9):176-178.
[3] 詹世雄,黃俊生.生物實(shí)驗(yàn)室安全教育微課設(shè)計(jì)與制作[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理, 2017, 34(8):251-254.
[4] 張?zhí)於?,劉偉偉,陳繼蘭,等.動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)安全管理問(wèn)題與對(duì)策[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2012, 2:261-263.
[5] 劉慧敏.對(duì)醫(yī)學(xué)生開(kāi)展生物安全教育的探討陳劍華[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生, 2010, 26(2):320-320.
[6] 田健仲,吳敏華,張俊方,等.電路原理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)與教學(xué)改革實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010,27(10):142-145.
[7] 朱旭芬,張銘,徐程,等.生物技術(shù)技能訓(xùn)練課程的建設(shè)與探究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2012, 31(10):144-146.