廖艳阳

(湖南农业大学东方科技学院,湖南长沙 410128)

农业院校生物专业实验课教学改革的探索＊

廖艳阳

(湖南农业大学东方科技学院,湖南长沙 410128)

为适应社会主义市场经济对人才的新需求,实验教学必须进行改革.首先,应转变教育思想,更新实验教学观念;其次,应从专业实验计划、实验教学大纲、实验教学内容、实验教学方法、实验室建设和管理方面等多方面入手,认真开展专业实验教学改革,从而推进以培养创新能力为核心的素质教育.

实验课;改革;探索

生物科学是 20世纪自然科学中发展速度最快的学科之一.面对生物科学技术高速发展及大学新一轮教学改革的形势,农业院校生物学专业实验课要怎么办?研究和探索农业院校生物专业实验课的改革,对提高专业实验教学质量,培养学生的实践动手能力,实施素质教育和教育创新具有十分重要的意义[1].专业实验课教学是农业院校教学计划中的重要组成部分,在培养人才方面可以发挥其独特的作用.多年来,虽然学生能通过实验加深对理论的理解,了解一些常用设备的功用,也锻炼了动手能力,但由于多方面的原因,实验并未得到应有的重视和发展,所以,加强和改革专业实验教学势在必行.我院的实验中心专业实验课的改革虽经几年来的不断摸索 (如更新实验,改革实验手段,增加学时数等),已取得了一定的成绩,但笔者认为该课程仍存在一定的问题.因此,拟从下面几方面分步对本课程进行深化改革[2].

1 改革实验教学首先要转变教育思想,更新实验教学观念

实验教学改革的成败,首先是教师教育思想和实验教学观念的转变.由于传统教育的影响,在教师中产生了重理论、轻实践,重基础知识教学、轻视实验教学的传统的纯理论型教育思想,并出现了实验课可上可不上,实验选易避难等现象.其实,著名物理学家冯端教授在十多年前就曾讲过:“实验室的重要性,再强调也不过分”[3].然而我国的传统教育,往往偏重于知识的传授,即使实验教学,也历来是灌输太多,创新不够;学生过于相信书本,缺乏钻研精神.实验教学改革要想迅速启动并收到良好的效果,提高对实验重要性的认识是第一位.这个问题解决不好,其它都提不到日程上来.杨振宁先生在获得诺贝尔奖四十多年后仍念念不忘实验物理学家吴健雄的贡献.他说,假如没有吴健雄领导的科研小组率先作出我和李政道提出的五个实验,以证明这些猜想是对的的话,也就没有以后我们那些革命性的发展了.可见实验在开创性研究中的位置.过去我们淡化了实验在教学中的地位,只看到实验教学为理论教学服务的一面,把它放在附属的位置.现在从全面推进素质教育的高度来看,理论分析和实验研究、获取知识和掌握技能都是同等重要的,彼此的作用是相互依存、相互促进,不可偏废.实验既是理论与实践相结合的切入点,又是对学生今后从事科学研究的初步训练,还能培养学生的动手能力、开创性思维、协作精神和管理能力,这些都是对学生进行素质教育所不可缺少的.我们的学生受多年应试教育的影响,习惯于个人苦思冥想,很少有协同解决技术难题的机会.实验室向他们提供了这样一座场所,这里有他们共同面对的难题,有他们分工协作的机会,有他们自行管理的尝试,他们可以受到在其他地方难以得到的锻炼.实验室不但是学生获取知识、掌握技能的场所,也是我们发现与培养人才的良好地方.不少学生通过实验不仅学会了求知,拓宽了自己的知识面,提高了对科学研究的兴趣,更可喜的是他们能够提出问题,能够灵活运用所学的知识积极寻找解决问题的办法,这些学生在教师的引导下很有希望发展成高层次人才[4].

2 改革实验教学需要规范专业实验计划和实验教学大纲

实验计划应明确实验名称、实验时间、实验目的、实验器材 (包括设备、仪器、药品、场地等),从而减少重复性,体现连贯性,实现整体性.它既可作为实验教学检查的依据,又是实验室建设的蓝本.实验的内容重点选择学生在实习、毕业论文、科研、生产等工作岗位上经常用到的实验技术,尽量体现较强的实用性和应用性.制定实验教学大纲时,尽可能依据“三多三少”的原则,即少单一性实验,多综合性实验;少验证性实验,多设计性实验;少演示性实验,多操作性实验.我院实验中心原有的生物工程专业实验以验证性实验居多,如“维生素 C含量的测定”、“植物组织中氨基酸含量的测定”、“胆固醇测定”等单纯测定性的实验.因此,我们根据学院的物力财力,尽可能减少验证性实验,多安排设计性、综合性实验.

3 实验内容革新是实验教学改革成败的关键

近几年生物技术取得了令人瞩目的成绩,新技术、新方法层出不穷.因此,跟上专业发展步伐,更新教学内容是目前专业实验的当务之急.目前的验证性实验操作,同学只要根据现有的实验讲义,按拟定的实验步骤,利用已准备好的实验器材,按部就班地操作即可,这种由老师“抱着学生走”的实验方式,其效果很差.因此,我们已制订了综合性和设计性都很强的大实验,如“从鸡蛋清中提取溶菌酶”、“从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶”等.这些实验实用有趣,内容涉及了盐析、离子交换、结晶、透析、有机溶剂沉淀等许多不同的生化技术.学生在实验任务及实验目的明确的情况下,完全由自己查阅资料,提出实验方案,设计实验步骤,拟出所需实验器材,并对所设计的方案进行理论解释,然后在指导教师与学生共同讨论的基础上,确定实验方案.在设计实验方案的过程中,我们鼓励学生勇于探索,求新求异,反对互相抄袭.在实验操作过程中,我们允许学生的实验结果不尽如人意甚至失败,但强调对所得结果进行解释和论证.设计性实验的特点在于实验内容较为复杂,涉及的知识面广,要求学生既要有全面扎实的理论知识,又要有较强的实际动手能力和分析、解决问题的能力.设计综合性实验有利于充分拓宽学生思路,打破过去墨守成规的实验方法,彻底改变在实验中由老师“抱着学生走”的现象.没有了现成的实验方案,必然给学生一定的压力,同时也促进学生将压力变成动力,极大地提高了实验课的教学效果.例如,我们把“从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶”这一综合性大实验引进专业实验课程教学,经过一届的实践,尽管有些学生的实验结果不太理想,但同学们的学习热情却很高,他们反映说,做这样的综合性设计大实验压力很大,但学到了很多知识[2].

4 改革实验教学方法重在增强互动性

改革实验教学方法,加强学生科学素养和创新精神的培养,是深化实验教学改革的内容,对提高实验教学效益,保证实验教学质量具有十分重要的意义.处于独立研究问题和解决问题的学生都需要也应该能够感觉到某个教师了解他并欣赏他的每一个进步,并乐于及时的向他提出学习要求,提供建议,给予鼓励和帮助,为达到此目的,在这种教学过程中必须引入互动性概念.互动式实验课的宗旨是互动作用的团队文化,这种互动文化提出的最大挑战之一就是教师与学生的角色转换,即教师应以信息提供者,转变为学生的“学习伙伴”,而学生在互动式实验课系统中,可以自己生成解决问题的项目,探索问题的多种可能解答,交流主动学习的成果,发展有关体验的表征,自然而然地担任起教学的“指导者”.也就是说在互动式学习过程中,学习知识者在传授知识,传授知识者在学习知识,二种角色在互动中变化,又在互动中趋于同化[6].为了改变这一现象,我们选择由设计性实验开始,尝试有计划地让学生分批上讲台,根据自己所学的专业知识并结合自己的实验结果,向老师和同学们讲解设计性实验的结论并加以分析,同时还需回答大家的提问.指导老师在认真听取同学发言的基础上,最后作总结性发言.实验报告的口头表达不仅符合当前学生力争上游的特点,也促使学生更加钻研专业知识,更加认真做好实验.这种方式一方面极大地提高了学生的学习兴趣,培养了学生团结一致、互帮互助的精神;另一方面提供给学生表达自己观点,发表自己意见的机会.与此同时,也打开了指导教师了解学生的窗口,使实验教学成为真正的互动式教学[5].

5 加强实验室建设和管理是实现实验教学改革的保障

目前,我国的高等教育正处在一个新发展的大好形势下,实验室建设也面临前所未有的机遇,资金投入的渠道增多而且有较大幅度的提高,这样在财力允许的情况下更新、添置常用设备,并武装一些关键的、较先进的仪器设备都是十分必要的,这将会给实验教学改革带来较大的突破.随着综合素质教育的逐步深入,实验室的开放已成为大势所趋.按教育部要求修订并执行的深基础、宽口径的教学计划,原来不少课程学时都有所减少,其中包括实验课时;改革后的设计性实验和探索型实验仅依靠课内学时明显不够;高校扩招又增加了实验人数;再加上要注重对学生能力和素质的培养,实验小组划分较小等.由于以上原因实验课时缺口较大,即使教师改进教学方法,施行精讲,但挤出的学时毕竟有限,因而,只有在实验室的开放上找出路,在没有条件实行全天开放的情况下,先实行课外定时开放.与实验室开放相配合,实验课实行弹性制,学生可根据自己的实际情况,在一个学期内完成指定的实验内容.这样,不但缓解了人员与设备的矛盾,学生还能有更充裕的时间思考问题、动手实践,有利于他们较好地掌握实验技术,为他们充分发挥潜力、培养创新能力提供一个良好的条件[4].

实验课教学的改革和创新乃至教育体制的改革和创新不但对我们中国的教育界是一个挑战和机遇,同样对全世界的教育界都是一个挑战和机遇.全球化的知识经济浪潮促使所有国家在教育改革和创新问题上是站在同一起跑线上的,谁解决得好,谁就获得了民族创新的精神,这个国家就会立于世界民族之林之首.

实验教学改革是一个复杂而又艰难的工程,究竟要怎样改革?如何提高实验教学质量?这是两个值得研究探讨的问题.我们将继续改革,充分发挥实验课的应有作用,努力提高实验教学质量.

总之,生物工程专业实验课程的改革路程很长,务必积极探索和实践.同时,提高教师及教辅人员自身的知识水平与业务能力,改善实验条件是实验教学改革的成功保证.我们将孜孜以求,尽我们所能来促使专业实验课程教学上一新台阶.

[1]林炽贤,等.与时俱进改革师专生物专业实验课[J].琼州大学学报,2003,10(2):77-79.

[2]蔡婀娜,等.生物工程专业实验课教改探讨[J].高等理科教育,2000,(4):72-74.

[3]冯端.实验室是现代大学的心脏 [J].实验室研究与探索,2000,(5):1-1.

[4]马金城,等.实施素质教育与实验课改革的探索 [J].高等建筑教育,2002,42(1):47-49.

[5]周清,等.高校实验课教学改革初步设想 [J].辽宁教育究,2002,(2):49-50.

Q331

A

1008-4681(2010)02-0092-03

2010-02-01;

2010-03-06

廖艳阳 (1974-),女,湖南湘乡人,湖南农业大学东方科技学院讲师,硕士.研究方向:生物化学与分子生物学.

(责任编校:小蒙)