影響生物學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)的主客觀因素解析

呂東

河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 河南開(kāi)封 475004

影響生物學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)的主客觀因素解析

呂東

河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 河南開(kāi)封 475004

分析影響生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各種因素，并將之歸納為主客觀兩方面。通過(guò)對(duì)這兩方面因素的分析，并融合筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出針對(duì)各種因素的應(yīng)對(duì)措施，并對(duì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施和考核做出有益的嘗試。

生物學(xué)；創(chuàng)新；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

Author’s address Col lege of Li fe Science, Henan University, Kai feng, Henan, China 475004

生物學(xué)科是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、動(dòng)手能力及科學(xué)素養(yǎng)等方面，具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)無(wú)法替代的作用，是理論聯(lián)系實(shí)踐的最佳途徑。如何組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，成為目前生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中迫切需要解決的問(wèn)題[1]。

影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的因素主要包含客觀和主觀兩方面。客觀上主要是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和人員的配備，而主觀上的因素主要集中在“教”和“學(xué)”這一對(duì)矛盾上。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)和科研實(shí)踐，筆者針對(duì)生物學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)談幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

1 影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的客觀因素

1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及儀器設(shè)備

實(shí)驗(yàn)教學(xué)首先需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件，要有便利的水電氣供給，同時(shí)也要有相對(duì)獨(dú)立的空間，以免影響周圍的環(huán)境或者被其所在地的其他外部因素所影響。這些影響中有一些可能危害生命安全，比如病毒、細(xì)菌、真菌類的致病性等。實(shí)驗(yàn)室的基建要量力而行，量需而行。并不是所有的實(shí)驗(yàn)室都要求占地面積大，要根據(jù)需要來(lái)規(guī)劃，如果一個(gè)超凈臺(tái)就能解決問(wèn)題，又何必非要建造一間20 m2的無(wú)菌室呢？

其次，盡管有些實(shí)驗(yàn)借助較少的實(shí)驗(yàn)儀器就能實(shí)現(xiàn)，但還有相當(dāng)一部分實(shí)驗(yàn)是需要借助相對(duì)精密的設(shè)備才能完成的（比如PCR），質(zhì)量好、性能穩(wěn)定的儀器設(shè)備已經(jīng)是實(shí)驗(yàn)成功的必要條件之一。然而一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備確實(shí)價(jià)值不菲，學(xué)校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備這方面的投入不足歷來(lái)都是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的短板。當(dāng)然教學(xué)儀器設(shè)備與科研儀器設(shè)備有根本的不同，不能進(jìn)行攀比，難道除了蔡司、萊卡，國(guó)產(chǎn)顯微鏡就一定不能用了？實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備在質(zhì)量和數(shù)量上都應(yīng)該根據(jù)所承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)來(lái)添置購(gòu)買，廉價(jià)高效在這里也是可以體現(xiàn)的。

1.2 師資隊(duì)伍建設(shè)

一直以來(lái)實(shí)驗(yàn)課任課教師都作為教輔人員存在，因?yàn)槿蝿?wù)重、耗時(shí)間、課時(shí)量少而受到教師的詬病，故此鮮有教師主動(dòng)要求帶實(shí)驗(yàn)課。通常的實(shí)驗(yàn)課教師都是剛踏上工作崗位的研究生，雖然他們充滿熱情，但是教學(xué)經(jīng)驗(yàn)還是有些不足，有很多時(shí)候并不能將實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)一一指出。由于年輕人初擔(dān)重任，缺乏系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的訓(xùn)練，教學(xué)效果往往并不理想[2]。

其實(shí)，作為各門理論課程的主講教師，更應(yīng)該承擔(dān)該科實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)工作，因?yàn)闀?shū)本上的知識(shí)都是前人經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明出來(lái)的，學(xué)生如果能在主講教師的指導(dǎo)下，與老師一起面對(duì)面地完成一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，不僅能使學(xué)生更理解一些基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也能為教師更好地闡述某些科學(xué)原理或者概念提供實(shí)證。況且，目前高校中的教師一般都具有研究生學(xué)歷，都經(jīng)歷過(guò)相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)科學(xué)研究的訓(xùn)練，這些積累的豐富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)更應(yīng)該通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)傳授給學(xué)生。

當(dāng)然，無(wú)論是年輕教師還是經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師，都需要不斷地學(xué)習(xí)充實(shí)自己，才能更好地教導(dǎo)學(xué)生。

2 影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主觀因素

2.1 實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置

由于前文所述的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、儀器設(shè)備、教學(xué)任務(wù)等客觀原因的存在，使得教師在主觀上只能根據(jù)學(xué)時(shí)選取部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，而這些實(shí)驗(yàn)多數(shù)為簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只是按部就班地跟著教師做，然后照格式寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，很難通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)掌握一些基本的實(shí)驗(yàn)技能。因此，實(shí)驗(yàn)課程的安排應(yīng)該緊跟時(shí)代的腳步，在加大基礎(chǔ)技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，盡量圍繞現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)的相關(guān)生物學(xué)問(wèn)題來(lái)設(shè)置，理論聯(lián)系實(shí)際，合理分配實(shí)驗(yàn)課時(shí)，盡可能多地讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中既掌握基本操作，又增強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用能力。在實(shí)驗(yàn)課中多設(shè)置一些綜合性強(qiáng)的、具有激發(fā)學(xué)生探索欲望的實(shí)驗(yàn)是非常必要的[2-3]。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

傳統(tǒng)的教師“教”、學(xué)生“學(xué)”的教學(xué)模式形成的思維定勢(shì)，從根本上壓抑了學(xué)生的思維拓展和創(chuàng)新能力。從根本上講，生物學(xué)本身就是在不斷地探索和實(shí)驗(yàn)中得以發(fā)展起來(lái)的。在學(xué)習(xí)生物學(xué)的過(guò)程中，也應(yīng)該盡可能地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，從一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)入手，讓學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手來(lái)切身感受前輩對(duì)科學(xué)孜孜以求的探索精神，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的艱難更有感觸。當(dāng)然，探索性實(shí)驗(yàn)的前提是必須先完成學(xué)生基本技能的訓(xùn)練，只有具備扎實(shí)的基本功，才能更好地進(jìn)行科學(xué)探索[3-4]。

筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生沒(méi)有培養(yǎng)出對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，往往是他們從最初的實(shí)驗(yàn)課中既沒(méi)有獲得自己動(dòng)手的樂(lè)趣，也沒(méi)有學(xué)到真正的實(shí)驗(yàn)技能，這就是指導(dǎo)教師的責(zé)任了。通過(guò)觀察實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，如果能讓學(xué)生從一開(kāi)始就樹(shù)立起“我不僅僅是做個(gè)實(shí)驗(yàn)，而且我是在探索生命的奧秘”這樣的信念，那么學(xué)生就能真正把興趣集中到實(shí)驗(yàn)中，也更容易激發(fā)他們的創(chuàng)造力[4]。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

傳統(tǒng)的大班實(shí)驗(yàn)課經(jīng)過(guò)多年的改革已經(jīng)被小班教學(xué)所取代，而導(dǎo)師制教學(xué)模式又將實(shí)驗(yàn)教學(xué)推到新的高度。隨著實(shí)驗(yàn)設(shè)施和教師配備的增加，小班教學(xué)無(wú)疑更具有活力。由于每個(gè)教師負(fù)責(zé)的學(xué)生數(shù)量較少，使教師教學(xué)過(guò)程中能夠把更多時(shí)間用來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的輔導(dǎo)。所謂導(dǎo)師制教學(xué)，就是甄選一部分學(xué)生，在有一定科研經(jīng)驗(yàn)的教師面對(duì)面指導(dǎo)下從事與其課題相關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣做的好處之一是可以挑選出真正對(duì)科研有興趣、有能力的學(xué)生，使他們盡早接受系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。而且，師生之間的關(guān)系也因彼此了解程度的增加更趨和諧，這樣也為學(xué)生進(jìn)一步攻讀研究生作了準(zhǔn)備[4]。

2.4 實(shí)驗(yàn)的考核

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課評(píng)價(jià)不外乎平時(shí)實(shí)驗(yàn)課成績(jī)及期末考試成績(jī)，平時(shí)成績(jī)的考核大多只是根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況以及實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)來(lái)評(píng)判，而期末考試則往往與理論考試綜合出題，難免對(duì)實(shí)際操作有些輕視。這種考核方式的缺點(diǎn)還在于不能完全體現(xiàn)出學(xué)生的創(chuàng)新能力。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的探索，筆者在生物實(shí)驗(yàn)考核中更傾向于學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己選題，自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料和儀器，并最終能夠完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然，這種探索型的實(shí)驗(yàn)完成難度較高，為了使學(xué)生能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求并做好實(shí)驗(yàn)，需要在平時(shí)實(shí)驗(yàn)課的安排上下工夫。首先通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)課讓學(xué)生熟練基本的操作技能，隨后逐漸增加實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的比例，最后才是學(xué)生就現(xiàn)實(shí)中一些疑難問(wèn)題獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并解決問(wèn)題。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就是解決問(wèn)題的能力，這其中包含了學(xué)生實(shí)驗(yàn)技術(shù)掌握程度，選題是否合理，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否完善，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何分析，最終結(jié)果是否完美。其中每個(gè)環(huán)節(jié)都設(shè)置若干評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（如實(shí)驗(yàn)操作是否正確，實(shí)驗(yàn)協(xié)作能力，是否采用了合適的統(tǒng)計(jì)方法等），以此來(lái)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行評(píng)判，不僅僅考慮結(jié)果，更注意在整個(gè)過(guò)程中學(xué)生思維是否得到發(fā)展，實(shí)驗(yàn)是否有新意。實(shí)驗(yàn)的最終目的就是要驗(yàn)證一些想法，或者否定一些想法，所以這種考核方式對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)對(duì)象或材料的選擇，相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的合理運(yùn)用以及該實(shí)驗(yàn)是否有可能引申出新的思考方面給予更多的分?jǐn)?shù)[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)體系的建立是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及諸多因素，只有抓住“高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)才能培養(yǎng)出高質(zhì)量的創(chuàng)新人才”這一主要矛盾，對(duì)各種因素都做到平衡兼顧，但又重點(diǎn)突出，才能夠使實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源更加優(yōu)化，使學(xué)生的創(chuàng)造力得到最大限度的釋放。

[1]李云琴.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革淺議.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)[J].2010(26):153-154.

[2]江月玲.植物生理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革與學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)[J].植物生理學(xué)通訊,2006,42(2):299-300.

[3]李濱,彭濤,張立立.探究性植物生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,28(10):130-132.

[4]Kimber ly D T. Approaches to biology teaching and learning: reconsidering “What Works”[J].CBE-Li fe Sciences Education,2011(10):329-333.

[5]高海洲,劉金華.實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方案的研究[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2007(12):10-12.

Analysis of Subjective and Objective Factors for Creative Teaching of Biological Experiment//

Lv Dong

Factors inf luence biological experimental teaching are analyzed, and induced as either subjective or objective factor. Combined with both the analysis and actual experience of author within experiment teaching, measures aim at various factors are summarized: put forward balance and give attention to both factors, though the creative teaching project of outstanding point is needed.

biology; creative; experimental teaching

G642.423

B

1671-489X(2012)21-0115-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2012.21.115

作者：呂東，博士，副教授，就職于河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，多年從事本科生和研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。