構(gòu)建基于協(xié)同創(chuàng)新的生物學(xué)綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

王友如, 潘繼承, 陳雄文, 王衛(wèi)東, 侯建軍

(湖北師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院 國家級(jí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心, 湖北 黃石 535002)

構(gòu)建基于協(xié)同創(chuàng)新的生物學(xué)綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

王友如, 潘繼承, 陳雄文, 王衛(wèi)東, 侯建軍

(湖北師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院 國家級(jí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心, 湖北 黃石 535002)

以協(xié)同創(chuàng)新思想為指導(dǎo),將“學(xué)研教”的協(xié)同教學(xué)理念融入生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),以開放式組織教學(xué)、以教師的科學(xué)研究為載體、以本科生實(shí)驗(yàn)綜合創(chuàng)新能力提高為落腳點(diǎn),實(shí)現(xiàn)“學(xué)研教”在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的有機(jī)協(xié)同，最終建立了項(xiàng)目化的“綜合實(shí)驗(yàn)—科研訓(xùn)練—科研立項(xiàng)”分層次、分類的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)踐證明，分層次、分類的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系有利于因材施教,提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量。

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)； 學(xué)研教； 教學(xué)體系

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科,高等學(xué)校的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新要以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為背景,創(chuàng)新其理念；以新理念為目標(biāo),創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；以新體系為核心,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容；以實(shí)施新體系和新內(nèi)容為目的,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段[1-4]。

針對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的普遍問題,運(yùn)用協(xié)同創(chuàng)新理論,將學(xué)生的“學(xué)習(xí)”、教師的科學(xué)研究、教師的“教學(xué)”緊密結(jié)合、協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相互促進(jìn),將“學(xué)研教”協(xié)同理論引入生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容項(xiàng)目化和教師成果的滲入化的協(xié)同機(jī)制,對(duì)項(xiàng)目化生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程體系進(jìn)行頂層設(shè)計(jì),組建跨生物學(xué)二級(jí)學(xué)科的更加完善、分層次、分類的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)協(xié)同創(chuàng)新教學(xué)體系,探索基于協(xié)同創(chuàng)新的地方高校生物學(xué)綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和人才培養(yǎng)模式,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供借鑒[5-8]。

1 基于協(xié)同創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)

(1) 總體設(shè)計(jì)理念。在“學(xué)研教”協(xié)同思想指導(dǎo)下,培育協(xié)同教學(xué)的內(nèi)在機(jī)制,完善學(xué)、研、教之間的協(xié)同創(chuàng)新育人機(jī)制。對(duì)生物學(xué)綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的課程體系進(jìn)行頂層設(shè)計(jì),逐步形成基于協(xié)同創(chuàng)新的“項(xiàng)目化綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)”地方高校生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式[9-10]。

(2) “學(xué)研教”協(xié)同理念是一種新型的現(xiàn)代高等教育教學(xué)理念。所謂“學(xué)研教”協(xié)同(“Learning-Research-Teaching”synergy,LRT synergy),是指高校學(xué)生的“學(xué)習(xí)”、教師的“教學(xué)”與科學(xué)研究緊密結(jié)合、協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相互促進(jìn)。“學(xué)研教”協(xié)同強(qiáng)調(diào)高等教育中教與學(xué)的互動(dòng)以及高等學(xué)校中教學(xué)與科研統(tǒng)一,其中教與學(xué)的互動(dòng)以教師和學(xué)生都參與科學(xué)研究為聯(lián)結(jié)紐帶,教學(xué)與科研的統(tǒng)一以學(xué)生參加科研為條件[11-12]。目前已經(jīng)有許多學(xué)者認(rèn)識(shí)到科研和教學(xué)統(tǒng)一的重要性,但忽視了學(xué)生在教學(xué)和科研過程中的重要作用以及教學(xué)、科研和學(xué)習(xí)三者之間的協(xié)同作用[13-14]。而“學(xué)研教”協(xié)同的教育教學(xué)理念正是突出了學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、科學(xué)研究為載體的三者之間的協(xié)同統(tǒng)一的作用機(jī)制。我們將“學(xué)研教”協(xié)同理念引入項(xiàng)目化的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的教學(xué)改革和建設(shè)中,提出以學(xué)生為主體,實(shí)驗(yàn)教師為主導(dǎo),科研為載體,基于實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教師科研、學(xué)生學(xué)習(xí)互動(dòng)協(xié)調(diào)的生物學(xué)教學(xué)組織方式的創(chuàng)新活動(dòng),達(dá)到學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

2 生物學(xué)綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

2.1 “三位一體”的課程體系

培育和運(yùn)行基于“學(xué)研教”協(xié)同的生物學(xué)綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)在機(jī)制,建立“綜合實(shí)驗(yàn)—科研訓(xùn)練—科研立項(xiàng)”三位一體、依次遞進(jìn)的3個(gè)層次的課程體系。

2.1.1 基于協(xié)同創(chuàng)新的生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目化教學(xué)體系

“生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)”是國家精品資源共享課,其教學(xué)內(nèi)容全部來自教師的科研成果轉(zhuǎn)化而來的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。本層次教學(xué)體系已建立了基于“學(xué)研教”協(xié)同教學(xué)機(jī)制,將學(xué)生的“學(xué)習(xí)”、教師的“科學(xué)研究”、教師的“教學(xué)”緊密結(jié)合、協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相互促進(jìn)；本體系將繼續(xù)完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容項(xiàng)目化和教師成果的滲入化的協(xié)同機(jī)制,構(gòu)建更加完善的、分層次的生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)協(xié)同教學(xué)體系。這一層次即“教會(huì)學(xué)生怎樣去科研”。

本層次的教學(xué)體系以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方式構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容,以模擬科研過程的思路組織教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、技術(shù)等的創(chuàng)新能力。我們開發(fā)了20余個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使實(shí)驗(yàn)課程訓(xùn)練系統(tǒng)化和規(guī)范化。本層次的教學(xué)體系特點(diǎn):

(1) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容項(xiàng)目化。學(xué)生4～6人自行組成小組,對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和技術(shù)路線自行選擇和設(shè)計(jì),以研究形式開展實(shí)驗(yàn),為學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新提供了條件,培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、主動(dòng)探索、科學(xué)思維的能力。

(2) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綜合化。所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)學(xué)生有效地運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法,解決項(xiàng)目研究中的問題。

(3) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目科研化。模擬科研過程并組織教學(xué),設(shè)立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫,由學(xué)生成立課題小組,合作完成文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論、分析和總結(jié)、論文撰寫等環(huán)節(jié)任務(wù),幫助學(xué)生熟悉科研基本規(guī)范,激發(fā)他們的探索興趣。

2.1.2 基于本科生科研訓(xùn)練的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

本層次的教學(xué)體系是基于教師科學(xué)研究和學(xué)生科研訓(xùn)練的協(xié)同教學(xué),學(xué)有余力、對(duì)科學(xué)研究感興趣的本科生,進(jìn)入導(dǎo)師的研究室,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,立足于導(dǎo)師的科研項(xiàng)目,學(xué)生完成探究式科研訓(xùn)練,既完成了教師的科研任務(wù),也培養(yǎng)了創(chuàng)新能力，提高了科研水平。這一層次即“讓學(xué)生體驗(yàn)怎樣去科研”。基本程序是學(xué)生申請(qǐng)、導(dǎo)師面試、科研訓(xùn)練、科研訓(xùn)練匯報(bào)和總結(jié)等環(huán)節(jié)。我院共有碩士生導(dǎo)師18名,各類研究室15個(gè),每年可接受200余名學(xué)生參與科研訓(xùn)練。

2.1.3 基于本科生科研項(xiàng)目立項(xiàng)的協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

這一層次即“學(xué)生自主開展科研”。經(jīng)過前面2個(gè)層次的教學(xué)體系訓(xùn)練后,特別優(yōu)秀的本科生結(jié)合導(dǎo)師的縱向或者橫向項(xiàng)目,以項(xiàng)目化的方式完成導(dǎo)師的研究項(xiàng)目中的部分或者全部研究內(nèi)容；或申報(bào)完成院級(jí)、校級(jí)學(xué)生科研立項(xiàng)項(xiàng)目；或申報(bào)省級(jí)或國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目。利用我院國家級(jí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺(tái),學(xué)生每年獲批校級(jí)科研立項(xiàng)20項(xiàng),院級(jí)學(xué)生科研立項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目10項(xiàng),一般項(xiàng)目15項(xiàng),指導(dǎo)性項(xiàng)目10項(xiàng)。以每項(xiàng)3人計(jì)算,每年參與校院科研立項(xiàng)的學(xué)生人數(shù)在140人以上。我院本科生每年申報(bào)國家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生科研立項(xiàng)10余項(xiàng),這樣,我院有超過60 %的本科生參與科研訓(xùn)練，踐行學(xué)生科研立項(xiàng)教學(xué)體系。

我們還在探索優(yōu)秀本科生參與實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)單位生產(chǎn)實(shí)踐的同時(shí),申請(qǐng)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地項(xiàng)目,解決或優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)中的問題,這是基于學(xué)校、實(shí)訓(xùn)基地、生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新的生物學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。

2.2 開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式

本教學(xué)體系是在教師引導(dǎo)下的學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)模式,融入了開放式和多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式,學(xué)生有充分自由發(fā)揮的空間。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,是指實(shí)驗(yàn)時(shí)間、空間、內(nèi)容、手段及教學(xué)方法等都是開放的,學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)、能力和愛好,選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,也可以將自己的創(chuàng)意帶到實(shí)驗(yàn)室來實(shí)現(xiàn),讓學(xué)生體驗(yàn)創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的樂趣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的實(shí)踐技能。營造開放式的教學(xué)環(huán)境,把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生,學(xué)生真正成為課堂的主人。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體現(xiàn)了以人為本的教學(xué)觀念,讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主體,給學(xué)生提供了一個(gè)主動(dòng)獲取實(shí)踐知識(shí)與發(fā)展?jié)撃艿牧己铆h(huán)境,使學(xué)生由被動(dòng)式實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索式實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐證明,本教學(xué)體系采取的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是一種有效的培養(yǎng)學(xué)生思維能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)模式。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系

我院國家級(jí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心專職副主任全面負(fù)責(zé)該課程體系的教學(xué)與課程項(xiàng)目的實(shí)施。請(qǐng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、教學(xué)水平較高且管理能力較強(qiáng)的教師擔(dān)任各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主管教師。各職能部門為課程教師提供服務(wù)，并參與進(jìn)行檢查、監(jiān)督與考核。

2.4 學(xué)生成績考核體系

對(duì)于第一層次的的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定上主要側(cè)重對(duì)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)的評(píng)價(jià),在評(píng)價(jià)內(nèi)容上更多關(guān)注實(shí)驗(yàn)實(shí)施的參與過程、技能提高、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析能力等。具體評(píng)價(jià)和考核方法是:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性(考核實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案格式、合理性、可行性、創(chuàng)新性、文獻(xiàn)資料運(yùn)用情況等)；研究性小論文(每個(gè)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目書寫一篇研究性小論文,評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)論文格式、實(shí)驗(yàn)論文數(shù)據(jù)及圖表結(jié)果、實(shí)驗(yàn)討論分析、引用文獻(xiàn)、觀點(diǎn)闡述、最新實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用等)。考核分?jǐn)?shù)比例分配:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)占30 %,研究小論文30 %,實(shí)踐能力占30 %,出勤、衛(wèi)生、安全占10 %。

對(duì)于第二層次的教學(xué)體系,考核方法是:參與科研訓(xùn)練的學(xué)生,每人配備專門的實(shí)驗(yàn)記錄本,指導(dǎo)教師定期檢查實(shí)驗(yàn)記錄,每學(xué)期提交實(shí)驗(yàn)總結(jié),考核方式以科研訓(xùn)練總結(jié)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)記錄為主。對(duì)于第三層次的教學(xué)體系采取項(xiàng)目立項(xiàng)人答辯、項(xiàng)目總結(jié)論文的方式進(jìn)行考核。

2.5 教學(xué)成效

通過這幾年的實(shí)踐,本課程體系改革取得了明顯成效,教學(xué)平臺(tái)建設(shè)日益加強(qiáng),教學(xué)研究氛圍日益濃厚,學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量明顯提高。“生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)”被評(píng)為國家精品資源共享課程。近年來,本課程體系教師先后承擔(dān)省級(jí)教改項(xiàng)目10余項(xiàng),校級(jí)教改項(xiàng)目20余項(xiàng),教改項(xiàng)目獲得各級(jí)教學(xué)改革獎(jiǎng)勵(lì)9項(xiàng),其中省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)5項(xiàng)；發(fā)表教改論文30余篇,出版包括《生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》在內(nèi)的生物實(shí)驗(yàn)教材8種。本科生整體創(chuàng)新能力強(qiáng),先后完成科研項(xiàng)目80余項(xiàng),18 人次在省級(jí)挑戰(zhàn)杯等競(jìng)賽中獲獎(jiǎng),12人次在省級(jí)實(shí)驗(yàn)操作大賽中獲一、二等獎(jiǎng),10余項(xiàng)成果獲湖北省大學(xué)生優(yōu)秀科研成果獎(jiǎng)；近3年來,本科生在核心期刊上發(fā)表論文20余篇,每年超過40 %的應(yīng)屆本科畢業(yè)生考取國內(nèi)重點(diǎn)高校和科研院所的研究生。

3 結(jié)束語

基于“學(xué)研教”的生物學(xué)綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系將“學(xué)研教”的協(xié)同教學(xué)理念融入實(shí)驗(yàn)教學(xué),以開放式形式組織教學(xué),以教師的研究為支點(diǎn),以學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合能力提高為落腳點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了”學(xué)研教”在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的有機(jī)協(xié)同。最終建立了基于項(xiàng)目化的、分層次的協(xié)同創(chuàng)新生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系有利于因材施教,提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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Construction of biology comprehensive-innovative experiment teaching system based on synergetic innovation

Wang Youru, Pan Jicheng, Chen Xiongwen, Wang Weidong, Hou Jianjun

(National Experimental Teaching Center of Biology, College of Life Sciences Hubei Normal University,Huangshi 435002,China)

In the guidance of collaborative innovation thought, the “Learning-Research-Teaching” synergy is effectively assimilated into the biology experimental teaching system,which is organized via the open teaching mode, taking the scientific research as guideline and foundation,In the experiments for undergraduates’ comprehensive innovation ability improvement as the foothold,an organically cooperative system is established between “Learning-Research-Teaching” and comprehensive and innovative experiment teaching system.And eventually, the biology teaching system is constructed which is characterized by three stages including “Comprehensive experiment-Scientific research training-Scientific research project.” It is proved that the multi-level and classfication teaching system is good for individual development and improving the quality of innovative talents.

biology experiment; learning-research-teaching synergy; teaching system

2014- 11- 11

教育部 財(cái)政部2010 年度國家級(jí)精品課程“生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)”建設(shè)項(xiàng)目(教高函[2010]14 號(hào)) ; 教育部本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)項(xiàng)目(教高司函[2013]132 號(hào)),湖北省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)課題之一(2014A20)；湖北師范學(xué)院教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(2014B18)

王友如(1972—),男,湖北孝感,理學(xué)博士,副教授,主要研究方向?yàn)橹参锓肿由飳W(xué)與基因工程、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐.

E-mail：wyr1972918@sohu.com

G642.0

A

1002-4956(2015)7- 0013- 03