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激發(fā)學(xué)生興趣與潛能的實(shí)踐教學(xué)方法

2015-04-10 23:09:41閆國(guó)棟周毓麟逯家輝滕利榮
關(guān)鍵詞:教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)

劉 艷, 劉 洋, 閆國(guó)棟, 周毓麟, 逯家輝, 滕利榮, 謝 晶

(吉林大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 吉林 長(zhǎng)春 130012)

激發(fā)學(xué)生興趣與潛能的實(shí)踐教學(xué)方法

劉 艷, 劉 洋, 閆國(guó)棟, 周毓麟, 逯家輝, 滕利榮, 謝 晶

(吉林大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 吉林 長(zhǎng)春 130012)

為了建立符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的實(shí)踐教學(xué)方法,吉林大學(xué)國(guó)家級(jí)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心歷經(jīng)10余年的探索與實(shí)踐,通過科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)技術(shù)路線、開發(fā)信息化教學(xué)手段、恰當(dāng)綜合運(yùn)用多種有效的教學(xué)方法、建立多元化和開放式教學(xué)模式、創(chuàng)建引導(dǎo)學(xué)生綜合素質(zhì)提高的考核方式等,激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣與潛能,促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。

生物學(xué); 實(shí)踐教學(xué); 認(rèn)知規(guī)律; 教學(xué)方法

教學(xué)方法是教學(xué)的基本要素之一,對(duì)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)工作有很大的影響[1]。傳統(tǒng)的教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)“三個(gè)中心”,即以課堂講授為中心、以教師為中心、以教材為中心,側(cè)重知識(shí)的灌輸,是對(duì)前人知識(shí)遺產(chǎn)的積累和記憶。傳統(tǒng)教學(xué)方法使學(xué)生受制于書本,不利于提高學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐創(chuàng)新能力。改革實(shí)踐育人模式與方法,推進(jìn)啟發(fā)式、互動(dòng)式、開放式、探究式教學(xué)方法與信息化教學(xué)手段的綜合運(yùn)用和有機(jī)結(jié)合,建立起激發(fā)學(xué)生興趣與潛能的實(shí)踐教學(xué)方法,是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要途徑[2]。

為此,吉林大學(xué)國(guó)家級(jí)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(簡(jiǎn)稱中心)歷經(jīng)10余年的探索與實(shí)踐,通過科學(xué)設(shè)計(jì)生命科學(xué)實(shí)踐教學(xué)技術(shù)路線、綜合運(yùn)用多種有效的教學(xué)方法、建立開放式教學(xué)模式、創(chuàng)建引導(dǎo)學(xué)生綜合素質(zhì)提高的考核方式等,建立起符合學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律的實(shí)踐教學(xué)方法,激發(fā)了學(xué)生對(duì)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣和潛能,促進(jìn)了學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展[3-4]。

1 設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的實(shí)踐教學(xué)過程

科學(xué)組織與安排實(shí)踐教學(xué)過程,有利于學(xué)生由淺入深、由簡(jiǎn)單到綜合,逐步認(rèn)識(shí)、理解、掌握生命科學(xué)的學(xué)習(xí)和研究方法,有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性、主動(dòng)性,有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí),有利于學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的提高。為此,我們制定的實(shí)踐教學(xué)技術(shù)路線是:安全環(huán)保及實(shí)驗(yàn)習(xí)慣教育—統(tǒng)一講授實(shí)驗(yàn)理論—基本技術(shù)單獨(dú)培訓(xùn)—必修實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格訓(xùn)練—選修、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)自主選擇—實(shí)驗(yàn)結(jié)束后組織總結(jié)討論。

學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的第一堂課是“安全環(huán)保及實(shí)驗(yàn)習(xí)慣教育課”,通過該課程的學(xué)習(xí)和考核,使學(xué)生提高安全意識(shí)、掌握安全知識(shí)、養(yǎng)成良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。學(xué)生在該課程考試合格并簽訂安全知識(shí)確認(rèn)書后方可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法是“生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)”課程的主要內(nèi)容,貫穿于6個(gè)學(xué)期,在每門實(shí)驗(yàn)課前1周講授。學(xué)生經(jīng)過預(yù)習(xí)和課前考核,能夠帶著問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn),解決了實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課后實(shí)驗(yàn)課與理論課銜接的問題。

基本技術(shù)(含儀器使用技術(shù))是每學(xué)期開學(xué)前3周在實(shí)驗(yàn)室開放培訓(xùn)、考核,考核合格后方可進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),減少了設(shè)備的損壞,提高了實(shí)驗(yàn)效率。

必修實(shí)驗(yàn)注重細(xì)節(jié)、嚴(yán)格考核,訓(xùn)練學(xué)生規(guī)范進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄。指導(dǎo)教師隨堂簽字,與實(shí)驗(yàn)報(bào)告共同作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)的一部分,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

選修、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)由學(xué)生根據(jù)興趣自主選擇,采用開放式教學(xué),啟迪學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)。

實(shí)驗(yàn)后及時(shí)組織總結(jié)討論,師生共同探討實(shí)驗(yàn)成敗原因,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的消化理解,拓展學(xué)生的知識(shí)面[5]。這一實(shí)踐教學(xué)過程的改革,提高了學(xué)生對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知,調(diào)動(dòng)了學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的積極性,逐步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和科學(xué)思維。

2 傳統(tǒng)教學(xué)方法與信息化手段的綜合運(yùn)用

2.1 信息化教學(xué)手段的開發(fā)

隨著現(xiàn)代教育的發(fā)展,信息化教學(xué)手段帶動(dòng)了教學(xué)模式和教學(xué)方法的改變[6]。根據(jù)生物學(xué)科自身特點(diǎn)和實(shí)踐教學(xué)的需要,我們從硬件配備到軟件開發(fā)等方面不斷完善信息化教學(xué)平臺(tái)。

一是網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái)。建立了170人位的網(wǎng)絡(luò)微格實(shí)驗(yàn)室,主要用于實(shí)驗(yàn)理論講授、實(shí)驗(yàn)總結(jié)匯報(bào)與指導(dǎo)、師生自主講演訓(xùn)練、視頻及微課制作、教學(xué)資源演播等;配備了11個(gè)多媒體教學(xué)系統(tǒng),并接入中心局域網(wǎng)和教育網(wǎng),隨時(shí)可調(diào)用網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源;建立了40人位的生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)室,教學(xué)時(shí)間以外免費(fèi)對(duì)學(xué)生開放,用于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、文獻(xiàn)檢索、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、撰寫論文等。

二是數(shù)字化實(shí)踐教學(xué)資源的開發(fā)。已開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程13門、視頻資料71部、多媒體課件89個(gè)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)6個(gè),以及大量拓展資源、在線討論、習(xí)題自測(cè)等教學(xué)資源,在愛課程網(wǎng)、吉大課程中心網(wǎng)和中心網(wǎng)站上運(yùn)行,為學(xué)生課前預(yù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和師生交流搭建了良好平臺(tái)。

2.2 多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的綜合運(yùn)用

自主式、討論式、互動(dòng)式、啟發(fā)式、開放式、探究式教學(xué)方法和現(xiàn)代教育技術(shù)手段結(jié)合,已成為實(shí)踐教學(xué)方法的主流。多年的教學(xué)實(shí)踐證明,傳統(tǒng)教學(xué)方法和信息化教學(xué)手段恰當(dāng)?shù)鼐C合運(yùn)用,起到了事半功倍的效果。

“自主式與討論式”相結(jié)合:要求學(xué)生在課前通過指定網(wǎng)站預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)操作并完成習(xí)題,可以提出問題進(jìn)行師生在線討論;實(shí)驗(yàn)課上教師提出重點(diǎn)、難點(diǎn)問題供學(xué)生討論,并對(duì)學(xué)生提出的問題給予解答。

“互動(dòng)式與啟發(fā)式”相結(jié)合:例如在酶的提取、分離純化實(shí)驗(yàn)中,兩組學(xué)生分別采用超聲細(xì)胞破碎法、自溶細(xì)胞破碎法和不同規(guī)格的層析柱,引導(dǎo)學(xué)生選擇不同的實(shí)驗(yàn)方法和材料達(dá)到相同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,然后讓學(xué)生比較分析討論,提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

“開放式與探究式”相結(jié)合:在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上建立了與科研生產(chǎn)專家互動(dòng)平臺(tái),學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐中遇到的問題,可通過互動(dòng)平臺(tái)與科研生產(chǎn)管理一線人員在線交流討論,為學(xué)生個(gè)性發(fā)展創(chuàng)造更多空間。

通過多種教學(xué)方式方法與信息化教學(xué)手段的有機(jī)結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣和潛能,拓展了學(xué)生的知識(shí)視野。

3 建立開放式實(shí)踐教學(xué)模式

3.1 開放實(shí)踐教學(xué)環(huán)境的營(yíng)造

學(xué)生個(gè)性發(fā)展和發(fā)散性思維的培養(yǎng),需要有開放的空間和環(huán)境條件作保障。中心設(shè)有7間開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和相關(guān)儀器室,實(shí)行24小時(shí)全方位開放;其他實(shí)驗(yàn)室定期開放,為學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。中心加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的開放,借助中心網(wǎng)站、吉大課程中心網(wǎng)和愛課程網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),將實(shí)驗(yàn)理論、基本技術(shù)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)討論等視頻及實(shí)驗(yàn)相關(guān)資料、拓展資源、教學(xué)要求等教學(xué)資源全部上網(wǎng),供學(xué)生自主預(yù)習(xí)、模擬訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)測(cè)試[7-9]。

此外,中心在校內(nèi)建立了基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、天然產(chǎn)物制備、生化工程、生物制劑、分析檢測(cè)等8條產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的中試實(shí)訓(xùn)工藝路線;在校外建立了長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)、五女峰國(guó)家森林公園等5個(gè)野外實(shí)習(xí)基地;在通化國(guó)家醫(yī)藥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、集安經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建立了2個(gè)共建“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐基地”;在吉林敖東藥業(yè)、修正藥業(yè)等企業(yè)建立了11個(gè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。這些實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的開放運(yùn)行,為學(xué)生創(chuàng)造了優(yōu)越的實(shí)踐環(huán)境[10]。

3.2 開放式的實(shí)踐教學(xué)方法

從基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)、綜合大實(shí)驗(yàn)、選修設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)入手,規(guī)范開放實(shí)踐教學(xué)方法。

首先,針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容涉及的基本技術(shù)(含儀器設(shè)備使用技術(shù))及實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí),單獨(dú)進(jìn)行培訓(xùn)和考核;其次,組織專題講座,如選題方法、文獻(xiàn)檢索、科技論文撰寫等,為學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ);再次,開展專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo),如實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析方法、數(shù)據(jù)處理、生物繪圖技巧、相關(guān)軟件使用等,為學(xué)生實(shí)驗(yàn)后的報(bào)告或論文撰寫奠定基礎(chǔ)。這樣,學(xué)生就可根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)自身的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,自主選擇時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是一門獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程,學(xué)生通過該課程進(jìn)行模擬科研訓(xùn)練。學(xué)生自行選題、自行查閱資料和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,利用課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、撰寫研究論文或項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告。

校內(nèi)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在4周內(nèi)完成產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的專業(yè)綜合訓(xùn)練;校外實(shí)習(xí)教學(xué)采取集中與分散結(jié)合的方式組織教學(xué),為學(xué)生提供科研、生產(chǎn)和管理對(duì)接的實(shí)踐舞臺(tái)。

該開放式教學(xué)模式形成了一個(gè)課內(nèi)外結(jié)合、遞進(jìn)式的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)內(nèi)容體系,逐步強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作意識(shí)、攻堅(jiān)毅力和團(tuán)隊(duì)精神。中心創(chuàng)辦了《大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)》內(nèi)部期刊,倡議并承辦了生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽、創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽等院、校、省級(jí)學(xué)科競(jìng)賽,有效地激發(fā)了大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的熱情[11]。

為了保證開放教學(xué)的順利實(shí)施,每年通過專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)材料經(jīng)費(fèi)、申請(qǐng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室開放創(chuàng)收經(jīng)費(fèi)、高新技術(shù)企業(yè)設(shè)立“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”專項(xiàng)基金等渠道籌措經(jīng)費(fèi)30~50萬元,作為開放實(shí)驗(yàn)材料經(jīng)費(fèi)的保障[12]。為了保障開放實(shí)驗(yàn)的安全、有序,實(shí)行網(wǎng)上預(yù)約、簽訂開放實(shí)驗(yàn)安全協(xié)議、24小時(shí)教師值班制度,并借助安全互動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、智能門禁系統(tǒng)、LIMS管理系統(tǒng)等信息化手段,對(duì)實(shí)驗(yàn)室開放全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理[13]。

4 有利于提高學(xué)生綜合素質(zhì)的考核方法

創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和綜合素質(zhì)多元實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定考核方法,引導(dǎo)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。成績(jī)?cè)u(píng)定比例為:實(shí)驗(yàn)習(xí)慣10%、實(shí)驗(yàn)操作40%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告10%~20%,期末實(shí)驗(yàn)操作和理論考試20%,設(shè)計(jì)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)10%~20%。中心還建立了平時(shí)成績(jī)記分制度、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣評(píng)分規(guī)定、儀器使用培訓(xùn)合格證制度和各項(xiàng)成績(jī)?cè)u(píng)分細(xì)則,以及統(tǒng)一命題、統(tǒng)一答案標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一閱卷、試題庫(kù)和試題質(zhì)量分析等考試制度。通過實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方法的改革,能更科學(xué)、更準(zhǔn)確、更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

例如,為培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,中心制定了24條相關(guān)規(guī)定。實(shí)驗(yàn)習(xí)慣占實(shí)驗(yàn)成績(jī)中的10%(10分),學(xué)生違反一條規(guī)定扣0.5~3分,累計(jì)扣除10分后,需重修該門實(shí)驗(yàn)課程。歷屆畢業(yè)生在反饋意見中,都表示實(shí)驗(yàn)中心對(duì)他們實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的培養(yǎng)將使他們終身受益。

5 結(jié)束語

實(shí)踐教學(xué)方法是通過實(shí)踐技術(shù)路線的設(shè)計(jì)、教學(xué)過程的組織、教學(xué)方式與教學(xué)手段的運(yùn)用及考核方法的引導(dǎo)等,促進(jìn)教與學(xué)的良性互動(dòng),是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑。教學(xué)方法改革的目的就是要使“教師的教”轉(zhuǎn)化為“學(xué)生主動(dòng)的學(xué)”,充分發(fā)揮學(xué)生的潛能和創(chuàng)造性,使每個(gè)學(xué)生既成人又成才。要高度重視實(shí)踐教學(xué)方法的改革,需要結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)和本校人才培養(yǎng)目標(biāo),不斷探索激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與潛能、符合現(xiàn)代認(rèn)知規(guī)律的實(shí)踐教學(xué)途徑與方法,為實(shí)踐育人質(zhì)量的全面提升不懈努力。

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[10] 劉艷,閆國(guó)棟,孟威,等.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育的深度融合[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2014(11):35-37.

[11] 孟慶繁,孟威,劉艷,等.搭建學(xué)科交叉平臺(tái) 提升實(shí)踐育人水平[J].中國(guó)高等教育,2013(9):46-47.

[12] 李樹林.技術(shù)本科教育實(shí)踐教學(xué)體系研究[D].上海:華東師范大學(xué),2009.

[13] 滕利榮,孟慶繁,程瑛琨,等.高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理[M].北京:科學(xué)出版社,2008.

Practical teaching method of stimulating students’ interest and potential

Liu Yan, Liu Yang, Yan Guodong, Zhou Yulin, Lu Jiahui, Teng Lirong, Xie Jing

(School of Life Sciences, Jilin University, Changchun 130012, China)

In order to design the practical teaching method that is in line with the cognitive characteristics of students, the Center Laboratory of General Biology of Jilin University has spent more than 10 years doing exploring and practicing and has found the way of designing the scientific practice teaching line, using a variety of effective teaching methods, establishing the open teaching mode and creating the assessment means of raising the comprehensive qualities of students. As a result, the students’ interest and potential in experiments are stimulated, meanwhile the cooperative learning ability, autonomic learning ability and research-oriented learning ability are promoted as well.

biology; practical teaching; cognitive law; teaching method

2015- 05- 31

吉林省教育教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目(2014040607);吉林大學(xué)教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目(2013018)

劉艷(1975—),女,吉林長(zhǎng)春,博士,高級(jí)工程師,主要從事實(shí)踐教學(xué)研究

E-mail:liuyaorui@126.com

謝晶(1983—),女,重慶,博士,講師,主要從事藥代動(dòng)力學(xué)研究.

E-mail:xiejing@jlu.edu.cn

G649.21

A

1002-4956(2015)9- 0176- 03

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