基于微型課題模擬過程的高校生物類實驗課程教學初探

李劍峰　張淑卿　韓寶銀　杜建雄　韓晗

摘 要 本文初探了在高校生物類實驗課程教學中引入微型科研課題的運行思路，面對教學內容和實際科學問題將規模小、周期短、研究方法靈活而低成本的微型科研課題引入實驗教學，促使學生以科學思想科學方法和現代實驗手段，針對實際科學問題開展微型課題的設計、論證和實施，獲得學習、實踐和創新能力的提升。讓教師經歷教學問題的發現、反思和解決的過程，也讓學生自發地綜合應用專業理論和專業技能解決實際問題，變被動的學習接收為主動探究。通過調查問卷和數據分析探討了該教學形式及相應課程考核方式被本科生接受和認可的程度，為生物類實驗課程的新型開設形式和構建微課題模擬的實驗教學過程下的課程考核體系和教學質量評價標準提供了新的思路。

關鍵詞 實驗教學 科研課題 課程考核 專業技能 模擬

中圖分類號：G424 文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.02.064

College Biology Experimental Course Teaching

Based on Micro-topics Simulation Process

LI Jianfeng[1][2]， ZHANG Shuqing[1][2]， HAN Baoyin[1]， DU Jianxiong[3]， HAN Han[1]

（[1] Guizhou Normal College， Karst Habitats Institute of Soil and Environment Bioremediation， Guiyang， Guizhou 550018;

[2] College of Grassland Science， Gansu Agricultural University， Lanzhou， Gansu 730070;

[3] Guizhou University of Fnance and Economics， Guiyang， Guizhou 550025）

Abstract In this paper， the introduction of micro Preliminary research projects at universities teaching biology experiments run ideas， face teaching content and actual scientific problems of small-scale， short， flexible and cost-effective methods of research projects to introduce micro-teaching， encourage students design， verification and implementation of scientific thinking， scientific methods and modern experimental means to carry out the actual subject of micro scientific issues， get promoted to learn， practice and innovation ability. Let teachers teaching experience problems found in the process of reflection and resolve， but also allow students to spontaneously comprehensive application of professional theory and professional skills to solve practical problems， change from passive to active learning reception to explore. Through questionnaires and data analysis to explore the extent to which teaching methods and assessment methods are appropriate undergraduate courses accepted and recognized for the creation of new forms of experimental biology curriculum courses and building evaluation system and micro teaching experimental teaching subjects under simulated process quality evaluation criteria provide a new way of thinking.

Key words experimental teaching; research projects; course assessment; professional skills; simulation

0 引言

隨著新課程改革的深入，研究性學習成為高校探尋能力綜合培養的有效的途徑。作為實驗教學的最高層次，創新性實驗的開設比例成為衡量高校實驗教學水平的指標之一，其中包括學生參與科研活動型和學生自選研究課題型。①隨著新課程改革的深入，研究性學習成為課程改革的熱點話題， 成為學校探尋能力綜合培養的有效的途徑。實驗教學是普通本科高校教學內容重要的組成部分，而創新性實驗是實驗教學的最高層次，其開設比例成為衡量高校實驗教學水平的指標之一，其中包括學生參與科研活動型和學生自選研究課題型。由于通常意義上的創新性實驗基于一系列科學問題或現象的綜合設計，開設周期較長，預設目標較高，對教師，學生和實驗設備的要求較高，需要相當的科研和教學條件，因此具有一定難度，在普通地方本科院校中開設的比例有限。②因此，如何在有限時間、有限條件內開展創新性實驗就是現有實驗教學研究中的難點問題。隨著高校教育改革的深入和高校畢業生就業形勢的變化，大批高等院校肩負著培養新時期應用型人才的責任。學生在走出校園后只有盡快適應新的工作崗位，具備良好的專業技能和解決實際問題的能力才具有競爭力。這個培養過程就需要在專業課程的學習中完成，因此，如何盡可能地提高學生在專業課程，尤其是生物類實驗課程中的學習能力，學習興趣和綜合應用能力就是實驗教學內容與課程改革中的重點問題。近年來高等院校教師隊伍的學術水平和學歷層次逐年提高，大部分中青年教師科研能力強，具有較為豐富的科研項目和課題經驗。如何充分發揮人才優勢，將高校教師的高學歷和高能力轉化為實驗教學中的高效率，高水平也是當前高校教學改革中需要思考的問題。

1 核心概念與實施方法

微型科研課題指面對有限科學問題、相對獨立完整、選題小、研究方法靈活，周期短而難度較低的科研課題。最初的概念源于微課題的概念，即教師對教育教學中面對的實際問題和真實問題梳理，篩選和提煉后轉化為研究課題。③本研究在此基礎上予以擴展，不僅包含專業教師在專業理論結合實驗課程，開展綜合性實驗、設計性實驗和創新性實驗時面對教學實際問題開展的微型科研課題，也包括學生在學習實踐過程中，在教師引導下，主動發現實際科學問題，并以科學思想，科學方法和現代實驗手段進行微型課題的設計和實施，實現學習能力和實踐能力提升的過程。在生物學實驗課程教學中引入微型科研課題的運行思路，可以引領教師和學生同時進入一種自發的研究狀態，讓教師經歷教學問題的發現、反思和解決的過程，也讓學生最大限度地在有限內容中綜合應用專業理論和專業技能解決實際問題，變被動學習為主動探究。④

從實驗課程教學效果、學生和教師互動評價，⑤教師教學熱情、⑥學生的適應性和課題完成質量四方面探討高校微課題模擬過程下的實驗教學，發現這一教學過程應具有下列特點：

（1）由課前通過教師根據實驗教學內容和生活生產實際，提出或引導學生發現問題，形成選題小而獨立，研究周期短，成本低而難度適中的微小課題。

（2）課程初期經過必要的講授、培訓和輔導后由學生自主分組選題。通過分組答辯立項后以學生自行查閱資料、分工設計，規劃實驗和實施研究為主，教師指導為輔。

（3）最終以形成研究報告，對于分組學習/研究團隊的考核以結題答辯的方式完成課程考核，組內個人的考核以導師30%，課題組得分50%，課題組長評分20%的方式核算成績。

（4）教學不以最終達到預設課題目標為主要目標，而注重讓學生形成自主意識，⑦團隊意識和求真意識，以實踐和思考涉及的課程內容、科學方法和技術手段為最終目的。可選擇有代表性且易于實施的課程，分別以傳統過程（實驗操作技能和實驗報告考核）和微課題模擬過程（分組答辯結題方式考核），進行實驗教學及考核方式上的比較、一段時間后對兩種教學方式下的學生進行隨機抽查，以課程內容及知識點的掌握和遺忘程度比較分兩種教學過程的教學效果。最終根據“ 知識+ 能力+ 素質”的現代教育發展模式，⑧在現有的實驗教學和教學管理經驗的基礎上建立實驗教學評價指標體系和評價量化指標，進一步優化出最適于微課題模擬教學的課程考核方式和教學質量評價方法。

其中涉及的研究方法包括：（1）以問卷調查、訪談的方式對學生、教師、專家和就業單位開展調研，⑨探討這一教學形式被主觀接受的程度和客觀實踐的需求;（2）以多種教學/考核方式相互驗證比較分析的方式探討教學效果和效率。

2 調查驗證和分析

針對學生的學習需求和新的教學形式被學生主觀接受的程度。本研究對100名生物科學專業的三年級本科學生進行了不記名問卷調查和訪談。結果表明：85%的學生認為驗證性實驗及未經過自主參與設計的綜合性實驗對自身專業技術能力的提升作用不大，79%的學生認為如果沒有一個感興趣的研究主題或實際問題，則很難主動查閱并獲取相關的知識進行實驗課程前的準備;94%的學生認為將自身的專業知識和操作技能用于解決生活和生產中的實際問題是參與實驗課程的主要動機，89%的學生對于將微型科研課題引入實驗教學有濃厚的興趣并愿意嘗試; 15%的學生希望通過參與教師承擔的科研項目完成實驗內容的學習，而82%的學生則希望根據課程內容自行組成團隊或從教師提供的微型科研課題中選題自行設計實驗并實施，期間教師起指導作用。僅有7%的學生情愿遵循教科書中的既定方案。而以“植物營養與施肥”等課程的實驗課程試點教學表明，學生在整個過程中能夠主動利用理論知識分析實驗現象，解決實際問題，達到了預期的教學目標。這一思路的提出，對于縮小傳統實驗教育與現代創新教育在人才培養質量上的差距，⑩實現實驗教學在教學內容、課程開設形式、課程考核方法和教學評價上的創新有良好的參考價值。

*通訊作者：韓寶銀

基金項目：貴州省高等學校教學內容和課程體系改革項目（黔教高發[2013]446號）和貴州師范學院博士基金（13BS019）項目資助

注釋

① 王國強，傅承新.研究型大學創新實驗教學體系的構建[J].高等工程教育研究，2006.1：125-128.

② 易紅.高校實驗教學與創新人才培養[J].實驗室研究與探索，2008.27（2）：1-4.

③ 肖安慶，劉家芳.以微課題研究為抓手提高校本研究實效性[J].教育論壇，2013（4）：19-20.

④ 李臣之.綜合實踐活動課程教學過程論[J].課程.教材.教法，2006.8：1-2.

⑤ 謝明.高校教師的教學行為與教學質量[J].揚州大學學報：高教研究版，2005.9（2）：26-29.

⑥ 孟慶茂，劉紅云.大學教師教學效果評價維度結構及影響因素研究[J].心理科學，2003.26（4）：617-619.

⑦ 秦四年.自主創新學習的課堂教學模式初探[J].教育探索，2001.5：39-40.

⑧ 舒火明，韓長日.關于高等學校實驗教學評價方案的研究[J].海南師范大學學報：自然科學版，2010（4）：225-231.

⑨ 路孝琴，付希娟，王亞東，等.醫學本科生全科醫學概論雙語教學效果評價[J].中國全科醫學，2004.7（11）：777-779.

⑩ 羅志勇，陳昌國，鄭澤根.在實驗教學中實施創新教育[J].實驗技術與管理，2005.22（5）：17-19.