基于創新型人才培養的“n+1”微生物實驗教學模式構建

王東勝 李琪 羅永平 張杰

摘要：本文以山西師范大學生命學院微生物實驗課程為依托，從創新型人才特征出發，通過優化實驗教學體系，引入科研性、綜合性試驗教學內容，嘗試構建“n+1”微生物學實驗教學模式，以期提升生物類專業創新型人才的培養效果。

關鍵詞：“n+1”；創新型人才；微生物學；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）24-0261-02

“創新型人才”是指能夠創造出創新性成果的個體或者具有創新潛力、將于未來創造出創新性成果的人才，這類個體大多呈現出知識結構豐富、問題意識與鉆研精神強烈、心理素質成熟穩定等特征[1]。而“創新”的經典經濟學定義最早見于美籍奧地利政治經濟學家Joseph Alois Schumpeter于1912年發表的《經濟發展理論》中提出的“五種創新”理念，并闡明所有的創新活動都需要經歷較為漫長的過程，絕大多數新事物的形成和成熟過程都是坎坷的。

一、“n+1”微生物實驗教學模式的構建背景和目的

高等院校擔負著完善國家乃至世界創新體系、培養各類創新型人才的重要任務。在我國制定的“十三五”規劃中，已經把“創新”列入未來發展的重要理念，強調要“實施創新驅動發展戰略”。黨的十九大報告也明確提出，創新是引領發展的第一動力，我國要實施創新驅動的發展戰略。基于此背景，高等院校必須慎重思考如何更高效、更有針對性地培養社會各領域緊缺的高質量創新型人才，為國家“十三五”規劃各項目標的實現提供保障條件。

在高等院校，實驗教學是實踐教學環節必不可少的組成部分，在提高學生綜合素質和創新能力方面起到其他任何教學形式無法比擬的作用，可以培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，拓展學生的創新思維和創新意識[2]。生命科學類的專業和學科實驗性都很強，包括微生物學。微生物學實驗是跟微生物學理論課相呼應的基礎實驗課程，是生物類專業的一門專業基礎課。

傳統微生物學實驗教學包括教師講授、教師示范和學生實際操作三部分。雖然近年來隨著多元化的教學模式如啟發式教學、PBL等模式的引入，可以從一定程度上活躍課堂氣氛，但依然具有學生學習興趣不高、積極主動性不強等缺陷[3]。實驗課教學主要是在實驗室內進行，以現場教學為主，受實驗時間限制，實驗資源不能得到高效利用，實驗技術方法與學科的發展脫節，實驗內容也以簡單驗證性實驗為主，在一定程度上變成了培養學生創新思維和創新能力的絆腳石。增加實驗教學比重、優化實驗教學體系、提升實驗教學質量已經刻不容緩[4]。為此，計劃以山西師范大學生命學院微生物學相關實驗課程為依托，從創新型人才特征出發，嘗試構建“n+1”微生物學實驗教學模式。其中，“n”表示幾個技能訓練實驗和基礎性實驗，“1”表示一個設計性、探索性試驗，課程側重點放在“1”上，“n”為“1”服務。該模式注重激發學生的學習興趣，培養學生的創新意識和批判思維，以期在學院范圍內形成創新教育氛圍，建設創新教育文化，全面提升學生的創新試驗能力[5]，使學生在掌握基本實驗操作的基礎上，學會提出問題、分析問題、解決問題，最終將知識轉化為能力。同時推進微生物學實驗課程的改革，推進實踐教學的長期發展。

二、“n+1”微生物實驗教學模式簡介

微生物學是生物大類中非常重要的基礎學科。長期的教學實踐表明，本科微生物學實驗課程存在著許多缺陷，比如對實驗課的重視程度不夠，僅僅作為理論課的附屬物；實驗教學內容主要是基礎實驗尤其是驗證性實驗，結合學科發展的應用新技術手段的、科研化的創新性試驗內容極少并且實施情況較差，不利于對學生創新思維和創新能力的培養[6]。基于此，擬構建本科生物類專業“n+1”微生物學實驗課程體系，其內容功能結構圖見圖1。

本科“n+1”微生物學實驗課程模式中，“n”是指多個基本技能訓練實驗和基礎實驗，“n”服務于“1”，主要是讓學生掌握微生物學的基本實驗操作和實驗方法，為“1”的順利開展和實施奠定基礎；“1”是指學生經過“n”個基礎實驗訓練，獲得微生物學基本實驗操作技能后，在教師的引導下，獨立設計實施一個科研性創新試驗項目，包括題目的選擇、試驗方案的制定和可行性分析、具體實施和結果總結評估。

“n+1”教學模式最顯著的特點是“學生為主體、教師為輔助、創新性試驗項目為主線”，注重的是在完成“1”的過程中，對學生綜合素質尤其是創新能力的培養，而不是最后的研究結果。教師在教學中的角色由“演員”轉變為“導演”，把主體身份讓給學生，使學生在創新性項目設計和實施過程中完成理論與實踐的結合，品味項目完成過程中的苦于樂，在強化實踐操作技能的基礎上進一步升華所學理論知識。同時在教師的引導下，培養學生的團隊合作意識、創新思維能力和提出問題、分析問題、解決問題的能力。因此，“n+1”模式是一種以應用型、創新型人才培養為首要任務的人才培養模式，在實驗教學中具有廣闊的應用前景。

三、“n+1”微生物實驗教學模式的構建與實施

實驗教學內容的選擇是一個很重要的環節，基本技能訓練是其他實驗開展的基礎。基礎性實驗要求教師通過全程指導，使學生掌握微生物學基本實驗技能，增強學生進行基本科研的動手能力。在實驗教學內容的選擇上，也要改變以往零散化、獨立化的現象，我們擬對原有實驗教學體系進行整合優化，重點突出各小實驗間的連貫性和整體性，使前一實驗為后一實驗提供基本技能支持或具體實驗材料，比如“顯微測微尺的使用及細菌大小測定”要用到染色技術的前期實驗“細菌簡單染色”訓練，菌種由前期實驗“培養基的配制和斜面制作”和“無菌操作技術”提供，從而體現出各獨立實驗的不可或缺性，為創新性試驗的開展實施打好基礎。

作為本模式的核心內容——1個創新性試驗，要求學生通過閱讀文獻或在實際生產生活中發現問題、凝練問題、提出問題，并圍繞上述問題展開全面調查，然后設計解決該問題可用的方案方法等。大學生創新項目涵蓋了從提出問題到解決問題的完整過程，可以作為實現該創新的具體形式。因此，我們擬通過四個部分具體實施：項目申報、評審和立項、實施和管理、結題和驗收，其中關鍵環節在于項目的申報過程，這一階段要求學生應用所學知識進行充分調研和分析，準確把握所提問題的研究意義和具體實施方案的可行性，為后續研究工作的開展奠定良好的基礎。

創新性試驗的實施要求學生組建團隊，每個班級40人左右，分成8個試驗團隊，每隊5人左右。團隊的組建要充分考慮學生的性別、性格、氣質類型、學習成績和組織能力，盡可能保證每個團隊各方面能力的多樣化和團隊間的平衡性。每隊設負責人一名，協助教師組織團隊活動，分配具體任務，提交學習成果，并且對成員成績的分配提出建議。

四、“n+1”微生物實驗教學效果的評價

以能否提高學生獨立思考能力、綜合分析能力、創造性思維能力；能否提高學生自覺性和互動性，培養團隊合作精神；能否提高學生興趣和參與熱情，活躍課堂氣氛；是否愿意接受“n+1”教學法等問題為測評指標，設置調查問卷。通過問卷的形式對“n+1”教學效果進行學生測評，通過學生自身的體會和感受，評價該模式的可行性。

參考文獻：

[1]董曉芳，趙守國.高等院校創新型人才培養模式的改革思路[J].科學管理研究，2017，（1）：83-86.

[2]周洋.“互聯網﹢教育”在高校實驗教學中的探索與應用[J].科技展望，2016，26（10）：214.

[3]倪志華，楊麗坤，等.互聯網+背景下的生物化學實驗改革初探[J].教育教學論壇，2016，（38）：86-87.

[4]胡卉，張靜波，等.創新型人才培養模式下高校實踐教學體系評價——以物流工程專業為例[J].物流工程與管理，2017，（1）：156-161.

[5]周學君，趙亮方.大學生創新性實驗計劃教育體系的探討[J].中國電力教育，2011，（1）：111-112.

[6]張四方，李好樣，等.高師本科“1+n”化學實驗教學體系探索與實踐[J].太原師范學院學報（社會科學版），2012，（2）：152-154.