生物學開放式實驗教學模式與創新能力培養

楊先彬

摘要：生物學開放式實驗教學模式是近幾年出現的一種新型教學模式，目的在于彌補傳統實驗教學模式中的不足與弊端，提高我國生物學的整體教學水平以及發展水平。我國很多高校在生物學教學中比較重視理論知識方面的教學，對于實驗課程設置不僅缺少資金投入，還繼續沿用傳統的教學模式，導致高校生物學的教學水平遲遲得不到提高。本文研究分析了我國高校生物學教學現狀以及引發這些現狀的原因，提出生物學開放式實驗教學模式的實施方式，對于生物學實驗教學的改革有著指導性的意義。

關鍵詞：生物學；開放式實驗教學；創新能力

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）19-0192-02

一、引言

生物學在21世紀的地位是別的學科不能取代的，無論是對于生命本質的探究，還是對于人類疾病的防治，都具有十分重要的意義，但是很多高校對于生物學的重視程度不高，導致生物學的發展受到了限制[1]。很多高校對于生物學相關課程的設置無法對學生形成有效的培養，理論課程與實驗課程的分離式教育導致學生無法驗證自己對于生物學知識的理解，學生不能對自己的學習成果做到正確的判定。目前，高校生物學實驗教學一般是驗證性大于研究性，很多實驗的目的是在驗證已有結論或者已有成果，學生的創新能力以及思維能力得不到鍛煉，以東北林業大學生物學課程的教學為例，可以發現實驗課程的內容僅包含了傳統的常規驗證性實驗，最近幾年教學內容基本沒有發生太大的改變。要想培養學生的創新能力和思維能力，必須以教學內容的改革為起點，引進更多更新的生物學相關資料，制訂出以研究為實驗目標的實驗方案。

生物學實驗教學模式的改革關系到生物學的發展，教學模式的先進性直接會影響到教學質量。為了我國生物學的發展，并有一個良好的前景，必須對生物學的實驗教學模式進行思考并改革。本文所提到的開放式實驗教學模式是一種科學先進的教學模式，不僅可以改變生物學的發展現狀，還可以從根源上解決生物學發展速度慢的問題，增強生物學教學的研究性，創造一個良好的發展前景。

二、生物學教育教學現狀

生物學涉及的大多數內容以實驗為基礎，以理論為支撐，比如細胞的結構與功能、細胞與疾病之間的關系、生命的本質問題等，都需要足夠數量的實驗課程對理論知識進行一一驗證與研究[2]。生物學所涉及的內容存在著千絲萬縷的聯系，因此實驗課程的安排必須考慮學科間的密切聯系，在保證全面性的同時避免出現重復。通過對現階段生物學的實驗教學進行調查可以發現，很多教師在設置實驗課程的時候，過度重視教學內容的完整性，雖然考慮到了生物學中各部分內容之間的聯系，但是在教學過程中難免會出現很多重復。

除了實驗課程內容有重復現象外，實驗課程的課時短，對實驗課程投入的資金不足，都是限制生物學發展的因素[3]。一般來說，高校對于學生的培養重心一直放在理論知識上，認為學生無論是考試還是找工作，都只是需要扎實的理論知識基礎，往往忽視了實驗課程的重要性。尤其對于生物學來說，忽略實驗課程的重要性更是舍本逐末。高校生物學的實驗課程雖然包含了很多內容，但是內容的整體性不足，導致實驗教學模式處于獨立分割的狀態，學生對生物學教學內容的學習經常會陷入誤區。資金的不足以及課時短，導致實驗設備的使用受到很大的限制，在采取傳統教學模式的情況下，資金有限意味著實驗設備不足的問題得不到解決，實驗內容的整體性問題也無法解決。

三、生物學開放式實驗教學模式的實施以及對學生創新能力的培養

基于對生物學教學現狀的分析，可以看出我國高校生物學教學過程中存在著很多不足，不僅是由于生物學的教學難度高，還有很多人為因素的影響，包括教學模式僵化、資金不足以及學校對實驗課程不重視等。為了彌補我國高校生物學教學過程的不足，提高教學質量，并改變驗證性大于研究性這種現狀。本文對生物學實驗教學模式提出幾點建議，不僅可以促進生物學教學的發展，還可以提高學生的創新能力。

（一）引進先進科學理念，確立開放式實驗教學模式

在整個生物學實驗課程教學中，必須梳理好各部分內容之間的聯系，并建立完整的知識架構，結合學校科研項目或者教師基金項目，對學生進行開放式實驗教學。開放式實驗教學的實質，是指學校不同實驗室以及不同教學內容之間進行開放式教學，不僅是知識方面的交流，還包括實驗設備之間的合理安排與高效利用。通過這種開放式實驗教學，可以幫助學生學習某部分內容的時候接觸其他內容，結合兩部分教學內容找到兩者之間的聯系，在腦海中形成完整的知識體系。此外，學生還可以根據自己對于知識的興趣愛好自由選擇學習內容，在教師的正確指導下，選擇對自身就業有利的學習內容。這種學生自主性更強的實驗教學模式，正是開放式實驗教學模式，是傳統教學模式所不能比擬的。

學生還可以在學校提供資金支持的情況下自主完成某項科研項目。在整個科研項目進行過程中，學生可以得到來自教師的指導，通過自主完成科研項目，大幅度提高自身的理論知識運用以及實際操作能力。雖然很多學者對于生物學開放式實驗教學模式的適用年級有爭論，但是這種實驗教學模式越早應用于我國高校生物學教學中，學生就能越早適應這種截然不同的教學模式。

（二）結合開放式實驗教學模式，提高學生的創新能力

結合開放式實驗教學模式，可以通過以下幾個方面提高學生的創新能力，變驗證性實驗為研究性實驗。一是以教師傳授的理論知識為基礎，在教師的指導下提出學術性問題，這個問題必須是還未被證明的論題，在解決問題的過程中，學生會使用到很多理論知識，以舊知識為基礎探索新知識。二是學生自主形成學術討論小組，對學術問題的研究以及實驗方案的確定都可以通過討論的方式來完成，獨自學習所取得的學習效果肯定不如集體學習所取得的學習效果，并且小組討論可以迸發出更多的創新性思想。三是學校邀請專家對學生的成果進行點評，學生對專家的點評結果進行答疑，在證明自己論點的同時還要努力說服其他人，專家提出的問題肯定是比較犀利的，通過回答這種關鍵性問題，可以鍛煉學生的創新能力以及思維能力。四是對學生的實驗能力進行不定期檢查，學生可以在教師的指導下選擇對自身發展有利的教學內容，雖然在統一考試中無法做到真正意義上的審核，但是可以一對一檢驗學生對于知識的掌握程度以及動手能力。

（三）對開放式實驗教學模式的成果進行評估

通過對學生采取開放式實驗教學模式，可以幫助學生形成自己的知識架構體系，但是需要一套完整的成果評估體系來驗證教學質量。學校與教師之間需要為建立完善的成果評估體系貢獻出各自的力量，教師對學生的日常表現以及實驗能力考核進行打分，將打分結果上報給學校相關部門，這些分數作為學生生物學成績的一部分。完善的成果評估體系是確定開放式實驗教學模式是否適合生物學教學的關鍵，關系到生物學的發展問題以及學生創新能力的培養問題。生物學開放式實驗教學模式是一種新的教學模式，在改革過程中肯定會對傳統教學模式產生較大的沖擊，但是高校需要理性看待這種沖擊帶來的改變。成果評估體系可以把握開放式實驗教學模式的發展軌跡，確保生物學這門學科在使用這種教學模式以后，一直是向著好的方向發生改變。

四、結語

生物學是我國高校教育的重點學科之一，由于起步時間較短，教學模式一成不變，在生物學領域落后于其他發達國家。近年來，國家提高了對于生物學教學的重視程度，但是不能簡單地通過加大資金投入以及盲目改變教學模式的方式來促進生物學的發展。開放式實驗教學模式是適合生物學教學的模式，并且能夠在很大程度上提高學生的創新能力，使得生物學實驗以研究性為主、驗證性為輔，促進各種新的生物學技術的誕生。

參考文獻：

[1]鄧郎妮，陳華.開放式實驗教學模式的探索與實踐[J].廣西工學院學報，2006，（S2）：44-46.

[2]朱錫芳.實驗教學的改革與實踐[J].常州工學院學報，2000，（4）：100-102.

[3]張海泉，等.生物技術發展現狀及前景展望[J].江西農業學報，2006，18（3）：69-74.