高校專業課程教學中“自主隨課式”實驗參與模式研究

劉彩云，曹 慧，薛佳楨

高校專業課程教學中“自主隨課式”實驗參與模式研究

劉彩云，曹 慧，薛佳楨

（濰坊學院 生物與農業工程學院，山東 濰坊 261061）

結合多年教學經驗，介紹了“自主隨課式”科研課題參與模式，并通過范例分析了該模式實施后對學生科研創新素質和課程教學效果的促進作用。實踐結果表明，以學生自愿報名參加、自主設計實驗方案、課題小組負責制等為特點的“自主隨課式”實驗參與模式，能夠充分發揮科研實驗對理論課程教學的輔助和強化作用，并對提高學生的實踐創新能力、增強學生的專業認知度、激發學生的學習積極性具有明顯的促進作用。

自主隨課式；實驗參與模式；園林植物保護；創新思維培養；教學促進作用

創新人才培養是高等教育質量的核心之一，實驗、實踐教學環節在其中起著無可替代的作用。然而，傳統模式下的專業課程實驗、實踐教學內容簡單，學生根據教師給定的實驗方案按部就班操作就可完成教學內容，達不到培養創新思維的目的[1-3]。諸多研究認為，吸納本科生參與教師科研課題研究，是彌補實驗、實踐教學不足，鍛煉學生獨立思考能力和創新思維能力的重要途徑[4-6]。目前大學生參與教師科研課題的最常見方式包括自主聯系教師、參加“挑戰杯”課外科技創新活動、申請大學生SRTP計劃等[7-9]。但由于大學階段學生課程多、課余時間缺乏連續性、科研經驗不足等原因，學生在參與教師科研實驗過程中不能善始善終地完成研究內容，極大地挫傷了教師的指導熱情，也影響了學生的科研興趣[4,10]。如何將科研課題研究恰當、有效地嵌入大學生的學習過程，以利于培養專業創新型人才，是一個值得研究的問題。

近年來，我校通過開放實驗項目研究和項目導師制改革，鼓勵承擔科研項目的教師根據自身科研需求，采取靈活多樣的方式，吸納有興趣的大學生參與其中，從而促進高等教育教學改革，培養高素質創新型人才，同時緩解教師科研與教學壓力。下面結合自身實踐經驗，介紹讓學生切實有效地參與教師科研項目的“自主隨課式”實驗參與模式。

1 “自主隨課式”實驗參與模式的實施過程

“自主隨課式”就是在相應專業課學習過程中，通過學生自愿報名、自主設計實驗方案的方式，吸納學生在相應專業課開設學期參與授課教師科研課題的實驗模式。該模式總體分為開課前實驗研究方向和研究內容的確定、授課初期科研小組招募組建、課程進行過程中的實驗指導實施及課程結束后的考核評價4個階段，如圖1所示。

圖1 “自主隨課式”實驗模式

1.1 開課前研究方向、研究內容及目標的確定

教師在專業課程的備課階段，對即將隨課程進行的科研實驗作為備課內容的重要部分，預先進行研究方向的確定，并設定大致的研究內容和目標。研究方向依據教師科研課題確定，且緊扣所授課程的專業知識。研究內容可以是教師科研課題的一部分，也可以是對課題的拓展。實驗內容設計的總體原則是難度適中，時間節點要求較為寬松，且能夠體現所授專業課程的關鍵實驗技能，從而有利于學生在課余時間高效地開展實驗研究，并能夠在課程授課結束時完成主要實驗研究內容。

1.2 授課初期科研小組的組建

教師在課程授課1、2周后，向全班學生介紹“自主隨課式”科研實驗參與方式及其主要研究方向、研究內容，鼓勵學生自愿報名參加，形成本課程的學生科研隊伍。教師根據課程教學過程中對學生學習態度、動手能力等的初步考察，對報名學生進行合理分組安排。

1.3 授課過程中對實驗的指導

教師把預設的實驗研究方向和基本研究內容提供給各科研小組，供各小組學生自主選擇、確定實驗研究任務。但是，每一部分研究任務的具體研究方案，需要學生通過資料文獻查閱自行設計完成，并在教師的指導下逐步修改完善。實驗初期，教師通過示范解說指導方式向學生介紹科研實驗的前期準備注意事項、實驗儀器、藥品的使用規范、文獻資料查閱方法等，并指導各小組開展實驗研究。各小組在實驗開始后，推舉一名認真負責、動手能力強的學生作為負責人，帶領小組實施完成后續研究內容，而教師僅以科研助手、顧問角色隨時指導、答疑解惑。

1.4 授課結束后的實驗結果評價

教師綜合分析各小組實驗完成情況，評價各小組的實驗結果，并把評價結果納入學生的課程實驗、實習等教學環節或其他學習項目的成績考核中。

2 實施范例及其效果

2.1 “園林植物保護”課程“自主隨課式”實驗參與模式的實施

“自主隨課式”實驗參與模式在我校園林專業2014—2016級本科生的“園林植物保護”課程授課學期，進行了連續3次實施。現以2015級園林專業為例，介紹“自主隨課式”實驗模式實施過程及其對學生創新素質培養和教學的促進作用。

2015級園林專業共有57名學生，“園林植物保護”為該專業的必修課。授課前的備課階段，教師根據園林植物保護課程內容特點，結合教師本人在研項目“植物病害生防菌LB中試及大田高效施用技術集成與示范”，設置了能夠體現植物病理學、農業昆蟲學和農藥學基本實驗技能的5個實驗課題研究方向。課程開講1周后，教師向學生介紹科研課題實驗研究方向，并吸納了15名學生參與實驗研究。授課教師根據這15名學生的情況進行合理搭配，組成5個課題小組（3人/組），然后把實驗研究方向提供給他們，每個小組自主選擇一個研究方向的任務模塊。各小組的實驗研究方向及其主要研究內容設置如表1所示。

任務分配完畢后，教師指導各小組學生根據各自的主要研究內容，自主查找資料，設計具體研究方案，教師對實驗方案的可行性、科學性進行審閱和修改指導。當學生根據最終確定的實驗方案開始實驗實施時，教師在實驗室示范指導學生進行培養基的配制、接菌，病原菌形態顯微觀察、病原菌分子水平的ITS序列分析等基本實驗操作。此后，各小組在組長帶領下開展實驗研究，隨時匯報實驗結果，教師則在課堂授課間隙或其他課余時間解答或指導學生應對實驗中遇到的問題。

表1 實驗研究方向、內容及需要達到的目標

2.2 評價舉措

教師根據5個小組最終的實驗研究結果，對各小組的實驗完成情況進行評價，并計入小組成員“園林植物保護”課程實驗考核的“實驗創新”部分，作為最終的實驗成績加分項。

2.3 效果分析

該項目研究過程表明，“自主隨課式”實驗參與模式對學生動手能力及科研創新素質的培養，以及對教學效果的提升均具有顯著作用。

2.3.1 學生成績提高明顯，教學效果提升顯著

我校2015級園林專業“園林植物保護”課程理論考試、實驗考試及實習考核的全班平均成績和科研小組平均成績情況如表2所示。

表2 2015級園林專業“園林植物保護”課程成績情況

由表2可知，2015級參與“園林植物保護”授課教師科研實驗的15名學生，在該課程的理論、實驗和實習3個教學環節中的考試平均成績均顯著高于班級的平均值（P=0.05），其中理論課高出班級平均值7.51分，實驗課高出班級平均值5.68分，教學實習優秀率高出班級平均值23.26個百分點，2015級“園林植物保護”課程理論部分考試的最高分獲得者也是課題小組成員。由此可見，“自主隨課式”實驗參與模式能夠增強學生對所學課程的專業認知度，調動他們對課程學習的積極性，從而顯著促進教學效果。

2.3.2 激發學生科研興趣，增強學生專業研究信心

2015級“園林植物保護”課程結束后，科研小組的15名學生中有4名學生申請留在教師科研課題組繼續參與實驗研究，有10名學生表達了將來考研選擇植物保護專業的意愿。由此可見，通過“自主隨課式”科研實驗參與模式，能夠使學生對課程專業知識有更好的認知，消除了學生的專業迷茫感，激發了學生將來從事專業領域科學研究及生產應用研發的信心。

2.3.3 為教學改革提供直接有效的參考信息

通過科研小組實驗實施過程中的師生交流，教師獲取了學生對教學方法、教學手段方面最有價值的意見和建議。同時，實驗中對所遇到問題的討論交流，鍛煉了學生的溝通能力和解決問題的能力，有助于提高學生的綜合素質，為高等教育教學改革提供了有益借鑒。

3 結語

汪志南[11]、王興明[12]等研究發現，參與教師科研實驗對培養大學生獨立思考能力、了解科研過程等具有很好的作用。本研究的“自主隨課式”實驗參與模式也得到了與此相似的研究結果，同時，還在以下3方面取得重要經驗：

（1）實驗研究方向設計緊扣專業課程內容，且與理論課程講授同時進行，有利于學生通過科研實驗進一步理解課程內容，學習專業前沿知識和先進實驗方法，從而調動學生的學習和科研積極性，確保實驗研究善始善終地得以完成。

（2）教師預先設定研究方向和研究內容框架后，把具體研究方案的設計交由學生進行，既確保了實驗的順利開展，又培養了學生的科研創新能力。

（3）教師示范、指導學生實驗操作時，秉持充分的包容心態，鼓勵學生勇于嘗試，允許學生犯錯誤，從而形成寬松、平等的實驗實施環境，對學生創新思維培養和實驗動手能力培養大有裨益。

總之，“自主隨課式”實驗參與模式非常有效地緩解了目前大學生參與教師科研課題過程中課余時間零散、課題研究與專業課程內容脫節、學生自主性差、教師指導積極性不高等問題，值得大學專業課程授課教師借鑒。

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Research on experiment participation model of “Autonomous course-following” in university professional course teaching

LIU Caiyun, CAO Hui, XUE Jiazhen

(Biological and Agricultural College, Weifang University, Weifang 261061, China)

Based on many years of teaching experience, this paper introduces the scientific research participation model of “Autonomous course-following” and through examples, analyses the role of this model in promoting students’ scientific research innovation quality and teaching effect. The practice results show that this participation model characterized by students’ voluntary enrollment, self-design of experiment scheme and responsibility system of project group can give full play to the assistant and strengthening role of the scientific research experiment in the teaching of theoretical courses, which also has an obvious promoting effect on improving students’ practical and innovative ability, enhancing their professional awareness and stimulating their learning enthusiasm.

autonomous course-following; experiment participation model; garden plant protection; cultivation of innovative thinking; promotion effect on teaching

G642.423

A

1002-4956(2019)11-0167-03

10.16791/j.cnki.sjg.2019.11.040

2019-03-20

2018山東省本科教改面上項目（M2018X303）；山東省企業培訓與職工教育重點課題（2019-302）；濰坊學院2018年教學改革研究重點項目（2018ZD007）

劉彩云（1975—），女，甘肅寧縣，農學博士，副教授，研究方向為植物病害及其防治。E-mail: changyj2004@126.com