优化生物专业实验课程体系培养大学生的实验操作技能

◆李 霞 海 洪 李海云 卢剑波

(1.桂林理工大学化学与生物工程学院;2.杭州师范大学)

2013年全国教育工作会议上的讲话中提到，中国教育正面临着新的形势，发展机遇和发展难题都前所未有，如何培养学生的社会责任感、创新精神、实践能力等是亟待我们去正视，去调研，去思考，去解决的。

生物专业理论教学和实验教学部分是密不可分的。与理论课程相比，实验课程更具有综合性、直观、易于学生理解掌握，对于学生的综合素质提升和能力培养有着不可替代的作用。很多高校生物化学、植物学、动物学、遗传学等专业的实验课程单独设课，提升了实验课程在教学体系中的重要地位。实验课程教学体系的改革，以提高大学生的科研兴趣入手，增加了综合性实验，建立新的实验教学模式，改革课程的考核方式，提高了学生综合实践能力，增强了学生的科研思维能力以及专业素质。

一、课程改革

高校生物专业中学生对仪器的认知程度和使用仍存在一些问题。例如，大学新生对仪器认知程度不高，即使认识一些常用的仪器，但是从未接触过，不懂操作，不能熟练的使用。甚至到大学四年级，做毕业设计的阶段，学生的仪器使用和操作仍然问题百出。生物科学是以实验为基础的科学，仪器的使用是实验操作必须的能力，学生需要正确规范的使用仪器。正确使用仪器能够减小实验误差，取得正确的实验结果，而且可以避免损坏仪器，造成不必要的损失以及伤害。

在大学一年级设立仪器分析课程是必要的，很多高校是设立这门基础课的。例如，东北师范大学生命科学学院的教学计划中仪器分析课程是作为大学一年级的必修课程。对大一学生设立仪器培训和专门指导有助于他们对仪器的掌握，为今后的实验课程做足准备。而且，仪器分析课程同时要有实验课程的配套，让学生及时进行仪器的实际操作，理论与操作相结合，进而完全掌握仪器的使用，那么这门课程的设立就能尽大成度的发挥效果。

二、内容改革

21世纪的人才首先要拥有创新意识，要能够用新的思维方法分析所遇到的各种问题。对于应试教育培养出来的学生，遇到独立设计实验方案，就束手无策，无从下手，特别是设计实验过程中如何选择检测方法、试剂和仪器的选择、数据分析、对比得出的结论是否正确、如何进行验证等等一系列的问题。那么在实验课程的内容上面进行有效的调整，有意识的引导和培养学生的科研素质。

首先，仪器分析的实验课程可以从让学生先了解实验室的规模、规则、仪器的摆放位置;掌握仪器的型号、用途、使用时的注意事项;再实际操作到熟练使用。特别注意一些容易忽略的实验细节，例如微量移液器的正确操作，离心机、分光光度计的正确使用及维护等，这些仪器的使用导师要示范规范的操作，并详细讲解。不同专业领域涉及到的仪器可以进行分类讲解，也有利于学生对某些专业兴趣的提高。

其次，在传统的验证性实验的基础上，每个课程的实验课中设立1～2个综合性的大试验，在教学安排上综合多项实验内容或运用多种实验方法的实验。要求学生从查阅文献资料开始，应用所学的理论和实验技术拟定方案完成，列出实验需要用到的仪器和药品，这种实验有利于培养学生初步的科研思维、科研能力和创作精神，在学生掌握了基本的操作技能后，安排这种综合性的大试验，可以使学生把所学知识和技能综合的运用。

陶行知先生说过，大凡世界上的先生可分为三种，最好的那种不是教书，不是教学生，而是教学生学。”“教学生学”即教“学”，这里的“学”指的就应该是学习策略。引导学生独立完成实验和独立设计实验，不仅是对硕士研究生和博士研究生的要求，在现今就业困难的形势下本科毕业生的独立操作能力和创新性也是十分必要的。

三、考试形式

单纯的课程改革和教学内容改革并不能完全起到效果，需要配合改革实验教学的评价体系，发展完善的实验考核制度。传统实验课的考核多以实验报告形式来完成，没有正规的考试，不纳入期末成绩或者有些高校的实验课程的考核是作为理论课程总成绩的一小部分。无论以上哪种考核形式，都导致学生忽视实验课的重要性，而往往单方面下大力气学习理论知识，放松实验课的学习，其结果只能是高分低能。因此，对实验教学必须实行更加完善、科学、适用的单独考核。考试内容可以选择课程中包含的实验，也可以建立新的实验题目，主要考察内容以下几个部分:(1)实验前的准备工作，包括能否独立查阅文献，明确实验的目的;(2)实验中的基本操作规范，考察试验中的操作规范和仪器使用规范;(3)实验报告中对结果观察记录的细致及真实性;(4)讨论分析的合理正确性乃至最终能发现问题;(5)提出具有一定创新性的课题设计这三个方面进行考虑，可以综合平时的表现和期末的操作考试来评定。

四、教学方法

教学方法方面的改革体现在改变以学生为中心进行教学的单纯接受式学习，建立“以人为本”的创新教育教学理念，加强基本训练，规范化操作，培养好的实验习惯，要引导学生独立、主动完成实验操作，在学生无须老师提示的最佳状态下学会自己观察、分析解决问题。鼓励学生大胆讨论实验中出现的异常结果，并把这些结果真实地记录下来，最后教师总结，补充强调实验中关键和容易疏漏的地方。

充分调动学生的课外科技活动积极性，鼓励学生参加科技活动和科学竞赛。以杭州师范大学为例，近几年学校深化实验室建设水平，推进实践教学改革，以“挑战杯”等系列竞赛为引导，以科普类讲座及学术交流为基础，有效地调动了学生对科研的积极性，形成了较为浓厚的学术氛围，很多大学生早早地选择专业导师，进入实验室学习。经过一段时间有针对性的实践训练后，大部分学生的科研创新能力和创新思维都能够得到较大提高，能够独立设计实验方案，进行实验研究，并能对实验结果进行分析，撰写科研论文，在研究中敢于尝试性地设计新的方案，开发新的产品，对专业方向表现出了浓厚的兴趣和较强的信心。学校积极开展实验室课程的教学与改革，在2010年，在各级各类学科、科技竞赛中，共获得省级及其以上奖项近170余项，得到了历年来最好的成绩。

本文所推行的生物专业实验教学改革，应当是从激发学生的兴趣，通过转变教学理念来确立学生主体地位，配合改革教学内容及教学模式来提高实验教学效果，使师生共同树立创新精神，培养学生并强化教师的创新能力、全面提高学生的综合素质，把学生培养成为高素质的、具有独立分析问题、解决问题能力的新世纪人才。