基于微型课题模拟过程的高校生物类实验课程教学初探

李剑峰　张淑卿　韩宝银　杜建雄　韩晗

摘 要 本文初探了在高校生物类实验课程教学中引入微型科研课题的运行思路，面对教学内容和实际科学问题将规模小、周期短、研究方法灵活而低成本的微型科研课题引入实验教学，促使学生以科学思想科学方法和现代实验手段，针对实际科学问题开展微型课题的设计、论证和实施，获得学习、实践和创新能力的提升。让教师经历教学问题的发现、反思和解决的过程，也让学生自发地综合应用专业理论和专业技能解决实际问题，变被动的学习接收为主动探究。通过调查问卷和数据分析探讨了该教学形式及相应课程考核方式被本科生接受和认可的程度，为生物类实验课程的新型开设形式和构建微课题模拟的实验教学过程下的课程考核体系和教学质量评价标准提供了新的思路。

关键词 实验教学 科研课题 课程考核 专业技能 模拟

中图分类号：G424 文献标识码：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

随着新课程改革的深入，研究性学习成为高校探寻能力综合培养的有效的途径。作为实验教学的最高层次，创新性实验的开设比例成为衡量高校实验教学水平的指标之一，其中包括学生参与科研活动型和学生自选研究课题型。①随着新课程改革的深入，研究性学习成为课程改革的热点话题， 成为学校探寻能力综合培养的有效的途径。实验教学是普通本科高校教学内容重要的组成部分，而创新性实验是实验教学的最高层次，其开设比例成为衡量高校实验教学水平的指标之一，其中包括学生参与科研活动型和学生自选研究课题型。由于通常意义上的创新性实验基于一系列科学问题或现象的综合设计，开设周期较长，预设目标较高，对教师，学生和实验设备的要求较高，需要相当的科研和教学条件，因此具有一定难度，在普通地方本科院校中开设的比例有限。②因此，如何在有限时间、有限条件内开展创新性实验就是现有实验教学研究中的难点问题。随着高校教育改革的深入和高校毕业生就业形势的变化，大批高等院校肩负着培养新时期应用型人才的责任。学生在走出校园后只有尽快适应新的工作岗位，具备良好的专业技能和解决实际问题的能力才具有竞争力。这个培养过程就需要在专业课程的学习中完成，因此，如何尽可能地提高学生在专业课程，尤其是生物类实验课程中的学习能力，学习兴趣和综合应用能力就是实验教学内容与课程改革中的重点问题。近年来高等院校教师队伍的学术水平和学历层次逐年提高，大部分中青年教师科研能力强，具有较为丰富的科研项目和课题经验。如何充分发挥人才优势，将高校教师的高学历和高能力转化为实验教学中的高效率，高水平也是当前高校教学改革中需要思考的问题。

1 核心概念与实施方法

微型科研课题指面对有限科学问题、相对独立完整、选题小、研究方法灵活，周期短而难度较低的科研课题。最初的概念源于微课题的概念，即教师对教育教学中面对的实际问题和真实问题梳理，筛选和提炼后转化为研究课题。③本研究在此基础上予以扩展，不仅包含专业教师在专业理论结合实验课程，开展综合性实验、设计性实验和创新性实验时面对教学实际问题开展的微型科研课题，也包括学生在学习实践过程中，在教师引导下，主动发现实际科学问题，并以科学思想，科学方法和现代实验手段进行微型课题的设计和实施，实现学习能力和实践能力提升的过程。在生物学实验课程教学中引入微型科研课题的运行思路，可以引领教师和学生同时进入一种自发的研究状态，让教师经历教学问题的发现、反思和解决的过程，也让学生最大限度地在有限内容中综合应用专业理论和专业技能解决实际问题，变被动学习为主动探究。④

从实验课程教学效果、学生和教师互动评价，⑤教师教学热情、⑥学生的适应性和课题完成质量四方面探讨高校微课题模拟过程下的实验教学，发现这一教学过程应具有下列特点：

（1）由课前通过教师根据实验教学内容和生活生产实际，提出或引导学生发现问题，形成选题小而独立，研究周期短，成本低而难度适中的微小课题。

（2）课程初期经过必要的讲授、培训和辅导后由学生自主分组选题。通过分组答辩立项后以学生自行查阅资料、分工设计，规划实验和实施研究为主，教师指导为辅。

（3）最终以形成研究报告，对于分组学习/研究团队的考核以结题答辩的方式完成课程考核，组内个人的考核以导师30%，课题组得分50%，课题组长评分20%的方式核算成绩。

（4）教学不以最终达到预设课题目标为主要目标，而注重让学生形成自主意识，⑦团队意识和求真意识，以实践和思考涉及的课程内容、科学方法和技术手段为最终目的。可选择有代表性且易于实施的课程，分别以传统过程（实验操作技能和实验报告考核）和微课题模拟过程（分组答辩结题方式考核），进行实验教学及考核方式上的比较、一段时间后对两种教学方式下的学生进行随机抽查，以课程内容及知识点的掌握和遗忘程度比较分两种教学过程的教学效果。最终根据“ 知识+ 能力+ 素质”的现代教育发展模式，⑧在现有的实验教学和教学管理经验的基础上建立实验教学评价指标体系和评价量化指标，进一步优化出最适于微课题模拟教学的课程考核方式和教学质量评价方法。

其中涉及的研究方法包括：（1）以问卷调查、访谈的方式对学生、教师、专家和就业单位开展调研，⑨探讨这一教学形式被主观接受的程度和客观实践的需求;（2）以多种教学/考核方式相互验证比较分析的方式探讨教学效果和效率。

2 调查验证和分析

针对学生的学习需求和新的教学形式被学生主观接受的程度。本研究对100名生物科学专业的三年级本科学生进行了不记名问卷调查和访谈。结果表明：85%的学生认为验证性实验及未经过自主参与设计的综合性实验对自身专业技术能力的提升作用不大，79%的学生认为如果没有一个感兴趣的研究主题或实际问题，则很难主动查阅并获取相关的知识进行实验课程前的准备;94%的学生认为将自身的专业知识和操作技能用于解决生活和生产中的实际问题是参与实验课程的主要动机，89%的学生对于将微型科研课题引入实验教学有浓厚的兴趣并愿意尝试; 15%的学生希望通过参与教师承担的科研项目完成实验内容的学习，而82%的学生则希望根据课程内容自行组成团队或从教师提供的微型科研课题中选题自行设计实验并实施，期间教师起指导作用。仅有7%的学生情愿遵循教科书中的既定方案。而以“植物营养与施肥”等课程的实验课程试点教学表明，学生在整个过程中能够主动利用理论知识分析实验现象，解决实际问题，达到了预期的教学目标。这一思路的提出，对于缩小传统实验教育与现代创新教育在人才培养质量上的差距，⑩实现实验教学在教学内容、课程开设形式、课程考核方法和教学评价上的创新有良好的参考价值。

*通讯作者：韩宝银

基金项目：贵州省高等学校教学内容和课程体系改革项目（黔教高发[2013]446号）和贵州师范学院博士基金（13BS019）项目资助

注释

① 王国强，傅承新.研究型大学创新实验教学体系的构建[J].高等工程教育研究，2006.1：125-128.

② 易红.高校实验教学与创新人才培养[J].实验室研究与探索，2008.27（2）：1-4.

③ 肖安庆，刘家芳.以微课题研究为抓手提高校本研究实效性[J].教育论坛，2013（4）：19-20.

④ 李臣之.综合实践活动课程教学过程论[J].课程.教材.教法，2006.8：1-2.

⑤ 谢明.高校教师的教学行为与教学质量[J].扬州大学学报：高教研究版，2005.9（2）：26-29.

⑥ 孟庆茂，刘红云.大学教师教学效果评价维度结构及影响因素研究[J].心理科学，2003.26（4）：617-619.

⑦ 秦四年.自主创新学习的课堂教学模式初探[J].教育探索，2001.5：39-40.

⑧ 舒火明，韩长日.关于高等学校实验教学评价方案的研究[J].海南师范大学学报：自然科学版，2010（4）：225-231.

⑨ 路孝琴，付希娟，王亚东，等.医学本科生全科医学概论双语教学效果评价[J].中国全科医学，2004.7（11）：777-779.

⑩ 罗志勇，陈昌国，郑泽根.在实验教学中实施创新教育[J].实验技术与管理，2005.22（5）：17-19.