基于能力培养的“生物科学大实验”课教学改革

韩淑梅 陈琳 马炳南 朱丽萍 王嫱

[摘 要] 高校“生物科学大实验”课程的开设对学生的实践能力、创新能力及团队协作能力的培养具有指导意义。文章对贵州大学生命科学学院“生物科学大实验”课程设置做了简介，分析了该课程开展的基本情况及存在的问题，并针对目前实验课程开展的现状提出了相应对策。经改革后的“生物科学大实验”课程有助于巩固学生对以往知识的理解，激发科研热情，也可为其他学校专业发展和学生培养提供参考。

[关键词] 生物科学大实验;教学改革;能力培养

[基金项目] 2017年度贵州大学省级本科教学工程项目“植物系统学教学内容和体系改革”（2017520007）

[作者简介] 韩淑梅（1988—），女，新疆昌吉人，理学硕士，贵州大学生命科学学院实验师，研究方向为植物遗传学;王 嫱（1982—），女，贵州贵阳人，理学硕士，贵州大学生命科学学院高级实验师（通信作者），研究方向为应用微生物学。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）26-0253-02    [收稿日期] 2020-05-12

大学生创新能力及实践能力的培养一直是高校教育者的重要任务之一[1]。高校“生物科学大实验”课是一门实践性很强的技术性实验课，它考查学生对理论知识的综合应用情况，巩固学生对课本理论知识的综合理解，同时提高实践操作能力。因此，“生物科学大实验”课在教育教学中具有重要的意义。在本科实验教学实施的过程中，教师不仅要教授学生基本的实验技能，更要注重培养学生发现问题、解决问题的能力[2]。除此之外，这门课还在于培养学生的科学素养，激发科研热情，为今后的学习和科研奠定基础。

贵州大学生命科学学院开设的“生物科学大实验”课程，面向生物科学专业三年级学生开设，共2个学分，32个学时，6个实验，以本科一二年级相关课程的理论知识与实验项目为基础，开设验证性实验和综合性实验两类，均为独立固定的实验方案。

一、课程运行现状及存在的问题

在实验开展过程中，发现以往的实验教学对学生各方面能力的提高差强人意，存在以下几方面原因：

1.实验教学大纲固定

“生物科学大实验”课教学大纲要求学生按照实验指导书进行固定实验，实验指导多为验证性基础实验，即使是综合性实验也缺乏创新性，与前沿科学衔接不紧密，与其他学科之间的关联也没有体现出来，此种实验教学模式仅能对学生固定的实验技能进行培训，无法让学生形成独立思考、解决问题等综合实验能力。

2.时间安排不合理

根据学校课程安排，每节实验课普遍是4个小时的时间，对于综合性实验来说，时间根本不够。上课的学生人数在50人左右，仪器设备使用紧张，短时间内无法完成综合性实验，也无法达成既定的实验目标。

3.评价体系不完善

以往的“生物科学大实验”课教学评价体系以平时表现加实验报告为主，实验报告以小组为单位提交，必然会有学生对他人产生依赖心理，所以实验报告并不能全面反映每个学生真实的实验能力。

二、“生物科学大实验”课教学模式改革

面对人才培养过程中实验课程设置不合理的情况，有必要对“生物科学大实验”课程进行优化改革，凸显对学生实验技能的培养，基于以上分析，对“生物科学大实验”课程的开设提出以下几点建议：

1.改变教学思想，充分調动学生的积极性

为避免学生受到固定教学大纲的束缚，并考虑到学生对多种实验技能的需求，“生物科学大实验”课的各个实验之间要加强连贯性和系统性，精简验证基础性实验，多加入一些设计性、综合性实验内容，这不仅有利于学生整合所学的基础知识，还能使学生在实验过程中变被动接受为主动学习。

在教学中注重生物科学的原理和应用，适当引入前沿科学内容，在实验课程开始之前，让学生提前预习整体实验内容[3]，通过查找资料写出自己的实验方案及详细的实验步骤，利用开放实验室准备实验所需的试剂等用具，使学生真正参与到实验当中来，熟悉各个环节，充分发挥学生的创新思维能力。

2.合理安排实验时间，发挥学生的主体性

以往的“生物科学大实验”课程内容分为验证性实验和综合性实验，其中，验证性实验主要对所学知识进行验证及部分基本实验技能的练习[4]。这种类型的实验基本能在3～4小时内完成，可安排在正常教学时间内。而综合性、设计性实验内容是学生在一定的知识基础上，运用一门或多门课程知识、技能进行综合训练的一种复合性实验[5]，此类实验需要较长的时间才能完成，因此，建议将此类型实验分为三个阶段进行：（1）实验设计阶段。学生根据确定的实验目的搜集相关文献资料，写出详细的、可操作的实验方案提交给老师审核与修改，要求一周内完成。（2）对于已经确定的实验方案进行基本实验材料准备以及前处理，实验过程中的时间安排由学生自行决定，此部分计划2周内完成。（3）实验总结阶段。选择统一时间让学生对每个实验操作过程、实验中遇到的问题及实验结果进行总结讨论，计划一周内完成。此种安排不仅能缓解实验时间紧张的问题，还能最大限度地发挥学生的主观能动性，激发学生的科研热情。

3.优化课程考查模式，提高学习成效

以往实验课的评价方式无法对每个学生的实验技能进行有效评估。通过对评价方式的改革，以平时成绩、实验报告以及考试成绩3种方式共同评估，以学生的到课率，实验预习情况及对待实验的态度作为平时成绩的考核方式;以实验报告评价学生的实验技能，实验报告内容包含实验设计、实验操作、实验结论等方面;考试成绩以口述形式考查学生对实验原理、实验关键步骤的理解情况。

三、实验教学模式革新对学生能力培养

1.对实验综合设计能力的培养

通过对实验教学模式改革能充分调动学生的实验积极性，由于实验类型中既有设计性实验又有综合性实验，需要学生对实验目的进行分析，结合文献资料设计可行的、科学的、合理的实验方案;此外，还需要结合课程时间、工作量等因素进行评价衡量。与以往的实验相比，此种教学模式更能培养学生实践能力及创新思维能力[6]。

2.锻炼综合运用能力

此次实验教学模式改革将多个实验内容进行了优化组合，将多个实验技术整合在一起，增加了实验的难度;而多种实验方法的运用在提高实验效率、加深理解相关知识的同时，也使学生进一步了解了不同实验方法的适用范围，对他们在今后科研工作中合理选用实验方法起到重要的指导作用[7]。

3.对团结合作能力的培养

综合性设计性实验一般以小组为单位，每个小组5～6人。小组长要根据组员的不同特点及空闲时间安排相应的实验内容，组员之间要相互配合，共同完成实验内容，这对学生的团队合作能力具有一定的提高作用。

参考文献

[1]吴林根.基于创新人才培养的实践教学改革[J].实验室研究与探索，2004（10）：14-15，18.

[2]盖颖，陆海.基于能力培养的分子生物学实验改革[J].中国现代教育装备，2012（1）：102-103.

[3]包英华，陈燕飞，刘静华，等.生物技术大实验课教学体系改革探讨[J].微生物学通报，2007（3）：598-599.

[4]王建君，李晓峰.验证性实验教学改革之我见[J].实验室研究与探索，2004（7）：63-64，78.

[5]易昆南，于菲菲.在综合性、设计性实验中培养学生的创新能力[J].实验技术与管理，2007（8）：8-9.

[6]果莉，李文哲，杨方，等.加强实践教学，培养学生创新精神与实践能力[J].实验技术与管理，2009（1）：14-16.

[7]施鼎方，朱毓秀.用創新理念指导和改革验证性实验[J].实验室研究与探索2008（12）：115-117.

Teaching Reform of Bioscience Experiment Course Based on Ability Training

HAN Shu-mei，CHEN Lin，MA Bing-nan，ZHU Li-ping，WANG Qiang

（College of Life Science，Guangzhou University，Guiyang，Guizhou 550025，China）

Abstract：Bioscience Experiment in colleges and universities has significance for the cultivation of students' practical ability，innovation ability and teamwork ability.This paper gives a brief introduction to the course on Bioscience Experiment in the College of Life Science，Guizhou University，analyzes the basic situation and existing problems of the course，and proposes corresponding countermeasures according to the current status of the experiment course.The reformed course on Bioscience Experiment helps to consolidate students' understanding of previous knowledge，stimulates enthusiasm for scientific research and can also provide references for professional development and student training in other schools.

Key words：Bioscience Experiment;teaching reform;ability training