高校生物科学实验课课程改革措施

摘要 对国内高校生物科学实验教学模式现状进行分析。认为应根据实验特点，改进实验课课程设置、课堂设置，从而提高学生参加实验活动的积极性、主动性，进而激发学生的创新能力，为改进高校生物科学实验课教学效果提供了参考。

关键词 高校；生物科学；实验课；课程设置；现状；改革措施

中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）03-0342-02

实验课教学是高等学校理工科专业重要的教学内容，目的是提高学生的实践技能，增强学生的创新能力，最终提高学生的综合素质[1]。作为生物科学专业也具有这一特点，实验课教学与理论课教学同等重要[2]，在加强理论教学效果的同时，不能忽视实验教学的改进。虽然生物科学是一门实践性很强的学科，但是国内高等学校大多对实践教学重视不够。造成实验课教师队伍建设和实验条件相对落后，验证性实验较多，综合性、设计性实验不足，没有紧跟学科发展的步伐[3]。实验项目设置既不能紧密联系生产实践，也不能培养学生的动手能力，因为学生在实验课上学到的技能都是落后于实际生产，学生也清楚了解自己所学的知识技能与生产实践的脱节，所以他们参与实验课的积极性、主动性受到打击，实验教学效果可想而知[4]。最后在实验课的组织上，目前我国生物科学实验课教学往往以大班为单位在相同时间、相同地点的集中式演示教学为主，根本达不到理想的实验课教学效果。

针对这些高校生物学实验教学的弊端，笔者认为应将实验分为验证性实验、综合性实验和设计性实验，并改进实验课课堂组织模式，改进实验项目，增强学生的实验积极性，培养学生创新能力。

1 根据实验项目的性质采取不同的教学方法

1.1 验证性实验

验证性实验主要验证理论教学中的原理、方法和结果等，目的是使学生掌握基本实验技能。对于验证性实验，如一般的植物、动物形态解剖、分类实验，通过解剖，观察植物、动物的形态结构，并进行分类，验证理论的正确性。实验可以统一时间与地点，以班级为单位集中随堂实验的形式进行，便于统一管理。学生可以根据实验指导书进行操作，根据实验结果验证理论的正确性，从而加深对理论知识的理解。就整个生物科学的实验教学系统来说，验证性实验课的课时数应当安排得当，不应该超过总实验课时数的1/4。以4年实验课总学时480个课时来计算，不应超过120个学时。那么生物科学传统的实验格局将受到挑战。传统的动物学、植物学和微生物学实验都是验证性实验内容，在传统教学中占到总实验课时的1/2以上，因此如何压缩课时数成为主要难题。

笔者所在的学院在这方面做过很多尝试，也有了一些具体措施，主要包括3个方面。一是将传统验证性实验变为演示实验。这种方式将传统教学中学生动手变为教师动手学生观摩，可以现场观摩也可以将教师的实验视频做成课件由学生通过视频形式观摩。除保留少部分技能训练实验项目外，其他实验项目都可转变成演示实验，如动物学和植物学试验中的各种永久装片的观察等都可转变。二是将验证性项目整合。如动物学实验、植物学实验和微生物学实验有许多项目重合设置，可以在设置时考虑到这一点去芜存菁。三是将验证性实验重新设计成综合性实验。

1.2 综合性实验

学生在掌握理论知识和操作技能之后，综合运用理论知识和操作技能进行实验称为综合性实验。综合性实验涉及面广，可以使学生了解不同知识点之间的联系，促进学生对知识的融会贯通，提高学生综合运用知识和技能解决问题的能力[5]。在综合性实验的设置过程中，应注意以下原则。

1.2.1 实验项目设置应多种多样。应提供多种实验供学生选择。教师应考察学生在试验中的个人表现和协作能力。应引导学生根据自己的兴趣爱好、个人经历选择项目开展实验。最好是以小组形式来开展，但是小组人数应控制在4～5人以下。实验不要求统一时间和统一地点，提供多种实验方案、材料和仪器设备供学生选择。比如可在分子生物学实验中设置“琼脂糖凝胶电泳法鉴定DNA片段”的实验，该实验综合了DNA提取技术、酶切技术、DNA含量测定技术以及电泳技术，实验教师可以引导学生采用不同的实验材料，如植物、动物或微生物，不同的试剂，如不同的核酸内切酶。这样每组实验学生做出的选择并不一样，但是仍然能考察他们的综合实验能力。

1.2.2 综合性实验是整个实验课体系中的重点。综合性实验课的课时比例应超过总实验课课时比例的1/2。

1.3 设计性实验

设计性实验是与生产紧密联系的实验环节。在设计性试验中学生对实践中的具体问题自行设计解决方式。设计性实验考察学生综合多门学科的知识和多种实验方法的能力。设计性实验具有综合性实验的某些特点，但与综合性实验完全不同的是学生的主观能动性和创新性。由于实验项目来源于当前生产实践，学生能感到所学知识在以后就业工作中的指导作用，学生会觉得学有所用，学以致用。设计性实验一般采用开放实验形式进行，将教学实验室变成公共实验室，由学生对实验的具体方案、实验步骤、仪器设备、药品试剂等进行统一筹划，并由学生自行完成试验结果分析。以充分发挥学生的潜能，引导学生进行创新。从而提高实验室的利用率，充分调动学生学习的积极性，提高学生的综合能力。例如细胞生物学实验：利用RT-PCR技术显示差异表达的基因的实验，学生可以设计显示某一植物、动物或微生物经过某种处理后差异表达的基因，也可以设计显示某一植物、动物或微生物同一组织在不同时期差异表达的基因，还可以设计显示某一植物、动物或微生物同一时期不同组织差异表达的基因。在具体方法上可以用一次性RT-PCR，也可以mRNA提取分离与RT-PCR分开进行，在引物的设计上，可以根据研究材料和内容，设计、使用不同引物。这样，由于学生选用的实验材料、实验方法、实验试剂等都不相同，实验的时间不统一，因此可以在开放实验室进行。设计性实验的总课时应占到总实验课时的1/4。

2 改进生物科学实验教学项目设置，将学生纳入到教师的科研项目中去

教师的科研也存在与实践的脱节问题，但是高校教师的科研设备往往不能纳入教学，教师的科研与学生实验课的项目设置脱节。为了充分调动学生的积极性，可以改进生物学实验教学项目设置，将教师的科研课题与学生的实验项目结合起来，形成 “项目式”的生物学实验教学，由教师根据自己的科研课题分出若干子课题，学生根据自己的知识结构和专业方向自由选择课题，在教师的指导和管理下完成实验课题。学生的实验项目与科研课题相联系，从而形成完整的课题体系，构成方向明确、内在联系紧密的综合实验系统，有助于培养学生的综合能力、创新意识以及团队协作精神。在此基础上还可以由教师指导学生向学校、教育机构、教育主管部门申报科研项目，鼓励学生投入到产、学、研相结合的实验机制中去，利用各种资源开展实验教学。

3 参考文献

[1] 杨毅敏.高校生物学实验教学改革与创新人才培养[J].海南大学学报（自然科学版），2003，21（3）：87-90.

[2] 许征程，安静霞.高校生物学实验教学改革与创新人才培养的关系[J].河北师范大学学报（教育科学版），2005，7（1）：92-94.

[3] 杨国良，高瑞光.新形势下高校生物学实验教学改革的思考[J].教学研究，2005，28（1）：62-65.

[4] 王大海，杨红，田彦文.高校实验室体制改革和生物学实验教学改革探讨[J].辽宁教育研究，2003（4）：61-62.

[5] 童瑶.以实验室体制创新促进生物学实验教学改革[J].实验室研究与探索，2002，21（4）：1-2.

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