师范院校生物实验课程优化与开放模式的探索

摘要：本文从生物学实验不同形式、不同层次方面对生物实验实践教学改革进行了初步的思考探索，以整体的观点对实验教学内容、实验教学课程体系、教学方法和实验室开放模式进行了探索和优化，旨在为高等学校生物实验教学体系改革提供参考。

关键词：实验教学；课程体系；实验室开放；教学方法

实验室是高等院校进行实验教学、开展科学研究、培养学生实验技能和创新能力、提高综合素质的重要基地。自国家教育部制定并实施“全国高等教育面向2l世纪教学内容和课程体系改革计划”以来，各高校针对实验教学和实验室开放中存在的问题，纷纷从各个方面进行了相应的改革[1]。实验室的开放对于提高学生的实践能力，激发学生创新思维和最大限度利用实验室资源开辟了一条新途径。实验室开放不是简单意义上空间、时间的开放，对于实验室开放的实施中涉及实验课程体系的改革，教师与实验技术人员教学思想的转变，学生参与开放实验的积极性和实验室设备的充分合理地利用，以及管理体制的变革与建设等等，是一项十分复杂的工作。因此，系统思考和综合分析实验教学课程和人才培养方案的改革，以整体优化的观点加强实验室的建设和管理，对于保证实验教学的和提高实验室开放的效率，是十分必要的。

一、 实验教学内容的优化

传统的实验教学观念认为，实验课是理论课的附属课，实验课的重心放在加深学生对生物化学理论课基本原理和概念的理解上，不注重培养学生的动手能力和分析、解决问题的能力，更谈不上对学生科研思想和能力的培养了，这样显然不利于学生实践能力和综合素质的提高，也很难满足社会的需要[2]。

由于实验教学观点的老化，导致了实验课学时偏少。同时，在实验内容的选择上，实验方法虽然经典，但是许多已经不在生产和科研领域中使用了。而且验证性实验较多，综合性、设计性实验偏少，与社会实践联系不够，没能跟上学科的发展，缺乏实用性，也难以提高对学生科研思想和素质的培养。这样必然导致学生学与用的严重脱节，学生学习的兴趣和积极性也受到严重的影响。

在实验教学的改革中，我们从根本上打破传统的实验教学观念的束缚，对实验课进行优化整合，在传统验证性实验的基础上，增加综合性、设计性和拓展应用性实验。对实验课内容的优化整合从以下几个方面来进行。

（一）必修实验和选修实验相结合

必修实验和选修实验同时进行；各年级、各个专业均开设有必修实验，这些实验是学生必须要掌握的基本实验方法和实验技能，这是传统实验教学要求的内容。同时，针对不同专业的特点和需要开设不同的选修实验。选修实验是为实验基础好、同时又对相关学科实验感兴趣的学生开展的，旨在开阔学生视野，扩展学生实验技能的实验内容，学生可以根据自己的基础和爱好自由选择。这将为他们今后的科学研究和科技创新活动创造有利条件。

（二）删减和改造落后、陈旧的实验

有些传统的实验教学内容没能跟上学科的发展，实验方法虽然经典，在教材中一二十年内容始终不变，然而其内容但是大多已经不在生产实践和科研领域中使用了，导致学生学与用的严重脱节。生命科学和与之相关的科学技术发展十分迅速，对这些内容的实验早已有了更高新的仪器设备，借助这些仪器，实验变得简便快捷，几分钟出来的结果比传统方法更为精细准确，完全没必要让学生把宝贵的学习时间浪费在落后、陈旧的实验内容中，我们将这部分实验内容进行了删减。同时，根据课程的需要和实验设备的状况，摆脱教材的束缚对一部分传统实验在方法内容上进行了合理的改造，让学生掌握新仪器设备的操作使用方法，既充分发挥了新仪器设备的作用，也使实验教学跟上时展的步伐，提高了实验教学的质量。

（三）增设拓展性实验和综合性实验

拓展性实验，是在传统实验教学的基础上，介绍学科发展的最新技术和研究方法，主要是实验方法和仪器设备的介绍和使用；综合性实验，注重加强各独立实验的联系，加深学生对知识结构的构建活动。这部分实验是学生在学完一门课程或几门内容相关的课程后，可以选作的系列实验、大型验证性实验或创新性实验。通过系列实验和各种实验操作训练，提高学生的实验技术水平以及独立分析问题解决问题的能力。

二、建立新的实验教学课程体系

原实验教学课程体系按生物学所包含的多门课程分别开设实验，由于不同课程之间内容交叉重叠，开设相同实验项目的现象比较普遍。如：质粒的提取实验，在分子生物学实验、遗传学实验和基因工程实验、现代生化技术等课程中多次重复；在生物化学、动物营养学、饲料加工等课程同样都开设有凯氏定氮实验；植物叶绿体的提取在植物学、植物生理学和细胞生物学实验课中也均有开设等。之所以出现相同实验多次重复的现象，主要在于这些课程内容有相同的知识点，而且教研室、专业、课程之间各自为政，都认为该实验内容是必要的，缺乏相互间的沟通和整体规划。但是，这种现象在实验教学领域中却属于重复建设。传统的实验教学课程体系，不仅是实验内容有重复，学时和资源存在严重浪费，更重要是它降低了对学生实验技能培养的效率，也不利于学生对多门课程知识的融会贯通，不利于学生发散性思维的形成和综合认知能力的提高。

我们借助兄弟院校的改革经验[3-8]，结合自己的实际情况，打破传统的实验课程的学科界限和年级界限，彻底改变实验教学是理论教学的“附属品”的地位，从科学技术的综合性与整体性出发，进行实验教学内容的整体优化，建立了相对独立于理论教学的新的实验教学课程体系。新的实验教学课程体系，将相近学科中实验学时多、实验项目多的课程，单独设置为实验课程。对重复性实验或重复性内容进行了科学地优化整合，删除重复的实验，修改内容相似的实验，初步形成了一种新的实验教学课程体系。

从追求科学技术的综合性与整体性出发的优化整合产生的新实验教学课程体系，强调了课程之间的有机联系，强调了生命活动及其内在本质的共性。同时也让学生懂得相同的实验技术可用于研究不同生命现象中共同存在的问题，提高了学生对多门课程知识的融会贯通和综合认知能力，也更利于高素质人才、创新型人才的培养。

三、结合实验室建设和开放进行实验教学方法优化

随着国家经济的发展和社会对人才需求发生的巨大变化，新形势下传统的实验教学观念在也亟待改革。首先，由于实验教学观点的老化，必然导致实验课学时偏少，学生接受实验训练不足，动手能力很难提高；其次，在实验内容的选择上，与实践联系不紧密，实用性不够，且验证性实验较多，综合性、设计性实验偏少，难以提高对学生科研思想和素质的培养。此外，实验仪器设备更新换代太慢，并且仪器在实验内容的分配上存在着严重的不协调，部分仪器重复使用率太高，有些仪器却很少使用 ，这样使得学生接触实验仪器种类少。不利于学生开阔视野。同时，部分仪器的利用率太低，导致了实验仪器资源的浪费。

因此，鉴于传统实验室建设和实验教学存在的问题，为了提高对学生动手能力和科研素质的培养，满足社会对人才的需求，同时也为了合理利用实验室资源，提高仪器的使用率，建设开放式实验室非常必要。

在努力构建先进教学理念的实践平台中，为充分体现师范院校的育人功能，培养优质师范生，我们设计出实验教学与科研“共享式”的实验室开放模式，目前正在计划实施中。一是依托学科优势，把优质科研实验资源引入到实验教学中去。包括青年学科带头人、骨干教师等一批优质师资引入科研实验室，参与指导学生实验。二是将最新科研成果转化为实验教学内容，使实验内容面向当代科技发展前沿，让学生掌握现代科学研究的最新方法技术，培养获取新知识的能力；三是选拔优秀本科生早期介入科研，由指定教授进行实验技能和科研方法培养和指导。

这种实验教学与科研“共享式”开放模式，形成生命科学实验教学适应新时期需要的特色。通过系统化的多种实验技能的训练，使学生逐步熟练实验操作及大型现代分析测试仪器的使用，进而培养了学生创新能力与综合素质，使得他们对未来所从事的生命科学方面的教学和科研工作充满信心，增强了本科生适应社会的能力，激发了他们探索生命科学奥秘的兴趣。学生们通过系统训练，为今后的教学和研究工作打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]黎琳．“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”述评[J]．高等理科教育，2001，(2)：13―19；

[2] 杨泽民,罗少洪,陈耕夫,等. 关于建设生物化学开放式实验室的探讨[J]. 中国实用医药，2008. 3(9)：142-143；

［3］胡琼英,刘琳莉. 基地生物化学开放性实验平台的建设[J]. 实验室科学，2009.3：14―16；

［4］丁春邦 陈苹 杨瑞武，等. 农林高校生物学系列课程实验教学体系的构建与实践[J]. 教育教学论坛，2011，3：167-169；

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［8］蔺万煌，彭克勤，卢向阳，等．高等农业院校生物学实验教学体系改革的探索［J］．实验技术与管理，2005，22(3)：95―97。