影响生物学实验创新教学的主客观因素解析

吕东

河南大学生命科学学院 河南开封 475004

影响生物学实验创新教学的主客观因素解析

吕东

河南大学生命科学学院 河南开封 475004

分析影响生物学实验教学的各种因素，并将之归纳为主客观两方面。通过对这两方面因素的分析，并融合笔者在实验教学中的实际经验，总结出针对各种因素的应对措施，并对实验的实施和考核做出有益的尝试。

生物学；创新；实验教学

Author’s address Col lege of Li fe Science, Henan University, Kai feng, Henan, China 475004

生物学科是一门实验学科，而实验教学在培养学生独立思考、动手能力及科学素养等方面，具有其他教学环节无法替代的作用，是理论联系实践的最佳途径。如何组织实验教学和培养学生创新能力，成为目前生物实验教学中迫切需要解决的问题[1]。

影响实验教学的因素主要包含客观和主观两方面。客观上主要是实验室建设和人员的配备，而主观上的因素主要集中在“教”和“学”这一对矛盾上。经过多年的教学和科研实践，笔者针对生物学科的实验教学谈几点经验。

1 影响实验教学的客观因素

1.1 实验环境及仪器设备

实验教学首先需要一个相对稳定的环境条件，要有便利的水电气供给，同时也要有相对独立的空间，以免影响周围的环境或者被其所在地的其他外部因素所影响。这些影响中有一些可能危害生命安全，比如病毒、细菌、真菌类的致病性等。实验室的基建要量力而行，量需而行。并不是所有的实验室都要求占地面积大，要根据需要来规划，如果一个超净台就能解决问题，又何必非要建造一间20 m2的无菌室呢？

其次，尽管有些实验借助较少的实验仪器就能实现，但还有相当一部分实验是需要借助相对精密的设备才能完成的（比如PCR），质量好、性能稳定的仪器设备已经是实验成功的必要条件之一。然而一些实验设备确实价值不菲，学校在实验教学设备这方面的投入不足历来都是生物学实验的短板。当然教学仪器设备与科研仪器设备有根本的不同，不能进行攀比，难道除了蔡司、莱卡，国产显微镜就一定不能用了？实验仪器设备在质量和数量上都应该根据所承担的教学任务来添置购买，廉价高效在这里也是可以体现的。

1.2 师资队伍建设

一直以来实验课任课教师都作为教辅人员存在，因为任务重、耗时间、课时量少而受到教师的诟病，故此鲜有教师主动要求带实验课。通常的实验课教师都是刚踏上工作岗位的研究生，虽然他们充满热情，但是教学经验还是有些不足，有很多时候并不能将实验的细节一一指出。由于年轻人初担重任，缺乏系统的实验教学方法的训练，教学效果往往并不理想[2]。

其实，作为各门理论课程的主讲教师，更应该承担该科实验课的教学工作，因为书本上的知识都是前人经过无数次实验结果证明出来的，学生如果能在主讲教师的指导下，与老师一起面对面地完成一些经典实验，不仅能使学生更理解一些基础知识，同时也能为教师更好地阐述某些科学原理或者概念提供实证。况且，目前高校中的教师一般都具有研究生学历，都经历过相关学科领域内科学研究的训练，这些积累的丰富知识和经验更应该通过实验教学来传授给学生。

当然，无论是年轻教师还是经验丰富的老教师，都需要不断地学习充实自己，才能更好地教导学生。

2 影响实验教学的主观因素

2.1 实验课程的设置

由于前文所述的实验环境、仪器设备、教学任务等客观原因的存在，使得教师在主观上只能根据学时选取部分实验内容开设实验课，而这些实验多数为简单的验证性实验，学生只是按部就班地跟着教师做，然后照格式写实验报告，很难通过这样的实验来掌握一些基本的实验技能。因此，实验课程的安排应该紧跟时代的脚步，在加大基础技能训练的基础上，尽量围绕现实生活中出现的相关生物学问题来设置，理论联系实际，合理分配实验课时，尽可能多地让学生在实验过程中既掌握基本操作，又增强实际应用能力。在实验课中多设置一些综合性强的、具有激发学生探索欲望的实验是非常必要的[2-3]。

2.2 实验教学理念

传统的教师“教”、学生“学”的教学模式形成的思维定势，从根本上压抑了学生的思维拓展和创新能力。从根本上讲，生物学本身就是在不断地探索和实验中得以发展起来的。在学习生物学的过程中，也应该尽可能地发挥学生的主观能动性，从一些经典实验入手，让学生通过自己动手来切身感受前辈对科学孜孜以求的探索精神，让学生对科学研究的艰难更有感触。当然，探索性实验的前提是必须先完成学生基本技能的训练，只有具备扎实的基本功，才能更好地进行科学探索[3-4]。

笔者在实验教学中发现，很多学生没有培养出对科学实验的兴趣，往往是他们从最初的实验课中既没有获得自己动手的乐趣，也没有学到真正的实验技能，这就是指导教师的责任了。通过观察实践发现，如果能让学生从一开始就树立起“我不仅仅是做个实验，而且我是在探索生命的奥秘”这样的信念，那么学生就能真正把兴趣集中到实验中，也更容易激发他们的创造力[4]。

2.3 实验教学方式

传统的大班实验课经过多年的改革已经被小班教学所取代，而导师制教学模式又将实验教学推到新的高度。随着实验设施和教师配备的增加，小班教学无疑更具有活力。由于每个教师负责的学生数量较少，使教师教学过程中能够把更多时间用来对学生进行一对一的辅导。所谓导师制教学，就是甄选一部分学生，在有一定科研经验的教师面对面指导下从事与其课题相关的科学实验，这样做的好处之一是可以挑选出真正对科研有兴趣、有能力的学生，使他们尽早接受系统的实验训练。而且，师生之间的关系也因彼此了解程度的增加更趋和谐，这样也为学生进一步攻读研究生作了准备[4]。

2.4 实验的考核

传统的实验课评价不外乎平时实验课成绩及期末考试成绩，平时成绩的考核大多只是根据学生实验报告的完成情况以及实验中的表现来评判，而期末考试则往往与理论考试综合出题，难免对实际操作有些轻视。这种考核方式的缺点还在于不能完全体现出学生的创新能力。

经过一段时期的探索，笔者在生物实验考核中更倾向于学生自己设计实验，自己选题，自己准备实验材料和仪器，并最终能够完成整个实验。当然，这种探索型的实验完成难度较高，为了使学生能够达到实验的要求并做好实验，需要在平时实验课的安排上下工夫。首先通过一系列实验课让学生熟练基本的操作技能，随后逐渐增加实验课中学生自主实验的比例，最后才是学生就现实中一些疑难问题独立设计实验并解决问题。在整个教学过程中，评价标准就是解决问题的能力，这其中包含了学生实验技术掌握程度，选题是否合理，实验设计是否完善，实验结果如何分析，最终结果是否完美。其中每个环节都设置若干评分标准（如实验操作是否正确，实验协作能力，是否采用了合适的统计方法等），以此来对整个实验来进行评判，不仅仅考虑结果，更注意在整个过程中学生思维是否得到发展，实验是否有新意。实验的最终目的就是要验证一些想法，或者否定一些想法，所以这种考核方式对学生实验对象或材料的选择，相关实验技术的合理运用以及该实验是否有可能引申出新的思考方面给予更多的分数[5]。

3 结语

生物学实验创新教学体系的建立是一项复杂的系统工程，涉及诸多因素，只有抓住“高质量的实验教学才能培养出高质量的创新人才”这一主要矛盾，对各种因素都做到平衡兼顾，但又重点突出，才能够使实验教学资源更加优化，使学生的创造力得到最大限度的释放。

[1]李云琴.高校实验教学改革浅议.科技创新导报[J].2010(26):153-154.

[2]江月玲.植物生理实验课教学的改革与学生实验能力的培养[J].植物生理学通讯,2006,42(2):299-300.

[3]李滨,彭涛,张立立.探究性植物生理实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(10):130-132.

[4]Kimber ly D T. Approaches to biology teaching and learning: reconsidering “What Works”[J].CBE-Li fe Sciences Education,2011(10):329-333.

[5]高海洲,刘金华.实验教学环节质量标准与评价方案的研究[J].中国教育技术装备,2007(12):10-12.

Analysis of Subjective and Objective Factors for Creative Teaching of Biological Experiment//

Lv Dong

Factors inf luence biological experimental teaching are analyzed, and induced as either subjective or objective factor. Combined with both the analysis and actual experience of author within experiment teaching, measures aim at various factors are summarized: put forward balance and give attention to both factors, though the creative teaching project of outstanding point is needed.

biology; creative; experimental teaching

G642.423

B

1671-489X(2012)21-0115-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2012.21.115

作者：吕东，博士，副教授，就职于河南大学生命科学学院，多年从事本科生和研究生的实验教学工作。