生物工程实验教学改革的探索

2011-08-15赵晴潇屈成忠

东北电力大学学报 2011年1期

赵晴潇，魏群，屈成忠

(1.东北电力大学化学工程学院，吉林吉林132012;2.东北电力大学建筑工程学院，吉林吉林132012)

高校实验教学作为教学工作的重要组成部分，相对于理论教学而言，具有一定的直观性、实践性、综合性与创新性。它可以帮助学生验证、理解相关知识理论，学习和掌握必要的技术、先进设备和学科的基本研究方法，培养学生的科学精神和创造性思维，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。因此实验教学在加强学生创新能力培养方面有着重要的、不可替代的作用［1］。

1 转变理念，建立理论教学与实验教学并重的新模式，实现实验课单独设课

长期以来，生物工程专业实验教学一直定位于辅助教学的地位上，成为理论教学的附属品。实验课缺乏整体布局，跟着理论课教学走，理论课有多少门，实验课就有多少门。各门课按自己课程的要求安排实验，实验内容之间缺乏相互联系与协调，致使实验内容脱节、遗漏、不系统;实验课成绩常常仅占该门理论课成绩的10%至20%，实验成绩差异不大，造成学生实验积极性不高，应付了事;因此，应把实验教学逐步从理论课教学中独立出来，充分调动各方面的积极性和创造性，构建实验教学与理论教学并重的教学新模式。统筹协调理论教学与实验教学，建立实验教学中心，强化实验教学。同时深化改革实验教学各环节，提高学生参与实验的兴趣与积极性。通过实验课程体系的改革，强化实验教学，结合学生参与科研、实习、毕业论文形成完整的实践教学体系，保证学生实践技能和创新能力的培养［2］。

2 建立新型实验室管理模式

资金实力、专业规模的限制使得我们难以建立大型实验教学中心，但是我们可以整合现有实验设备，将大型设备从各个实验室中剥离出来，实现实验设备，实验资源共享。缓解实验仪器不足给实验教学带来的影响，例如将所有分光光度计、显微镜剥离出来，成立分光光度计室，显微镜室。

构建实验教学的网络信息中心，把有关实验教学的电子教材、多媒体课件、动画等挂在网上，学生免费使用机房里的计算机上网，在计算机上进行实验课预约、预习、自学、查询成绩。各实验室提供电脑及投影设备，使教师可以在实验室很方便地进行多媒体辅助教学。实现开放式实验室管理，使学生通过网络预约，可以通过一定的方式自行选择时间进入实验室进行实验。通过网络预约，选定他们所感兴趣的选修实验项目［3］。目前我院已经设置学生计算机中心，极大地方便了学生的网上学习。

3 深化改革生物工程实验教学

生物工程是以现代生命科学为基础，综合了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等新技术手段而成的新兴学科。是一门实验性和应用性很强的学科，加强实践教学是体现学科特点，提高教学质量的关键环节［4］。

3.1 实验教学各环节改革

(1)选好教学内容，编好实验教材

专业主任应当在实验课内容方面同课程负责人会同有关专家认真研究实验项目，保证专业特色，明确基本实验项目，增加设计性和综合性实验的比率。实验内容应划分为三个阶段，第一阶段实验:基本知识与基本技能训练阶段。从简单实验开始，使学生掌握本课程常用仪器设备的基本操作，熟悉基本实验设计原理与方法，培养学生观察、记录实验结果及收集、整理实验数据的能力。第二阶段实验:分析与综合实验阶段［5］。通.过进行较复杂的、实验项目较多的、难度较大的实验，进一步强化实验操作，掌握实验方法，着重对实验结果进行科学的分析、综合与总结。第三阶段实验:探索性实验阶段。学生自选题目，查阅文献资料，设计实验方案，完成实验，以小论文形式写出实验报告，最后进行答辩，以培养学生科学的思维方法，激发学生的创造性思维。除此之外，应定期删除一些落后的、重复的验证性实验项目，设立一些紧跟生物领域发展，具有应用前景的新实验，以启发学生的学习兴趣，达到理论联系实际的效果［6］。

(2)网上完成实验预习

在传统的实验教学中不仅告诉学生实验项目、实验原理、使用仪器及药品、实验步骤等等，实际上告诉了学生实验的全过程。学生只须按要求的过程去操作，用不着查资料、思考及创新，严重影响了学生对实验课的兴趣。新型实验教学中应努力提高学生参与实验的兴趣与积极性。电子教材、多媒体课件应从原有的文字叙述模式转变为动画图片模式。动画图片应尽量色彩丰富、生动有趣。课件以问题形式结尾，引发学生思考及查阅文献。预习实验报告可以以问题回答方式在网上完成，同时应限定预习实验问题的回答时间以避免抄袭现象的发生［7］。

(3)实验过程监管

教师讲解时间应不超过学时数的10%。应重点讲解实验注意事项，提出问题，使学生则带着问题进行实验，既动手又动脑。教师从旁指导，绝不代替学生操作。实验完后，教师引导学生对实验结果进行分析、综合，作出恰如其分的结论，使感性认识提高到理性认识。对实验所出现的一些问题进行讨论分析，找出原因。适当引导学生把实验结果与实际问题联系起来。这使学生对实验兴趣倍增，思维活跃，视野开阔。

(4)实验成绩评定

以往学生实验成绩的给定往往过分倚重实验报告书写的优劣。造成学生不好好做实验，好好写报告就能拿高分的侥幸心理普遍存在。为改变这一情况，要求实验教师在实验过程监管中细心观察，作好记录，对学生的迟到情况、着装(是否穿白大褂)、实验态度、实验纪律、实验结果进行详细记录，用以有效进行成绩评定。尽量使成绩评定做到客观、公正。实验报告的书写应一改往日机械抄袭实验目的、实验原理、实验过程、实验结果的方式，应以实验结果的分析为主，减轻学生压力，启发学生思考。学生实验课成绩的最终评定采取平时成绩(70-80%)和考试成绩(30-20%)相结合，实验技能与实验素质相结合的评分标准，做到全面客观正确地评价学生实验成绩［8］。经实践后，我们发现，学生对实验课的重视程度提高，基本知识技能的掌握牢固度有所提高。

3.2 鼓励学生从事科学研究

(1)建立导师制，引领学生进入科研领域

从大二下学期即可鼓励学有余力的同学在课外时间进入专业相关导师的实验室，参与导师课题组活动。熟练基本操作，深入某一领域的科学研究之中。并鼓励学生将自己的科研成果在各类期刊上发表。经过几年对个别学生的培养后，我们发现学生的科学精神和创造性思维，发现问题、分析问题和解决问题的能力得到了很大的提高。

(2)鼓励学生积极参与综合性、设计性实验项目

面向大三、大四学生开展综合性、设计性、研究性、自主开放型实验项目评比工作。通过宣传招募的方式吸收学生积极参与。全面向学生开放实验室及各种设备，为学生创造良好的创新实践平台。在课题立项方面，鼓励学生总结所学知识技能，凝练自己感兴趣的题目，在教师的指导下进行教学大纲以外的、有一定深度的创新型实验［9］。以我院为例，樱花园科技创新项目的启动，几年来已经为学生提供了很多参与综合性、设计性实验项目的机会。

(3)创造实习机会

与相关企业保持紧密联系，为同学们在寒暑假创造实习机会，使他们能够深入现场，理论联系实际。同时，积累工作经验，使其在日后的择业过程中更具有优势。

我校生物工程专业实习安排在大三的下学期。经几年尝试，我们发现集中实习容易使学生产生疲劳感，走马观花，遗忘速度快。因此，应该尽量将实习时间分散，做到体脑结合，充分激发学生的兴趣。此外，应尽量多的联系实习场所，争取覆盖生物工程专业的各个主要领域。争取更多的学生亲临操作现场机会。