浅议贵州省普通本科高校实验课程教学现状及创新改革*
2016-03-18曹廷玉张淑卿李剑峰韩宝银任翠娟韩晗贵州师范学院喀斯特生境土壤与环境生物修复研究所贵州贵阳55008贵州师范学院化学与生命科学学院贵州贵阳55008
曹廷玉 张淑卿 李剑峰* 韩宝银* 任翠娟 韩晗(、贵州师范学院喀斯特生境土壤与环境生物修复研究所,贵州贵阳55008 2、贵州师范学院化学与生命科学学院,贵州贵阳55008)
浅议贵州省普通本科高校实验课程教学现状及创新改革*
曹廷玉1,2张淑卿1李剑峰1,2*韩宝银1,2*任翠娟1,2韩晗1,2
(1、贵州师范学院喀斯特生境土壤与环境生物修复研究所,贵州贵阳550018 2、贵州师范学院化学与生命科学学院,贵州贵阳550018)
摘要:高校实验教学模式的改革是为提高实验课程教学效率和人才培养层次而进行的深入探究。文章通过对学生、教师的调查走访,对比文献资料并学习先进案例,浅析了当前贵州省普通本科高校实验教学的现状。针对贵州省高校实验课程在教学内容与门类,教学资源与条件,教学形式等方面普遍存在的问题,提出了相应的建议,并为贵州省普通本科高校实验课程教学的创新改革提供了参考和依据。
关键词:贵州省;高校;实验课程;人才培养;创新改革
韩宝银(1980-),男,安徽寿县人,硕士,副教授,从事生物学教学、实验教学、动物遗传学及动物生态学等方面的研究。
Abstract:Experiment teaching reform in college is a kind of deep investigation in order to improve teaching efficiency of experiment courses and levels of talent cultivation.Based on the survey of students and teachersand comparison of references and learning of advanced cases,the paper analyzes briefly current status of experimental teaching in colleges and universities in Guizhou province.Some suggestions are offered to provide some references and bases for the innovation and reform of experiment teaching according to the existing problems which appear in contents,subjects,teaching materials,teaching conditions and teaching modes of experiment teaching in colleges and universities in Guizhou province.
Keywords:Guizhou province;colleges and universities;experimental courses;talent cultivation;innovation and reform
实验教学是普通本科院校教学内容中不可或缺的重要组成部分,在人才培养环节中占有重要的地位,充分利用现有资源,开展科学合理的实验教学是决定应用型人才培养的先决条件[1]。在贵州省普通本科高校实验教学现状下,进行创新模式改革的目的在于将现代教育理念与科学理论相结合,培养学生的思辨能力,独立实验操作能力和实践创新能力。既要加强学生对基本实验技能和基本理论知识的掌握,还要做到与时代共同进步,学习新技术、新技能,培养学生综合能力和科学素质[2]。
对贵州省普通高等院校的实验教学现状的初步调研后发现,贵州省多数高校的实验教学模式相对东部发达省份高校仍比较保守,学生实验能力的提升效率不高,传统实验教学模式与现今飞速的知识更新和实用技术快速革新之间的矛盾不断加深[3]。因此,加速实验教学模式的改革,实现教学资源的优化,提升实验课程教学效率,促进学生全面协调的发展[4],是高等院校实验教学改革的必经之路。
一、贵州省普通本科高校理论教学与实验教学间的关系
实验教学与理论教学存在相互依存[5],也相互牵涉的关系。为明确贵州省普通本科高等院校所开设的理论课程与实验课程的关系,以化学专业为例,通过访谈和调查问卷对兴义民族师范学院、贵阳学院、凯里学院等省内11所贵州本科院校的同类专业开展调研,发现化学类本科专业开设的必修课程、选修课程和实践课程的门数在60到80门不等,主要课程在12 到18门之间,实验课程在5到7门之间。且开设的5到7门实验课程多是在理论课的基础上开设的,如无机化学、有机化学、分析化学等皆有相对应的实验课程。理论课程与实验课程开设门数的比例在10:1之间,学时上的比例约为20%,显著低于东部发达省份同类型高校两者的学时比例[6]。其中贵阳学院的“天然产物有效成分提取”和凯里学院开设的“综合实验”与“中学化学实验”这三门特色实验课程是在学生有一定实验基础的条件上独立开设的。但相比我国其他省份[7],贵州省高校的应用型特色实验课程比例总体偏低。
二、贵州省普通本科高校实验教学现存的问题
(一)需加深认识实验教学的地位及主导作用
长期以来,实验教学一直被认为是以理论教学为基础的附属课程[8]。这使得教师和学生往往认为实验教学的目的是验证课堂理论知识。这种认识误区从根本上贬低了实验教学的意义和价值,部分学生将实验课程视为“走流程”,有的学生“应付”教师,而个别教师则“应付”学校。学生认为互相抄袭实验报告“合情合理”,对失败的实验或错误的数据也不加以分析回溯,对实验结果和实验现象不加以总结讨论。这种落后的教育教学观念导致实验教学定位不准,造成学生对实验课程的“冷淡”和教师对学生应付实验课行为的“漠视”[9]。日积月累,实验教学地位不断下降,其作用也不断弱化。
(二)实验教学内容陈旧和分散
随着现代科学技术的迅猛发展,新旧知识更替老化的频率加快。新知识、新理论、新方法、新材料、新思想不断涌现,尤其当网络深入到生活各个层面后,知识的获取已变得极为快捷。而此时实验教学的内容和形式却并未与时俱进。现有实验教学内容相对陈旧、分散而繁杂,一些必修课程仍在强调系统化而忽视实用化,久而久之,学生因为“将来可能用不上”而对实验课程的兴趣和热情降低,遇到实验内容相似的实验则出现倦怠心理,有些学生忘记如何操作甚至懒于动手,这些问题加大了实验教学的难度,也相应降低了应用型人才的实际培养质量。一些实验项目的设计与实际情况严重脱节,一些陈旧费时的实验操作方法阻碍了学生对新技术和新方法的及时掌握,如常用教材-生物科学实验课中《植物生理学实验指导》中的茶多酚含量的测定方法与中国标准技术网中的实验测定方法相比,后者较前者易操作,且实验数据精确。但遗憾的是,全国相当一部分高校涉及该项目的实验课程仍在沿用较为传统陈旧的方法。这一方面在于部分高校过度注重课程形式的“规范化”,一些管理监督人员对专业课程缺乏深入了解,并不能及时要求教师更替陈旧的实验课程内容,甚至会限制教师根据科学技术的发展更新实验课程内容,如某些管理人员或条文规定会要求教师在更新教材中的实验课程内容时必须递交各种申报材料,并层层审批签字盖章后才准予实施,并在课程结束后还要提交大量形式资料以说明其合理性和有效性。这表面上似乎维护了教学的规范性和系统性,实则形式大于内容,有时甚至沦为管理人员逃避“责任”,减少“麻烦”的惯用手段。一些充满热情、有“想法”的实验课教师在准备大量申报材料,完成“形式规范”的繁琐程序中积极性降低,几次三番后则宁愿守旧,以避免被“折腾”,减少“形式上必需”的过程和工作量。这对于提高实验课教师业务水平的提升和应用型本科人才的培养质量危害极深,根据走访调查结果发现,这一现象在教学改革理念尚未深入贯彻,教务管理人员业务素质有待提升的院校内更为常见。
(三)实验教学资源不足,实验条件有待提升
随着近年贵州省高校招生规模的逐年扩大,从2012年的11.33万人到2014年的12.26万人,同比增长了8.3%。随着学生人数的增多,所需耗费的实验教学的师资,设备场地等资源也在加大,而多数情况下实验室场地容纳量、实验设备、实验人员却难以与招生数量同比例增长。多数实验课程教师同时要承担理论课程和科研任务,一部分教师还要兼任实验技术人员和实验室的管理人员,精力有限,难以顾全实验教学的各个方面。另一方面,分组配套设备器材不足,或设备充足但缺乏良好的保养和科学规范的操作指导,相当一部分设备仪器因误操作或保养不当而损坏闲置。致使实验课上通常出现许多学生围绕着一台实验设备,为了按时完成实验任务,学生往往分组完成,实验小组中的个别成员坐享其成,宁愿通过观察来取代实际动手操作,这种实验教学模式较难达到教学目的,更谈不上提高教学质量。失去了实验教学在培养学生动手能力、创造能力,分析问题和解决实际问题能力方面的功能,而且只“看”不“做”等着“抄”的那部分学生还会对实验氛围造成负面效应,影响了学生的积极性。
(四)实验教学形式陈旧单一
以生物科学专业为例,通过对贵州省若干高校100名在校三年级学生进行问卷调查,结果表明:73%的学生认为所在专业实验课中,验证性实验所占比例大,41%的学生表示上实验课时对实验内容不明。“照方抓药”式的验证性实验和低层次的重复性实验偏多,约占总实验课程的63%以上,另有一些实验课程虽以综合性实验的名义开设,但内容上仍以重复试验指导书为主,并未引入学生的思考和设计。这种实验课程很大程度上不需要学生深入思考,只需完成机械的模仿和验证即可,这样就会致使学生普遍缺乏主动性和积极性[10]。而以培养学生实验技能和创造能力的综合、设计性的实验课程还太少,仅有个别课程设置了培养学生探究性能力和科研思维的设计性/探究性实验[11]。
(五)实验教学门类繁多
对省内多所高校的实验课程开设情况进行调研后发现,表明目前多数实验课的开设依附于各门理论课。现有专业实验课程门类细化,但实验教学内容往往只根据课程需要而不具备整体性和系统性,造成实验课程之间内容缺乏相互联系和协调,造成部分课程内容重复或遗漏。通常任课教师会根据理论课进度来安排实验开设时间。这一方式有助于强化对课程内容的深入理解,但多门类而零星短暂的实验课程对学生操作技能的训练多集中于技术验证而非技术应用。近年来贵州省内各高校普遍意识到了这一点,对培养计划进行了深入改革,多层次的调整修订了教学计划和课程安排,削减了课程总学时,实验课时数和实验项目也有所减少,取得了一定的成效。但也有某些高校的个别专业仅在形式上缩减了课时,却未真正将不同实验课程整合起来,不但未起到整合资源、提高实验课程质量的目的,反而让学生接受的训练更加散碎,不得不花更多的时间应对一门“时间短、任务重”的新课程。
为克服上述实验教学存在的问题,结合贵州省现有实验教学资源和新时期地方本科院校对应用型人才培养的要求,应在原有的实验教学体系基础上,提出更贴合实际的实验教学模式。
三、实验教学内容改革设想
(一)凸显实验教学的重要性
教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中提出:“高等学校要重视本科教学的实验环节”的指导精神[12]。若仅限于满足实验教学的“形式要求”,很可能培养出高分低能,纸上谈兵,在“黑板上开机器”的学生[13]。学校、教师、学生三方都应认识到实验教学的重要性,以严谨、开放、求实的态度来对待实验课程。以掌握基本实验技能为学生的基本任务,在此基础上提升学生综合、创新能力。
(二)优化实验教学内容
考虑到贵州省的经济状况,财力与其他省相比相对有限,用于教育的支出与其他发达省相比差距较大。而不同地区,不同高校所拥有的实验设备,师资力量和经费条件也有不同。高校在挑选实验教材时,不仅要关注教材内容的创新性,还要与该校的实验资源,学生层次和当地社会需求相结合。此外由于不同的学生实验能力和层次之间也存在差距,教师和实验人员要根据实际情况对实验教材和实验项目进行精炼和整合。同时,精简非必要的实验课程或项目,减少实验课程门类课时过多对学生心理造成的负担,保障学生有充足的精力、时间和学习热情。避免过多占用学生的课余时间,影响第二课堂的发展。
(三)调整各实验类型所占学时比例
国外的实验教学比例占整个教学课程的1/2-1/3[14],当前贵州省,乃至国内多数高校达不到这个比例。实验课程设置及教学安排中,验证性实验学时远多于设计、综合类实验学时;综合、设计类实验学时大于研究/探究类实验学时。由于基础教育较为薄弱,贵州省多数中小学实验课开设较少,刚步入高等院校的本省学生往往实验基础薄弱,对简单实验仪器不熟悉操作。扎实的操作基础是提高学生实验层次的保障,设计完善的验证性实验能让学生在一定的理论基础上熟悉并掌握基本实验原理和技能,但目前,验证性实验通常是高校实验课程改革中饱受诟病并常被忽视的重要组成部分[15]。而实际上验证性实验的基础被充分夯实才可能进一步的培养实验技能和创新能力,为其他实验类型的开展提前铺垫[15]。因此设置时应占适当比重,以满足一二年级学生的需求,不宜过量也不宜淡化忽视,具体的标准建议以学生达到原理掌握,操作合格,流程逻辑清晰,能作为模块自发引入综合实验为宜。在此基础上,设置充足的课时作为探究性的“动态”实验、提倡自主学习则是国内外先进实验教学模式的发展趋势[16],有利于激发学生学习热情,培养学生实验设计能力和创新能力,更适合高年级学生,或具备一定实验基础的学生开设。
(四)提高教师在实验课程改革中的积极性
实验教学是大学本科专业理论教学的补充和验证,又是理论教学的扩充和延伸,这一过程的主体是学生,对这一过程起主导作用的则是任课教师[17]。高等院校实验课程的教学水平的提升,依赖于实验课教师的创造性工作和优良的责任心,课程研究和课程改革积极性高的实验课教师,无疑是高校实验课程建设中最为重要的血液。而竞争和激励机制对于提高实验课教师业务素养的提升和创新能力的培养则必不可少[18]。对敢于创新,提出新思路并能勤奋践行的教师予以认可,对其开创性工作给予更多的支持,包容和理解。通过建立和完善激励机制,在精神和物质两方面推动[19],让教师创新有“所得”,多劳“多得”,不仅利于优秀教师的成长,也是促成优良教风和学风的杠杆。对于专职实验课教师,更需要提供充足的交流学习机会,建立其与科研业务能力强的教学——科研型教师间的相互交流学习渠道。必须认识到,教师在实验教学过程中的态度、心理和责任心,影响着学生对课程的主观情感和积极性。豁达、乐观、博学而富有责任心,对教学工作充满探索欲的教师,也无疑会引导大批的学生自觉,主动的参与到实验课程中去。
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中图分类号:G642
文献标志码:A
文章编号:2096-000X(2016)12-0146-03
*基金项目:贵州师范学院教学内容和课程体系改革项目“基于微型课题模拟过程的实验教学研究”(贵师院发[2015]4)项目;贵州省2013年高等学校教学内容和课程体系改革招标项目(黔教高发[2013]446号);贵州师范学院教学质量工程项目“贵州师范学院生物科学专业人才培养模式与教育教学改革研究”(编号:2012162)项目资助。
*通讯作者:李剑峰(1979-),男,甘肃天水人,博士,副教授,从事生物实验教学及植物促生菌剂方面的研究。