基于创新型人才培养的“n+1”微生物实验教学模式构建

王东胜 李琪 罗永平 张杰

摘要：本文以山西师范大学生命学院微生物实验课程为依托，从创新型人才特征出发，通过优化实验教学体系，引入科研性、综合性试验教学内容，尝试构建“n+1”微生物学实验教学模式，以期提升生物类专业创新型人才的培养效果。

关键词：“n+1”；创新型人才；微生物学；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）24-0261-02

“创新型人才”是指能够创造出创新性成果的个体或者具有创新潜力、将于未来创造出创新性成果的人才，这类个体大多呈现出知识结构丰富、问题意识与钻研精神强烈、心理素质成熟稳定等特征[1]。而“創新”的经典经济学定义最早见于美籍奥地利政治经济学家Joseph Alois Schumpeter于1912年发表的《经济发展理论》中提出的“五种创新”理念，并阐明所有的创新活动都需要经历较为漫长的过程，绝大多数新事物的形成和成熟过程都是坎坷的。

一、“n+1”微生物实验教学模式的构建背景和目的

高等院校担负着完善国家乃至世界创新体系、培养各类创新型人才的重要任务。在我国制定的“十三五”规划中，已经把“创新”列入未来发展的重要理念，强调要“实施创新驱动发展战略”。党的十九大报告也明确提出，创新是引领发展的第一动力，我国要实施创新驱动的发展战略。基于此背景，高等院校必须慎重思考如何更高效、更有针对性地培养社会各领域紧缺的高质量创新型人才，为国家“十三五”规划各项目标的实现提供保障条件。

在高等院校，实验教学是实践教学环节必不可少的组成部分，在提高学生综合素质和创新能力方面起到其他任何教学形式无法比拟的作用，可以培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，拓展学生的创新思维和创新意识[2]。生命科学类的专业和学科实验性都很强，包括微生物学。微生物学实验是跟微生物学理论课相呼应的基础实验课程，是生物类专业的一门专业基础课。

传统微生物学实验教学包括教师讲授、教师示范和学生实际操作三部分。虽然近年来随着多元化的教学模式如启发式教学、PBL等模式的引入，可以从一定程度上活跃课堂气氛，但依然具有学生学习兴趣不高、积极主动性不强等缺陷[3]。实验课教学主要是在实验室内进行，以现场教学为主，受实验时间限制，实验资源不能得到高效利用，实验技术方法与学科的发展脱节，实验内容也以简单验证性实验为主，在一定程度上变成了培养学生创新思维和创新能力的绊脚石。增加实验教学比重、优化实验教学体系、提升实验教学质量已经刻不容缓[4]。为此，计划以山西师范大学生命学院微生物学相关实验课程为依托，从创新型人才特征出发，尝试构建“n+1”微生物学实验教学模式。其中，“n”表示几个技能训练实验和基础性实验，“1”表示一个设计性、探索性试验，课程侧重点放在“1”上，“n”为“1”服务。该模式注重激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识和批判思维，以期在学院范围内形成创新教育氛围，建设创新教育文化，全面提升学生的创新试验能力[5]，使学生在掌握基本实验操作的基础上，学会提出问题、分析问题、解决问题，最终将知识转化为能力。同时推进微生物学实验课程的改革，推进实践教学的长期发展。

二、“n+1”微生物实验教学模式简介

微生物学是生物大类中非常重要的基础学科。长期的教学实践表明，本科微生物学实验课程存在着许多缺陷，比如对实验课的重视程度不够，仅仅作为理论课的附属物；实验教学内容主要是基础实验尤其是验证性实验，结合学科发展的应用新技术手段的、科研化的创新性试验内容极少并且实施情况较差，不利于对学生创新思维和创新能力的培养[6]。基于此，拟构建本科生物类专业“n+1”微生物学实验课程体系，其内容功能结构图见图1。

本科“n+1”微生物学实验课程模式中，“n”是指多个基本技能训练实验和基础实验，“n”服务于“1”，主要是让学生掌握微生物学的基本实验操作和实验方法，为“1”的顺利开展和实施奠定基础；“1”是指学生经过“n”个基础实验训练，获得微生物学基本实验操作技能后，在教师的引导下，独立设计实施一个科研性创新试验项目，包括题目的选择、试验方案的制定和可行性分析、具体实施和结果总结评估。

“n+1”教学模式最显著的特点是“学生为主体、教师为辅助、创新性试验项目为主线”，注重的是在完成“1”的过程中，对学生综合素质尤其是创新能力的培养，而不是最后的研究结果。教师在教学中的角色由“演员”转变为“导演”，把主体身份让给学生，使学生在创新性项目设计和实施过程中完成理论与实践的结合，品味项目完成过程中的苦于乐，在强化实践操作技能的基础上进一步升华所学理论知识。同时在教师的引导下，培养学生的团队合作意识、创新思维能力和提出问题、分析问题、解决问题的能力。因此，“n+1”模式是一种以应用型、创新型人才培养为首要任务的人才培养模式，在实验教学中具有广阔的应用前景。

三、“n+1”微生物实验教学模式的构建与实施

实验教学内容的选择是一个很重要的环节，基本技能训练是其他实验开展的基础。基础性实验要求教师通过全程指导，使学生掌握微生物学基本实验技能，增强学生进行基本科研的动手能力。在实验教学内容的选择上，也要改变以往零散化、独立化的现象，我们拟对原有实验教学体系进行整合优化，重点突出各小实验间的连贯性和整体性，使前一实验为后一实验提供基本技能支持或具体实验材料，比如“显微测微尺的使用及细菌大小测定”要用到染色技术的前期实验“细菌简单染色”训练，菌种由前期实验“培养基的配制和斜面制作”和“无菌操作技术”提供，从而体现出各独立实验的不可或缺性，为创新性试验的开展实施打好基础。

作为本模式的核心内容——1个创新性试验，要求学生通过阅读文献或在实际生产生活中发现问题、凝练问题、提出问题，并围绕上述问题展开全面调查，然后设计解决该问题可用的方案方法等。大学生创新项目涵盖了从提出问题到解决问题的完整过程，可以作为实现该创新的具体形式。因此，我们拟通过四个部分具体实施：项目申报、评审和立项、实施和管理、结题和验收，其中关键环节在于项目的申报过程，这一阶段要求学生应用所学知识进行充分调研和分析，准确把握所提问题的研究意义和具体实施方案的可行性，为后续研究工作的开展奠定良好的基础。

创新性试验的实施要求学生组建团队，每个班级40人左右，分成8个试验团队，每队5人左右。团队的组建要充分考虑学生的性别、性格、气质类型、学习成绩和组织能力，尽可能保证每个团队各方面能力的多样化和团队间的平衡性。每队设负责人一名，协助教师组织团队活动，分配具体任务，提交学习成果，并且对成员成绩的分配提出建议。

四、“n+1”微生物实验教学效果的评价

以能否提高学生独立思考能力、综合分析能力、创造性思维能力；能否提高学生自觉性和互动性，培养团队合作精神；能否提高学生兴趣和参与热情，活跃课堂气氛；是否愿意接受“n+1”教学法等问题为测评指标，设置调查问卷。通过问卷的形式对“n+1”教学效果进行学生测评，通过学生自身的体会和感受，评价该模式的可行性。

参考文献：

[1]董晓芳，赵守国.高等院校创新型人才培养模式的改革思路[J].科学管理研究，2017，（1）：83-86.

[2]周洋.“互联网﹢教育”在高校实验教学中的探索与应用[J].科技展望，2016，26（10）：214.

[3]倪志华，杨丽坤，等.互联网+背景下的生物化学实验改革初探[J].教育教学论坛，2016，（38）：86-87.

[4]胡卉，张静波，等.创新型人才培养模式下高校实践教学体系评价——以物流工程专业为例[J].物流工程与管理，2017，（1）：156-161.

[5]周学君，赵亮方.大学生创新性实验计划教育体系的探讨[J].中国电力教育，2011，（1）：111-112.

[6]张四方，李好样，等.高师本科“1+n”化学实验教学体系探索与实践[J].太原师范学院学报（社会科学版），2012，（2）：152-154.