浅谈大学本科实验教学中的共性问题及提升策略

2021-07-12李瑞超王志强

科技视界 2021年5期

刘源李瑞超肖霞王志强

（扬州大学兽医学院（比较医学研究院），江苏扬州225009）

0 引言

生命科学等相关学科是建立在对生命现象进行观察、实验和剖析的基础上形成的一套科学理论体系，因此，实验科学是生命科学发展不可或缺的重要组成部分。相应，大学本科教学中的实验教学也是培养人才的重要一环，对于巩固学生的理论知识，培养学生的探索和动手能力具有重要意义。以作者所在江苏省优势学科扬州大学兽医学为例，兽医学是以生命科学为基础，研究动物疾病的进程，并在此基础上对疾病进行诊断和防治，保障动物和人类健康的一门学科。扬州大学兽医学院下设的本科课程往往都是理论课和实验课程教学同时开展，希望通过完善的本科实验教学，使学生夯实理论基础，掌握相关实验的基本技能和操作。尽管如此，随着生命科学领域的快速发展，目前大学本科实验教学中存在一些共性问题，如软硬件条件有限、教学方式或方案等过于单一。对这些共性问题的剖析将有助于建立可行的改进措施，为本科教学质量的提升奠定基础。

1 本科实验课设置的必要性

十八大以来，我国在生命科学以及科技领域取得多项令世界为之惊叹的重大发现和突破，这些成果充分阐明了“科学技术是第一生产力”的重要价值和深刻内涵。

然而这些伟大的发现和创新离不开艰辛的、在不断试错中曲折前进的科学实验。实验科学是理解生命的起源、探究生命的本质，取得新的发明创造的关键一步。大学教育是吸收、培养和输出人才的重要集散地，因此，本科实验教学应该也必须纳入大学的本科教学中。本科实验教学是培养大学生科学的世界观和方法论，巩固基础课和专业课理论，提高大学生的创新能力和实践能力的重要教学环节，是贯彻“以本为本”的教育方针的重要一环。

综上，本科实验教学不仅能够培养大学生的自主学习能力，而且能够培养大学生的合作共赢，协同创新的意识，是建设高水平本科教育的重要环节。

2 本科实验教学中存在的共性问题

2.1 实验教学软硬件条件不足

实验教学中软硬件设施的齐全和完善是保障教学顺利进行的必要条件。然而，随着生命科学等学科的快速发展，有些仪器设备由于过于落后，已经难以满足实验教学的需要。此外，新仪器设备的引入需要进行一定规模的培训才能上手使用。另外，随着大学的扩招，本科生的数量急剧增加。然而很多本科学校的实验教学的面积和空间并没有增加，这导致学生上课非常拥挤，新仪器也没有地方放置，严重影响了教学的进度和质量。而实践操作是实验课区别于理论课最大的特点，希望在这个过程中可以帮助学生学习和掌握知识，锻炼和提升科学思维。

2.2 实验教学的方法有待改进

目前，常见的大学实验教学模式是按照讲授理论知识、关键步骤示范教学和学生实际操作的顺序进行实验课。然而在实际实验教学中出现了一些普遍性问题，如在理论知识讲解过程中学生注意力不集中，导致理论知识学习效率低下；此外，在示范教学中人数较多，导致外围的学生根本无法看清楚老师具体的操作细节；在动手做实验时对实验过程的细节及原理不够重视，且学生实验一般分组进行（每组约4～7人次），会出现部分学生没有机会真正动手进行实验的情况。因此，这种传统教学方式不仅不利于提高学生发现、思考和解决问题的能力，也不利于培养和提高学生的创新能力。

2.3 实验教学评价方式过于单一

目前，本科实验教学的评价和考核方式大多是采用理论知识和平时成绩相结合的方式。理论知识考核主要以试卷笔试为主，往往这部分与理论课考试的内容有重合。而实验的平时成绩大多数是根据实验报告的撰写情况进行评定。然而实验报告的撰写普遍存在完全照抄PPT和课本的现象，缺乏对实验结果的分析和讨论。受限于客观条件等因素，采用实践操作考试的科目较少。这种理论知识和实验报告为主的考核方式无形中削弱了学生对操作过程的重视程度，导致学生们的实际解决问题和动手能力相对薄弱。

2.4 本科实验教学队伍有待完善

要想保证本科实验教学的质量和效果，就必须建设一支数量充足、结构合理和团结协作的本科实验教学队伍。这也是“一流大学”或“一流学科”建设的客观要求和现实需要。然而，有的学校老师们的教学水平参差不齐。例如，有的教师对专业知识点把握很好，但缺乏临床试验经验；而相反的，有的老师实践经验丰富，但是不擅长用专业的授课形式教导学生。此外，目前本科实验的教学辅助人员远远不足，且缺乏专业的业务水平。一般一个教学辅助人员需要负责3～4门实验课的准备工作，这导致实验课前期准备工作很多并不到位，最终影响了实验的顺利进行。高校的教学辅助人员普遍年龄较大，对新实验或新东西的接受能力比较有限，这也是值得关注的一个问题。

3 本科实验教学的改革措施

3.1 实验教学方法改革

目前，大部分的本科实验教学采用分组实验的教学方式。一般流程为老师先讲解理论知识，而后学生照着PPT上的实验步骤完成验证性实验。这种教学方法不利于学生综合能力的培养。迫切需要探索有价值的，适合时代发展需要的新型教学方法。例如，采取研究性实验教学，由老师在每次实验课之前先给大家设定好相应的关键词，学生自由分组提出每组想解决的科学问题，随后通过查阅资料设计实验项目，形成纸质文档。老师就每一个项目与学生进行分析讨论，形成可行的实验方案。随后，学生在教师的引导下完成相应的实验。开放式研究性教学可以充分激发学生的好奇心和求知欲，取得更好的教学效果。

3.2 实验项目更新和改革

传统的实验教学课程基本都是验证性的实验，也就是只要按照一定实验步骤就一定能得到想要结果的项目。这类项目往往缺乏创新，也无法培养学生的实践创新能力。学生在这个过程并没有加入自己的思考和想法。建议在保留一些经典和包含必要知识点的验证性实验的同时，应该摒弃那些已经过时或不符合目前临床实践的实验教学。这就要求我们努力开拓实验教学的新思路，设计新的符合当前科研进展或临床应用的教学方案。

3.3 实验考核评价改革

有些实验课的考核方式侧重对实验理论知识的考查，这部分会与理论课考试的知识点有部分重复，也不能体现实验教学的真正目的—提高学生的动手能力。建议在考核中加入一定内容的实验操作考核、将课堂中的提问和回答纳入平时成绩等。最终让学生更多地注重实践和创新能力的提升。另外，实验报告的撰写形式不再要求统一的格式，只要写出本实验的结果与分析讨论，以及实验过程中有何不足或提出相应改进措施既可。

3.4 高校实验指导教师和教辅人员素质提高

本科实验教学的改革与发展，对实验指导教师提出了更高的要求。作为实验教师，不仅需要紧跟科技发展的脚步，不断加强理论知识学习以充实自己，另外还应多深入到实践工作中，把实验教学的内容和实际工作更紧密地联系起来，这样才能更好地促进实验教学的提升和改革。其次，本科实验中的教学辅助人员在实验前期准备、试剂购买、仪器调试和实验动物统筹使用等方面发挥了至关重要的作用，这些环节的缺失或不完善将直接影响本科实验教学的效果。因此，有必要对于本科实验教学辅助人员进行统一的培训和指导，提升业务水平和能力，以保障实验教学的顺利开展。