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关键词:研究型大学;生物科学;人才培养
在当前经济快速发展的时代中,生物科学和人类的生活和文明产业等发展紧密相连,直接关系到人类的粮食、医药、能源等方面的问题。所以,在研究型大学中对生物科学类人才进行培养,是目前具有压力和潜能的一项重要课题。从教育方看,要全面的注重学生的未来发展,让学生逐步的加强知识和能力方面的意识,在素质方面要兼并广和专的结合。教学发展均建立在“基于研究的教学”的基础上进行,提倡自主、高效以及研究性教学,致力于培育出具备国际性的人才。
一、精英人才作为培养目标,创造本科生培养理念
精英人才和一般的人才是不同的,精英人才是在国家的人才中处在最高地位的。在每个行业和领域中,尤其是在科学技术的领域中的人才,要培养其创新精神和能力,培养能够为国家做出大贡献的人。研究型大学一般都具有极强的专业性。研究型大学要借助这一特点培养专业的人才。生物科学的专业有加强基础、拓宽口径以及增强技能,能够等适应广大人才发展的培养理念。学生要具有非常厚实的生物学基础知识,同时也要实行生物学的应用研究。在有些研究型大学中还设立有机生命基地和理科基地这两个培育基地,都具有着这些特点。生物学领域的学生必须要具备着创新和实践的能力,同时也要具备能够独立进行生命研究、生物技术研究以及调查和组织管理的能力。
(一)增强生物学科学生科研训练,提升学生的实验能力
对大学生进行科研训练是改革本科教学模式的关键方式,同时也是培养与提升学生科研能力的有效措施。在研究型大学中,校方可以激发学生多多参加一些科研训练项目的比赛,通过科研训练锻炼学生的科学研究能力。在另一方面还可以让学生进行自主建设相关的项目。培养其主动意识。在学校设立相关课题的基础上建设支持基金,为更多的学生提供参加训练的机会,提前让学生投入到科研训练中。科研训练在一些优秀的导师团队的共同指导之下,进行仔细的开题、考核以及结果汇报等工作,进而有效的提高了学生的实践能力,增加学校学生在发表刊物上的效率。
(二)改变学生评估制度,建设选拨优秀人才的综合性体系
在实际的教学中,后期的学习水平结果评价工作一定要做到位。要实行全面的学分制管理。在比较低的年级只能够每个班级要配一名指导教师,在高年级中就是三到五人配一名。基础班级要进行滚分式管理,依据学生平时的学习基础和相关的综合性素质,以此作为考核的方式和条件。没有达到要求的学生就没有在基地班学习的机会,随即安排到普通班进行学习。在对人才的培养中,可以进行优秀学生的选拨制度。这是为研究生培养优质的学生源。生物学科的学生可以在校内以及校外研读相关的硕士学位;基地班学生可以在本校研读,进行进一步的学习和研究。唯有建设合理性和科学性强的综合性评价制度,才能够有效的呈现学生的自我发展和创新的能力。建设全面的优质学生选拔考核体系,普通班照样实行。改变传统的用考试分数对学生的学习结果进行评价的方式,其中学习成绩在综合考核中占据百分之七十,综合素质能力占据百分之十五,以此方式帮助学生培养综合素质。在进行面试的时候主要是对学生的科研训练状况以及语言表达水平等进行考核,在这样的选拨过程中就有效的激发学生对科技创新的兴趣,提升学生实践能力。
二、为培养人才建设优质的科研平台
(一)创新性实验技能训练为学生夯实实验基础
进行综合性的创新基础。这种实验室在原有的实验的基础上进行整体性的设计。使用整合课程资源的方式,把贯穿整个学科的实验依照实际的内容关联在一起。要建设出符合学校的的生物实验教学体系。比如像一些农业型的学校就是基础类实验,其中包含有动物学、植物学等。在生物科学的实验中有遗传以及分析等。在生物技术方面有基因工程以及动植物生产技术等,其中就包括了生物科学的最基本最重要的内容。进行适当的改革,让原本独立和不连贯的实验变成了一个整体。学生在设立研究小组的时候,在专业教师的指导之下进行钻研。想要实验获得全面的成功,学生就会自主的、仔细的做好每一步的实验,仔细的记录每一次实验的结果,在实验中才能够更加的深入,以此提升学生学习的主动性。教师还应该多多鼓励学生参加相关的比赛和活动。
(二)增强开放性实验教学
对学生进行实验室的全面开放是当前学校培养人才、提升专业素质的新措施。进行实验室的开放能够加学生的创新意识、为其拓宽相关能力。把教学实验室以及科研实验室为学生全面的开放,在教学的时候生物实验室中的相关仪器和设备也供学生观察。对一些对科研兴趣比较高的学生,可以依据教学的内容使其自主的选择实验的课题以及方案。以此方式让实验教学从注重结果变成注重过程。这对生物科学人才的培养有着非常实际的作用。
(三)生物学实验中心创造优良的设备条件
在生物实验中心可以对相关的实验设备进行优化,很多学校在实验设备上有着奖金2000万的仪器和设别。按照基础、综合以及研究这几个方面建设实验教学平台,把生命科学的体系相融。在创新技能的训练中,可以举办一些培训的活动。其中可以包含蛋白质研究技术以及生物信息分析技术等。这些实验基本上都概括了生物学相关的实验技能,为大学生的科学研究夯实了基础。进而增加了大学生的学术能力,每一个模块的技术都应该让校内外的专业人员进行知识讲座。其中主要详细的介绍这个模块中所牵涉的相关技能以及理论知识,然后再实行试验操作的技能锻炼。
三、改革学生课程,提升学生培养水平
(一)学生的培养实行导师负责制
学生在培养和科学实践中都由导师负责。导师要指导学生的全过程,其中要对其思想品质和科学道德进行监督。导师要用诚信教学对学生进行任务素养的培育。建设完善的学术规章以及道德标准,把科学和学风融入导师的培训中。运用有效的方式对学生的政治思想以及学术伦理方面实行教学,进而惩罚一些学术上的不端行为。在生物学的领域中导师要全程的参加到学生的招生工作中,高年级的学生可以在导师的实验室进行科研训练,优秀的本科生可以继续读研究生。通过考试、面试的双向选择进而录取优质的学生。
(二)浓厚的学术气氛为学生创造好的交流平台
学校要培养专业人才,每年应当恰当的邀请一些比较著名的专家为学生做一些讲座或者学生报告。实验室方面也可以定期做一些课堂学术讨论。以此方式为研究生提供优质的交流平台。学院可以请一些网络技术人员,建设一些相关的学术论坛,制定合理的新课程进行培养。学校的学生最起码要在学校的论坛上做一次学术报告,并且需要参加一次国际性的会议,用这种方式来激发学生参加活动。
四、为培养生物科学人才做提前工作
在生物学的领域中,人才培养的效果是十分显著的。学生的创新实践能力在各大院校和单位中都有好评。优秀的毕业生在相关的企业和单位也成为了中坚力量。因此,在生物科学人才培养中做提前工作需要从以下几方面增强。
(一)改革新生源的选报制度,提高生源质量
生源的质量是保障研究生培养的重要方面。把学校的优势资源进行整合,在学术的科研团队方面进行增强。进而吸引生源,提供学生科研锻炼的给水,使其尽快的对实验室进行了解,快速的和导师熟络。通过相关的讲座以及夏令营的方式进行招生宣传,以此增强学校之间的交流。在招揽学生方面的制度上可以进行一定的改革和优化,比如可以建设优秀生源的奖学金之类的制度,吸引校外的优秀学生。
(二)试着实施本研课程相通,增强对外的交流与合作
试着把本科与研究生的专业课程进行整合,然后形成一个完整的课程系统。依据课程的设计模块与难易的程度进行分类设置。本科生和研究生可以依据其实际的需求进行相关的课程选择。有能力的本科生可以选择更加专业和深入的课程,进而提升自己的学习质量。
五、结语
总之,每个研究型的大学要根据自己学校的实际情况进行生物科学的人才培养。其中主要坚持人才培养的目标,建设良好的实验平台以及在人才的后继力量上做相关的工作。以此培养出更加优秀的生物科学类人才。
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一、注重学生科学研究能力的培养
1. 实验能力的培养。实验能力包括根据实验目的设计和对照、选择材料和用具、进行操作和观察、记录整理数据、分析实验结果等步骤。高中《生物》教材中设计了十多个实验,按照实验要求,引导学生在课堂上完成这些实验,将对学生实验能力的培养起到奠基作用。
2. 调查能力的培养。调查能力包括根据调查目的选择调查对象、随机取样、整理和分析调查数据等。如通过“当地再生资源的开发利用”“调查人群中的遗传病”“调查当地水质污染情况”等活动,有效培养学生随机取样、整理和分析数据的能力,学会调查的方法。
3. 观察能力的培养。观察能力包括明确观察目的、选择观察对象、采用适当观察手段、进行分析比较归纳等。如胰岛素的发现、青霉素的发现都是科学家在偶然的实验中观察到的。达尔文更是通过对不同地区的生物样本进行观察比较而得出了生物进化论。通过这些事例的分析,可以使学生明白观察的重要性,特别是教材中的各种实验,研究性课题以及实习等,使学生增加了许多动手观察的机会,如能加以引导,学生的观察能力必将得到提高。
二、注重学生良好科研品质的培养
1. 科研奉献精神的培养。在教学中,教师要有意识地介绍科学家的科学事迹,可促进学生科研奉献精神的形成。如介绍奥地利遗传学家孟德尔历尽8年艰苦努力,提出了两个遗传的基本规律——基因的分离规律及基因的自由组合规律,但不为世人注意,直到辞世后十多年,才被科学界认可。
2. 科研合作意识的培养。现代科学研究成果,基本上都是由不同专业甚至不同学科的科学家共同努力取得的。如现代诺贝尔奖一般都是由几个科学家共同分享。
3. 科研韧性的培养。生物学史上,凡是重大规律的发现大都经过反复的实验、修改、论证才能确立。如克隆羊“多利”就经历了两百多次失败才来到世上,生物遗传的两个基本规律经过孟德尔整整八年的不懈努力才得以发现。
三、注重学生创新思维的培养
1. 列举一些科学知识上的矛盾、引发学生的发散思维。如达尔文的进化论与“寒武纪生命爆炸现象”之间的矛盾。教材的绪论中:生物具有共同的物质基础——蛋白质和核酸,而现在发现的类病毒只有核酸,而朊病毒只有蛋白质,从而引起矛盾。通过诸如此类的事例引申到其他学科的一些例子,向学生证明,任何一种学说都很难说是至善至美的,需要不断地进行补充乃至于,才能使科学不断进步。
2. 通过介绍科学家大胆的想象、丰富的联想、创造性地解决科学难题的事例, 如在酶的发现部分介绍斯巴让尼研究鹰的消化作用的实验,引导学生讨论光合作用发现过程中恩吉尔曼的实验。
关键词:生物教学;启发;科研意识
伴随着20世纪生命科学领域一系列重大变革的发生,现代生物科学和技术的发展变得更为迅速,其影响也更加广泛而深远。进入新世纪以来,生物技术与信息科学技术逐渐融合并显示出强大的经济力量,已成为科学发展和技术革命的世纪标志。科技的发展依赖于人才的发展,而对新型生物学科研人才的培养不应仅局限于高等教育,基础教育在普及基本生物学知识的同时,也应注意启发学生,尤其是学有余力的学生的科研意识。什么是科研意识呢?其包含三层含义:科研的思想、科研的方法、科学知识。本文从扩展知识面,设疑发问,培养科学认知习惯三个方面简要阐述了如何在生物教学中启发学生的科研意识。
一、扩展知识面,培养学生兴趣
兴趣是最好的老师,是一切求知动力的不竭源泉。每一个爱好科学的人,从事他感兴趣的工作时,都会感到快乐。如何培养学生对生物学探索研究的兴趣,是启发学生科研意识首先要考虑的问题。据有关兴趣产生的研究表明,如果对事物的评价维度为新颖性和可理解性,则容易产生兴趣。在生物学教学中,适当地扩展知识面,开阔学生视野,引领他们用已学的知识去理解,这样既能使学生感到新颖,又让他们不难理解,这样探索研究的兴趣就慢慢产生了。而在生物实践教学中扩展可从以下两个方面入手。
1.在理论方面扩展
生物学属于理科,理论学习贯穿整个过程。中学阶段的理论总体而言较为浅显,对于一部分学生来讲,能够很轻松地学好课本上的基础知识,这种状况下,他们很容易失去对这门学科的强烈好奇心,从而丧失学习的动力和热情。这个时候,教师可以扩展知识面,以引起再学习的兴趣。一般而言,学生对于教师补充的知识都有较高的热情,因为这些不是考试的内容,学习起来就没有压力,完全是出于好奇或者兴趣。所以,适当地在教学中扩展理论知识能够激发学生的求知热情,培养他们对生物的兴趣,启发他们研究探索。
2.在实践方面扩展
生物是一门以实验或实践为基础的科学。当然要想启发学生科研意识,实践也不能仅仅局限于教材上安排的课堂实验,应该适当地扩展,尤其是探索性的实验。在扩展中应该让学生掌握基本的实验方法及技能,培养学生对事物进行观察、分析的综合能力,以及独立思考和独立解决问题的能力。
(1)开展简单的课外实践活动
世事洞明皆学问,尤其是生物学,在日常的生活中处处可见生物学知识或者生物学现象。引领学生或者鼓励学生自己在课外去观察一些简单的生物学现象可以极大地激起学生的学习兴趣从而启发学生的科研意识。生物教育者指导学生发现新的生物规律,不能仅在教室里,还应在日常生活中。例如,春天时,让学生去看看校园里的花,感受花香,观察花色,然后启发他们思考花的颜色与花的香味有关系吗?然后让学生自己去统计规律或者查阅资料。这样简单的实践,既不会浪费太多时间,又可以激发学生的探索热情。
(2)对仪器、方法、技术进行扩展
生物学是一门前沿性的科学,生物学技术日新月异。当前的中学教材也涉及了一些前沿性知识。然而,因为条件有限,在中学阶段这些只能是浅显地提及。例如,在基因工程这一版块,因为不够了解,学生倾向于认为这些高深莫测,从而对其望而生畏。但是如果对此进行一些扩展,例如,简单地介绍一下PCR仪、移液器的使用、质粒提取方法等等,这样既能减少学生对此的神秘感,又能帮助学生树立自信,让他们懂得只要肯钻研,这些也不是如他们想象的那样高深莫测。
二、设疑发问,培养学生探索精神
任何科学的研究总是始于疑问,然后再去探索解答疑问,在解答过程中探求真理。因此,在生物学教学过程中,教师应该重视对学生发现问题、解决问题能力的培养。尤其是在当今这个信息时代,学生有较多的渠道接触各种知识,让学生学会利用这些资源去自己探索,对于启发他们的科研意识会有很大的帮助。
1.教师引领学生设疑发问
中学的生物偏向于规律的介绍,需要学生探索的内容不太多。如果单纯地让学生将课本上的概念、规律记住,然后就去做练习题,是不能很好地培养学生的探索精神的。教师应该引导学生设疑发问,比如,主动问学生DNA的结构为什么会是这样呢,有没有不是这样的情况呢?在给予部分提示的条件下鼓励学生自己查阅资料,再把查阅的结果进行交流讨论。即使是对查阅的资料不能全部理解,学生也会收获颇丰。
2.鼓励学生提问探索
经过教师引导发问阶段后,应该把更多的主动权让给学生,即鼓励学生自己提问,鼓励他们对于自己生活中或者接触的资料中所遇到的问题进行提问,同时教师应该给予肯定和鼓励。对于不能解答的提问,教师应该和学生一起探讨或者让学生查阅资料、动手实践来弄清楚。这样学生就简单体验了科学研究的大体过程,其科研意识也得到了启发。
三、养成科学的认知习惯,培养科学思维意识
中学教育在普及基本科学知识的同时,也要求让学生初步形成生物学基本观点和科学态度,为确立辩证唯物主义世界观奠定必要的基础。对学生进行态度观念教育,是高中生物教学的重要任务。具体而言,就是要注意培养学生对生物学的科学认知观,让学生养成科学的认知习惯,培养他们的科学思维意识。具体要做到以下几点:启发学生以发展的眼光看待知识,让学生养成善于观察的习惯,培养学生细致严谨的态度。
1.启发学生以发展的眼光看待知识
如上所述,当代生命科学的发展日新月异,无论是理论还是技术方法,都不是一成不变的,所以,在教学实践中不能只让学生死记硬背书本知识,要启发他们以发展的眼光来对待知识。比如,以前认为酶都是蛋白质,但后来不也发现核酶了吗?现在认为一切生物的遗传物质要么是DNA,要么是RNA,但是谁又敢肯定就一定不会发现同时以两种物质或者以其他物质为遗传物质的生物呢?大自然永远是丰富多彩的,而人类目前所认识的仅仅是它的极小部分,所以还有很多未知的规律等待我们去探索。所以,要启发学生科学思维就必须培养学生用发展的眼光看待知识的意识。
2.培养学生善于观察的习惯
生物学是一门由表及里的科学。表是现象,里是本质,首先要通过观察才能有所思考,经过思考才能到达本质。达尔文说:“我既没有突出的理解力,也没有过人的机智,只是在观察那些稍纵即逝的事物并对其进行精细观察的能力上,我可在众人之上。”生物学家卡尔・冯・弗里希因为细致观察而发现蜜蜂传递信息的方式;亚历山大・弗莱明因为细致观察而发现青霉素,这样类似的例子在生命科学发展史中不胜枚举。由此可见,只有勤于观察才能发现、提出问题。所以,养成勤于观察的习惯也是科学思维意识的一种体现。
3.培养学生细致严谨的态度
生物学是一门严谨的科学,需要用细致严谨的态度去对待。例如在证明DNA是遗传物质的过程中,Avery提取的DNA中虽然只可能混有0.02%左右的蛋白质,但仍然不能充分说明DNA是遗传物质而蛋白质不是。细致严谨是生物学研究者必须具备的品质。虽然在目前的中学阶段没有很多需要定量的实验,但在实验中依然要重视培养学生做实验时细致严谨的态度。进行观察时也要细致严谨,抓住细微的变化。因此,培养学生科学思维意识还必须使他们具备细致严谨的态度。
社会的发展依赖于人才,对新时代人才的培养是广大教育工作者光荣而神圣的职责。在科学研究与探索中,探索钻研的意识有时候比知识更重要,而这种意识是可以慢慢从小培养的。所以,在中学生物教学实践中,除了普及生物知识外,还要注意启发学生的科研意识,为培养新时代生物人才奠定基础。
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关键词:生物科学;遗传学实验;教学改革
中图分类号G642.0文献标识码A文章编号1007-7731(2015)18-156-02
遗传学实验课是生物科学专业为加深学生对所学的遗传理论课内容的理解而开设的专业必修课,目的是使学生系统学习和掌握遗传学实验理论和实验技术,巩固和验证课堂教学内容,同时培养学生运用理论知识进行实验设计,以及综合分析问题、解决问题的能力。但是,在实际教学中,往往由于条件限制或其他因素影响,开设的实验一般很难达到预期效果,同时也限制了学生的学习热情。为此,笔者对遗传学实验的教学进行了改革探索,分析了生物科学专业的遗传学实验教学中存在的问题,从多角度适当加以调整和改进,以期达到提高教学质量,实现教学改革的目的。
1遗传学实验教学中存在的问题
1.1实验学时设置不灵活本校开展的遗传学实验都是理论课开始后的第3周或第4周开始进行,一般每周安排一个3学时的实验,这种安排对于一些简单的规范的实验流程比较合适,而对于遗传学实验而言较为不妥。因为本学科中的经典的基础实验,如植物根尖细胞有丝分裂制片等,需要事先培养根尖并在适宜时间固定2~24h,课堂计划学时内根本无法完成,只能事先由老师代做;又如综合性和设计性的实验,像果蝇杂交实验,整个流程至少需要30d左右,尤其是处女蝇搜集,要求间隔12h之内搜集,如果不开放实验室,就无法让学生参与实验的全程,而短短的3学时根本无法满足实验要求。此外,本门课程针对的是生物科学专业的学生,这些学生毕业后很多都是从事初、高等教育教学工作的,如果不能全程参与实验,很有可能在以后的教学中无法独立开展相关实验,从而影响教学。
1.2实验讲授及考核方式单一目前教学主要是利用板书,即教师事先在实验室黑板上写好实验目的、原理、步骤等,上课时由教师详细讲解,并结合实际进行演示实验,学生都是被动地参与实验,导致教学效果不佳。而对学生实验的考核,通常仅依据实验是否缺勤和守纪律,实验报告的撰写是否工整,思考题是否回答正确等,不能全面反映其真正水平。
1.3学生学习积极性不高传统遗传学实验课程中,实验前期准备工作都很充分,如植物同工酶技术主要是用电泳方式分离同工酶,本实验中存在一个问题,即灌制电泳所需分离胶,等胶凝固至少要1h左右,再灌浓缩胶,凝固还需0.5h左右,而电泳又需2~3h,所以实验一般都是事先灌制好凝胶,学生只是负责点样及观察结果,学生亲自参与内容较少,缺乏主动性,从而导致一些学生相互抄袭实验报告,做完实验后对需要掌握的实验技能仍是一知半解。再者,有的实验都是验证性实验,实验结果已知,而有的学生本身对实验课程的重视程度就不够,导致其学习积极性也不高。
2遗传学实验教学改革的对策建议
2.1灵活设置实验学时,鼓励学生参与实验准备对于像根尖细胞有丝分裂、减数分裂制片及果蝇唾腺染色体制片和观察等简单的操作技术实验课,可以设置3学时,而像果蝇杂交大实验,可以适当增加学时,设为12学时;其他实验学时可以适当增减,如植物同工酶技术考虑改为4学时,染色体核型分析改为2学时等。同时,多数遗传学实验存在一个问题,即课外补助时间完成的实验多,如植物根尖细胞有丝分裂制片观察实验,实验前期需要较长的根尖培养时间,当根尖长到1.5~2.0cm左右时,需要水洗,并选择适宜的时间固定2~24h等。而课堂计划学时内完成的实验较少,都是固定好后的材料学生直接取来操作,从而限制了学生的学习主动性,同时学生对实验的完整掌握程度不够,因此,可以考虑实验材料的培养、预处理,药品的配制等,这些准备工作可以由学生来完成,鼓励学生积极的参与到实验的准备中来,同时可以提高学生的动手能力和学习热情。
2.2讲授形式灵活多样,考核方式细化、量化针对传统的实验主要以讲授法为主,学生只是被动的接受,学习积极性不高及生物科学专业自身特点,可以考虑对于一些实验技术是经典的,或是经过多年科学实验证明方法是成熟的,结果是可信的,重演性好的操作简单的实验,如人工诱发多倍体植物,该实验具体操作方法与植物根尖细胞有丝分裂制片有许多相似之处,可以考虑让学生课前做好充分准备,课上由几名同学换位讲解,以提高学生学习兴趣,同时加深对该实验的理解和掌握。在考核方式上,应制定科学合理的实验考核评价体系,兼顾实验课教学中的每一个环节,不能仅以实验报告作为考核标准;应该客观地考核学生的实验操作能力及综合分析问题和解决问题的能力,对于实验报告应坚决杜绝学生抄袭或修改实验结果,同时提高撰写质量。具体考核内容应包括预习实验报告(10%),平时实验操作能力(20%),实验报告主体(30%)及期末考评(40%),包括操作及简单的问答。如:可以事先准备好不同性状的果蝇,只提供标好的序号,要求每名同学观察并鉴定,作为操作能力的考查,同时提供事先准备好的实验教学中涉及到的问题的题签,要求每名同学抽取不同题签进行回答,这样考核才够全面。
2.3提高教学效果,调动学生学习积极性传统的实验设置多数都是验证性实验,且实验基本都是板书教学,缺乏新意,导致学生学习积极性不高。针对这一特点,可以考虑从以下2个方面进行改革:首先应用现代教学手段,像一些经典的实验,如细胞的减数分裂制片观察,除了指导学生自己制片外,可以提供一些永久装片,同时结合多媒体教学,将观察不全或效果不好的分裂时期及时给全示范图像,从而提高教学效果。再有,遗传学实验中涉及许多染色体观察方面的内容,可以引进高倍电脑型视频显微镜进行观察,该显微镜最大的优点是不仅可以在目镜上作显微观察,还能在计算机显示屏幕上观察实时动态图像,这样便于师生之间的互动交流,加深学生对显微图像的感性认识,从而提高学生的学习热情。其次,应全面开放实验室,利用科研项目,带动遗传学实验教学,进而提高教学效果。现在高等院校都是教学和科研并重,而遗传学方面的科研课题又很多,因此可以考虑利用教师现有的一些科研项目,结合教学实践,开创一些开放性、创新性实验内容,引起学生学习兴趣。但前提必须是开放实验室,即实验时间、场地都应该充分保证。再有,经典的果蝇杂交实验也是要求全天开放实验室才能满足实验需求的,因为实验前期需要收集处女蝇,一般是早7:00、晚7:00各一次,实验中又要求多次观察及培养等,因此,开放实验室势在必行。
作者:王仲等
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【关键词】生物课程 学科素养 科学探究能力
一、问题提出
新课程以来,生物学科的教学模式更加注重培养学生发现问题与解决问题的能力,发展学生的综合实践能力、创造性学习能力和创新精神,培养辩证唯物主义的科学观念和思想方法。农大附中位于南昌主要风景区梅岭的脚下,位于美丽的江西农业大学校园内。这里物种丰富多样,学生的实践学习资源丰富,同时,江西农业大学有林学院和农学院,其师生都是专家,方便实际工作者与研究者共同参与,这样良好的外部环境更有助于培养学生的生物学科素养。《提高中学生生物学科素养的途径与方法的行动研究》这一课题的研究目的是使学生在实践中学会自主、合作,乐学、会学,使生物学课堂真正充满生命活力,并为初中生物学教师的教学提供一点帮助。
二、生物科学素养的内涵
生物科学素养是指参加社会生活,经济生活,生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。培养学生的生物学素养,它反映了学生对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力,并逐步形成科学的世界观,这是一个艰巨而意义深远的任务。
三、生物学科素养对学生未来学习、工作和生活的意义
知识经济时代,是学习型、创新型时代。只有具备一定科学素养的人,才能实现终身学习。只有终身学习,才能不断创新,才能不被知识经济时代淘汰。具备生物学科素养的人才能形成科学的态度和价值观。可见,从小对孩子进行生物学科素养培养意义深远。
1.生物学科素养关系到中学生创新能力的培养
创新,是对原来知识技能基础上的超越。创新能力的高低,与人的知识积累密不可分。没有一定的知识积累,创新也是海市蜃楼。一个人的生物学科素养在创新能力的培养中举足轻重。中学生如果以一定的生物知识为根基,掌握了一定的操作技能,他们就有可能产生超越自我的冲动。因此,在生物学科实际教育教学实践中,我们不能忽视生物学科素养在创新教育中的特殊作用。
2.生物学科素养关系到中学生自主、合作、探究能力的提高
一个人获得知识的途径很多,学校教育是受条件制约的,人的一生,自主、合作、探究是获取知识的重要途径。因此,在学校教育过程中,教师要把培养学生的自主、合作、探究能力摆在首要位置。大量事实证明:学生良好的生物学科的学科素养,能为今后的自主、合作、探究学习赢得主动,为实现终身教育保驾护航。
3.生物学科素养关系到生物科学领域的研究水平
学生在生物学课程的学习中,通过参与和解决现实世界中具体问题,来获取科学和技术的知识,形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样,在日常生活中,他们就知道如何把所学的知识和方法与实践相结合,如何对科技引起的新问题进行思考和判断。当他们参与社会活动时,就能够采取适当的个人行为。
四、提高中学生生物学科素养的途径与方法
培育生物学科素养,可使学生具备对生命现象及生命本质的好奇心,这种好奇心一旦转变成对科学和对学习科学的积极态度,将受益终身。因此,生物学科信息素养的培养要以生物课堂为主阵地扎实、稳步推进。
1、提高教师的科学素养
一个教师的教学理念对教学效果的影响是深远的。教师作为教学的第一生产力,他们在具体到实施教学活动,教师的知识储备和教法方法,都是教学效果提高的保证。具有较高科学素养,是一名教师必备的素质。作为生物教师,如果不看百家之言,吸收更多养分,给自己不断充电,就不能将最新的生物科研成果带到课堂;如果不写作、不反思、不梳理自己的成败得失,就不能提升自己的教学理念及学科素养。这样的教师怎能培养出具有良好科学素养的学生呢?为改变这一被动局面,教师要主动参加学习,利用好图书馆、互联网、校园网等信息渠道,提高自身学科素养。
2、激发学生探究意识
生物教学是研究生命现象的科学,中学生物教学是为学生未来的生物研究打下基础。新课程标准也大力提倡培养学生的探究意识,学生有了探究意识和探究能力,才可以有探究的实践活动。探究意识离不开学生的感受力、判断力和洞察力。作为一线的生物教师,要利用生物学科和地域优势,给学生提供更多的亲历生物生活的机会,让知识和学生已有的生活经验相联,与美丽的大自然相联。学校可以考虑在校园内建立适宜的生物园,为学生提供广阔的实践空间和丰富的生物信息,还可以在郊外深入乡村的地方选择实验田,为学生实践探究搭建平台。
3、提高学生实验操作技能
生物学是一门以实验操作为主的自然科学。在实际实验中,教师可直接演示实验,让学生重复;也可讲解实验过程、要领,让学生亲自去做。或者鼓励学生自己设计、操作实验,启发学生自己发现问题、解决问题。其中最能培养学生学科素养的是让学生根据某一原理设计实验步骤,增强生物学实验研究技能,生物认知能力、动手能力和探究能力都得到提升。
【结束语】提高生物学科素养并非一朝一夕的事,它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起,有目的有意识地帮助学生熟悉生物学知识,了解科学技术与社会进步,掌握科学探究方法与技能、树立科学态度和科学的世界观。教学是一门艺术,在生物教学实践中我们要把这种教学理念贯彻到教学的每一个环节中,以积极的姿态、切实的行动去实践,去总结,去反思,才能真正,拓宽学生视野,锻炼学生能力,潜移默化地提高学生生物学科素养。
【参考文献】
1.杨莉.浅谈生物学科素养的形成[J]中国科教创新导刊
关键词:生物教育 初中生物第二课堂 研学旅行
中图分类号:G63391 文献标识码:A 文章编号:1009-5349(2017)14-0157-02
一、核心概念
1.生物学第二课堂
生物学第二课堂是生物学教学全过程中不可分割的一部分,是课堂教学的重要补充、发展和延伸。以学生活动为主,立足于中学生物课程标准和生物教材基础之上,通过组织学生集体参加野外生物的观察活动、实验课程、研究调研等项目。发现生物的活动规律和自然形态,认知生物存在的意义,从而拓宽学生的眼界,既巩固了学生知识的掌握,又提高了学生的实验操作能力。在第二课堂中激发学生对生物科学的兴趣,培养学生必备的团队合作意识和遵规守纪、团结友善的道德品质,展现出学生积极进取的生活态度和学习能力。
2.研学旅行
研学旅行早在孔子周游各国时就已萌芽;陆游《冬夜读书示子聿》中“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”渗透出亲身实践、研学旅行的思想;同志也在讲话中谈到“耳闻之不如目见之,目见之不如足践之”。2014年在《关于促进旅游业改革发展的若干意见》中首次将“研学旅行”作为中小学日常教育范畴。[1]
研学旅行是指由学校发起的,教师执行的,以学生为主体的集体旅行,根据学生年龄的分布以及各学科教学需求[2],选取具有不同地理特点和文化特色的环境,增进学生对自然的归属感和对文化的亲近度。游所学,行中思,坚持书本和现实相结合的方式来学习知识是研学旅行的意义所在,发挥研学旅行的集体性、教育性、特殊性、娱乐性、地域性等特点,实现教育功能。
二、最好的课堂在路上
人类源起于自然,大自然便是人类最好的老师,生物学隶属于自然科学,为探索和保护自然提供理论依据。苏州市、合肥市、西安市[3]作为我国首批研学旅行试点城市,均取得了显著的成果,调研得知,932%的学生对于生物第二课堂研学旅行的方式非常满意。生物学这门课程最好的教育方式不是课堂教育,而是在路上,其发展方向是生物学第二课堂与研学旅行的结合。将研学旅行的优势和第二课堂的目的有机结合,让学生游在途中、研在路上、学在心中,达到生物教育发展的目的。
1.生物第二课堂的研W旅行形在“游”
新基础教育提倡有向开放教学[4],以游的形式开放生物学第二课堂教学,寓教于乐,寓乐于游,缓解学习压力,感受不同地域独特的文化,充分利用研学旅行的地域性和娱乐性,进行有目的的实践。研学地点的选择是重要的内容,应保证学生的安全和目的达成,满足学生学习的需求。推荐大型植物园和采摘园,这里学生可以观察植物的生长特征,结构特点,和生长习性,动手实践中感受自然的魅力,见证生命的奇迹,培养学生热爱生物,珍爱生命的情感,有效进行德育教育,同时使师生关系、同学关系更融洽,情感态度价值观综合提升,是培养社会责任感的一种重要渠道。
坚持“内容为王”,小组合作的形式展开“游”,主题和线路安排与教育目标紧密结合。每组选出一名组长,负责统计小组成员的人数,以保证安全“游”;每组成员带着指定的任务,观察搜集资料,同时在具体辨认植物的名称时小组合作,观察特征,查阅资料,教师给予正确的评价和扩展,教育学生热爱生命等过程中促进学生元认知策略的提升,丰富精神世界,和谐身心。
2.生物第二课堂的研学旅行重在“研”
新基础教育提倡交互反馈[4],研学旅行不止于游,更在于相互交流、研究,激活各种新资源的产生,推动合作学习和探究式学习的生成。发挥研学旅行的教育性、多样性和适时性特点,在不同时间、地点达到研学目的,培养创新精神。生物学第二课堂的教学目的并不只是言传身教,而在于充分发挥学生的创造力,让学生发现问题,并通过自身实践、小组合作交流和老师的引导解决问题。
采用小组合作的学习方式研学,发挥1+1>2的效应,产生更大的智慧,根据学生已有的经验与任务的相似性建立合作基础,同时根据群体的差异性进行集体合作探究。对于植物的研学可以通过植物叶片、枝干的实体解剖,了解不同植物之间的内在结构区别;通过植物年轮分析植物年龄;通过观察周围环境了解植物的生存需求。对于动物的研学可以通过外观、体型判断动物的种类;通过不同动物发出的声音判断动物的意图。对于微生物的研学可以根据其生长方式,生长位置等方面的特点研学讨论。途中可以组织学生对实体生物进行解剖观察实验、身体力行的采摘实验以及亲力亲为的种植实验。最后将研学的结论以练习题的形式反馈,促进知识的迁移。
3.生物第二课堂的研学旅行魂在“学”
新基础教育提倡回收转化[4],促成教学的集聚生成,得到“学”的结果,教师在研学旅行中,起到一种催化剂作用[5],引导各小组将多种相对分散、局部性的认识,进行聚类,清晰化、结构化处理,形成相对完整的高一级水平,缩短发展区域。生物第二堂课的研学旅行提倡的是学生直面生物,通过与自然实物直接感官接触,发挥自己的想象力,分享自己的解决思路,使学生有所见所闻,获所思所感,“学”也指培养这种主动学习方式和积极态度的过程,它是学习的灵魂和最高境界,是生物第二课堂和研学旅行的有机结合,是达到学习目的最佳方式。
小组中混合收集到的第一手材料,相互讨论旅行中的收获,采用问题引导式,将书本知识与实践相链接,化抽象形象为直观形象,真正理解知识,同时引导每个成员表达自己的感悟和所学的知识,促进知识的迁移和升华。如探究《土壤中小动物类群丰富度的研究》应用研学旅行的形式进行教学,学生不仅可以较快了解多个小动物的名称,而且可以学到一种新的采集方法“取样器取样法”;学会观察小动物的行为及周围的环境。通过小组合作,可以有目的有计划地完成搜集材料的任务,为课堂实验的进行打下良好的基础,符合建构主义学习理论中先行组织者策略,能够有效达到“学”的程度。
三、生物研学旅行的发展展望
研学旅行有助于全面推进中小学素质教育的顺利实施,是校内教育与校外教育相结合的重要组成部分。作为时下最热门的生物教育方式,在丰富生物教育的同时也暴露了
诸多问题。由于研学旅行的自身特性,导致学生学习情景复杂,学生安全问题成为首要挑战,学校、教师、家长以及相关工作人员的多方配合是解决安全问题的重中之重;研学旅行的目的是通过旅行实践的方式来促进学生运用知识和获取新的知识,由于学生、家长、学校对研学旅行的理解观念不足,使得教学目的难以有效达成。为促进中小学生物研学旅行的普及,需要各部门给予大力支持,出台相关法律法规提供保障,与此同时加强教师与学生的安全意识和应对紧急情况的能力等,都是促进研学旅行顺利有效进行的必要环节。
参考文献:
[1]徐褒琳.研学旅行研究进展与启示[J].文化产业,2017,1(1):122-124.
[2]杜丽卿.研学旅行产品开发研究――以金华为例[J].消费经济,2015(1):97-100.
[3]王雪.研学旅行发展的对策分析[J].现代教育管理,2016(6):273-274.
关键词:生命科学;国际化人才培养;分子生物学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)37-0073-02
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出,要开展多层次、宽领域的教育交流与合作,提高我国研究生教育国际化水平。必须承认,我国目前在生命科学学生教育方面,无论是本科生还是研究生,与国外学生的教育国家化发展模式和效果还存在巨大差异,因此以国外生命科学学生的教育国际化的发展经验为参考,构建适合中国国情的国际化培养模式,对于提升我国生命科学学生的教育水平和层次具有非常重要的现实意义。目前,生命科学已经成为世界科学前沿最活跃的学科,是代表科学发展方向的学科之一。目前在世界范围内逐渐形成了这样的共识:生物技术将成为21世纪主导社会发展的主要支柱产业之一。人类正在进入生物学时代,生物学正在越来越多地被应用于解决医药领域问题、科技制造业、绿色能源以及农业和环境保护等很多重大方面。而美国白宫也在2012年了“国家生物经济”蓝图,提出未来美国政府在生物经济方面的战略性使命。在这一新形势下,把培养具备国际竞争能力的以及一定自主创新能力的高素质的创新型人才作为生命科学学生培养的目标,并在构建生命科学学科学生的国际化培养的新模式方面进行有益的尝试将变得异常重要。有很多学者发表关于哈佛大学和麻省理工学院人才培养模式的论文,如乔敏等的《学习哈佛经验建立基础医学整合课程体系的实践》、袁力的《中美大学本科课程体系比较及启示》、于歆杰的《麻省理工学院教育教学考察报告(二)――培养方案与课程设置篇》、蒋景华《麻省理工学院培养创新人才特色做法的分析研究》等,但关于国外生命科学人才培养模式的文章很少,只检索到肖尊安的《浅析国外大学生物科学人才的培养》和夏薇的《麻省理工学院和清华大学生物学专业课程设置比较》等。近年来我国的高等生命科学人才培养已加快了改革和调整的步伐并取得了一些成果。清华大学、北京大学生命科学人才培养与科学研究改革试点已经考试启动,其总目标是:在清华大学生命科学中心和北京大学生命科学中心的基础上,建立生命科学人才培养与科学研究改革试点(简称改革试点),两个中心研究方向各有侧重,优势互补,资源共用,统一实施和管理,并为实现该目标制定了明确的改革措施。吉林大学、浙江大学、武汉大学等国内一流大学已经纷纷开始进行生命科学学生国际化培养模式的改革。而分子生物学做为现代生命科学的基础学科,发展异常迅猛,以分子生物学课程为探索国际化培养模式的试点非常必要。因此,我们在辽宁大学生命科学院以中英双语教学课程分子生物学课程为例,进行了一系列的改革措施,借以探索生命科学本科学生的国际化培养模式。
一、改革的目标及具体改革内容
以分子生物学课程的国际化实践为试点,为进行辽宁大学生命科学院现代生命科学国际化人才培养模式的探讨提供参考。
1.教学理念方面的改革:分子生物学课程是一门崭新的课程,作为现代生命科学的基础学科,发展异常迅猛。这就要求分子生物课程的教学理念也要符合其发展特点。在教学理念上破除陈旧的照本宣科和一成不变的教学模式,发挥教师的主动性和创新性,鼓励教师从自己的学术科研实践出发,把前沿的学科发展动态同教材内容相结合,拓宽专业教育范围,把培养国际型实用人才做为教学理念贯穿整个教学过程。
2.教学内容方面的改革:分子生物学的前沿发展非常深入和迅速,这就要求分子生物学教学内容设置的最重要的标准必须是强调教材内容的先进性,这样才能保证所传授的内容不落伍。改变之前所用传统分子生物学的中文教材,通过使用与国际接轨的先进教材《Molecular Biology of the Gene》(科学出版社,J.D.,沃森等编著,杨焕明等译),以及自制的以该教材英文版为参考的全英文PPT课件,使教学的内容始终保持与学科的前沿发展契合(图1)。同时在每学期的教学中都根据学科发展的现状,合理并及时运用该教材编撰者在冷泉港实验室随时更新的最新的分子生物学教学动画及其他教学材料(图2),以及哈佛大学或麻省理工学院相关课程的教学辅助参考资料,这样做到随时进行知识更新,以跟进教材更新和修订周期中的学科发展动态,激发学生的学习积极性。
3.教学方法方面的改革:分子生物学是一门理论和教学结合非常紧密的学科。任何一个知识点都从具体的实验数据得来,而学术和实验能力是分子生物学教学的一个重要指标。在教学实践中理论部分利用研究式、讨论式(如第三四五章分子间的弱相互作用重要性的讨论,为分子生物学相关化学基础知识,由讨论课形式完成)、启发式、等教学方法,以解决问题为出发点,将某些相关的理论形成过程分析出来,并就形成过程中的一些关键知识点提出问题,促进学生思考,培养学生的学术研究精神。另外,开展多彩多样的课外活动,包括小型研究课题、实验技术训练和知识拓展讲座等。同时,开展“本科生导师制”工作,鼓励学生参与任课教师的学术科研实践,以实现教学与科研相互促进的目标。
4.考核标准改革:改变原考试只重视期末考试卷面成绩的做法,分子生物学考试改革改为出勤率、平时学术小论文报告、课堂讨论及发表并结合期末卷面成绩的做法,监督和培养学生平时夯实学习基础知识的好习惯,并激发学生的创新思维能力的培养。
二、具体实施方案
1.建立国际化的教学队伍与科学、公正的评价制度:引进具有国际化背景的分子生物学专业的教师承担部分教学任务,通过开展广泛的讨论与监督,评价学生对该学科的学习成果。
2.寓教于研,建立国际化的拔尖创新人才的培养体系:以辽宁大学本科生导师制度为依托,吸引优秀的本科学生参与到任课教师的学术实践中。通过课题中子课题任务的承担和参与,强化其对分子生物学课程的理解,提高其兴趣。
3.制定国际化的分子生物学课程教学指导方案。构建国际化的本科生培养方案,将为提高研究生的国际竞争能力奠定坚实的基础。通过借鉴国外高水平生命科学学科的课程体系,进一步优化了课程结构,制定符合自身特色的本科生国际化培养方案。
4.开展多种形式的国际化学术交流活动。辽宁大学生命科学院的承担分子生物学及相关课程如基因工程、分子遗传学、细胞生物学以及细胞信号转导等专业的任课教师绝大多数都有海外工作或者留学经历,并且与国外保持着密切的联系。分子生物学教研室充分利用这些教师资源,利用辽宁大学的“暑假小学期”制度,定期邀请国内外分子生物学相关领域的专家及学者来院讲学及交流,为学生开设各种形式的前沿讲座和报告。这些措施使学生能够与外籍专家近距离的交流和学习,让学生能深刻体会到国外先进的教育理念和教学方式,感受国外先进的教育理念和教学方式,领略国际一流学者的风度和学识,从而激发学生的求知欲,为他们在国际学术舞台上展现自己的渴望增加了助力。
通过以上改革,学生对分子生物学课程学习的兴趣显著提升,课堂出勤率显著增加,学习成绩也有大幅度提高。同时,通过对分子生物学课程学习的引导,学生对分子生物学相关学科如细胞生物学、分子遗传学等以及其他生命科学学科产生了浓厚的兴趣,对提振生命科学本科学生的学习风气起到了积极的促进作用。学生的国际化视野得到了拓展,用英语讨论分子生物学学术研究热点的能力得到了锻炼,对国际学术环境有了较为整体的了解,而这些也使得本院本科生在联系国际知名大学继续求学深造的过程中竞争力大大提高,并且陆续获得了美国和日本等国际知名大学的录取。通过以上实践,希望我们的分子生物学课程教学改革对生命科学国际化人才培养模式能有所参考。
参考文献:
细胞生物学是生命科学中的前沿和枢纽学科,生命科学的各个分支学科在细胞层次上进行交汇。细胞生物学同时作为一门重要的基础学科,是本科院校生命科学、医学、农业等专业的重要专业核心主干课程。近年来细胞生物学新的知识内容和研究方法层出不穷,发展迅猛。要使教学内容紧跟细胞生物学发展的前沿;要使学生能了解细胞生物学最新研究成果,培养学生自主获取新知识的能力;传统的教师为主体的课堂教学模式已无法满足要求[1]。在有限的课内教学学时内提高课程教学效果,必须对现有的教学手段和教学方法进行改进,摸索出一种新的课堂教学模式。
传统的教师为主体的教学忽视了学生自主学习、自主探究能力的培养,抑制了学生的研究兴趣与创造性,与对创新人才的强烈需求形成尖锐矛盾[2]。细胞生物学教学根据课程的特点和培养目标,构建课内互动教学结合课外自主学习的“研究型”课堂课教学模式。在研究型教学中,学生是教学过程的主体,学生要在研究中学习和成长,培养学习的主动性和独立性;教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用。课内教学中教师发挥主导作用:对细胞生物学中的经典部分进行讲解;突出学生主体地位:通过案例、专题知识等环节采用启发引导、讨论互动的教学方式,通过科学研究式的学习激发学生学习兴趣,提高教学效果,使学生掌握细胞生物学中的前沿部分。因细胞生物学课内教学学时有限,研究型课堂教学强调课外学生的自主学习。课外自主学习通过教师每次课后推荐的相关文献、视频等资料进行拓展学习,同时结合文献阅读撰写小论文和自主学习小组研讨活动开展,课外学习效果纳入过程性考核成绩。
细胞生物学研究型课堂教学模式从杭州师范大学生命与环境科学学院生物技术专业2009级学生开始,连续实施了四届。为了解学生对细胞生物学研究型课堂教学模式实施的意见和效果评价,以期在今后的实施过程中进一步完善,对2016年6月授课结束的2013级生物科学(非师范)专业学生进行了课程的问卷调查。
一、调查对象与方法
(一)调查对象
杭州师范大学2016年完成学习细胞生物学课程的2013级生物科学(非师范)专业的学生。
(二)调查方法[3-4]
采用问卷调查的方法,共发放调查问卷36份,收回有效问卷34份,有效回收率为94.44%。调查问卷由学生独立填写,当场回收。
二、调查内容
调查内容主要涉及:研究型课堂教学模式对细胞生物学课程内容学习的影响;对本专业学习的影响;对学生综合能力的影响;学生对研究型教学模式适应性评价;学生对研究型教学模式课堂效果的评价和建议。
三、调查结果分析
(一)研究型课堂教学模式对课程内容学习的影响
研究型课堂教学模式对课程内容学习的影响见表1,在被调查的34名学生中,选择研究型课堂教学模式能促进理解掌握每次细胞生物学课堂教学内容的学生为32人,占调查对象的94.12%;31名,占调查对象91.18%的学生认为新的教学模式能更系统地掌握细胞生物学整门课程的知识;85.29%的学生认为新教学模式能帮助了解细胞生物学课程的前沿内容。
(二)研究型课堂教学模式对本专业学习的影响
研究型课堂教学模式对本专业学习的影响见表2,在被调查的34名学生中,选择通过研究型课堂教学模式的学习获得的能力能帮助本专业其他课程学习的学生为25人,占调查对象的73.53%;79.41%的学生认为能激发其学习本专业的兴趣;91.18%的学生认为能拓宽本专业知识面。
(三)研究型课堂教学模式对学生综合能力的影响
研究型课堂教学模式对学生综合能力的影响见表3,在被调查的34名学生中,选择通过研究型课堂教学模式的学习提高了文献检索查阅能力的学生为29人,占调查对象的85.29%,其中20.59%的学生认为有明显提高;58.82%的学生认为能增加解决问题的能力;67.65%的学生认为能增强团队协作意识;64.71%的学生认为能增强与他人交流的能力。
(四)学生对研究型教学模式适应性的情况
学生对研究型教学模式适应性的情况见表4,在被调查的34名学生中,选择对授课教师满意34人,占调查对象的100%;61.76%的学生认为与传统的教学模式相比能适应研究型的教学模式;67.75%的学生课程考核方式合理;76.47%的学生认为新的教学模式占用的课余时间比较合理。
(五)学生对研究型教学模式课堂效果的评价
学生对研究型教学模式课堂效果的评价情况见表5,在被调查的34名学生中,23名学生更喜欢教师采用研究型教学模式进行授课,占调查对象的67.65%;82.35%的学生认为能够提升学习积极性;79.41%的学生认为课程的教学互动和课堂氛围好;91.18%的学生建议学弟学妹们继续采用研究型教学模式。
四、讨论
细胞生物学的发展迅猛,课程内容难以用教材来全部涵盖,也无法仅靠课内有限学时来更好地提高教学效果。因此必须发挥学生的自主性,引导其开展研究性的学习,以获取新的知识[5]。自推动《细胞生物学》课程新教学模式以来,受益学生的实践能力普遍有明显提升,受到实习学校和用人单位的一致好评。学生的科研创新能力明显提高,学生以第一作者发表科研论文4篇,获8项的科研立项,6项的科研竞赛获奖。
通过本次细胞生物学研究型课堂教学模式效果调查结果显示,通过研究型课堂教学,大多数的学生认为能帮助对细胞生物学课程系统性的学习,更好地能了解细胞生物学课程的前沿内容。同时通过新教学模式的学习能增强文献检索查阅能力、解决问题能力;通过新模式中的自主学习小组研讨活动增强了团队协作意识和交流能力。获得的能力能帮助专业其他课程的学习,从而激发学习本专业的兴趣,拓宽专业的知识面。大部分的学生认为能较好地适应新的教学模式。因为新的教学模式除了课内的学习还有较多的课外自主学习,大多数的学生认为占用的课余时间比较合理。91.18%的?W生建议继续推行研究型教学模式。
关键词:提高;植物生理学实验;教学质量;措施
中图分类号:G421 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)02-0114-02
植物生理学是研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。它是一门实验性科学,而实验科学的结论都来自经过周密设计的实验和对实验结果的科学判断。植物生理学实验在农业院校、一些综合性大学、师范院校是生物技术、生物科学、农学、植物保护、烟草、茶学、园艺、园林、环境科学、资源与环境等专业的必修专业基础课,是其他学科科学研究的重要手段,对提高学生的动手操作能力、分析问题解决问题的能力具有重要作用。但传统的实验教学方法存在着学生对实验课不够重视,积极性主动性差,通常盲目机械地照着实验指导的实验步骤做一遍,不善于动脑,不会认真撰写实验报告及进行数据分析处理等诸多问题。因此导致实验课教学效果差,很难起到提高学生综合素质的作用,针对教学过程中出现的问题,结合自己的教学实践,对如何提高植物生理学实验课教学质量提出几点建议,和大家一起探讨。
一、讲好第一堂课,调动学生的学习积极性
在我校每学期约有6~8个专业,30多个班级开设这门课,每个班的人数根据专业不同约在22~42之间,每个班开设11个实验,共33学时。每个老师每学期给4~5个班的学生上实验课,这存在着实验课课时少,教学任务重,学生人数偏多,实验室空间小等问题,另外许多学生轻视实验课,认为实验课通常是机械地模拟实验,考核时比较容易通过,产生浑水摸鱼、得过且过的想法。所以为了提高实验课的教学质量,必须上好第一堂课,提高学生的积极性和主动性,实验课才能顺利有效地开展。以下以本校园艺专业2012级4班的植物生理学实验课为例,该班共有36名学生。
首先,针对实验课学生比较多的问题,先给学生排好座位,我们每个实验室有3个大实验台,每个实验台安排两排学生做实验,每排坐6名学生,按学号顺序排好,根据每个实验的不同特点,多数实验是2个同学一组,个别实验6个同学1个大组。由于植物生理学实验所用的仪器设备及常规用品、试剂等较多,排好座位有利于实验室安全、卫生及仪器设备的管理,责任落实到人,同时也增强了学生的参与意识及责任意识,课堂秩序较好,为学生做实验创造良好的环境。
其次介绍植物生理学实验课是一门独立的必修专业基础课,明确其在专业知识体系中的地位。我们共开设植物组织中相关酶活性的测定、植物组织水势的测定、植物溶液培养和缺素培养、植物光合速率和呼吸速率的测定、叶绿色素的理化性质及含量测定、逆境胁迫后植物细胞膜相对透性及植物组织中丙二醛含量的测定等11个实验。植物生理学是为农业生产提供理论依据和技术支撑,是合理农业的基础。对于园艺专业的学生,介绍植物生理学理论与实验课都与其专业密切相关。在蔬菜、果树栽培、抗逆性品种的选育过程中,需要通过测定植物组织相关生理指标来辅助判断不同品种间的差异,为栽培、抗逆育种等提供理论依据。在设施园艺栽培中,无土栽培是将先进的科学技术用于生产上的重要方法,它的应用使园艺生产进入了新的技术发展阶段,为农业生产带来了变革性的变化。我们在植物溶液培养和缺素培养实验中,使学生掌握溶液培养的理论、实践意义及无土栽培在蔬菜、花卉、苗木、屋顶绿化及墙体绿化中的应用,学生亲自进行药品配制、基本营养液的配制、用溶液培养法培养植物的幼苗等操作,另外我们播放生产中无土栽培的生动图片,并进行讲解,这些和生产实践及生活息息相关的实验操作,使学生认识到实验课的重要性,使学生迫切希望亲自操作,学会这门技术,大大提高了学生们的学习兴趣。也使学生了解这门课在学生们的科研训练、课程论文、毕业实习的实验及论文撰写中都是必不可少的方法和手段,使学生了解这门课程与专业课的关系及其在增强科研实验设计、动手操作能力、数据处理及分析能力等方面的重要作用,使学生端正学习态度,能积极主动地进行实验设计及操作。
最后在第一堂课上介绍这门课的考核办法,使学生做到心中有数,做好学习计划。植物生理学实验课主要是为了对学生进行基本的实验技能训练,提高学生综合素质。为了提高学生动手操作能力,我们改革了实验课考核方法,把实验成绩分为平日成绩、实验操作成绩和实验理论成绩三部分。平日成绩包括考勤、实验课的具体表现等内容;实验操作部分主要测试本学期实验中所用到的仪器,能够正确地进行连接、调试、测量等操作;实验理论部分的成绩主要考查对整个实验知识点的理解;了解了具体的考核办法,使学生们能端正学习态度,提前预习,充分利用课堂时间独立思考、勤于动手,大大提高了课堂教学效果。
二、做好课前预习提高课堂效率
以往的植物生理学实验课主要要求学生按照实验指导书上的步骤测定一项生理指标或验证某一现象,实验后参照实验指导抄一份实验报告,而最重要的实验结果分析的部分多数同学都只是进行简单的结果计算,不会进行数据处理与分析,有的同学甚至没有结果计算和分析这一部分,这种教学方法使学生机械地做实验,缺乏思考,实际操作能力得不到提高,教学效果不够理想。为了使学生在独立实验过程中提高学习兴趣,我们改变了实验方法,增加学生自主实验的比例。我们要求6个同学一组进行课前预习,写出主要实验方案。比如植物组织中超氧化物歧化酶活性的测定实验,要求学生以小组为单位查阅相关文献资料,了解实验目的、实验原理,选出最佳实验方法,比如园艺专业的学生自主选择与本专业相关的蔬菜、果树等作物为实验材料,增加了学生对专业知识的了解。课堂上利用大约10分钟时间抽查学生们的预习情况,对学生们设计的实验方案进行分析指导,介绍如何科学合理地设计实验,如何选择正确实验方法,结合自己的科研工作介绍科研设计思路,使学生在做这个实验前对实验有了初步的了解,带着问题有目的地做实验。以前在实验课上,有些同学不知道该做什么,只是照着实验指导的步骤盲目操作,经过课前预习,学生能有计划地做实验;另外有些学生不爱动手操作,总是让同组的其他同学操作,通过提前预习,提高了学生的学习兴趣,提高了独立思考能力和学习的积极性和主动性。改变了一些学生不爱动手操作,只是看的学习状态。学生积极主动参与,课堂教学质量明显得到提高。
三、严把实验报告质量关
除了课前预习以外,每次做完实验均以2个人一个小组为单位把实验的原始数据交上来,加强了学生的参与意识,避免了一些学生不做实验,最后参照其他同学的实验数据写实验报告的想象。严格要求实验报告的质量,要求学生写出实验目的、原理、仪器试剂、实验步骤、结果计算及分析。在以前的实验报告撰写中,存在着诸多问题,有的同学不按照自己做实验的具体步骤写,而是照抄实验指导书上的内容;有的同学不会处理数据,不会进行结果计算和结果分析;有的同学抱着应付的心理,只是简单潦草地写一些实验步骤,不写结果计算及分析这一部分等问题。我们强调规范撰写实验报告,特别是数据处理及结果计算与分析部分,一定要详细写明所做实验结果及分析,如实验失败了,要分析可能的原因。通过这些基本技能的训练,使学生有了科学严谨的学习态度,学会独立处理数据,提高了分析问题解决问题的能力,对撰写科研论文有一定的帮助。
四、加强教师的责任感和工作热情
教师要有高度的责任感和工作热情。要提前了解自己要授课的学生的专业特点、学习态度、学习情况,认真准备每一次实验课,并针对不同的专业的学生特点,采取不同的实验方案。植物生理学实验课主要是学生自己操作,每次课教师只讲解十几分钟,其他的时间都留给学生,因为实验室条件的限制,每次实验课的学生人数偏多,易造成课堂纪律差的现象,这就要求教师要有高度的责任意识,要多转转、看看,及时发现学生实验过程中存在的问题,耐心地及时进行纠正和解答。课后认真批改每一份实验报告,并及时把信息反馈给学生,以利于学生及时发现问题,改进缺点和不足,更好地完成其他实验学习。
通过这些具体的措施,提高了实验课教学质量。如园艺专业2012级4班的植物生理学实验课,该班共有36名学生,实验课出勤率100%,有时个别学生有事不能来上课,再找时间和其他班的学生一起上课,把落下的课补上。及格率100%,全班85分以上的学生占90%,学生成绩明显提高。另外在我们后续调查中发现,学生在课程论文、毕业论文实习中,充分利用植物生理学实验知识,对相关专业的科学研究起到促进作用。经过多年的植物生理学实验课教学实践和探索,我们认识到,加强教师的责任心,讲好第一堂课、课前预习、加强课堂管理、认真进行实验结果分析等措施大大提高了学生学习的积极性和主动性,明显提高了实验课的教学效果和学生的综合素质。
参考文献:
[1]柏素花,战淑敏,刘新,张英昊.强化植物生理学实验教学的实践与探索[J].植物生理学通讯,2007,43(6):1170-1172.
[2]陈桂葵,贺鸿志,黎华寿,骆世明.基于创新实践能力培养的实验课程体系构建――以华南农业大学特色专业生态学为例[J].高等农业教育,2015(3):80-84.