师范生物科学专业生物学宏观综合性实验设计与实践探索
来源：UC论文网2016-05-24 16:07
摘要：
为了提高师范生的创新意识和实践能力，论文以南阳师范学院生物科学专业师范 生生物学宏观综合性实验课程的教学改革为例，探讨了生物学宏观综合性实验设计原则、设计 内容、教学
高校师范生的培养目标之一是在掌握本专业基础知识、基本理论与基本技能的前提下，使之具有较高的综合素质，并且富有创新意识和实践能力。在“以素质教育为基础，以创新教育为核心，以社会需求为导向”的形势下，师范生的培养模式要求适应“厚基础、强能力、高素质”的特点，更加重视创新能力和提升综合素质，全面发展学生的知识、能力和素质。随着现代社会经济快速发展，人口、粮食、能源、环境之间的矛盾日益加深，而生物科学水平的高低是解决这些问题的关键，将会有很多学生致力于生物科学领域的钻研与探索。生物学课程实践性很强，分支学科众多且相互交叉，通过观察和实验两个基本方法研究生物世界，所以实验在生物科学教学中占有举足轻重的地位，是课堂理论教学的延续、扩充和提升，担负着培养学生动手能力和科研素质的任务。实验教学对学生尤其是师范生的实践能力和创新能力以及其综合素质的发展提高发挥着至关重要的作用。本文以南阳师范学院生命科学与技术学院为例，主要讨论师范生物科学专业生物学宏观综合性实验设计与实践。
1.生物学宏观综合性实验设计原则
综合性实验是学生在验证性实验基础上进一步深人实践学习的过程。综合性实验课程的开设数量、质量高低关系着高校教育教学质量的优劣。高校通过开设综合性实验教学环节能够使学生详细熟悉仪器设备的使用及性能，深入了解并掌握相关的实验原理、操作方法、实验步骤，提高学生个体对问题的思考、分析和解决的能力，培养他们的创新意识和实践能力。在生物科学专业生物学宏观综合性实验教学环节中，学生为主，老师为辅，学生相对独立地完成一系列群组性实验，既可以培养学生“严谨、求实、勤奋、创新”的科学学风，又能锻炼其团队精神、协调能力、环境意识等基本素质，更加突出师范性特点。生物科学专业师范生生物学宏观综合性实验设计主要遵循两个原则，即综合性和系统性。
1.1综合性
综合性是生物学宏观综合性实验设计的基本原则。根据高校人才培养目标和专业要求，并结合实验室现有条件，要求本课程教师结合自己的科研方向编写生物学宏观综合性实验指导书。宏观综合性实验整合了生物化学、动物学、植物学、微生物学、统计学等多门课的基础实验技能和实验原理，但又不能是基础实验的重复工作，是它们之间相互交叉，相互渗透的多类型、多层次的综合性实验[8]。宏观综合性生物学实验包括采集、观察和分析过程，但是设计每一个小的实验时，应注意内容适当，不求大，不求全，目的是引导学生如何去完成一个小的科研课题，并同时强化其创新意识和实践能力。
1.2系统性
系统性是生物学宏观综合性实验设计的主要原则。生物学宏观综合性实验属于一种群组性复合实验，任课教师在设计该课程的实验时要考虑到实验之间相互联系，前一个实验是后一个实验的基础，后一个实验是前一个实验的延深，逐渐深人，环环相扣。将生物学宏观综合性实验课程单独设课，在系统重组整合中要注意教学环节和内容的优化组合，避免重复和脱节，既不能重复其它实验教学内容，又要杜绝重要的实验教学内容缺损。开设综合性实验课程能使综合性很强的生物科学专业学生所学的生物学知识系统化。
2.生物学宏观综合性实验设计内容
生物学宏观综合性实验首先要对现有实验教学内容进行筛选、整合，而且还要更新综合性实验教学内容，同时注重加强对学生创新意识、实践能力和综合素质的培养和提高，创造条件使学生较早地参与科研和科技创新活动。生物学宏观综合性实验选题与教师的科研方向相结合，从教师科研成果中进行筛选，以充实生物学宏观综合性实验课程内容。每门生物学课程的基础实验一般是了解一项实验技能，或者测定某些数据指标，或者验证某些理论，而生物学综合性实验是把这些单一的实验系统地综合在一起，教师在设计实验内容时要考虑优先采用学生已掌握和熟知的实验原理和实验技能，主要是为了强化学生对知识的理解，灵活应用所学知识去分析解决具体问题，提高学生的创新意识、专业化实践能力和综合素质，比如有昆虫系列、家禽系列、节肢动物系列等，学生依据各己的兴趣，自主选择实验系列。节肢动物系列实验设计的内容，避免了与动物学课程实验的重复，又结合了任课教师的科研领域，选择了节肢动物门蛛形纲蜘蛛目动物一蜘蛛。实验包括校园蜘蛛调查，蜘蛛标本制作，蜘蛛的饲养，蜘蛛的外部形态观察，蜘蛛的生殖器观察，蜘蛛的解剖与内部构造观察，蜘蛛的分类鉴定，蜘蛛的丝腺观察，蜘蛛捕食功能反应等16个小实验，学生选择完成其中11个实验。其中涉及到的知识面有动物学、生态学、昆虫学、蛛形学、统计学、行为学、植物学等；实验方法和手段主要有野外生物调查、生物采集取样、资源生态学分析、资源和环境关联分析、生物统计学处理数据、显微观察、生物指标测量、性二型观察、生物绘图、结构功能相适应理论等。内容新颖，难易适中，学生既可以成立小组也可以独立完成实验任务，发挥学生的主观能动性，有效调动他们的科研积极性，也可以使生物科学专业师范生所学生物知识系统化。
3.生物学宏观综合性实验教学模式
生物学宏观综合性实验系统整合了基础知识和基础理论，为学生继续深造或走向工作岗位打下良好的基础，所以生物学宏观综合性实验课程安排在第三学年的第二学期开设。生物学宏观综合性实验课程必须遵循“教师少讲，学生多练”的基本原则，强调以学生为主，以教师为辅的教学模式。进行每一个小实验之前，老师必须集中授课，强调实验的目的及教学内容，说明本次实验的手段和方法，注意事项等。学生按照老师布置的任务，自己去查文献资料，自己确定操作方法和步骤，最后向老师提交科技论文形式的报告。生物学宏观综合性实验课程有别于微观方向的生物学实验，不是必须在实验室完成实验，比如野外调查、饲养观察等实验，学生自由安排自己的时间，在规定的期限内，按照自己的实验进程以及需要使用仪器或药品进入实验室完成实验任务。一些实验不一定非要在实验室完成，比如在蜘蛛系列的实验中，观察蜘蛛发育历期及相对适合度、总历期、孵化率、产卵量、存活率等相关生物学指标时,学生可以带回宿舍进行观察记录，既节约时间又方便观察。实验室对学生开放，实验中需要使用药品仪器，有专职实验老师予以提供，老师解决学生在实验中遇到问题。在每一个实验操作过程中，从选择试剂、配置溶液、操作仪器、数据处理到结果分析，每一步都放手让学生自己动手操作，相应的操作技能和方法，如果是初次接触，老师必须亲自示范，学生练习，耐心指导，强化实验课的安全意识，严格操作规范。在实验过程中充分发挥学生的主观能动性，让学生体会完成一项科学研究活动所经历的过程步骤，其主要目的是提高创新意识和实践能力，锻炼科研素养。
4.生物学宏观综合性实验考核方法
生物学宏观综合性实验教学首先要增强学生的感性认识，帮助学生接受、理解和应用已学的相关知识，提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识、实践能力和综合素质。所以生物学宏观综合性实验考核方法也有别于基础验证实验，南阳师范学院生物学宏观综合性实验考核方法是由两部分组成，即汇报讨论和学术论文。实验报告是以学术论文的形式上交，字数2000字左右。学生每3人一组，每组完成实验内容，不同分组的同一实验进行汇报陈述，以幻灯片的形式进行，汇报时间每组15〜20min,老师和所有学生参加讨论，对实验成功和不足之处进行评析，提高实验教学质量和学习效果。
5.结语
现代快速进步的教育要求教师具备较高的专业技术水平，作为培养教师的师范类院校，应该更加注重锻炼师范生的创新意识、实践能力和综合素质，增强师范生的教师专业素质。以增强高校本科生实践能力为目的课程改革，南阳师范学院积极优化了实验教学课程，以更好地提高师范生的实践能力和教师专业素养，增强师范生就业竞争的实力。综合性实验教学是髙校教学体系的重要环节，具有理论教学不可替代的特殊地位，与理论教学没有主次之分，是相对独立、相互依存、相互促进的教学体系，是辩证统一的关系。综合性实验教学环节能够提高师范生的创新意识和实践能力及综合素质，培养基础扎实、知识面宽、适应性强、具有创新能力的高素质人才，因此要不断深化综合性实验教学改革。《国家中长期生物技术人才发展规划（2010〜2020年）》指出：“大力推进生物技术人才队伍建设，对于加快科技进步和创新，建设人才强国和创新型国家具有重大意义。”当前我国高等教育的首要任务是提高人才培养质量，为发展创新型国家培养高素质人才。宏观生物学综合性实验课程教学改革的主要目标是锻炼学生创新意识和实践能力，所以实验教学体系的重心是培养学生的动手能力和创新思维。
石建州、王小立2 ，庞发虎1，王坦1(1.南阳师范学院农业工程学院，河南南阳473061;2.南阳师范学院生命科学与技术学院，河南南阳473061)
