適應(yīng)拔尖人才培養(yǎng) 探討農(nóng)業(yè)院?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

徐雅琴, 白靖文, 馮 放, 鄒月利, 王麗波,楊 昱,金 花

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150030)

實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新

適應(yīng)拔尖人才培養(yǎng) 探討農(nóng)業(yè)院?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

徐雅琴, 白靖文, 馮 放, 鄒月利, 王麗波,楊 昱,金 花

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150030)

為了適應(yīng)農(nóng)業(yè)院校拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng),堅(jiān)持以學(xué)生為本的教學(xué)思想,結(jié)合基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),圍繞以學(xué)生為主體的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、個(gè)性化培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)授課教師實(shí)行高端化等4個(gè)方面進(jìn)行了改革的探索和實(shí)踐。實(shí)踐表明此改革有助于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),提升創(chuàng)新能力,對(duì)其他院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革有一定的借鑒作用。

農(nóng)業(yè)院校; 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn); 拔尖創(chuàng)新人才; 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

2010 年3月,教育部啟動(dòng)“國(guó)家拔尖人才培養(yǎng)計(jì)劃”。這個(gè)基于基礎(chǔ)學(xué)科拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)計(jì)劃,率先在清華大學(xué)、北京大學(xué)、南京大學(xué)等11 所重點(diǎn)高校實(shí)施,后拓展至19 所。該計(jì)劃實(shí)際上呼應(yīng)了著名的“錢學(xué)森之問”[1-2]。

2011年黑龍江省下達(dá)了《印發(fā)高等教育綜合改革試點(diǎn)實(shí)施方案的通知》,以及《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)工作的通知》等文件,結(jié)合黑龍江省高等教育強(qiáng)省建設(shè)規(guī)劃的實(shí)施,推進(jìn)“創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃”,努力為創(chuàng)新性國(guó)家建設(shè)及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展輸送拔尖創(chuàng)新人才。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)作為首批6所試點(diǎn)單位之一,率先在食品科學(xué)、動(dòng)物生產(chǎn)、植物生產(chǎn)等5個(gè)專業(yè),通過考核學(xué)生的綜合能力、發(fā)展?jié)撡|(zhì),將最優(yōu)秀的學(xué)生選入培養(yǎng)計(jì)劃,成立拔尖人才培養(yǎng)班(下稱拔尖班)。

目前農(nóng)業(yè)院校拔尖班人才培養(yǎng),各專業(yè)針對(duì)本專業(yè)的特色,在專業(yè)課教學(xué)中已進(jìn)行了全新的改革。但是，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)仍然延用以往的課程設(shè)置，拔尖班和普通班采用相同的教學(xué)計(jì)劃,授課內(nèi)容和形式完全相同,并未體現(xiàn)拔尖班和普通班的差別,嚴(yán)重影響拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為農(nóng)業(yè)院校重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,是提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的基石。為了適應(yīng)拔尖人才培養(yǎng),秉承“質(zhì)量式”的辦學(xué)理念,拔尖人才與一般人才在培養(yǎng)方式上應(yīng)有所區(qū)別,這就亟需從實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、手段、內(nèi)容等方面進(jìn)行改革。要實(shí)施因材施教、優(yōu)才優(yōu)育的素質(zhì)教育,以適應(yīng)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要[3-5]。本課題從以下幾個(gè)方面對(duì)農(nóng)業(yè)院?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)系列課程進(jìn)行改革和嘗試,目的是為農(nóng)業(yè)院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)探索出一條新路。該項(xiàng)改革已取得了一定效果。

1 以學(xué)生為主體的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的研究

在基礎(chǔ)系列實(shí)驗(yàn)課授課過程中貫徹“以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體”是目前國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)可的高等教育理念,突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,通過啟發(fā)式、探索式、討論式、參與式的教育模式,把課堂真正交給學(xué)生,最終引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)[6]。

1.1 以問題導(dǎo)向?yàn)楹诵牡慕虒W(xué)方法

“問題教學(xué)法”由美國(guó)教育家杜威所倡導(dǎo),是一種以問題設(shè)計(jì)和解決為核心的教學(xué)模式。指導(dǎo)教師在教學(xué)過程中以問題為中心,進(jìn)行創(chuàng)造性的教學(xué)。教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特點(diǎn),通過設(shè)置學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行教學(xué)。這些案例可大可小,既可源于實(shí)驗(yàn)教材,又可來源于教師的科研成果,也可來自各類文獻(xiàn)資料,開展針對(duì)問題(案例)的研究性學(xué)習(xí)。倡導(dǎo)開展學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,探索并建立以問題導(dǎo)向?yàn)楹诵牡慕虒W(xué)方法[7-8]。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn),首先在拔尖班的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中,嘗試了問題式教學(xué)法。具體做法:實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出研究性題目，將學(xué)生按4人為一組的方式,分為若干研究小組。研究小組課后查閱文獻(xiàn)、討論研究、完成教師布置的任務(wù),并由小組代表在下一次課向全班同學(xué)進(jìn)行講解,小組其他成員進(jìn)行補(bǔ)充和完善,并回答其他同學(xué)提出的問題,最后由指導(dǎo)教師進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)。采用此教學(xué)方法后,通過1年的實(shí)踐,學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性很高,大多數(shù)學(xué)生都希望展示自我,表現(xiàn)欲很強(qiáng)。學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)參與,不僅實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力明顯提高,而且有助于培養(yǎng)創(chuàng)新能力。此種教學(xué)方式為學(xué)生充分展現(xiàn)潛在的創(chuàng)新能力提供了良好的平臺(tái)。調(diào)查問卷結(jié)果表明，95%以上的學(xué)生希望以后能夠更多地采用這樣的問題式學(xué)習(xí)方式,且建議研究的問題更好地緊密結(jié)合本專業(yè)的知識(shí)。

1.2 師生角色互換的教學(xué)方法

“師生身份互換式教學(xué)方法”在國(guó)內(nèi)多數(shù)高校研究生教育中得到廣泛認(rèn)可和應(yīng)用,但在本科教學(xué)中尚未得到足夠重視[9]。這是一種通過學(xué)生模仿授課教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講授及實(shí)驗(yàn)演示,師生進(jìn)行研討的教學(xué)方式。即每次實(shí)驗(yàn)課提前一周讓學(xué)生主動(dòng)報(bào)名承擔(dān)下次實(shí)驗(yàn)課的講授任務(wù),上課后教師只對(duì)學(xué)生講解內(nèi)容的不足之處進(jìn)行說明,起到配角的作用。在實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn),承擔(dān)講授任務(wù)的學(xué)生,為了更好地完成任務(wù),通常提前到實(shí)驗(yàn)室熟悉儀器,并主動(dòng)就講授內(nèi)容的難點(diǎn)與教師展開討論。采取此種教學(xué)方法不僅改變了有些學(xué)生不認(rèn)真寫預(yù)習(xí)報(bào)告的情況,而且改變了“填鴉式”教學(xué)模式,課堂氣氛非?；钴S,調(diào)動(dòng)了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的思維、組織和口頭表達(dá)能力。

2 個(gè)性化培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的研究

現(xiàn)代教育學(xué)研究證明,具有不同智能類型和結(jié)構(gòu)的人,對(duì)知識(shí)的掌握具有不同的趨向[10]。針對(duì)拔尖班學(xué)生與普通班的學(xué)生相比其知識(shí)基礎(chǔ)和動(dòng)手能力基礎(chǔ)相對(duì)較好的特點(diǎn),在教學(xué)內(nèi)容的安排上有所不同。在課內(nèi)開展相關(guān)的拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在課外利用開放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。課內(nèi)開展相關(guān)的拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有關(guān)分析滴定內(nèi)容中增加與生活實(shí)際密切聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)，獼猴桃總酸度測(cè)定和蛋殼中碳酸鈣含量測(cè)定。增加的實(shí)驗(yàn)供學(xué)生選作,也可替代原有的實(shí)驗(yàn)，如乙酸溶液總酸度測(cè)定和混合堿測(cè)定。

結(jié)果表明學(xué)生選做新實(shí)驗(yàn)興趣非常高,提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。在課外利用開放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每學(xué)期選擇3～4個(gè)開放實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)或者是探究式實(shí)驗(yàn)。所有拔尖班學(xué)生自愿參加,普通班中有興趣和有能力的少數(shù)學(xué)生可以參加。在開放實(shí)驗(yàn)授課過程中,可考慮學(xué)生的能力和興趣,增加引導(dǎo)式、互動(dòng)式教學(xué)方法,改變片面注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果等教學(xué)方式。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,我們要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容認(rèn)真查閱資料,提出實(shí)驗(yàn)方案,審核通過后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣不僅可以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,而且還可讓學(xué)生領(lǐng)悟到科學(xué)研究的方法。

3 現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究

在當(dāng)今信息時(shí)代的現(xiàn)代化教學(xué)中,充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立系統(tǒng)完善的數(shù)字化教學(xué)資源體系,可使學(xué)生通過包括文字、動(dòng)畫和視頻等媒體形式在內(nèi)的數(shù)字化教學(xué)資源,以更加生動(dòng)、直觀的學(xué)習(xí)形式來獲取知識(shí)，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)提供一個(gè)現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)。

3.1 數(shù)字立體化教學(xué)模式研究

依托化學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)有微機(jī)室與制作的實(shí)驗(yàn)課件構(gòu)建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)虛擬實(shí)驗(yàn)室,充分利用3D虛擬技術(shù)將化學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)中不易呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)在多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)中詮釋,擬合其他教學(xué)資源,構(gòu)建集開放性、趣味性、豐富性于一體的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái),同時(shí)在課堂上安置計(jì)算機(jī),在教學(xué)中隨時(shí)可以利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)開展虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)[11-13]。例如物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課由于儀器數(shù)量的限制,每次實(shí)驗(yàn)一個(gè)自然班要分成2組,分別做2個(gè)實(shí)驗(yàn)。以往教師講解其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí),另外一組學(xué)生只能等待,教師教學(xué)強(qiáng)度大,且教學(xué)經(jīng)常延時(shí)。將實(shí)驗(yàn)課件引入課堂后,另一組學(xué)生可以觀看課件,熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。由于學(xué)生的預(yù)習(xí)效果較好,教師作為“講師”的角色淡化,“導(dǎo)師”角色變得突出,縮短了長(zhǎng)篇講解,主要通過師生互問互答的方式給學(xué)生釋疑。學(xué)生如果在操作中遇到某些問題可以及時(shí)查看課件,既培養(yǎng)了自學(xué)能力又減輕了教師的負(fù)擔(dān),使教師有精力對(duì)更多的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理上可以隨時(shí)在課堂上利用“物理化學(xué)數(shù)據(jù)處理軟件”對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)處理。通過2年多來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐,已經(jīng)取得了顯著的效果。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化“多維”交互實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究

為了提高實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)的利用率,教師引導(dǎo)、督促學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式+自主探究式+多向交往式的“三維立體式”教學(xué)方法。教師提前布置相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式督促學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),自主預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí),完成部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù);結(jié)合實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容學(xué)生自主探究式學(xué)習(xí),鞏固和加深對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的理解;利用平臺(tái)的交互系統(tǒng)進(jìn)行師生和生生多向交往式學(xué)習(xí)。通過這一教學(xué)模式，有效地解決了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)利用率不高和傳統(tǒng)教學(xué)過程中的集中講授效果差、個(gè)別輔導(dǎo)工作量大和“教、學(xué)、練”過程不連貫等諸多問題,解決了個(gè)體差異的需求問題,使每個(gè)學(xué)生的潛能得到最有效的開發(fā),切實(shí)有效地提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和教學(xué)效果。

4 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)授課教師實(shí)行高端化

所謂“名師出高徒”。從教師層次而言,只有高素質(zhì)的教師才能培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的學(xué)生,只有具有創(chuàng)新精神的教師才能培養(yǎng)出拔尖人才。我院通過國(guó)內(nèi)外訪學(xué)、進(jìn)修、培訓(xùn)的形式,提升教師綜合素質(zhì)。嚴(yán)格執(zhí)行教育部“教授上講臺(tái)”的規(guī)定,充分利用我院優(yōu)質(zhì)的師資資源,充分發(fā)揮現(xiàn)有省教學(xué)名師4人、省教學(xué)新秀教師2人的作用。拔尖班實(shí)驗(yàn)課由省名師、省新秀教師、教授等指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)授課教師高端化。發(fā)揮名師的示范效應(yīng),一方面培養(yǎng)學(xué)生良好的品德和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度;另一方面可以充分利用教授豐富的知識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,將最新的科研成果融入教學(xué)中,不斷開闊學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)。

5 結(jié)束語

為了適應(yīng)拔尖人才培養(yǎng)目標(biāo),在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中,秉承“質(zhì)量式”的辦學(xué)理念,突出因材施教，注意拔尖人才與一般人才的區(qū)別,堅(jiān)持以學(xué)生為本的教學(xué)思想,注重人性化、個(gè)性化教學(xué),強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)地位。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),拔尖班學(xué)生比普通班授課學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解和掌握得更深刻,實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力更加扎實(shí),能提出實(shí)驗(yàn)中的問題并能自己嘗試找到解決問題的方法,具備獨(dú)立承擔(dān)開放實(shí)驗(yàn)和大學(xué)生創(chuàng)新課題的能力。問卷調(diào)查結(jié)果表明學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的滿意度達(dá)到95%以上,認(rèn)為此種教學(xué)方式有助于激發(fā)“創(chuàng)新思維”,培養(yǎng) “創(chuàng)新意識(shí)”,提升 “創(chuàng)新能力”。

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Study on basic experimental teaching reform of agricultural colleges and universities based on cultivation of top-notch talents

Xu Yaqin, Bai Jinwen, Feng Fang, Zou Yueli, Wang Libo, Yang Yu, Jin Hua

(College of Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030, China)

In order to meet top-notch innovative personnel training of agricultural colleges and universities, the student-oriented teaching ideas are upheld in the basic experimental teaching reform.According to the characteristics of basic experiments, the teaching reform mainly focuses on the following four aspects: the student-centered experimental teaching mode, the personalized training experiments teaching mode,the applications of modern information technology in experimental teaching, and the instructors for high-end on the basic experiments.Practices show the reform contributed to stimulate innovative thinking,train the innovative consciousness and enhance the innovative capability of students. This article is helpful for the experimental teaching reform of the other universities.

agricultural colleges and universities; basic experiment; top-notch innovative talents; experimental teaching reform

2014- 11- 05 修改日期：2014- 12- 31

黑龍江省高教綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目(GTZ201301076); 黑龍江省教學(xué)改革項(xiàng)目(JG2013010128);黑龍江省教育廳規(guī)劃課題(GBC1213065)

徐雅琴(1964—)女，山東鄆城，碩士，教授，副院長(zhǎng)，從事化學(xué)教學(xué)與科學(xué)研究.

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