貴州省普通本科高校實驗教學(xué)創(chuàng)新模式改革初探

韓寶銀　李劍峰　張淑卿　任翠娟

摘 要 高校實驗教學(xué)模式的改革旨在提高實驗課程的教學(xué)效率。本文通過對學(xué)生、教師的調(diào)查走訪，本文對貴州省普通本科高校實驗課程現(xiàn)狀進行了初步探討和分析。針對貴州省高校生物類專業(yè)實驗教學(xué)方法及模式陳舊，形式“創(chuàng)新”而難以應(yīng)用等問題，提出生物類課程實驗教學(xué)創(chuàng)新模式和方法。為高校實驗教學(xué)創(chuàng)新模式改革提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞 貴州省 本科高校 實驗教學(xué) 人才培養(yǎng) 創(chuàng)新模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.08.011

Abstract Experiment teaching reform in college is aimed at efficiency of experimental teaching. By the investigation about views of students and teachers of colleges and universities， and current experimental teaching in colleges in Guizhou province are briefly analyzed. In order to solve issues in the biology education fields in colleges in Guizhou province， such as outdated laboratory teaching methods and patterns in college experiment courses， this article put forwards creative methods and techniques in biological science experiment teaching to provide reference and basis for the creative laboratory teaching reform in universities.

Key words Guizhou Province； undergraduate college； experiment teaching； talent training； innovation model

當前，我國已經(jīng)建成了世界上最大規(guī)模的高等教育體系，為現(xiàn)代化建設(shè)做出了巨大貢獻。但隨著經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，人才供給與需求關(guān)系深刻變化，面對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)深刻調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級加快步伐、社會文化建設(shè)不斷推進特別是創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的實施，高等教育結(jié)構(gòu)性矛盾更加突出，同質(zhì)化傾向嚴重，畢業(yè)生就業(yè)難和就業(yè)質(zhì)量低的問題仍未有效緩解，生產(chǎn)服務(wù)一線緊缺的應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機制尚未完全建立，人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)和質(zhì)量尚不適應(yīng)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級的要求。高校轉(zhuǎn)型改革的突破口和關(guān)鍵點即課程教學(xué)這一基本細胞單元成為改革的“堅冰”，而課程教學(xué)當中要實現(xiàn)知識由輸入過程導(dǎo)向知識輸出過程實現(xiàn)學(xué)生“應(yīng)用型”創(chuàng)新思維和綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)即實驗教學(xué)成為改革的“頑疾”。

本文通過對貴州省普通本科高校進行了走訪，闡述了當前貴州省普通本科高校在向“應(yīng)用型”轉(zhuǎn)型當中實驗教學(xué)存在的諸如方法老套，教學(xué)模式陳舊，實驗教學(xué)僅僅形式“創(chuàng)新”，缺乏實際應(yīng)用性等問題。因此實驗教學(xué)模式創(chuàng)新改革迫在眉睫，時不我待。本研究結(jié)合貴州師范學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)創(chuàng)新模式改革的具體做法，初步提出了創(chuàng)新路徑和方法，重構(gòu)了新的實驗教學(xué)模式，切實提高了“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1本科教學(xué)實驗項目類型

高等院校實驗教學(xué)質(zhì)量的提升，是適應(yīng)新時期科學(xué)發(fā)展和社會進步的必然要求。按照教育部在2004年頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案（試行）》的指導(dǎo)意見，①根據(jù)實驗項目的難度層次及對學(xué)生能力導(dǎo)向的差異，可將目前普通高校的本科實驗教學(xué)劃分3類實驗項目，即基本型、綜合設(shè)計型和創(chuàng)新研究型。②在當前大批地方性院校著力于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的背景下，實驗教學(xué)項目更強調(diào)對本科生應(yīng)用實踐能力，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提升，除涉及理論知識的科學(xué)設(shè)計和安排外，還對學(xué)生認知結(jié)構(gòu)的形成起到基礎(chǔ)和導(dǎo)向作用。③尤其對于理、工、農(nóng)科類專業(yè)學(xué)生，高等教育課程教學(xué)的最終目的是使其成為具有研究設(shè)計能力，實驗取證/優(yōu)化能力和項目搭建/執(zhí)行能力的應(yīng)用型專門人才。④高校是國家高層次人才的搖籃，而實驗教學(xué)則是高等院校創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的有效載體。⑤然而，由于多年來高等教育重理論、輕實驗的傳統(tǒng)教學(xué)模式影響，很多高校的實驗課程設(shè)置和教學(xué)模式逐漸無法適應(yīng)新的人才培養(yǎng)形勢，尤其是在培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力和解決實際問題能力方面顯得捉襟見肘。這一問題的根源在于實驗體系結(jié)構(gòu)的僵化、實驗教學(xué)方法的因循守舊和教學(xué)手段的同質(zhì)化。最終反映為實驗項目類型的不合理配置。雄宏齊等（2008）根據(jù)教學(xué)實驗項目類型又將其分為基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、研究探索性實驗和創(chuàng)新性實驗5種類型。⑥本文將就這5種實驗項目類型進行淺析，旨在為貴州省普通本科高校實驗教學(xué)創(chuàng)新模式改革探索新的思路。

1.1 基礎(chǔ)性實驗

基礎(chǔ)性實驗指為重現(xiàn)或演示原理，熟練基本造作為目的的實驗類型，包括驗證性實驗，演示性實驗和規(guī)范操作學(xué)習(xí)，主要以既定方法、設(shè)備儀器和成熟實驗流程為基礎(chǔ)，旨在鞏固理論、培訓(xùn)學(xué)生的基本操作及基本觀察能力。這類實驗項目屬于專業(yè)“入門”教育的重要部分，但長期以來，對“基礎(chǔ)”的過度關(guān)注和許多高校的實驗條件限制，基礎(chǔ)性實驗層一度占到實驗總學(xué)時的2/3以上。為適應(yīng)新時期人才培養(yǎng)目標的發(fā)展和變化，對于基礎(chǔ)性實驗教學(xué)的改革深化已刻不容緩，楊俊堅指出（2008）基礎(chǔ)性實驗應(yīng)增加應(yīng)用性實驗項目；開設(shè)難度適中的綜合性、設(shè)計性實驗。⑦周權(quán)鎖等（2010）認為基礎(chǔ)性實驗的教育功能決定了其開設(shè)的必要性，但應(yīng)占據(jù)適當?shù)谋壤?，并以?chuàng)新理念來推動基礎(chǔ)性的發(fā)展。⑧

1.2 綜合性實驗

綜合性實驗強調(diào)實驗方法、手段及內(nèi)容的綜合運用，涉及系列相關(guān)課程的大量知識，重在培養(yǎng)學(xué)生的多元思維、體現(xiàn)實驗方法和科學(xué)設(shè)計的多樣性，達到學(xué)生認知能力及運用能力的同步培養(yǎng)。對提高學(xué)生分析與解決問題的能力，彌補驗證性實驗的不足有良好的效果。⑨相對于基礎(chǔ)性實驗，綜合性實驗的內(nèi)容和過程需要經(jīng)過任課教師的再設(shè)計和多元組合。通常要求學(xué)生運用多個知識原理闡釋實驗現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律，并以實驗報告或總結(jié)來反映學(xué)習(xí)效果。

1.3 設(shè)計性實驗

設(shè)計性實驗是通過教師的預(yù)先設(shè)計和指導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)一定的實驗?zāi)康暮鸵螅\用有關(guān)知識和技能。對實驗的儀器用具、方法、步驟在頭腦中進行構(gòu)思并付諸實施。⑩需要讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有條件和預(yù)設(shè)目標，選擇實驗方法、器材，規(guī)劃和設(shè)計實驗方案，自主完成并加以總結(jié)分析的實驗類型，能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。 有利于提高學(xué)生綜合解決問題的能力和創(chuàng)新能力，同時促進實驗室的建設(shè)。張暉等（2006）在設(shè)計性實驗的教學(xué)實踐中引入選題、查閱文獻、舉辦研討會、作開題報告等環(huán)節(jié)， 取得了預(yù)期的效果。

1.4 研究探索性實驗

作為現(xiàn)代高等教育課程建設(shè)的熱點之一，探索性實驗有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，強化其創(chuàng)新能力。 也是目前高等院校引導(dǎo)學(xué)生主動探索新知識，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的態(tài)度，提升動手能力，適應(yīng)現(xiàn)代高等教育的要求。 不僅是高等教育，目前探索性實驗也逐漸滲透并進入高中階段的教學(xué)。作為研究探索性實驗，實驗設(shè)計和整個過程并不以明確的目標和結(jié)果作為實驗考核的主要指標，而是更傾向于學(xué)生自主思考，踐行自行探索的過程。2015年全國物理高考命題委員在物理高考測試題中將“籃球落地”的物理學(xué)問題作為探索性問題讓學(xué)生進行分析。 華南理工大學(xué)土木工程專業(yè)對設(shè)立的“卓越全英班”的實驗教學(xué)中采用了研究性教學(xué)的方法，提出開放性的探索類實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和動手能力。

1.5 創(chuàng)新性實驗

創(chuàng)新性實驗是以學(xué)生為主體，以學(xué)生自主活動、主動探索為基礎(chǔ)的新型實驗教學(xué)過程。 通過更新實驗內(nèi)容、改進實驗方法、手段和教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生的主觀能動性與創(chuàng)造性思維能力。旨在培養(yǎng)學(xué)生作為主體的意識、強化其實踐和創(chuàng)新能力，完全由學(xué)生自主進行。創(chuàng)新性實驗的創(chuàng)新性體現(xiàn)在實驗是設(shè)計型、研究型的，實驗本身不以簡單重現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)規(guī)律為目的， 而在于設(shè)計新系統(tǒng)，研究新方法，并借此解決實際問題。創(chuàng)新性實驗計劃對提高學(xué)生對理論知識的認識、培養(yǎng)和完善其創(chuàng)新思維，增強專業(yè)技能，提升信心與韌性、鍛煉團隊合作與交流能力等有極其重要的作用。

在創(chuàng)新性實驗過程中，學(xué)生需要根據(jù)自己的方向和專業(yè)興趣自主完成實驗的設(shè)計、規(guī)劃和實施，掌握其中的基本規(guī)律。創(chuàng)新性實驗的任務(wù)是發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力，把握創(chuàng)新性思維的特性，在實踐的基礎(chǔ)上加強學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。

2貴州省普通本科高校實驗教學(xué)存在的問題

2.1 實驗教學(xué)方法老套，教學(xué)模式陳舊

目前，高等院校的實驗教學(xué)的變革正在國家教育改革的大背景下逐步深入，進入逐步探索，百花爭鳴的階段。本著實驗教學(xué)的實踐性和發(fā)展性原則，任何實驗教學(xué)模式的嘗試都是一種進步，但發(fā)展的過程中也存在一些問題。通過對貴州省普通高等院校的實驗教學(xué)現(xiàn)狀的初步調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，以基礎(chǔ)性實驗為例，目前仍存在以規(guī)范、標準、程序化為教學(xué)質(zhì)量標的評價標準，教學(xué)過程借助每套封閉功能單一的分組配套設(shè)備完成。學(xué)生參照教師講授使用儀器，但并不了解實驗儀器的原理和過程，動手思考的時間越來越少。這看起來是較為完美的選擇，但科技日新月異，方法、設(shè)備、甚至檢測手段都在不斷更新，基礎(chǔ)性實驗更多的應(yīng)該是注重學(xué)生理解能力和動手能力，“標準化”的教學(xué)流程并不適于學(xué)生自覺性和自發(fā)性的培養(yǎng)。部分教師在理解綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)時仍然存在著一定的偏差，認為所謂“綜合”就是“各樣都做一點”，隨之將一些設(shè)備可能交叉重復(fù)，但之間并無邏輯關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系的實驗項目作為綜合性實驗，導(dǎo)致的結(jié)果就是散亂的一批實驗被羅列堆砌。另有個別教師難以區(qū)分實驗的“設(shè)計性”和“功能性”，如在化學(xué)上將某些功能產(chǎn)物的常用分析流程作為“設(shè)計性實驗”讓學(xué)生操作，但忽視了學(xué)生在“設(shè)計”中的主體作用，也忽視了學(xué)生進入多設(shè)備開放性實驗室的效果管理。

2.2 實驗教學(xué)僅僅形式“創(chuàng)新”，缺乏實際應(yīng)用性

對于研究探索性試驗和創(chuàng)新性實驗，目前高校實驗教學(xué)還在探索和初步實踐階段，有不少不成熟的地方，但也有很多成功的范例可供借鑒。由于貴州省多數(shù)高校實驗課程設(shè)置的限制，很多實驗課程基本都自成體系相互之間缺乏溝通，不同課程間往往開設(shè)性質(zhì)和內(nèi)容雷同的實驗項目。對某些需要花時間的探索性實驗受限于課時，只“探”而不“索”，學(xué)生初聞端倪就匆匆結(jié)束，未能達到預(yù)期的效果。部分創(chuàng)新性實驗則存在注重單個實驗的改革與創(chuàng)新，缺乏對大課程的統(tǒng)一考量，很少出于實際生產(chǎn)的角度去考慮問題。部分創(chuàng)新性實驗過度注重“創(chuàng)新”的形式，求新求奇，設(shè)置一些學(xué)生在原理上尚不能理解掌握，只能跟著教師找“感覺”的實驗項目?！皠?chuàng)新”并非為求“新”而取“奇”，必須建立在“實用”和“實踐”的基礎(chǔ)上。

3 具體做法

3.1 創(chuàng)新目的

以本科教學(xué)工作合格評估為契機，突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點和規(guī)格，突出貴州師范學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)和生物資源專業(yè)的特色，秉承我校以“一切為了學(xué)生，為了學(xué)生的一切”的傳統(tǒng)和原則，著重服務(wù)學(xué)生，啟發(fā)學(xué)生、鍛煉學(xué)生的實驗?zāi)芰?，凝練出適宜于學(xué)生學(xué)習(xí)、實驗和創(chuàng)業(yè)的實驗教學(xué)模式，培養(yǎng)具有我校特色的生物科學(xué)及生物資源科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才。

3.2 重構(gòu)“四輪驅(qū)動”實驗內(nèi)容，實現(xiàn)“項目驅(qū)動”做中學(xué)

通過項目驅(qū)動，點燃學(xué)生創(chuàng)新思維，以“四輪驅(qū)動”即大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目驅(qū)動、學(xué)生自主科研項目驅(qū)動、學(xué)生參與教師科研項目驅(qū)動、學(xué)生畢業(yè)論文實驗項目驅(qū)動，全面培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。實驗內(nèi)容具體如下：

（1）大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。四年間共獲得并完成大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目國家級1項、省級4項、校級1項，利用本實驗基地（教學(xué)點）所突出的生物類應(yīng)用性和實用性人才培養(yǎng)目標，以微型創(chuàng)新、單點突破、重點開發(fā)的方式實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的訓(xùn)練。

（2）學(xué)生科研項目。四年間學(xué)生共獲得并完成學(xué)生科研項目校級11項、院級2項，通過學(xué)生自主科研項目的申報、立項及實施，有效驅(qū)動了學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合能力的培養(yǎng)。

（3）學(xué)生參與教師科研項目。四年間學(xué)生參與教師科研項目共計71項，這些應(yīng)用性科研課題是本實驗教學(xué)點新思路和新發(fā)展的源泉和基礎(chǔ)，也是學(xué)生實驗實訓(xùn)主要選題來源，目前已有297名學(xué)生參與教師科研，在參與過程中錘煉專業(yè)知識，完成實驗訓(xùn)練，在教師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)和實驗系統(tǒng)性的科學(xué)思想和科學(xué)方法，最終獲得應(yīng)用專業(yè)知識解決實際問題的能力。

（4）學(xué)生畢業(yè)論文實驗項目。畢業(yè)論文實驗項目是本教學(xué)點對于學(xué)生整理應(yīng)用專業(yè)知識解決實際問題最為系統(tǒng)和全面的培養(yǎng)過程。2015屆生物科學(xué)本科畢業(yè)生中有50名學(xué)生在本實驗基地（教學(xué)點）順利完成畢業(yè)論文，學(xué)生全部以良好以上成績通過畢業(yè)論文答辯。

3.3 構(gòu)建“一地四點”創(chuàng)新路徑，創(chuàng)新改革成果豐碩

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練實驗基地（教學(xué)點）從2011年開始建設(shè)至今，通過四年的建設(shè)明確了“一地四點”即植物資源開發(fā)實驗教學(xué)基地、微生物肥料-城市智能陽臺農(nóng)業(yè)綜合實驗教學(xué)點、微生物資源開發(fā)實驗教學(xué)點、動物標本應(yīng)用開發(fā)實驗教學(xué)點、植物花卉資源開發(fā)實驗教學(xué)點的實驗教學(xué)路徑。

實驗基地（教學(xué)點）自成立運行以來，實驗成果豐碩：一是共有近297名學(xué)生在基地（教學(xué)點）參加實驗創(chuàng)新活動，二是先后在指導(dǎo)老師指導(dǎo)和資助下開展了71個創(chuàng)新課題的科學(xué)研究；三是50名學(xué)生在基地完成了畢業(yè)論文；四是以學(xué)生為主要實驗執(zhí)行者的科研成果獲得43屆日內(nèi)瓦過發(fā)明展金獎1項；五是授權(quán)及申請國家發(fā)明專利及實用新型專利供13項；六是學(xué)生發(fā)表及參與發(fā)表的論文17篇；七是成功申請到了我校大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項目，進入大學(xué)生創(chuàng)業(yè)孵化園內(nèi)，開設(shè)了一家名為 “綠之源花軒”花店；八是獲得科研項目經(jīng)費324.4萬元。

4 結(jié)論

按照學(xué)?！耙恍蛢尚浴保磻?yīng)用型、地方性、師范性）的核心辦學(xué)定位，遵循高等教育辦學(xué)規(guī)律，以服務(wù)貴州經(jīng)濟社會發(fā)展需求、培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的應(yīng)用型人才作為自身歷史使命和辦學(xué)價值的追求目標，貴州師范學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)結(jié)合實際狀況，根據(jù)應(yīng)用型高等教育的基本特征，不斷重構(gòu)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，深入實踐，努力創(chuàng)新實驗教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)路徑：通過項目驅(qū)動，點燃學(xué)生創(chuàng)新思維，以“四輪驅(qū)動”即大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目驅(qū)動、學(xué)生自主科研項目驅(qū)動、學(xué)生參與教師科研項目驅(qū)動、學(xué)生畢業(yè)論文實驗項目驅(qū)動，豐富了內(nèi)容，全面培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力；同時，明確了“一地四點”（即植物資源開發(fā)實驗教學(xué)基地、微生物肥料-城市智能陽臺農(nóng)業(yè)綜合實驗教學(xué)點、微生物資源開發(fā)實驗教學(xué)點、動物標本應(yīng)用開發(fā)實驗教學(xué)點、植物花卉資源開發(fā)實驗教學(xué)點）的實驗教學(xué)路徑，創(chuàng)造條件使學(xué)生較早參加創(chuàng)新實驗活動，以此加強學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)，全面提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

總之，對于新建本科高校來說，應(yīng)用型人才培養(yǎng)道路崎嶇，但是是必經(jīng)之路，我們選擇了應(yīng)用型人才培養(yǎng)道路，必將按照辦學(xué)規(guī)律，不斷實驗，拓寬路徑，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

基金項目：貴州省2013年高等學(xué)校教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革招標項目“貴州省普通本科高校實驗教學(xué)內(nèi)容整合與創(chuàng)新研究”（黔教高發(fā)[2013]446號）項目；貴州師范學(xué)院教改項目“基于微型課題模擬過程的實驗課程教學(xué)研究”（[2015]4）和貴州師范學(xué)院教學(xué)質(zhì)量工程項目（2012162）資助

注釋

① 劉海君. 《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》對比分析[J]. 黑龍江教育：高教研究與評估版，2005（5）：6-7.

② 李慧清.圍繞學(xué)生的培養(yǎng)目標設(shè)計實驗項目[J].山西教育：教師教學(xué)，2009（7）：62-63.

③ 李慧清.應(yīng)用型本科教育中的實驗教學(xué)項目設(shè)計研究[J].長春師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2009.28（6）：110-112.

④ 吳勝舉，莫潤陽.以學(xué)習(xí)者為中心的大學(xué)物理實驗教學(xué)改革[J].物理，2013（9）：85-87.

⑤ 易紅.高校實驗教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2008.27（2）：1-4.

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