基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的“n+1”微生物實驗教學模式構(gòu)建

王東勝 李琪 羅永平 張杰

摘要：本文以山西師范大學生命學院微生物實驗課程為依托，從創(chuàng)新型人才特征出發(fā)，通過優(yōu)化實驗教學體系，引入科研性、綜合性試驗教學內(nèi)容，嘗試構(gòu)建“n+1”微生物學實驗教學模式，以期提升生物類專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)效果。

關(guān)鍵詞：“n+1”；創(chuàng)新型人才；微生物學；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）24-0261-02

“創(chuàng)新型人才”是指能夠創(chuàng)造出創(chuàng)新性成果的個體或者具有創(chuàng)新潛力、將于未來創(chuàng)造出創(chuàng)新性成果的人才，這類個體大多呈現(xiàn)出知識結(jié)構(gòu)豐富、問題意識與鉆研精神強烈、心理素質(zhì)成熟穩(wěn)定等特征[1]。而“創(chuàng)新”的經(jīng)典經(jīng)濟學定義最早見于美籍奧地利政治經(jīng)濟學家Joseph Alois Schumpeter于1912年發(fā)表的《經(jīng)濟發(fā)展理論》中提出的“五種創(chuàng)新”理念，并闡明所有的創(chuàng)新活動都需要經(jīng)歷較為漫長的過程，絕大多數(shù)新事物的形成和成熟過程都是坎坷的。

一、“n+1”微生物實驗教學模式的構(gòu)建背景和目的

高等院校擔負著完善國家乃至世界創(chuàng)新體系、培養(yǎng)各類創(chuàng)新型人才的重要任務(wù)。在我國制定的“十三五”規(guī)劃中，已經(jīng)把“創(chuàng)新”列入未來發(fā)展的重要理念，強調(diào)要“實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”。黨的十九大報告也明確提出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，我國要實施創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展戰(zhàn)略?；诖吮尘?，高等院校必須慎重思考如何更高效、更有針對性地培養(yǎng)社會各領(lǐng)域緊缺的高質(zhì)量創(chuàng)新型人才，為國家“十三五”規(guī)劃各項目標的實現(xiàn)提供保障條件。

在高等院校，實驗教學是實踐教學環(huán)節(jié)必不可少的組成部分，在提高學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面起到其他任何教學形式無法比擬的作用，可以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，拓展學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識[2]。生命科學類的專業(yè)和學科實驗性都很強，包括微生物學。微生物學實驗是跟微生物學理論課相呼應(yīng)的基礎(chǔ)實驗課程，是生物類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。

傳統(tǒng)微生物學實驗教學包括教師講授、教師示范和學生實際操作三部分。雖然近年來隨著多元化的教學模式如啟發(fā)式教學、PBL等模式的引入，可以從一定程度上活躍課堂氣氛，但依然具有學生學習興趣不高、積極主動性不強等缺陷[3]。實驗課教學主要是在實驗室內(nèi)進行，以現(xiàn)場教學為主，受實驗時間限制，實驗資源不能得到高效利用，實驗技術(shù)方法與學科的發(fā)展脫節(jié)，實驗內(nèi)容也以簡單驗證性實驗為主，在一定程度上變成了培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的絆腳石。增加實驗教學比重、優(yōu)化實驗教學體系、提升實驗教學質(zhì)量已經(jīng)刻不容緩[4]。為此，計劃以山西師范大學生命學院微生物學相關(guān)實驗課程為依托，從創(chuàng)新型人才特征出發(fā)，嘗試構(gòu)建“n+1”微生物學實驗教學模式。其中，“n”表示幾個技能訓練實驗和基礎(chǔ)性實驗，“1”表示一個設(shè)計性、探索性試驗，課程側(cè)重點放在“1”上，“n”為“1”服務(wù)。該模式注重激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和批判思維，以期在學院范圍內(nèi)形成創(chuàng)新教育氛圍，建設(shè)創(chuàng)新教育文化，全面提升學生的創(chuàng)新試驗?zāi)芰5]，使學生在掌握基本實驗操作的基礎(chǔ)上，學會提出問題、分析問題、解決問題，最終將知識轉(zhuǎn)化為能力。同時推進微生物學實驗課程的改革，推進實踐教學的長期發(fā)展。

二、“n+1”微生物實驗教學模式簡介

微生物學是生物大類中非常重要的基礎(chǔ)學科。長期的教學實踐表明，本科微生物學實驗課程存在著許多缺陷，比如對實驗課的重視程度不夠，僅僅作為理論課的附屬物；實驗教學內(nèi)容主要是基礎(chǔ)實驗尤其是驗證性實驗，結(jié)合學科發(fā)展的應(yīng)用新技術(shù)手段的、科研化的創(chuàng)新性試驗內(nèi)容極少并且實施情況較差，不利于對學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[6]?；诖?，擬構(gòu)建本科生物類專業(yè)“n+1”微生物學實驗課程體系，其內(nèi)容功能結(jié)構(gòu)圖見圖1。

本科“n+1”微生物學實驗課程模式中，“n”是指多個基本技能訓練實驗和基礎(chǔ)實驗，“n”服務(wù)于“1”，主要是讓學生掌握微生物學的基本實驗操作和實驗方法，為“1”的順利開展和實施奠定基礎(chǔ)；“1”是指學生經(jīng)過“n”個基礎(chǔ)實驗訓練，獲得微生物學基本實驗操作技能后，在教師的引導(dǎo)下，獨立設(shè)計實施一個科研性創(chuàng)新試驗項目，包括題目的選擇、試驗方案的制定和可行性分析、具體實施和結(jié)果總結(jié)評估。

“n+1”教學模式最顯著的特點是“學生為主體、教師為輔助、創(chuàng)新性試驗項目為主線”，注重的是在完成“1”的過程中，對學生綜合素質(zhì)尤其是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而不是最后的研究結(jié)果。教師在教學中的角色由“演員”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)演”，把主體身份讓給學生，使學生在創(chuàng)新性項目設(shè)計和實施過程中完成理論與實踐的結(jié)合，品味項目完成過程中的苦于樂，在強化實踐操作技能的基礎(chǔ)上進一步升華所學理論知識。同時在教師的引導(dǎo)下，培養(yǎng)學生的團隊合作意識、創(chuàng)新思維能力和提出問題、分析問題、解決問題的能力。因此，“n+1”模式是一種以應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為首要任務(wù)的人才培養(yǎng)模式，在實驗教學中具有廣闊的應(yīng)用前景。

三、“n+1”微生物實驗教學模式的構(gòu)建與實施

實驗教學內(nèi)容的選擇是一個很重要的環(huán)節(jié)，基本技能訓練是其他實驗開展的基礎(chǔ)?；A(chǔ)性實驗要求教師通過全程指導(dǎo)，使學生掌握微生物學基本實驗技能，增強學生進行基本科研的動手能力。在實驗教學內(nèi)容的選擇上，也要改變以往零散化、獨立化的現(xiàn)象，我們擬對原有實驗教學體系進行整合優(yōu)化，重點突出各小實驗間的連貫性和整體性，使前一實驗為后一實驗提供基本技能支持或具體實驗材料，比如“顯微測微尺的使用及細菌大小測定”要用到染色技術(shù)的前期實驗“細菌簡單染色”訓練，菌種由前期實驗“培養(yǎng)基的配制和斜面制作”和“無菌操作技術(shù)”提供，從而體現(xiàn)出各獨立實驗的不可或缺性，為創(chuàng)新性試驗的開展實施打好基礎(chǔ)。

作為本模式的核心內(nèi)容——1個創(chuàng)新性試驗，要求學生通過閱讀文獻或在實際生產(chǎn)生活中發(fā)現(xiàn)問題、凝練問題、提出問題，并圍繞上述問題展開全面調(diào)查，然后設(shè)計解決該問題可用的方案方法等。大學生創(chuàng)新項目涵蓋了從提出問題到解決問題的完整過程，可以作為實現(xiàn)該創(chuàng)新的具體形式。因此，我們擬通過四個部分具體實施：項目申報、評審和立項、實施和管理、結(jié)題和驗收，其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于項目的申報過程，這一階段要求學生應(yīng)用所學知識進行充分調(diào)研和分析，準確把握所提問題的研究意義和具體實施方案的可行性，為后續(xù)研究工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)。

創(chuàng)新性試驗的實施要求學生組建團隊，每個班級40人左右，分成8個試驗團隊，每隊5人左右。團隊的組建要充分考慮學生的性別、性格、氣質(zhì)類型、學習成績和組織能力，盡可能保證每個團隊各方面能力的多樣化和團隊間的平衡性。每隊設(shè)負責人一名，協(xié)助教師組織團隊活動，分配具體任務(wù)，提交學習成果，并且對成員成績的分配提出建議。

四、“n+1”微生物實驗教學效果的評價

以能否提高學生獨立思考能力、綜合分析能力、創(chuàng)造性思維能力；能否提高學生自覺性和互動性，培養(yǎng)團隊合作精神；能否提高學生興趣和參與熱情，活躍課堂氣氛；是否愿意接受“n+1”教學法等問題為測評指標，設(shè)置調(diào)查問卷。通過問卷的形式對“n+1”教學效果進行學生測評，通過學生自身的體會和感受，評價該模式的可行性。

參考文獻：

[1]董曉芳，趙守國.高等院校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的改革思路[J].科學管理研究，2017，（1）：83-86.

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[3]倪志華，楊麗坤，等.互聯(lián)網(wǎng)+背景下的生物化學實驗改革初探[J].教育教學論壇，2016，（38）：86-87.

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[5]周學君，趙亮方.大學生創(chuàng)新性實驗計劃教育體系的探討[J].中國電力教育，2011，（1）：111-112.

[6]張四方，李好樣，等.高師本科“1+n”化學實驗教學體系探索與實踐[J].太原師范學院學報（社會科學版），2012，（2）：152-154.