摘 要 生物学是一门以实验为基础的自然学科，实践教学环节的实施成效是生物学专业教学质量的评判依据。为提升实践教学效果，培养学生创新意识和能力，本课题从实践内容更新与整合、实践平台建设与管理、实践环节设置与保障等方面探索了生物学人才培养中开放式、立体化实践教学体系的建设与优化。

关键词 实践教学 教学效果 立体 创新

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2018.10.035

Research and Practice of Open and Three-dimensional

Practical Teaching System of Biology

HUANG Qiubin， WANG Miao

（School of Life Sciences， Henan University， Kaifeng， Henan 475004）

Abstract Biology is a natural subject based on experiment. The effect of practice teaching is the basis of judging the teaching quality of biology specialty. In order to improve the effect of practical teaching and cultivate students" innovative consciousness and ability， this topic explores the construction and optimization of the open and three-dimensional practical teaching system in biology personnel training from the aspects of the renewal and integration of practical content， the construction and management of practical platform， and the setting and guarantee of practical links.

Keywords practice teaching； teaching effects； three-dimensional； innovation

党的十七大提出，提高自主创新能力，建设创新型国家，是国家发展战略的核心。习近平同志在十九大报告中指出，創新是引领发展的第一动力。相应，如何改革培养模式、培养创新型人才成为各大高校必须要解决的问题。生命科学是一门实践性很强的学科，实验教学是其教学体系中的重要一环，在提高学生创新能力、实践能力，帮助学生理解基础理论等方面有着不可替代的作用。

目前，生物学实践教学中生物学实验课程都与理论课程对应，教学过程注重教师在实验课中的主导作用，强调基本知识的传授而忽视了学生创新能力的培养。各门实验课程内容缺乏有机联系，同一实验课程，由于受实验时间的限制，也以增强感性认识的验证性实验为主，缺乏系统性实验和设计性实验，导致尽管学生做了很多实验，但对如何设计实验、准备实验、分析实验等了解甚微，不仅脱离了生产实际，而且不利于应用技术的掌握和实验技能的训练，更谈不上创新能力的培养。

本课题探索了创新人才培养中开放式、立体化实践教学体系的建设与优化。从实践平台建设与管理、实践内容更新与整合、实践环节设置与保障等方面对生物实践教学体系进行改革，探索和构建能切实提升教学效果的新教学模式，在筑牢学生的实验技术和专业基础的同时培养学生的创新精神和科学态度。

1 教学内容优化整合

在深入调研现有实践教学内容的基础上，进行系统的整理和归类。首先，进行“合并同类项”、“查漏补缺”和“推陈出新”，即，相似的实践内容合并，陈旧内容摒除，以往由于缺乏足够的平台保障和课时保障而未能开设的综合性、设计性、课题性实践环节进行重新规划设计。在进行深入梳理的情况下，对实践教学内容进行划分。整个教学实践体系的制定追求“扎实稳重、系统深入”的特点。

理论课程相应的教学内容以基础实验和课程特色实验为主，让学生具备扎实的实验技能、知识结构。通过对现有实验内容进行对比和梳理，我们发现多个基础性实验项目在生物学不同课程重复体现，虽然所用材料、实验目的有所差别，但实验技术大同小异。例如：“显微镜的使用”在普通生物学、动物学、微生物学课程中均有设置。我们将该实验内容进行合并，仅在普通生物学中设置，并且将原微生物学、动物学中的内容融合其中。通过以上梳理工作，各实验课程既独立又统一，整个基础实验体系精炼有序。其次，实验内容要科学安排，各实验项目既相对独立又层层递进。实验课程进行之初要强调实验教学的基础性，在此基础上我们有意将实验顺序进行调整，突出各项目之间的系统性和连续性。例如，我们微生物基础实验内容的开展顺序为：培养基制备、高压灭菌、微生物分离与纯化、革兰氏染色与细菌结构观察、显微计数等顺序，从宏观到微观次第展开，环环相扣，方便学生理论联系实验，更易于理解和掌握。

教学体系中综合性、设计性实验内容学院通过综合性大实验、系统科研训练、专业实习、专业竞赛、课题性实验的形式体现，该部分内容重在培养学生的综合科研素质和科研精神，并以“寓教于研”的人才培养模式为学生提供立体的创新环境。综合性设计性实验内容由课程综合、专业综合、课题设计三部分组成。课程综合为各门课程中设置的综合性实验，实验内容由课程组和系主任商定。专业综合结合各专业特色，设置综合性大实验，在学期末集中进行。课题性实验不限定实验内容，整个实验周期贯穿学生本科阶段，低年级时学生参与各个科研平台的轮转，主要学习各平台基本技术，后期根据学生兴趣选择一定的课题进行专项训练，并择优推荐参加各级专业竞赛。

2 教学体系的创新与设计

在优化整合实践教学内容的基础上，认真探索各实践教学环节之间的衔接与配置，制定科学合理的实践教学计划，构建和探索了系统化、循序渐进式的多层次实践教学体系。

目前我院实践教学体系是由“专业讲坛”—“科研训练”，“实验课程”——“实习见习”——“毕业论文”两条并行主线，这两条主线由五块实践性教学过程组成，其内容相互补充，既相对独立又完整统一。

“专业讲坛”——“科研训练”这条主线以尊重学生意愿为前提，是以学生为主体的自主实践平台，希望能够充分调动学生的能动性和创造性。专业讲坛开设“教授讲坛”、“专业科学进展”两门课，以引发学生专业兴趣为目的，培养学生科研意识，引导学生未来发展方向。科研训练为学生提供一个了解和提升专业技能的机会，学生通过在不同科研平台轮转并参与各科研平台的专题讲座、学术讨论和科研项目，使学生在文献查阅、实验设计、数据处理、文献综述、开题报告、项目申请报告撰写、学位论文和科技论文写作等方面得到较为系统的学习和体验，培养学生的科学意识和科研素养。

“实验课程”——“实习见习”——“毕业论文”这条主线为学生的必修实践环节。实践内容和进度安排由学院进修规划。实验课程是以专业知识验证和基础实验技能的锻炼为目的，实习见习是开展专业实践的系统体验，而毕业论文则是学生专业综合素质的一个“特训营”，教学内容层层推进，夯实学生专业技术基础，培养学生专业素养。

两条实践路线相互独立又互为补充，既充分体现专业的教学内容，又尊重了学生的个人意愿，既保证了专业素质的培养，又倡导了学生自主创新。

3 构建了开放式的培养平台

开放的实验平台是创新教学体系的实施的有力保障，实验室、科研平台、校外联合研究所等实践平台的有序开放和有效管理是创新实践教学体系高校运转的前提。

实验教学实验室供实验课程教学用，实验室必须保证实验教学工作的顺利开展，在其它空余时间，本科实验教学实验室也有条件地对本科生开放，专业实验室全天候对学生开放。学院拥有的国家重点实验室、教育部和河南省的重点实验室和工程中心、河南大学重点实验室以及学院基础实验中心等各级各类实验全部对本科生开放。学生可以在一二年级根据微生物课堂所学选取感兴趣的训练课堂进行更深入的拓展，或者参加不同课题组的研究工作，参与或自主开展科研训练。另外，我们鼓励学生将实验课以外的拓展课题进行深入挖掘，允许学生在高年级时将课题延续为毕业论文的研究内容。科研实验室接受大一大二的科研训练任务，接受大三大四的毕业论文实验任务，全天候对本科生开放。

另外，积极加强与科教协作、校企合作，利用中科院科研院所的优质的师资和科研资源，以及企业的实践实训基地，积极探索人才培养有效途径。学生在此进行学习和实践可以收获系统的科研体验，可以耳濡目染专业科研人员对学术问题兢兢业业、孜孜以求的探索精神。学院在加强与校外单位合作的同时将科研院所和企业中所推行的“课题式、导师制”实践教学模式在普通本科生培养中进行复制，促进人才培养和体系创新。

4 教学方法的改进

教学方法直接影响教学效果，教学方法的创新对于提升实验教学的效果具有重要意义。传统的实验教学重在灌输一大堆“标准化的操作”、学生学完之后，只是“知道了”很多东西，但对生命科学研究逻辑并没有领会与掌握。为了在实验教学中加深学生对生命科学研究内在逻辑的理解，我们在教学中采取启发式实验教学的方法，提高开放性实验教学的比重，摈弃按部就班的单纯性步骤重复。在吃透教学内容和目的前提下，设计开放性的实验环节和实验结果，在实验的每一步都设计多个选项，而不同的选项可能会出现不同的实验结果，然后再给学生讲解为什么不同的实验操作会出现不同的实验结果。这样在实验教学中强化师生互动，引导学生积极思考，启发引导学生进行讨论，从而提高学生的学习兴趣。

其次则是在教学过程中提高学生的主观能动性，在传统的教学实验模式中老师是主体，需要准备学生的实验材料和板书。为了增强学生的动手能力，采取让学生提前准备实验材料，课堂讲解部分实验原理，一方面可以增强学生责任感，培养学生严肃认真的科研态度，另一方面则是可以提高学生积极性，从而加深学生对实验内容的理解，减少做实验时的盲目性，极大提高教学效果。

5 教学手段的改善

实验教学效果的提升，还需要教师通过合适的媒介将知识传输给学生，现代信息技术的进步为实验教学手段的更新提供了便利。充分利用新媒体，让课堂“鲜活”起来对提升实验教学效果大有裨益。实验教学过程中我们注重综合使用幻灯、电视、录像、计算机等媒介来达到图文并茂的效果，提升教学水平。例如，在“显微镜观察细菌形态”实验中因为微生物个体较小，肉眼不能够看见，故其形态结构较为抽象，这样可以利用多媒体进行教学使学生视、听、做相结合起来，提高学生实验的成功率。另外，在进行“简单染色”实验过程中利用传统的实验教学来讲解会太抽象，影响教学效果，如果利用多媒体动画的形式阐述简单染色的步骤则会使学生易于理解掌握，从而能够提高教学效果。

6 教学考核方式的改变

现行的实验课程考核手段方式比较单一，多为平时成绩和期末成绩权重相加的方法进行。期末成绩为理论考试占比30%，平时成绩即实验报告占比70%。这种考核手段有比较大的弊端，因为实验报告成绩所占比例较大，会造成部分学生在书写实验报告时为了获得教师的高分青睐，从而胡编乱造“完美”数据，有的学生则是实验操作技能的旁观者，不做实验而去抄袭实验报告。这种情况一方面不能考察和肯定学生的能力，另一方面也不能监督、提高教师的工作及学生的学习效果，所以要对教学考核方式进行创新改革，建立对学生能力考核评价体系。教学考核方式改变后对学生成绩评定分为以下几个部分：理论考试（30%），实验操作技能考核（50%），实验报告及考勤（20%）。通过加大对实验操作技能的考核不仅督促学生熟悉实验内容和实验仪器，从而弥补了实验过程中的不足，同时也能反映教师教学效果，对教学效果的改进具有一定的作用。

其他实践环节的考核则加大学生考勤和导师评价在整个评分中的比重。实习、见习、科研訓练、毕业论文（下转第89页）（上接第81页）进行中，我们注重学生参与度的考核，由所在平台负责考勤，由课题导师负责评价实践效果，最终成绩按照考勤30%，导师评价70%权重相加的办法进行计算。

几年来，通过实践以上教学改革思路，不仅加强了学生的微生物学实验技能，而且使学生在实验中更深地理解基础理论，提高学生的综合能力与创新意识，极大地调动了学生的学习兴趣和学习积极性，有效提升了教学效果。

*通讯作者：王淼

基金项目：河南大学校级重点教学改革项目，教学改革项目编号为HDXJJG2015-27

参考文献

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