SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘要：《生物技术综合实验》是生物技术专业的核心课程，通过分析该课程传统教学模式存在的问题，并结合本学院实际教学过程对该课程进行了改革。结果证明以学生为主导的教学模式、开放性实验平台及多元化、全面的考核方式，激发了学生的主观能动性、培养了严谨、创新的科学素养，为未来从事科学研究或相关专业工作打下坚实的基础。
关键词：生物技术综合实验；教学模式；学生主体；开放性教学
本文引用格式：丁利等.《生物技术综合实验》开放性实验教学模式的探索[J].教育现代化，2019，6（72）：49-51.
新世纪的教育和改革，要求培养具有创新意识和创新能力的生物技术人才[1]。实验教学是高等学校教育教学工作的重要组成部分[2]，通过各种实验教学能够训练和培养大学生的思维创新能力、实践探索能力等，对于大学生个人的全面发展也具有重要的意义[3-5]。《生物技术综合实验》是生物技术专业的核心课程，也是培养学生实际操作能力和创新能力的最佳课程之一[6]，但传统的教学模式很大程度上制约了课程体系的发展，也限制了学生创新能力的培养。开放性实验教学是以学生为主体、引导和协助学生自主学习、调动学生的学习兴趣、培养学生创新思维能力为特色的教学模式，近年来已成为多所高校实验课程教学改革的热点[7]。本教研室多年来一直致力于《生物技术综合实验》开放性课程的改革与探索，现将该课程传统的教学模式存在的问题及开放性实验教学模式改革举措做一介绍。
一 传统生物技术综合实验教学模式存在的问题
从目前各大高校的生物技术综合实验的实验项目安排来看，基本是从构建重组质粒到鉴定目标蛋白，这种方式虽然能够与理论课教学有效衔接，但是也有一些弊端：首先，实验课内容在学科之间缺乏配合和关联性，学生不易融合各科知识和技术。对于学生实验技术训练的系统性有极大地限制；其次，不同课程的实验内容在技术、方法、手段上重复较高，即便是部分综合性的实验也不过是将多个验证性实验按次序连起来[8]，大部分实验只是又重复做了一次而已[9]；再者，实验内容以验证性、演示性实验为主，实验步骤、实验耗材和实验仪器设备都是老师提前准备好的，学生对照实验方法，利用现成的仪器设备和试剂即可完成实验。而且多数实验项目与当前科学问题联系较少，学生很难有自己发现问题、分析问题、解决问题等方面的锻炼[10]，以至于学生主动参与意识不强，制约了其自主学习能力和创新能力的培养；另外，实验室开放不够全面，教学资源如实验仪器、设备、师资、实验时间和空间等无法得到充分利用，导致学生的创造能力和学习热情得不到充分的发挥和展现，严重地影响和制约了人才的发展[8]。
鉴于以上问题，我们根据实验室现有资源和实验教学效果对“生物技术综合实验”进行了不断改革和探索，采用开放式的实验教学模式[11]，目的是激发学生的学习兴趣，调动其积极性和主动性，提高学生的综合能力。
二 以学生为主导的开放性实验教学
本校的“生物技术综合实验”开设于第7学期，授课对象为生物技术专业大四学生。该时期，同学们学习了绝大多数生物技术专业的主干课程，对各课程的实验技术相对较为熟练，且很多同学面临毕业论文设计、考研或工作等问题，对当前社会对实验技术的需求有高度清晰的认识，因而学习的积极性和学习兴趣较高。为让学生形成独立思考、解决问题的能力，提高实验操作技能，加强学生的团队协作能力，从而使该课程的学习与学生们的其他科技活动的开展能够更好地连接起来。同时还能使学生对本专业的就业和应用前景充满信心，激发学生的学习兴趣和热情，让学生对科学探索有初步的感性认知。本开放性实验教学模式，学生是实验教学的主体，从实验题目的确立、实验方案的制订、实验的实施等完全由学生主导，教师起启发、引导、监督和辅助的作用。
（一）学生自主选择实验题目
任课教师先向提出学生实验的总体目标和要求，但不提供具体的实验方法，只启发学生选题方向，让学生组成4人的实验兴趣小组，利用各种资源、查阅需要的学术文献等手段，并结合生物技术综合实验大纲中要求的知识和目标，小组自主选题，鼓励学生选择与课程内容相关的且感兴趣的研究题目。
同时本教研室充分利用我院现有的教学和科研资源，鼓励学生选择导师，从导师的科研项目或课题中选择自己感兴趣的方向。指导老师和任课教师加以引导和辅助，使科研课题与实验项目紧密相结合，让学生尽可能地自行完成实验[12]。学生在拟定适宜的实验方案并自行开展实验的过程中，如若遇到难题，既可以有导师与任课教师双重指导，也可与实验兴趣小组团队成员进行探讨，彼此之间互帮互助，在完成实验的过程中与实验伙伴携手共进[13]。
（二）学生自主进行实验方案及实验设计
合理、系统的实验设计对学生综合能力的培养是至关重要的，也是关系到能否顺利完成实验的关键。兴趣小组在选题结束后，通过查阅大量的资料和文献，自主进行实验方案的设计，自己探索，独立分析问题、解决问题。教师在学生进行实验方案设计过程中，主要的作用是引导学生对实验目的有明确的认识，对要探究的科学问题要把握准确；其次，要求学生结合实验室目前的实验设备对技术路线进行设计，撰写详细且完整的实验方案，对实验中可能存在的问题进行分析并提出有效的处理措施。学生设计的实验方案和仪器配制方案交任课教师审阅，提出必要的修改建议并在班级内展开讨论，根据其可行性评定分数[14]。整个过程，学生都自主地参与其中，是一个较完整的科学研究的过程，对于培养学生的科研能力有重要的推动作用。
（三）学生自主开展实验
学生讨论通过的实验方案，交由实验技术人员后，自行规整实验用具，配制实验所需试剂、药品等。期间如若学生出现错误或不足之处，老师及时指出并加以纠正。学生开展实验的过程中，教师要强调实验中的一些注意事项，规范学生对各类实验设备及仪器的使用方法，确保每个学生的实验基本功是达标的。在学生主导的实验进程中，教师从旁协助学生完成相关实验内容，对学生在实践教学过程中所遇到的疑难加以解答。教师的这种协助方式深入到实验的每个环节，对于实验中遇到的问题，教师加以引导，并与学生进行探讨，引导学生去发现问题，并进行相应的分析以找出解决问题的办法。如果遇到实验失败，则引导学生分析失败原因，使学生始终保持探索的科学精神，踏实认真地对待《生物技术综合实验》这门课程，让枯燥、单调的实验变得津津有味[15]。时刻提醒同学们在实验获得结果的同时，认真做好记录，并将原始实验数据、相关的实验图片等保存完好。实验结束后，兴趣小组共同探讨，对实验结果进行分析，并撰写实验报告。由此，同学们养成细心观察、周密思考的习惯，进而培养严谨的科学态度和求实的科学精神[16]。
在此过程中，学生们通过发挥主观能动性，掌握科学研究的全过程，解决问题的经验不断丰富，不断开阔思路，体会乐趣，实验技能得到大幅度提高，自身的科研素养和动手能力得到提升。学生为主、教师为辅的教学模式，对于培养具备独立分析、解决问题能力的创新型人才具有较好的推动作用[17]。
三 开放式实验平台
生物技术综合实验在我校为一门独立的课程，但仅有36学时，所开展的综合性和创新性实验很难和其他实验课程一样，多数是每个独立的实验项目3-4学时，而本课程在开展实验的时间上是机动的，各兴趣小组是根据自己的时间来开展的，故进出实验室的时间很难一致。而且每个兴趣小组选择的实验课题不同，对于试剂耗材和实验仪器的需求也会有差异[18]。故开放实验室平台是非常必要的，但这种情况下，实验室和学生的安全是第一位的。为确保开放实验室的有效利用，实验室需要完善各项的管理制度，以保证实验室设备和人员的安全，形成可持续的实验室开放运行机制[19-21]。
实验中坚持没有教师审核通过的设计方案不准进实验室，无预约严禁进入实验室的制度。实验教师根据各组提交的研究方案准备好仪器，在实验开展前做好设备调试和耗材试剂的采购工作。学生开展实验之前，需经仪器设备负责人进行专门的培训，考核过关后方可自主操作，并做好相应的登记工作。试剂和耗材由专门的实验技术人员统一管理，学生根据实验所需进行登记、领用，尤其是对于易制毒药品，学生使用时严格控制用量。同时适当错开每组开展实验的时间，使各组可以有条不紊、高效地进行实验。这种开放性的实验平台不仅加深了学生对实验的理解与吸收，还提高了动手操作能力，同时也将减轻实验教师的工作压力。
四 开放性实验教学模式下多元化、全面性的考核方式
我院该课程传统的考核方式只有平时和实验报告两项的成绩，这种考核方式无法体现学生的实践动手能力、发现问题和独立分析、解决问题能力以及创新能力等。采用开放性实验教学模式后考核指标也相应做了较大调整，主要表现为实验方案考核、实验操作考核、结果分析考核、实验报告考核。其中具体分配比例为：①实验方案25%：注重学生的创新、独立思考、分析和解决问题能力，根据实验选题是否合理、方案是否可行、汇报是否流畅等进行评价。②学生平时考勤10%：根据学生的出勤情况及实验态度进行评价。③实验操作30%：包括实践动手能力、实验方法和手段改进上的建议、实验过程中的解决问题能力、突发问题的应变能力等进行评价。④实验报告20%：以科研论文的形式撰写实验报告，根据实验内容的全面、客观、详细、逻辑、格式、分析等方面进行评价。⑤多媒体课件制作与讲解15%：课件的完整性和丰富程度、简洁美观性，汇报时的条理性和流畅度以及答辩情况等进行评价。实践证明，多元化和全面性的考核方式对于提高学生的积极性有极大的推动作用。
从近两年的教学效果来看，同学们在该课程结束后，能力普遍得到提高。多数同学反映从中学习到了很多实验技能，尤其是使三年来所学知识更加的连贯和系统，且其创新能力，独立思考、分析问题的能力有了较大的提高。同时也有部分实验选题和方案较好的小组，以此作为其毕业论文设计，部分同学在考研复试时也是思维活跃、有一定的见解，获得了导师的一致好评。
五 结束语
本校开放性生物技术综合实验教学是以学生为主导、教师为监督指导的教学模式。在实验准备、自主选题设计实验、实验讨论、实验实施、PPT的制作及答辩等过程中给予学生思考、选择、自学、尝试和失败的权利，使学生对实验内容、学科前沿有全面、深刻的认识，从而开阔学生的思路和视野，提高学生的实际操作能力、发现问题、分析和解决问题的能力，锻炼学生的组织协调、团队协作能力以及语言表达能力。借助开放性实验课程的开展和实施，学生的主观能动性得到了充分地发挥，对科学研究的兴趣有了较大的提高，同时也培养了学生严谨、端正、创新的科学素养，为未来踏入生物技术相关专业领域工作打下良好的基础。
参考文献
[1]卢春花，陆坚，姜伟，等.《生物技术综合实验》独立设课教学改革实践[J].实验科学与技术，2014，12(1):66-68+107.
[2]白广梅，王小逸.创新性实验教学的思考[J].实验技术与管理，2008(2):128-129+156.
[3]田秀梅，张立鹏，裴红彬，等.大学生科研创新实践能力培养的组织管理研究[J].河北师范大学学报(教育科学版)，2012，14(4):94-96.
[4]江学焕，梁玉红，黄海波，等.大学生工程实践能力培养中学科竞赛与教师科研结合的探索[J].实验技术与管理，2016，33(4):182-185.
[5]任燕萍，倪志勇，姚正培，等.《生物技术综合实验》实践教学课程体系的创新[J].教育教学论坛,2017(18):178-179.
[6]王艳，胡一鸿，金晨钟.农林院校生物技术综合大实验课程体系改革的初探[J].科技创新导报，2017，14(30):249+251.
[7]戴晓琴，开放性实验教学现状与探索[J].教育教学论坛，2019，(5):265-266.
[8]阎晓菲，童婷，代培红，等.《生物技术综合实验》教学体系改革及效果评价[J].广州化工，2013，41(21):147-148+158.
[9]薛绍礼，丁锐，屠培培，等.基于模拟生产实践的《生物技术综合实验》教学改革探索[J].科技创新导报，2018，15(17):200+202.
[10]毕群.生物化学与生物技术综合实验教学平台建设探索[J].实验技术与管理，2016，33(6):13-16.
[11]王晶妍，赵秀娟，巩东辉，等.生物技术综合实验教学改革的初步探索[J].科技视界，2013(35):57.
[12]刘锴栋，黎海利，魏伍川，等.地方师范院校生物科学专业生物综合大实验课程体系的探索[J].大庆师范学院学报，2016，36(3):91-93.
[13]杨静怡.开放性实验在实验教学中的作用、模式及评价方法[J].实验室科学，2017，20(1):136-139.
[14]陈鹏，武永军，张大鹏，等.生物技术综合大实验开设的实践与探索[J].安徽农业科学，2011，39(36):22874-22876.
[15]姜伟，韦珂.生物技术综合实验课教学和体会[J].科技资讯，2014(1)：171.
[16]田生礼，宋国丽，李辉，等.分子生物学实验教学模式的多样性探索[J].教育教学论坛，2011(15):221-222.
[17]徐波，戴晨霞，陈明辉，等.生物技术专业多学科综合实验教学改革研究[J]．大学教育，2017(6):1-3.
[18]陈笑霞，张雁，张碧鱼，等.“现代生物科学与技术综合实验”开放性实验管理[J].实验室科学，2017，20(4):197-198+203.
[19]李伟.从制造大国向制造强国转型[J].经济导刊,2016(05):17-19.
[20]杨会保，夏建全，王华丰，等.基于学生参与机制的实验室管理模式研究[J].教育教学论坛，2011(35):181-182.
[21]岑芳，林梅.教学实验室管理的实践与探索[J].中国现代教育装备，2010(9):119-120.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！ 文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jiaoyulunwen/28331.html
