论文部分内容阅读
【摘 要】 创新是人才的重要素质之一，教育的目的就是培养创新人才，本文探讨了如何围绕培养学生创新能力这一总目标，不断改革教学方法，借鉴其它高校实验教学模式，逐步建立起有自身特色的细胞生物学研究型实验教学模式。
【关键词】 细胞生物学；研究型实验教学；创新能力
【中图分类号】G642.5 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2013）4-00-01
1.引言
在深化高等教育改革中，培養学生综合素质和提高学生创新能力是一个根本性的指导思想。在高等学校培养创新人才的系统中，实验教学是一个重要环节。如何突破传统的实验教学模式，开展创新实验教学，使实验教学活动更具有直观性、实践性和创新性，发挥其在学生素质教育和培养学生创新能力方面的重要作用是一个十分值得积极探索的课题。[1]
2.传统教学模式改革的必要性
实验课教学的目的，一方面在于使学生加强理解有关的理论知识，让学生掌握实际操作技能，另一方面在于提高学生分析问题、解决问题的能力以及提高学生的综合素质和创新能力。然而，传统的实验教学还没有成为一个独立的系统，仅仅还是课本知识的验证，而且采取的方式基本上还是演示式、“填鸭式”教学模式，完全忽视了学生才是教学的主体；此外在传统实验教学中，实验教学内容的选择、实验材料的准备到实验试剂的配制都是由教师包办代替，学生成了机械的操作者，只是对实验指导书的重复[2]。这种教学模式不能充分提高学生的学习兴趣，很难培养出适应时代需求的创新人才。因此，要培养具有创新意识和创新能力的高素质人才，就必须更新教学观念，打破墨守成规的教学模式，从传统的以教师为中心的知识传授型过渡到知识传授与探索相结合，实现以学生为主体，以调动学生自主学习，激发学生求知欲和创造性为主要目标的教学方式的转变。
3.研究型实验教学模式的探索
3.1研究型实验教学模式
研究型实验教学注重实验教学中的研究性，故又称研究性实验教学，研究型实验教学不仅仅是搞几个设计性、研究性实验，而是体现在课程体系的研究、实验课程的规划、课程内容的编排和实验过程的改革等每个层面，要求授课教师通过对实验教学的研究，对实验课程内容、实验教学方法、实践性活动等进行研究性的科学设计，从而引导学生的研究性实验学习，激活学生对实验的学习和探究动机，培养学生的实验兴趣，从而增强学生对研究性实验学习的自觉性和积极性，达到培养学生独立研究的能力，提高学生的创新能力和综合素质[3]。
总之，研究型实验教学是以“研究”为主线，通过增强实验教学中的研究性，而重塑实验教学中的能力要求，尤其是“创新”能力的要求，并为深化实验教学体系与教学模式的改革而探路。[4]
3.2研究型实验教学模式在细胞生物学实验中的具体实践
为适应当前社会需求，培养具有创新能力的生物人才，近几年我院对细胞生物学实验课进行了研究型实验教学模式的探索，将“研究性”融入到实验的各个层面：
（1）对实验内容进行问题式的情景化处理，将“研究”引用到实验的每个层面
比如在“细胞膜通透性”这个实验中，让学生自己思考，这个实验的最佳材料是什么，为什么选用这种材料；在“Feulgen反应显示DNA”这个实验中，让学生自己思考这个实验中我们通过什么步骤来消除实验误差。
（2）强调实验方法的改进和创新，树立敢于质疑、敢于挑战的科学精神
例如“植物细胞骨架的光学显微镜观察”实验中，TritonX-100的浓度和处理时间是相当关键的，它直接影响到细胞骨架的清晰度。我们就要求学生改变TritonX-100的浓度和作用时间，在不同条件下完成制片实验，然后比较制片效果，并确定最佳制片条件。通过这个实验的学习，告诉学生不能迷信实验讲义和文献资料的实验方法，但可以参考这些方法进行预实验，确定最佳方法后，再在最佳实验条件下开展研究。
（3）严格用科学方法处理实验数据，培养诚信的人格品质
在每一次实验中都严格要求学生必须真实地记录实验结果，不能对原始数据做任何修改或人为的加工，对于显微镜观察的样本，要客观地加以描述，并选择最具代表性的图像或照片作为实验结果。对于测量获得的数据，尽可能重复一次，求得平均值，如果样本达到一定数量，则可以采用统计学方法对数据进行处理。
（4）尝试以论文形式书写实验报告，全程体验科学研究过程
特别是对于自主设计实验，要求学生自己查阅文献，设计实验，导师确认后，自己安排操作，最后按科研论文的书写方式提交实验报告，并说明实验的创新性[5]。
此外我们还让学生加入到授课老师的科研课题中来，把学生完全置身于科学研究的氛围，使学生的基本技能更加牢固，应用理论知识分析解决问题的能力更强，创新能力、协调能力都得到了训练和培养。
3.3研究型实验教学实践的效果
通过研究型实验的教学实践，我院在学生创新能力培养中取得了一定的成绩。学生的各方面能力明显提高，主要表现在以下几个方面[6]：
（1）资料查阅及知识运用能力
学生在研究型实验教学实践活动中，特别是自主设计性实验中，通过查阅学校图书馆数据库中提供的信息，获取相关的研究文献、研究成果以及实验方法，对相关资料进行归纳整理。
（2）实验研究的能力及分析能力
在整个实验教学实践活动过程中要求学生以严谨的科学态度进行各实验工作，同时充分发挥观察力、想象力，对实验中出现得各种现象、数据进行分析与评价，对实验结果进行整理、分析与归类。
（3）科研论文的撰写能力
学生实验完成后按科研论文的书写方式提交小论文，在论文中学生须认真分析实验数据和结果，说明实验的创新点，通过这种锻炼，学生撰写论文的能力明显提高。
（4）提高了学生的创新意识
在研究性实验教学模式探索过程中，我们除了让学生完成教师规定的基本实验后，还鼓励学生参与到教师的科研课题中来，学生也可以根据兴趣自拟题目，撰写申请书进行申请，写出创新点，让学生体验研究的全过程，提高了学生的创新意识。
（5）提高了学生的团队精神
我们在实验教学实践活动中一般都是分组进行，共同协作完成同一个实验，由此使学生在实验中不仅学到基本知识，而且也增加了学生的团队精神和协作能力，为他们进入社会打下了一定的基础。
4.结语
实验教学改革是实验教学工作的灵魂，如何发挥实验教学的作用，更好地为培养高素质人才服务，是一个非常重要的课题。研究型实验教学还有许多方面需要创新和改革，只有通过坚持不懈的努力和深入细致的工作，才能使研究型实验教学改革真正达到对学生综合素质和创新能力的提高。
参考文献
[1]皮建辉，向孙君，杨其人等.创新实验教学途径的探索与实践[J].实验科学与技术，2007，5（2）：63-65
[2]何炎明，王宏斌，戚康标等.以创新能力培养为核心实施开放式研究性实验教学[J].实验室研究与探索，2009（6）：201-203
[3]王金发，戚康标，何炎明.实行研究性实验教学培养学生的研究能力[J].中国大学教育，2005（4）：8-9
[4]王叶，马国宏，阎晓娜.研究实验教学探索实施开放式研究性实验教学[J].实验室研究与探索.2009（4）：101-102
[5]户业丽，程波，吕中，胡婧.设计创新型生物化学实验，培养学生创新能力[J].中国轻工教育2008（4）：56，73.
[6]黄泽元.自主创新实验的研究与实践[J].实验科学与技术，2008（5）：91-93.
【关键词】 细胞生物学；研究型实验教学；创新能力
【中图分类号】G642.5 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2013）4-00-01
1.引言
在深化高等教育改革中，培養学生综合素质和提高学生创新能力是一个根本性的指导思想。在高等学校培养创新人才的系统中，实验教学是一个重要环节。如何突破传统的实验教学模式，开展创新实验教学，使实验教学活动更具有直观性、实践性和创新性，发挥其在学生素质教育和培养学生创新能力方面的重要作用是一个十分值得积极探索的课题。[1]
2.传统教学模式改革的必要性
实验课教学的目的，一方面在于使学生加强理解有关的理论知识，让学生掌握实际操作技能，另一方面在于提高学生分析问题、解决问题的能力以及提高学生的综合素质和创新能力。然而，传统的实验教学还没有成为一个独立的系统，仅仅还是课本知识的验证，而且采取的方式基本上还是演示式、“填鸭式”教学模式，完全忽视了学生才是教学的主体；此外在传统实验教学中，实验教学内容的选择、实验材料的准备到实验试剂的配制都是由教师包办代替，学生成了机械的操作者，只是对实验指导书的重复[2]。这种教学模式不能充分提高学生的学习兴趣，很难培养出适应时代需求的创新人才。因此，要培养具有创新意识和创新能力的高素质人才，就必须更新教学观念，打破墨守成规的教学模式，从传统的以教师为中心的知识传授型过渡到知识传授与探索相结合，实现以学生为主体，以调动学生自主学习，激发学生求知欲和创造性为主要目标的教学方式的转变。
3.研究型实验教学模式的探索
3.1研究型实验教学模式
研究型实验教学注重实验教学中的研究性，故又称研究性实验教学，研究型实验教学不仅仅是搞几个设计性、研究性实验，而是体现在课程体系的研究、实验课程的规划、课程内容的编排和实验过程的改革等每个层面，要求授课教师通过对实验教学的研究，对实验课程内容、实验教学方法、实践性活动等进行研究性的科学设计，从而引导学生的研究性实验学习，激活学生对实验的学习和探究动机，培养学生的实验兴趣，从而增强学生对研究性实验学习的自觉性和积极性，达到培养学生独立研究的能力，提高学生的创新能力和综合素质[3]。
总之，研究型实验教学是以“研究”为主线，通过增强实验教学中的研究性，而重塑实验教学中的能力要求，尤其是“创新”能力的要求，并为深化实验教学体系与教学模式的改革而探路。[4]
3.2研究型实验教学模式在细胞生物学实验中的具体实践
为适应当前社会需求，培养具有创新能力的生物人才，近几年我院对细胞生物学实验课进行了研究型实验教学模式的探索，将“研究性”融入到实验的各个层面：
（1）对实验内容进行问题式的情景化处理，将“研究”引用到实验的每个层面
比如在“细胞膜通透性”这个实验中，让学生自己思考，这个实验的最佳材料是什么，为什么选用这种材料；在“Feulgen反应显示DNA”这个实验中，让学生自己思考这个实验中我们通过什么步骤来消除实验误差。
（2）强调实验方法的改进和创新，树立敢于质疑、敢于挑战的科学精神
例如“植物细胞骨架的光学显微镜观察”实验中，TritonX-100的浓度和处理时间是相当关键的，它直接影响到细胞骨架的清晰度。我们就要求学生改变TritonX-100的浓度和作用时间，在不同条件下完成制片实验，然后比较制片效果，并确定最佳制片条件。通过这个实验的学习，告诉学生不能迷信实验讲义和文献资料的实验方法，但可以参考这些方法进行预实验，确定最佳方法后，再在最佳实验条件下开展研究。
（3）严格用科学方法处理实验数据，培养诚信的人格品质
在每一次实验中都严格要求学生必须真实地记录实验结果，不能对原始数据做任何修改或人为的加工，对于显微镜观察的样本，要客观地加以描述，并选择最具代表性的图像或照片作为实验结果。对于测量获得的数据，尽可能重复一次，求得平均值，如果样本达到一定数量，则可以采用统计学方法对数据进行处理。
（4）尝试以论文形式书写实验报告，全程体验科学研究过程
特别是对于自主设计实验，要求学生自己查阅文献，设计实验，导师确认后，自己安排操作，最后按科研论文的书写方式提交实验报告，并说明实验的创新性[5]。
此外我们还让学生加入到授课老师的科研课题中来，把学生完全置身于科学研究的氛围，使学生的基本技能更加牢固，应用理论知识分析解决问题的能力更强，创新能力、协调能力都得到了训练和培养。
3.3研究型实验教学实践的效果
通过研究型实验的教学实践，我院在学生创新能力培养中取得了一定的成绩。学生的各方面能力明显提高，主要表现在以下几个方面[6]：
（1）资料查阅及知识运用能力
学生在研究型实验教学实践活动中，特别是自主设计性实验中，通过查阅学校图书馆数据库中提供的信息，获取相关的研究文献、研究成果以及实验方法，对相关资料进行归纳整理。
（2）实验研究的能力及分析能力
在整个实验教学实践活动过程中要求学生以严谨的科学态度进行各实验工作，同时充分发挥观察力、想象力，对实验中出现得各种现象、数据进行分析与评价，对实验结果进行整理、分析与归类。
（3）科研论文的撰写能力
学生实验完成后按科研论文的书写方式提交小论文，在论文中学生须认真分析实验数据和结果，说明实验的创新点，通过这种锻炼，学生撰写论文的能力明显提高。
（4）提高了学生的创新意识
在研究性实验教学模式探索过程中，我们除了让学生完成教师规定的基本实验后，还鼓励学生参与到教师的科研课题中来，学生也可以根据兴趣自拟题目，撰写申请书进行申请，写出创新点，让学生体验研究的全过程，提高了学生的创新意识。
（5）提高了学生的团队精神
我们在实验教学实践活动中一般都是分组进行，共同协作完成同一个实验，由此使学生在实验中不仅学到基本知识，而且也增加了学生的团队精神和协作能力，为他们进入社会打下了一定的基础。
4.结语
实验教学改革是实验教学工作的灵魂，如何发挥实验教学的作用，更好地为培养高素质人才服务，是一个非常重要的课题。研究型实验教学还有许多方面需要创新和改革，只有通过坚持不懈的努力和深入细致的工作，才能使研究型实验教学改革真正达到对学生综合素质和创新能力的提高。
参考文献
[1]皮建辉，向孙君，杨其人等.创新实验教学途径的探索与实践[J].实验科学与技术，2007，5（2）：63-65
[2]何炎明，王宏斌，戚康标等.以创新能力培养为核心实施开放式研究性实验教学[J].实验室研究与探索，2009（6）：201-203
[3]王金发，戚康标，何炎明.实行研究性实验教学培养学生的研究能力[J].中国大学教育，2005（4）：8-9
[4]王叶，马国宏，阎晓娜.研究实验教学探索实施开放式研究性实验教学[J].实验室研究与探索.2009（4）：101-102
[5]户业丽，程波，吕中，胡婧.设计创新型生物化学实验，培养学生创新能力[J].中国轻工教育2008（4）：56，73.
[6]黄泽元.自主创新实验的研究与实践[J].实验科学与技术，2008（5）：91-93.