生物科学专业创新性实践教学体系的构建

作者：刘雨芳，孙远东，肖璐

来源：《当代教育理论与实践》 2011年第1期

刘雨芳，孙远东，肖 璐

（湖南科技大学生命科学学院，湖南湘潭411201）

摘要：实践教学是贯穿在高等教育整个教学计划实施过程中的一个系统工程，涉及实验、实习、课程论文（设计）、毕业论文（设计）、公益劳动、社会实践和课外活动等内容，在促进学生将所学知识融会贯通、培养学生的创新思维和提高学生实践技能等方面都起着非常重要的作用，在整个教学质量提高过程中，处于重中之重的地位。本文重点论述了创新性生物科学专业实践教学体系构建的迫切性与原则并结合实际对其进行了初步构建与分析。

关键词：创新性；实践教学体系；生物科学

中图分类号：G521

文献标识码：A

文章编号：1674 - 5884( 2011) 01 - 0100 - 03

实践性是现代高等教育的重要特征，是现代经济和科技发展对高等教育的客观要求，实践教学以培养学生的理论联系实际能力、职业能力、综合素质、创新能力、发现问题和解决问题能力为目标，是贯穿在高等教育整个教学计划实施过程中的一个系统工程，涉及到实验、实习、课程论文（设计）、毕业论文（设计）、公益劳动、社会实践和课外活动等内容，无论在促进学生将所学知识融会贯通方面，还是在培养学生的创新思维和提高实践技能方面都起着非常重要的作用，在整个教学质量提高过程中，处于重中之重的地位。

生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生物现象和生命活动规律的一门实践性和应用性的学科，是农、林、牧、渔、医药卫生、环境保护、自然资源与能源及其他有关应用科学的基础，目前正向宏观与微观两个方向飞速发展。在微观方面，它日益向亚显微结构和分子水平方向深入；在宏观方面，它不断从生物资源和生态平衡的角度向人类敲响警钟。生物科学深入到社会发展的各个领域，与人类的生产、生活密不可分。特别是转基因技术、克隆技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程技术、资源与环境保护技术，正在深刻地改变人类农业、人口、食品、医疗卫生、能源和环境等状况。生命科学的迅速发展使21世纪成为生命科学的世纪，日本政府强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”，提出生物技术立国战略，世界各国无一例外地将生物科学和生物技术放在重要位置。因此，各行各业对生命科学专业技术人才的需求不断增加，同时，为迎接新技术的挑战，对相关人才质量也提出了较高的要求，为适应国际化市场需求，生物科学教育担负着培养高素质人才的重任。

一实践教学改革与创新的紧迫性与政策支撑

让知识外化为能力，内化为素质，均必须通过实践。近年来，我国高等教育从精英教育向大众化教育转化，规模快速发展，质量有了较大的提高，但还不能完全适应经济社会发展的需要，不少高校的专业设置和结构不尽合理，学生的实践能力和创新精神亟待加强，教师队伍整体素质亟待提高，人才培养模式、教学内容和方法需要进一步转变，客观上要求加快实践教学环节的改革与创新。教育部在2005年发出的《教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知》（教高[ 2005]8号）中就已提出：要推动高等学校加强学生实践能力和创

新能力的培养，加快实验教学改革和实验室建设，促进优质资源整合和共享，提升办学水平和教育质量，并且希望通过评审建立一批国家级实验教学示范中心，达到“树立以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念，建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系，建设满足现代实验教学需要的高素质实验教学队伍，建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境，建立现代化的高效运行的管理机制，全面提高实验教学水平。为高等学校实验教学提供示范经验，带动高等学校实验室的建设和发展”的目标。《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》教高[2007]1号明确指出：要大力加强实验、实践教学改革，推进高校实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新，拓宽学生的校外实践渠道，促进学生自主创新兴趣和能力的培养。《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》教高[ 2007]2号也明确提出：要大力加强实验、实习、实践和毕业设计（论文）等实践教学环节，特别要加强专业实习和毕业实习等重要环节。推进实验内容和实验模式改革和创新，培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力。这些文件精神为高等学校实践教学改革与创新提供了政策支撑和工作指导，同时也为实践教学改革与创新指明了方向。

二创新性生物科学专业实践教学体系构建的迫切性

社会的发展与时代的需求对生物科学专业学生的实践能力要求越来越高，各普通高校也非常重视对该专业学生实践能力与综合素质的培养，在专业培养方案中，实践教学在整个教学中占有非常大的课时比例，处于非常重要的地位。但与此同时，存在课程内容相对独立、课程结构体系不合理、教学模式单一落后、教学资源缺乏与教学资源浪费的矛盾比较突出、管理体制不科学等问题。能否成功解决这些问题，直接关系到该专业的学生的培养质量和就业出路。因此，构建创新性实践教学体系，打破传统教学模式，优化教学内容，整合教学资源，规范管理体制，是搞好生物科学专业教学改革的关键。

湖南科技大学是一所教学研究型大学，生物科学是一个师范教育类专业，近几年来资料统计显示，该专业学生毕业后主要有三个发展方向：约25% -35%的学生考上研究生，进一步升造，成为高校、科研院所的优秀生源；50%左右的学生走向中学，成为各普通中学的生物学教师，这一部分人在毕业后的2至4年内将有25%左右的学生会坚持考上研究生，继续学习升造；其余约15% - 25%走上与生物科学、生物技术、医药卫生、制药、农业、林业、渔业、畜牧业、环保等密切相关的企、事业单位岗位就业。因此生物科学专业的培养目标被确定为“培养学生掌握生物科学方面的基本理论、基本知识与基本实验技能，培养学生具有较好的科学素养、教学、科研能力，综合思维、灵活应变能力、独立学习和实践创新的能力”。随着生物科学技术的迅速发展，新的实验与研究方法不断产生，为使我校生物科学专业毕业生适应社会发展和经济建设需要，成为综合素质高、富有创新精神的生物科学技术人才，实践教学内容与方法需要不断改革与创新，创新性生物科学专业实践教学体系的构建十分迫切。

三创新性生物科学专业实践教学体系构建的原则

构建创新性生物科学专业实践教学体系应该坚持以下原则：

专业性原则：实践教学是高校教学工作的重要组成部分，是培养学生专业实践能力和创新能力的重要环节，是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径，实验教学课程与内容具有明显的专业特色，它赋予了实践教学体系鲜明的专业学科特点。因此，符合与满足专业培养目标要求是构建创新性实践教学体系必须遵循的根本原则。

实践性原则：实践教学有别于理论知识的课堂传授，就在于这种教学形式能给予学生充分实践的机会与条件，能给予学生充分想象、创新的空间，允许学生对在课堂中学到的理论知识进行验证与综合分析，培养他们辨别真假、发现问题、分析问题与解决问题的能力，使学生在

实践的过程中逐步培养起以研究的眼光去观察事物，并逐步形成创新意识与创新思维，将知识外化为能力，内化为素质。因此，实践性是构建创新性实践教学体系的基础原则。

系统性与前瞻性原则：生物科学研究方法与手段发展非常迅速，技术更新很快，研究领域越来越广泛，研究内容越来越丰富，越来越深入，象生物信息学、生物芯片技术等与生物科学相互渗透产生的交叉学科越来越多，因此，在构建创新性实践教学体系时，既要考虑其实践教学的系统性与可操作性，有系统的实验项目内容框架与课程内容体系，又要考虑学科前沿与发展趋势，富有弹性与发展空间，并及时更新教学内容、将新知识、新技术方法充实到实践教学内容中，为学生提供符合时代要求与社会经济发展需要的实践教学课程体系与实践内容。

资源整合优化与共享原则：在以往的实验课程设置里，各门实验课程均为单独设课，各成一体，课时少与实验课程内容部分重复的现象在专业基础实践课中普遍存在，如动物学中的绿眼虫实验与植物学中的裸藻观察、微生物学中的霉菌观察与植物学中的菌类植物实验、动物学中基本组织的观察与人体解剖学中组织实验内容基本一致，在动物学实验、植物学实验、微生物学实验与遗传学实验等实践课程中均有关于显微镜使用的实验内容等，遗传学与生理学、生物化学与分子生物学等部分实验内容也有相同的现象。这样造成人力、设备、场地的极大浪费，一方面学生使用的仪器设备台套数不够，实验管理人员工作繁杂，人手不够，另一方面普遍存在仪器设备利用率不高；不同的实验管理员在做着相同的重复准备工作，对仪器设备疏于管理或管理不到位，缩短仪器设备的使用寿命。因此，科学合理的实践教学体系应充分考虑优化、整合资源，使有限教学资源发挥最大效能。对整个实践教学内容进行全盘疏理，打破课程界限，对散布于各实验课程中的相同内容进行归类合并，实现资源共享。

循序渐进的原则：对实践教学内容的编排应科学合理。学科通用性强、最基础实验技能与操作技术，如熟练掌握各类型显微镜的使用、显微玻片标本制作技术、组织切片实验技术等基础性实践环节课程教学应安排在第一、二学年完成较为合适，各类专业实践课程、专业实习与课程设计安排在第二、三学年完成较为合适，而毕业论文、毕业实习等综合性、研究性较强的实践教学环节应安排在第四学年。遵循学习规律与知识能力增长的循序渐进性，科学合理地安排好各个实践环节，是培养提高学生实践能力的重要保障。

创新性原则：创新是人们在各种实践活动中，充分利用自己的聪明才智，发现新事物，研究新问题，解决新矛盾，产生新方法、新思想或新产品，以满足人类社会物质生产与精神生活的需要，从而推动社会发展的活动过程。创新活动具有“突破性、开发性、改进性”的特点。生物科学区别于其他自然科学的最大特点在于他的独具魅力的生命属性，如遗传性、运动性、生长性、进化性、突变性、应激性、自我修复性等均是生命的特征。创新性生物科学专业实践教学体系在内容、层次、技术方法的选择与编排上，既要满足让学生了解并遵循一般的生命活动规律与生命本质特征，即生命科学的共性的需要，同时也要让学生能充分发挥主观能动性，激发他们探索生命科学个性特征的热情，留给他们产生创新思维的空间与时间，提供他们完成创新设计的支撑，培养他们发现问题、分析问题与解决问题的能力，培养他们创新思维的习惯与方法。

四 创新性生物科学专业实践教学体系模块及实施

创新性生物科学专业实践教学体系由公共基础实践课程模块、专业基础实践课程模块、专业实践课程模块、社会实践课程模块、职业能力实践课程模块、开放自选实践项目模块与综合实践课程模块组成，各课程模块的实施场所、内容、三性实验比例、课时数与开课年级如表1所示。

五创新性生物科学专业实践教学体系的特点

创新性生物科学专业实践教学体系的创新性特点主要体现在“职业能力实践课程”、“开放自选实践项目”与“综合实践课程”模块内容的编排与设置，以及对各模块三性实验比例的约定。

生物科学作为教师教育专业，在职业能力实践课程中开设“微格训练实训课”、“三字一话实训课程”、“讲课比赛”、“课件多媒体制作技术课程”等与教师职业能力培养密切相关的实验课程，除微格训练实验室外，专门配设教师技能实验室、配备电脑、投影、录像机、放映机等设备供演练。开放自选实践课程模块，尽量满足学生研究兴趣，或在导师引导下开展创新性实验项目的设计与研究，扩展学生的知识视野，培养学生的自主创新与项目设计能力。校内生物园被评为湖南省普通高校优秀实习基地，为生物科学专业学生完成创新实验提供了支撑。大围山国家级自然保护区（国家级森林公园）、南岳衡山国家级自然保护区、东安舜皇山国家级森林公园、桃源洞国家级自然保护区成为生物科学专业学生野外专业实习的基地，这些校外基地自然资源丰富，设施条件较好，能满足生物科学专业学生野外实习实践的需要，给学生接触自然、了解自然、发现自然中的科学问题并寻找解决方案提供了理想的学习实践场所。湖南省重点中学——东山学校是我校生物科学专业在湖南省的优秀教学实习基地，为培养学生的教师教学技能提供了有力的支撑与保障。

在这个体系构架中，各类别的三性实验比例见表2。验证性实验比例均未超过25%，综合性、设计性与创新性实验比例均不低于75%，完全符合并高于国家相关检查标准。

在创新性实践教学体系中，综合性、设计性与创新性实验占非常高的比例，有利于专业人才的实验实践与综合能力的培养。

参考文献：

[1]刘清华，刘永利．论地方高校理工科学生实践能力的培养[J]。教育与职业，2010(3)：152 -153．

[2]刘建军．新阶段下农机化专业实践教学体系的探索[J]．长春理工大学学报（高教版），2010，5(1)：153 -154．

[3]刘忠和，高新，姜元生．强化实践环节，培养一线创新人才[J]．中国高等教育，2008(2)：36 -37．

（责任编校龙四清）