王君,张兆英

(沧州师范学院生命科学学院,河北沧州 061000)

生物科学专业作为办学时间长,教学模式相对固定的老牌专业,是培养具备基本理论知识和较强实验技能的生物科学人才的专业。多年来各师范院校仍保持着传统的人才培养体系:以培养师范生基本技能为主体,专业技术为补充[1]。而随着就业形势的日趋严峻,要促进就业,实现师范类专业的可持续发展,优化人才培养模式,实现学生一专多能,将成为师范类专业今后发展的新方向。

生物科学专业是沧州师范学院第二批被教育部审批的本科专业,作为新建地方本科院校,由于起步晚,还存在实践教学体系不完善、不系统,科研力量相对薄弱等问题,因此实践教学模式的改革便成为当务之急。该研究以该校生命科学学院为例,在分析生物科学专业实践教学体系存在问题的基础上,从实验教学内容的更新和教学形式的改革等方面进行了研究和实践,构建了与理论教学体系相辅相成的实践教学体系,并取得了较好的效果。

1 沧州师范学院生物科学专业实践教学现状

1.1 实践教学形式单一

沧州师范学院为新升本科院校,实验教学在初级阶段受诸多因素的束缚,效果并不令人满意。主要表现在实验专业教师缺乏,传统的实践课程均依附于理论课教师兼任,开设的实验主要以验证性、演示性实验为主,比例高达80%~90%,而设计性和综合性实验比例偏低,教学内容单一、重复率高,过程简单;虽然在校领导的重视下,实践教学设施有所更新,但利用率低;另外学生多,分组大,难以对所学的各种实验方法和技术融会贯通,不利于培养学生的动手能力。

1.2 实践教学内容相互割裂

由于实验课程门数多,衔接性差,易造成不同课程之间的内容重复和遗漏,使人力、物力和财力造成浪费,学生掌握的知识点零散,实验技能难以融会贯通的综合运用,因此实践教学体系缺乏一定的层次性和系统性。

1.3 课外实践教学环节薄弱

作为新升本科院校,普遍存在课内实验比例偏大,过分重视验证书本知识和基本技能的训练[2],课外实践环节薄弱,社会实习与实践环节偏少,只有动植物野外实习、毕业实习、毕业论文等方面,实习内容单一,也不能满足全体学生参加,导致教学与科研、社会生产相脱节,学生“高分低能”现象严重,无法满足社会对应用型生物科学专业人才培养目标的需求。

1.4 毕业论文方面

毕业生毕业论文选题开题一般安排在第七学期进行,时间相对较晚;选题范围相对较窄,虽然能够满足每生一题,但真正原创性选题的比例较低,验证实验论文选题比例偏高。

2 沧州师范学院生物科学专业实践教学体系的改革

2.1 双实践教学体系基本框架的构建

为适应社会发展的需求,沧州师范学院升本后将人才培养目标转型为“应用型、复合型人才的培养”,因此必须加强实践教学环节,而生物科学作为师范类专业,无论是教师教育还是专业技能都离不开“重实践强能力”的专业特色,经过多年的实践与探索,强调宽口径专业教育和综合能力培养,通过教师教育与专业相结合,实践教学与科研、生产相结合,校内外基地应用相结合,构建了教师技能+专业技能的双实践教学体系。

2.1.1 专业基础课程实践教学体系

生物科学专业基础实验课程如无机及分析化学、动植物学、微生物学、细胞生物学、分子生物学实验等主要以验证性为主且少于18学时,通过实验课程整合,修订实验教学计划,加强训练学生的基本操作技能。如动植物学实验课主要进行生物显微观察、生物绘图、生物标本采集与制作训练;分子生物学实验课主要进行生物大分子分离、纯化和鉴定技术训练;微生物学实验课主要进行无菌操作和微生物分离鉴定技术训练,以培养学生的专业技能。

2.1.2 教师教育实践教学体系

教师教育实践教学体系主要为培养学生的教师技能,主要开设了口语、书法、教师礼仪、教师案例分析和现代教育技术等实训课程;为将培养模式多元化,积极拓展校外教育实习基地,争取集中实习;同时将优秀的中学校长和一线教师“请进来”参与教育实习环节的指导,让学生“走出去”进入当地中学进行实习,通过去沧州市第十四中学等各中学进行教育实习,从现场课堂观摩到经历参与教学,体验教育实践,锻炼和提高了生物科学师范生执教的基本技能。生命科学学院每年还举办 “展示技能风采,练就讲课本领”“三尺讲台不是梦”“生物绘图”等各种教学技能大赛,并组织学生参加全国师范院校师范生教学技能大赛,实现“学教”结合,使学生可一专多长。

2.2 综合能力实践教学体系

2.2.1 开设综合性实验

通过对实验教学体系进行改革和调整,将理论课所对应的18学时以上的实验课,与理论剥离,独立设课,甚至增加实验学时,对主干实验课程以综合性实验为主,重点培养学生的创新能力,充分体现“以学生为本”。如分子生物学实验依托先进的实验设备,增设目的DNA的PCR 扩增、DNA纯化、重组与鉴定等实验;植物学实验增设“植物内部解剖结构、功能与生态环境的适应性”等综合性实验,培养学生取材、制片、染色、观察及生物绘图等技术;对于动物生理学和植物生理学实验课程来说,通过学生观察和探讨动植物的活动规律和环境变化对它们的影响,要求学生带着问题查阅文献资料后设计实验,寻求解决问题的方法,从而提高学生在实践中洞察问题、自觉培养解决问题的综合能力。

2.2.2 开放设计性实验

传统的实验教学模式是封闭式的,学生只能在有限的时间内按规定的实验方法,由教师示范或辅导完成规定的内容,学生处于被动学习状态[3]。为改变这种状况,在 《沧州师院生命科学学院开放实验室管理办法》的保障机制下,我们将细胞生物学、植物学、动物学、微生物遗传学、植物组织培养学、生物化学和分子生物学实验室设为开放实验室。开放实验内容多样化,学生可自主科研,可参与教师科研,可充当教师小助手。对于低年级学生,开放基础性实验结果的验证,仪器设备训练使用等;对高年级的学生,开放一些探索性、设计性实验、小发明、小专利、小论文等,学生自己查阅文献,自主设计、自立课题、自主完成,同时教师给予必要指导。开放性实验室满足了不同学生的兴趣和特长,同时也最大限度地发挥了实验教学设备的利用率,每学期参与开放性实验的学生达到该专业学生人数的50%以上,此体系培养了学生的专业技能。

2.3 创新能力实践教学体系

一方面是科研训练:鼓励教师指导学生参与课题研究和为学生创造一切机会参加国家级、省级和校级的大学生创新创业比赛项目和各类生物学竞赛,实现“以学促训、以训促赛、以赛促能”[4],成效显着。该校生物学实验室经过长期的发展与建设,2015年成立河北省生物学实验教学示范中心,其中微生物和动物学实验室为校级重点实验室,设备先进,师资力量雄厚,是培养创新型人才的重要资源。另外加强建设生物科学专业人才培养实践基地,形成“学研”结合的创新实践教学体系,使学生把理论知识运用到科研中去,进一步强化学生创新实践能力的培养。

另一方面是专业技能训练:生物科学专业主要依托沧州名人植物园和该校的野生动物保护中心、生物日光温室和新建生物标本馆进行相关研究,建立校内校外实习实训基地,将各种实验技术进行整合,如野生动物救治、湿地鸟类环志、湿地生物多样性调查、动植物标本的制作与识别、花卉无土栽培技术、啤酒酿制技术等,形成“学训”结合的创新实践教学体系,综合训练学生的生物实践技能。

2.4 毕业论文环节

生物科学专业的毕业论文以往是在校内实验室完成,进行实验技术的基本训练;同时毕业实习与做毕业论文的时间往往冲突,学生经常顾此失彼[5]。因此通过调整毕业论文选题、开题时间,延长学生从事科研创新的时间,并安排部分学生去沧州市农科院、北京林科院等校外实习单位进行选题研究,完成毕业论文工作。同时学校和实习单位实行双导师制,一起确定毕业论文题目,共同指导监督完成各阶段任务。

3 实践教学体系的实施效果

3.1 体现学生主体地位,增强实践创新能力

实践教学体系的改革和实施,充分发挥了“以学生为本”的主体地位,激发了学生的科研兴趣,每学期都有很多学生利用课余时间进入各开放实验室,开展设计性研究或小发明创造等课外实践活动,并积极参加生物专业竞赛,如2014级学生郭臣臣和黄旭文发明的“梯形节水花盆”项目具有创新性和很强的实用性,获得国家实用新型专利,全面提高了学生的创新实践能力。

动植物野外实习也在以往识别、采集和标本制作的基础上,融入了生态条件、地理、环境影响等实习内容,做到实习与科研紧密结合。从2010年至今,学生通过实习共采集标本两千余份,补充和更新了学院的标本室和新建生物标本馆,并建立了标本电子档案,一些珍稀标本直接用于实验教学,促进了实验教学质量的提高。同时每年都在校内举办动植物野外实习标本展,参观师生达1万人次。

3.2 优化了实践教学体系,提高了人才培养质量

实践教学体系的改革和实施,取得了显着的教学效果,全方面培养了学生的科研能力及综合分析解决问题的能力,保障了学生在四年学习过程中能连续接受不同层次的实践锻炼,符合该校培养应用型人才的要求。近4年来我学院的考研录取率均在50%以上,一半以上学生考入国内重点大学,因学生实践操作能力强,多次受到相关高校的好评。该专业的毕业生广泛分布在教学、科研机构、企业事业单位和政府机关部门,他们用牢固的专业知识、较强的实践动手能力和良好的团队合作精神,受到各用人单位的一致好评。

4 结语

关于生物科学师范专业人才的培养,诸多高校仍保持着以师范生基本技能为主的教学模式,构建教师技能和专业技能并重的、适应地方院校专业发展特色的实践教学体系,才是探索生物科学师范专业发展的新途径。