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草学本科实验教学模式

 论文栏目:实验室管理论文     更新时间:2018/2/13 15:14:39   

关键词:草学;本科教学;实验教学;教学模式;教学质量

摘要:草学是一门实践性很强的专业,鉴于草业、草牧业已作为大农业结构调整的重要内容,草学专业的实践教学应适应时代发展需求,培养符合我国农业改革所需的综合人才。文章力图找出实验教学中的不足,探讨和创新实验教学模式,增强实验教学质量,为草学专业实验教学改革提供参考。

加强草学学科建设,离不开高质量的草学专业教育。草学是研究草地农业系统的科学[5],也是一门实践性很强的专业。我国高等农林或综合院校草学专业实践教学已基本形成了由实验、课程实习和毕业论文等环节组成的实践教学体系[6]。实验教学作为本科专业教学的重要组成部分,在培养草学人才中发挥重要的作用。2015年,国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》,在高校“双一流”建设中,实验教学质量提升和教学模式改革势在必行。

1实验教学中存在的主要问题

1.1实验内容缺乏系统性,与其他实验内容存在重叠

实验课的内容根据理论课来设置,以巩固理论学习的内容。但是,由于实验学时的限制,实验课普遍选择几个主要的实验项目,导致各实验项目之间没有连贯性和系统性。柳小妮等[7]对甘肃农业大学草业学院课程设置与教学效果进行了调查问卷,结果普遍显示实验课程学时太少,学生对植物分类学、植物生理学和草地保护学等基础性、操作性强的课程都有较好的兴趣。同时在各实验课程之间还存在内容的重叠,这样使实验学时更为紧张。

1.2实验教学体系中验证性实验多、综合性实验少

实验教学体系中验证性实验偏多、综合性实验较少,验证性实验又多采用“家长包办式”教学方法,不利于学生思维能力、创新能力的培养[8]。验证性实验占比过重,不利于激发学生对实验的兴趣,也不利于激发学生的创新思维。另外,验证性实验更新较慢,容易导致实验内容陈旧。国外大学的实验课程与其国家的工业结合得比较好,实验课程根据内容和受众不同有所不同[9]。1.3实验考核方式有效性差实验考核一般包括:实验操作过程、实验结果、实验报告。实验课程的成绩一般由平时成绩和实验报告成绩综合计算。平时成绩的考核以出勤和实验操作过程来判定,实验报告往往很难区分出差异。甚至会有部分学生不亲自进行实验操作,直接书写实验报告,以一份完美的实验报告来替代所有的实验步骤,并取得“理想”的成绩。美国心理学家、教育家布鲁纳认为“认识是一个过程,而不是一种产品”,单纯以掌握知识和技巧为目的的教学,不可能给学生的发展带来较好的效果[10]。

1.4实验教学条件不足,实验教师缺乏培训

随着实验教学在本科教学中的重要性的增强,本专业现有的实验室面积、实验仪器的数量和实验经费都有所欠缺,实验教学条件急需改善。实验教师没有机会到一些重点大学进修和培训,没有机会参加国内的实验教学研讨会,无法与外界交流,学术技术落后;思想观念老化,技术僵化;跟不上国内高校的教学水平,不适应于高校教学改革发展的需要,也不适应于社会发展的需要。应不断完善实验教师的培训制度和培训机制,充分调动实验教师的工作积极性,从而促进实验教学水平的不断提高[11]。

2实验教学模式的探讨

2.1改进教学方式、方法

实验教学目标是通过实验教学让学生掌握和巩固理论课知识,并训练实验操作技能,学会试验数据的记录、整理、统计和分析,培养学生解决科学问题的能力。实验教学的方式和方法对于实验教学质量起到重要的作用。在教学过程中,教师如何去引导学生探求知识,是激发学生对知识的探究兴趣的关键所在[12]。因此,如何改进教学方式、方法,关键看是否能够充分地调动学生的学习兴趣。2.1.1经典实验项目“模式化”、实验材料“差异化”把经典的实验项目做成影像资料,应用学校的网络资源,将这些资料免费提供到校园网上,供学生实验课前预习,然后实验课上再让学生重复实验内容。有条件的可以更换实验材料,分成不同的实验小组,实验方法可以互相参考,以减少实验教师讲解时间,增强学生实验过程的交流和团队协作,同时有效防止实验报告的“相似化”问题,达到更好的教学效果。2.1.2实验内容“梯度化”、仪器使用“层次化”要求学生自主设计实验,教师负责指导实施,使实验内容贯穿该课程的主体框架,并形成实验内容的“梯度化”。仪器的使用尽量采用揭示原理的仪器设备,待年级升高逐渐使用高端精密仪器,形成仪器使用的“层次化”。例如,学生进行草坪学实验中,让学生自主设计方案,进行选种、搭配、混播,整个过程教师只是指导者,学生是实验的设计者和实施者,充分调动学生的积极性[8]。同时通过课程实习、大学生创新创业计划、大学生“挑战杯”等方式来补充和强化学生的创新能力培养,以满足有进一步研究兴趣的学生的需求。2.1.3实验手段和方法“丰富化”实验教学方式经历了传统实验、综合型实验、自主设计创新实验、虚拟实验,发展为今的慕课时代。学生在慕课学习、虚拟实验中进行必要的沟通和探讨,并和传统基础实验互相补充。慕课(massiveopenonlinecourse)是一种在线课程开发模式,支持大规模人群参与的网络教学过程。然而无论是传统教学方法,还是多媒体、慕课等现代教学方法,都是达到教师教学效果和调动学生积极性的辅助方法。实验教师现场指导也尤为重要。因此根据不同情况应结合多种方法进行实验教学,充分发挥不同教学方法和方式的优点。同时多采纳先进学校的教学资源和方法手段,提升实验教学质量。

2.2采用“3+1+N”的实验教学模式

在国际上有一些成功的教学模式,如麻省理工学院采用的创业式实践教学模式、剑桥大学采用的科研式实践教学模式、德国应用的科技大学应用企业式实践教学模式。我国近年来的“3+1”教学模式,即用3年时间完成课堂教学及相应实验等教学环节的学习,相对集中1年时间,深入到饲草料加工企业、各类养殖场,提高学生主动择业与就业能力[13]。笔者推荐采用“3+1+N”的教学模式。其中的“3+1”与上述中的模式一致,“N”是指教学内容的“整合化”、教学计划的“适宜化”、实验课程的“独立化”和“室内外结合化”、实验与实习的“关联化”、实验教师的“团队化”、实验室的“开放化”等模式运行的N个配套化。草学的实验受动植物生长周期限制,在教学计划调整中,可对实验学期和实验内容有重复的实验课程进行整合,如兰州大学在教学计划中将草原生态化学、土壤学和动物营养学的实验课安排在同一学期开设,将土壤学、草原生态化学和动物营养学的部分实验整合在一起,开设草原生态化学大实验[14]。打破实验课主要在实验室上的惯例,将实验课安排在实习农场上,并且大幅度增加综合性实验的比例。在国外大学中,实验课所占比例较大,实验教学是理论教学的有机组成部分。各院系增加开放实验室的数量,使学生可利用课余时间进行相关的实验内容,增强与不同专业学生间的交流,拓展知识面、增加团队合作和科学交流意识。在实验教学中,实验教师是组织和教授学生实验的最关键因素,学生的兴趣和创造性依赖于教师的启发和教导,对于综合性实验或实习应采用教师团队进行指导,这样学生遇到各类问题时,总有相关的专业领域的专家进行辅导,对于实验教学质量提升至关重要。

2.3重视实验课考核环节

实验课程在16学时以上时,设置为单独的一门课程,评分与相应的理论课程分开,单独考核、记录成绩。一般采取平时成绩占30%,实验报告占70%的模式。平时成绩由出勤、实验操作、分组考核来确定。实验报告由每组的实验结果和数据分析来确定,由于采用实验材料“差异化”模式,因此每组的实验数据均不相同,每组均有自己的数据来源,以此督促学生主动、认真地完成实验内容,而每组内的差异由数据分析来判断,包括数据的处理和专业分析。

3小结

文章根据我国实验教学特点和当前“双一流”大学建设任务,结合实践教学改革成果,提出了“3+1+N”教学模式。通过分析实验教学中的不足总结了一些教学方式、方法,如经典实验项目“模式化”、实验材料“差异化”、实验内容“梯度化”、仪器使用“层次化”、实验手段和方法“丰富化”等,以此增强学生的积极性、团队意识和综合能力,为培养综合型、素质型、创新型人才服务。

参考文献:

[1]任继周.草业科学研究方法[M].北京:中国农业出版社,1998.

[2]南志标,傅华,龙瑞军,等.以草业科学理论为指导构建先进的草业科学人才培养体系[J].高等理科教育,2009(2):124-127.

[3]王明君,崔国文.草学一级学科所面临的机遇与挑战[J].草原与草坪,2013,33(2):47-49.

[4]李亚娟,祁娟,曹文侠,等.草业科学专业土壤学课程教学改革与创新[J].内蒙古农业大学学报,2015,17(3):77-80.

[5]任继周,侯扶江.草业科学框架纲要[J].草业学报,2004,13(4):1-6.

[6]胡自治,师尚礼,孙吉雄,等.中国草业教育发展史:1.本科教育[J].草原与草坪,2010,30(1):74-83.

[7]柳小妮,刘珍,刘晓静.草业学院课程设置及教学效果调查分析[J].草原与草坪,2007,27(5):83-86.

[8]刘明秀,郭彦军,尹亚丽.草业科学专业实践教学的改革探索[J].黑龙江畜牧兽医,2011(05上):164-165.

[9]王云平.国外大学实验室管理及其对国内开放实验室的启示[J].实验技术与管理,2010,27(3):149-151.

[10]马志成,周志红.化学启发式教学模式研究与实验[J].武汉教育学院学报,2000,19(6):89-92.

[11]王明祖,陈平,石秀兰,等.草业科学专业实验教学改革的设想与实践[J].安徽农学通报,2008,14(11):209-210.

[12]方赛娟.观察蚯蚓的探究性教学案例[J].教学仪器与实验,2006,22(12):16-17.

[13]许新新,李长慧,张凯.新形势下西部地区草业科学专业饲料方向实践教学环节建设初探[J].草业与畜牧,2013(6):60-62.

[14]傅华,吴彩霞,肖金玉,等.草业科学专业“草原生态化学”实验课的教学改革与实践[J].高等理科教育,2008(5):117-119.

作者:李海贤 王明君 沈月 程丹丹 胡国富 崔国文 单位:东北农业大学 动物科学技术学院

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