21世纪, 科技、经济发展速度空前加快, 新世纪对高等教育人才的培养提出了新的要求。新技术、新产品的开发应用需要大批高素质、高技能、具有创新能力的人才[1]。知识创新和技术创新的竞争, 从根本上说就是创新型人才的竞争。《中华人民共和国高等教育法》明确规定:“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级人才, 发展科学技术文化, 促进社会主义现代化建设。”因此, 在大学生实验教学过程中, 要实现培养大学生的创新精神和实践能力的目标, 就要在重视传授知识, 增加大学生对专业知识的记忆和积累, 培养大学生具有坚实的基础知识、宽厚的基本理论的同时;更应重视大学生的基本技能、创新思维和创新能力的培养。因此, 在高等教育中使实验教学适应社会经济发展要求, 加强学生创新能力的培养, 已成为当前我国教育教学改革的重要问题[2]。
1 综合性实验、实习教学在微生物工程类实验教学中的应用
高校传统的实验教学单纯以验证为主, 以巩固、加强理论知识为目的, 在学生观察、分析、解决问题和创新能力的培养上不够[3]。如何利用实验教学强化大学生的创新意识、培养创新精神、提高实践创新能力, 这是首先要面对的问题。实践表明, 传统的“传道、授业、解惑”的教学模式是不可能实现这一目标的, 在传统的微生物工程类专业理论课的教学过程中, 往往是各门课程各自为战, 只强调本门课程的系统性和完整性, 忽视与其它课程间的联系以及对以前所学知识的广泛使用;对学生来说, 每门课程就是一个信息孤岛, 学了一大堆理论、方法, 却不知道它们之间的有机联系和综合使用。因此, 必须从实验课的教学内容、教学方式上进行改革。
微生物工程类专业的综合性实验、实习教学思想, 是将分成几门课程进行讲授的教学内容, 通过综合性的实验、实习将其有机地联系起来, 从而达到教学目的。克服了教师教学过程中完全依赖于一本教材、学生学习过程中将一门课看作一个信息孤岛的现象, 能够让学生在学习过程中将所学各门课程的内容有机地联系起来, 从而实现对所学基本理论、基本知识的综合运用, 激发学生的想象力和创造力。
1.1 综合性实验、实习设计的基础
《微生物工程》是一门将《微生物学》的基本理论和研究、分析方法应用于发酵工程的一门课程, 具有很强的实用性。《微生物工程》要求学生很好地掌握了《微生物学》、《分子生物学》、《生物化学》、《遗传学》等基础理论课程的内容, 然后应用于具体的实践, 如进行微生物发酵所需菌种的选育与改良、菌种的发酵及其调控、发酵产物的分离纯化等。为了进一步提高学生的创新实践能力, 在学习上述基本理论课的基础上, 还要学习和掌握其他的专业理论课程如《工业微生物育种学》、《药物化学》、《生物技术制药》、《药物分析》、《仪器分析》等方面的内容。所以, 在设计综合性实验、实习时, 需要将这些课程都考虑在内, 这样, 《微生物工程》的综合性实验、实习的教学内容就不再是一门独立课程的内容, 而是与其他基础理论课、专业理论课相联系的有机整体。
1.2 综合性实验、实习的内容设计
在考虑了上述相关课程的基础上, 根据《微生物工程》课程的特点, 可以考虑按照微生物发酵所需菌种的选育与改良、菌种发酵条件的探索、菌种大规模发酵及调控、发酵产物的分离纯化等内容设计成不同的实验环节, 每一个实验环节都要考虑已学过的相关理论知识及其在《微生物工程》中的应用, 即做到理论与实践相结合。
1.3 综合性实验、实习设计的优点
在教学上摆脱了割裂基础课、专业理论课和专业课之间联系的“阶段式”课程安排模式, 按照综合性实验、实习内容的要求对教学内容进行整合、重组, 构建服务于实践应用的内容体系。
综合性实验、实习改变了原来教学内容上线性结构的特点, 将教学内容的线性结构变为非线性结构, 让各门课程之间的联系更清晰、明确, 避免了课程信息孤岛现象的出现。
综合性实验、实习的教学过程可实现学生对所学知识的回忆、联想和使用, 引导学生利用所学的基本知识和专业理论去学习和探索专业技能, 从而提高学生对所学知识的综合运用能力、逻辑思维能力和创新能力。
综合性实验、实习设计, 使学生将所学内容与自己的专业实践联系起来, 提高了他们对实践的观察、分析能力, 更有助于培养高级应用型人才。
综合性实验、实习设计为教师和学生提供了一个综合利用知识的平台, 教师和学生可以在该平台上进行互动, 为创造性地开展教学活动提供条件。
2 综合性实验、实习设计教学思想的运行机制探讨
对专业课使用综合性实验、实习设计的目的是为了激发学生的创造性思维, 培养学生的创新精神和实践能力。因此, 要求对综合性实验、实习设计的内容进行改革的同时, 还要配合正确的教学方法和模式, 双管齐下, 实现高等教育的教学目标。
2.1 综合性实验、实习设计部分的教学
在专业课的教学过程中, 综合性实验、实习设计的教学是培养和锻炼学生创新思维与创新能力的主渠道, 在教学过程中应注意以下几点, 实现对学生的创新思想和实践能力的培养。
2.1.1 发挥学生的主体作用, 构建培养学生创新精神和实践能力的平台
传统的“传道、授业、解惑”的教学过程, 强调向学生灌输教学知识和内容, 对学生来说是一个被动接受的过程, 在一定程度上抑制了学生在学习过程中思考的主动性。综合性实验、实习的教学过程, 通过启发与诱导等方式让学生将所学的理论知识运用于实践, 将教学过程转变为学生在实践中主动地探究获取知识的过程, 也是训练学生养成良好思维品质和行为习惯的过程。
2.1.2 注重对知识的综合运用, 加强各门课程间的联系
教学的目的不是为了让学生对已有概念、原理单纯地记忆, 而是要引导学生对概念、原理进行深入地研究, 让学生提出问题并思考, 弄清它们之间的内在联系, 并加以理解和应用。这个过程不仅实现了学生对概念、原理等基本知识的掌握, 而且让他们的逻辑思维能力得到了训练。在随后的实验与实习操作过程中可以对自己的设计进行检验。例如, 在《微生物工程》的综合性实验、实习设计中, 在研究发酵条件时, 鼓励学生大胆地想象, 从菌种的来源、同属近缘菌种的特性和培养特性、所需发酵产物的类别、发酵产物与发酵条件的关系等多方面来研究与思考菌种的发酵条件, 弄清他们的内在联系, 并运用相关的理论和概念把他们解释清楚。通过这种方式, 既提高了学生的学习兴趣, 又培养了学生运用理论知识解决实际问题的能力。
2.2 自主性实验设计的教学
课堂理论教学的主要目的是为了让学生掌握本学科的基本原理和基本方法, 而自主实验设计则是为了训练学生在自主设计实验的过程中将理论与实践相结合, 培养学生对所学知识的综合运用能力、创新能力和必要的专业技能, 从而使学生具有适应社会需求的职业能力, 或进一步深造的学习能力和研究能力。自主实验设计模拟了一个实践环境, 让学生成为实验、实习的主角, 在这个过程中, 学生的想象力和创新能力得到了训练、综合运用理论知识的能力得到了提高。在本轮教学过程中, 教师成为课堂的组织者, 通过充分发挥学生的主导地位, 全方位地调动学生的参与积极性与参与程度, 让学生对问题进行独立、充分地思考和分析, 达到了培养学生创新精神、开发创造性思维的目标。
3 综合性实验、实习设计的要求
综合性实验、实习设计的教学内容具有很强的综合性和随机性, 要注意以下问题, 才能真正发挥其优势。
3.1 综合性实验、实习设计的内容
综合性实验、实习设计的内容要坚持综合性、可操作性与开放性。综合性实验、实习设计的教学思想和教学模式要求教学内容始终处于调整之中, 内容安排上要有随机性, 及时向学生补充和介绍本学科、专业的前沿知识, 以适应市场对人才的需求。另外, 不同专业学习的重点不同, 综合性实验、实习设计的内容要与各专业的不同要求相适应, 在内容设计上应满足专业的特性化要求和学生个性化发展的要求。
3.2 要注重教师队伍的“团队化”
综合性实验、实习中包含有不同课程的内容, 而这些课程是由不同的教师、在不同的时段来承担完成的, 所以, 传统的各门课程互不相通的教学方式难以完成综合性实验、实习的教学任务, 不能达到理想的教学效果;因此, 必须建立团队式的教师队伍, 成员之间互通信息、互相交流, 教学内容相互补充。
3.3 综合性实验、实习设计对任课教师提出了更高的要求
综合性实验、实习中涉及到某些课程的具体内容, 尽管学生已经学过, 但他们不一定能够完全理解和及时回忆起来, 有些内容还需要任课教师重新给予辅助讲解。所以, 综合性实验、实习设计对任课的专业教师提出了更高的要求, 同时, 可以促使任课教师不断地学习和补充相关的知识。
摘要：培养具有创新精神和实践能力的高级专门型人才是高校教育的主要目标。为了实现这一目标, 重要的一环是改革传统的实验教学模式, 进行综合性实验、实习教学。综合性实验、实习教学在内容上结合了专业特色和课程特色及相关知识的有机联系, 在教学中注意与创新能力的培养相结合, 并建立可操作的运行机制, 进一步加深学生对专业知识的理解和综合运用所学知识的能力, 从而提高其创新能力和就业竞争力。
关键词：创新精神,实践能力,综合性实验,实习教学
参考文献
[1] 马德秀.寻找人才培养模式突破, 致力培养创新人才[J].中国高等教育, 2006, 350 (11) :19～21.
[2] 陈刚.面向自主创新的高等教育人才培养观[J].华中农业大学学报 (社科版) , 2007, 67 (1) :104～107.
[3] 常春耕, 陆南.实验教学存在的问题及改革措施[J].实验室研究与探索, 2006, 25 (2) :235～237.