农业生物学实验教学创新型人才培养体系的建设

基础化学实验改革的反思

第29卷第12期 2010年12月

实验室研究与探索

RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORY

Vo.l29No.12

Dec.2010

农业生物学实验教学创新型人才培养体系的建设

王 芳

(山东农业大学生命科学学院,山东泰安271018)

摘 要:结合国内高等农业教育自身的特点,着力从实验教学体系、大学生实践锻炼平台的搭建、现代化农业新技术的应用以及科研促进教学等多方面出发,提出一种通过实验教学创新模式,旨在把培养学生的创新意识作为高校教育的价值取向。

关键词:农业生物学;创新意识;实验教学体系

中图分类号:S18;G642 文献标识码:A 文章编号:1006-7167(2010)12-0076-03

TheConstructionofInnovationPersonnelTrainingSystemof

theAgro biologyExpermientTeaching

WANGFang

(CollegeofLifeScience,ShandongAgriculturalUniversity,Taian271018,China)

Abstract:Howtocultivatetalentsisoneofthehotspotsinthecurrentleadingedgeresearchofhighereducation.Akindofinnovationtalentcultiationpatternthroughexpeiunentteachingwasproposed.Accondingtotheowncharacteristicsofdomestichigheragricuturaleducation,theauthortriedtoputforwardanewmodeofexperinentteaching,frommanyasfects,soastoletraisingstudentisinnovationidcologybethevalueorientationofhighereducation.

Keywords:agro biology;innovativeideology;experimentteachingsystem

1 引 言

建设社会主义新农村,根本在农业,出路在科技,关键在人才

[1]

性、综合性和创新性,在加强素质教育与培养创新能力

方面有着不可替代的作用。

。如果不能建立起能够有效地为农村

农业生物学实验教学中心根据科学发展新需求和人才培养目标新要求,转变观念,深化实践教学管理体制和教学内容、课程体系和教学方式等方面的改革,集中经费进行实验教学建设,以达到创新型人才培养的

[4]

主要目标。我校为了加强实践教学创新,培养适时需求的复合型人才,以国家级示范中心建设为契机,以培养高素质农科创新型人才为根本任务,更新教育观念,大力实施人才培养模式改革,创新教学机制,营造创新环境和氛围,努力探索适合地方农林院校创新型人才培养的新路子,并探索出一套实验教学新模式,实践效果良好,不但取得了较大的人才培养效益,而且为农业高校实践教学改革提供了可借鉴的经验。经过4年的改革和探索,在实践教学方面已创出特色,结出丰硕成果:建立了较完整的农业生物学实践教学体系;提供了一个较全面的 平台+资源 的实践锻炼环境;开展了以现代新技术提升传统农科专业培养农业创新型人才的改革与实践;建立了以科研促教学的人才培养优势,增强了农科创新型人才的科研素质和创新能力。

培养和输送人才的机制,那么新农村的建设就会成为无源之水、无本之木。随着社会对人才需求和我国高等教育的改革,实验教学越来越被我国各高等学校重视,培养具有创新精神和实践能力的新型人才,已成为

[2]

高等学校教学改革的重要方向。为了繁荣我国生物科技及其产业化,缩小同发达国家的差距,教育部先后在少数高校设立 国家理科基础科学研究和教学人才培养基地 和 国家生命科学与技术人才培养基

[3]

地 ,以加大生物学科创新型人才培养力度。生物学实践教学相对于理论教学而言更具有直观性、实践

收稿日期:2010-03-16

基金项目:山东农业大学教研课题(200933)

作者简介:王 芳(1971-),女,山东泰安人,硕士,实验师,长期从事实验教学和管理工作。

Te.l:13583847032;E mai:lw@

基础化学实验改革的反思

第12期

王 芳,等:农业生物学实验教学创新型人才培养体系的建设77

2 农业生物学创新体系的内容

2.1 建立了较完整的农业生物学实践教学体系

实践教学体系在人才培养中起着关键作用,必须随形势的发展而变革

[5]

突出大学生科研训练,进行3种形式的训练,即:!以基本技能训练为主的大实验和野外实习; 大学生科研训练项目(SRT),将相对独立的科研训练起始时间迁移到一二年级,使学生在本科阶段即参加到教师的科研项目中;#设立农业生物学实验教学中心科研训练项目,激励学生自由自主进行创新探索,该项目基金由骨干教师提出具体科研项目,供给学有余力的学生进行选择,教师对学生进行个别指导,进一步提高学生的科研创新能力。

2.2 提供了一个较全面的 平台+资源 的实践锻炼

环境

按照 对外开放、资源共享 的原则。利用中心的资源优势,开设了设计性、创新性的综合实验和其他内容丰富的实践内容,并使之与实验室开放相配合,为学生创造了自主实验的条件,给大学生提供了培养一专多能的训练平台。实验室开放为学生提供了多种途径锻炼动手能力的机会。

(1)社团活动。科技创新型社团作为一个有效载体,能为大学生提供一个展示聪明才智和创造能力的机会,加速实践创新能力的提升。中心成立了 飞 动植物协会,并建成协会网站,协会学生积极搜集材料,整理校园内植物分类,制作的电子版 山东农业大学校园植物志 ,在网上挂出,受到校领导及广大教师的好评,为师生了解校园植物建立了一个良好的平台,只要点击鼠标就能了解该植物的种类特征。该协会的学生积极探索植物标本的保藏技术,制作数百份腊叶标本以及由协会首创的塑封植物标本,数10份叶脉标本,40余份标本拼图,若干昆虫琥珀标本及若干整株植物保绿标本。另外,成立了 百奥 微生物科技协会,协会成员分离到微生物菌种共计45种。社团科技活动的开展极大地丰富了实践教学环节。另外,协会成员根据兴趣分组进行不同的实验项目,并且定期出版会报,将社团研究进展及研究成果及时展示出来。通过多渠道、多形式的实践锻炼,大学生的实验能力和

。高等院校农业生物学实验

教学中心改革的核心问题是构建符合中国国情的农业生物学实践教学新体系,形成符合现代农业生物学实

践教学内涵的教学模式。在近4年的研究和实践的基础上,建立了一套较完整的科学的实践教学体系(见图1),包括比较完整的实践教学子系统(含实验课、实习课)、专业技术实践教学子系统(含专业实验、专业劳动、毕业论文)、毕业实习子系统(结合撰写毕业论文的毕业实习)。学生实践教学4年不断线,含学生第一二年级主要结合课程进行实践锻炼,第三四年级主要结合毕业论文设计进行实践锻炼。

图1 农业生物学实验教学体系

综合素质得到极大提高。

(2)从实践中选题。创新型体系的实施,为本科生创造了更多课外科研立项和实践机会,并鼓励学生间的合作研究。尊重学生的认知规律,在重视基础知识和技能的基础上,强调实践能力和创新能力的培养,根据山东农业发展的需求,紧密结合社会生产实际,实验教学内容增加了从实践中选题,使学生兴趣浓厚,促进了开放式实验教学的进行。对于没有安排的实验项目,有兴趣的学生可以利用开放实验室,自己设计实验,有利于学生的实践能力和创新能力的培养,为全面开设综合性和研究性实验提供了重要的参考依据。(3)实验室开放管理。实验室管理方式的开放为学生进行自主实验提供了有利的资源环境,满足了学

为了更新教学内容,使实践教学反映生物学发展的最新成果。我们将实践教学体系在时间上划分为不同阶段,本科阶段以培养 基础宽、素质高、能力强 的人才为重点,通过多模块、多层次的实践课程将创新能力培养延伸到专业课程学习阶段,利用科研优势,实现基本实践技能培训与创新研究思维培养的有机结合。依托学院的重点学科,不断引入新的实验,在确定新的实验内容时,高度重视综合性强、创新性强、对学生启发性大的实验,对一些经典的仍有必要保留的实验也设法改进,使其具有创新性的特点。

实践教学基地将本科阶段的实践教学作为重点,

基础化学实验改革的反思

生的实践要求,突出表现在中心建立了网站(http: /life/sites/syzw.htm)和信息化的资源平台,实现了网上实验预习测试系统,网上选课系统以及网上成绩统计系统。中心的实验教学普遍采用了现代化的教学手段,研制出5种电子教学课件,并拍摄了实验基本操作演示片。进一步扩充实验教学范围,延伸实验教学的空间和内容,为学生可操作性和创新性实验创造了条件。

实践教学的开放化运行机制为资源共享提供的便利,使学生有了更大的自主学习空间,而且也给教师提出了更高的要求,社团学生通过特色实验项目,提高了对科研的兴趣以及领会知识的能力,进而获得初步科学训练的机会。在指导学生的过程中,教师会遇到新问题,这就促使教师不断查阅文献资料,不断提高自己,因此教学成果不断涌现,2004年项目组成员主持省级教研课题一项。2006年以来教师发表教学研究论文20余篇,并且获得奖励8项。

(4)编写适合农业生物学实验教学体系的创新教学实验教材。根据国家教育部 淡化专业,加强基础,拓宽面向 的新的专业调整精神,针对农业生物学实际情况编写的%生物科学基础实验&特色实验教学教材,由高等教育出版社出版,为高等院校百门精品教材之一,是 十一五 国家级规划教材,具有系统性、协调性、创新性的特点,将植物学、植物生理学、基础生化、遗传学以及微生物学实验有效衔接在了一起,符合实验教学实际和学生特点,教学效果显著。教材编入了大量的综合性和研究性实验,供必修实验和自选实验。并且,综合大实验部分将农业生物学与生物防治、生态农业结合起来,使学生了解现代农业是一种资源节约和可持续发展的绿色农业。对于没有安排的实验项目,有兴趣的学生可以利用开放实验室,自己设计实验,有利于学生的实践能力和创新能力的培养,为全面开设综合性和研究性实验提供了重要的参考依据。2.3 开展以现代新技术提升传统农科专业

4年来,中心在优化人才培养模式的同时,以现代高新技术改造提升传统农科专业的内涵,推进实践教学体系、方法和手段的改革,保证农业创新人才的培养模式落到实处,提高农业创新型人才培养的质量。中心所在生命科学学院及时吸纳现代化领域中的新技术和新成果,将其应用于农科实践教学中,创办了生物技术、生物工程和生物科学3个专业,实践证明,这些新专业对促进农科传统专业的改造和提升,形成互动机制,大有裨益。在专业实习阶段,与知名大型企业(蒙牛集团、鲁南制药公司等)以及高层次科研单位共建了实训基地。搭建 学企 结合人才培养体系和实训平台,给学生提供了具有一流的生物基础科学研究、产品研发与产业化的创新活动场所,为提高学生创

新实践能力与创业能力提供保障。学生进入实训平台定岗实习,真正参与生产实践环节,避免了常规参观或

者观摩实习方式的走马观花、雨过地皮湿的弊端,2006~2008年已有100多位学生在这些基地完成了理论知识、实验教学内容与农业工程实践结合的学习训练,实现了人才培养过程与人才需求之间的融通与互动。用现代高新成果更新农科专业课程教学内容,吸

[6]

纳农科教学内容的更新和优化。率先开设了 生物化学 双语教学,建设国家级精品课程 植物与植物生理学(高职) 、省级精品课程 生物化学 及校级精品课程 生物技术概论 。将新技术领域的前沿课程,如:分子生态学、细胞生物学、生物信息学等纳入农科相关专业培养计划中,优化了农科专业课程体系,为学生创新型研究奠定了坚实的理论基础。2.4 建立了以科研促教学的人才培养特色

利用科研优势,吸引学生尽早参与科研训练,大力

[7 8]

提高学生的科研创新能力。中心所在生命科学学院纵向科研经费上千万元,国家级项目经费占总项目经费的50%以上,科研成果对接项目分别居省属高校前列。这些都是培养创新型人才的极其有利的条件。近年来,中心紧紧抓住这些强势和优势,为学生创造锻炼提高的机会,及时吸收有兴趣的学生进入中心开展实验项目。对学生实行导师制,安排学生从三年级起,通过双向选择,进入中心参与指导教师课题的部分工作,接受科研熏陶和训练,现在全院有40%以上的学生参与了教师的科研课题,一些优秀的学生在知名教授的指导下,直接参与863、973、国家攻关和自然科学基金等高层次项目的研究,使学生的创造性思维得以发挥。参加科研项目提高了大学生的思维能力,本科期间学生发表论文层出不穷,而且不少是高水平的科研论文。通过参加不同形式的科技活动,学生参加各种科技竞赛的能力和学术水平显著提高。

将科研优势转化为实践教学人才培养优势,以科研促进教学水平提高。通过科研,教师对相关专业领域的国内外学术前沿动态有了深刻了解和把握,及时将最先进的科研成果融入到实践教学中,不断把新技术、新理论及时传递给学生,大大提高了实验教学质量。我们的具体做法是发动教师在自己科研成果的基础上提出新的基础教学实验选题。选题要求具有创新性、综合性,同时符合本科实验教学的规律。

在指导学生学习基本技能的同时提出研究问题,努力改变单一的接受式学习,增加小专题研究、自主实验设计,探究式学习等模式,并建立了一批学研结合的特色实验项目,突出了科研对实践教学的促进与带头作用。

[9 10]

3 结 语

实验教学创新人才培养模式的优势在于培养了学

(下转第102页)

基础化学实验改革的反思

能力和实践能力的优势明显,但在实验过程中也存在一些问题。如微生物学设计性实验是一个连续性的实验操作过程,所需时间较长,由于时间安排上不够完善,对实验结果造成一定影响;实验室条件和仪器设备的数量以及实验经费的充足与否也会对设计性实验的预期目标有一定的制约,如何使微生物学实验教学更

图8 自制凝结芽孢杆菌胶囊

加适应高等教育人才培养的要求,我们还需要进一步的探索和实践。参考文献(References):

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油、乙醇作为碳源对凝结芽孢杆菌生长的影响,结果发现10g/L的葡萄糖在最短的培养时间内获得了较高的生物量,为最佳碳源。甘油虽然能获得最大的生物量但所需培养时间较长,乙醇则不适宜作为凝结芽孢杆菌生

长的碳源。此外,我们还探索了锰离子和钙离子对凝结芽孢杆菌产芽孢作用的影响,结果表明达到相同的生物量,添加锰离子和钙离子均能够缩短凝结芽孢杆菌的生长时间。依据批量培养实验结果分析讨论确定了发酵培养条件,在补料发酵培养过程中,我们在24h获得了OD680nm高达40.80的生物量,发酵培养获得成功。学生自主设计,教师指导的微生物学设计性实验 凝结芽孢杆菌TBC 169的发酵培养 具有一定的基础性和探究性

[11]

,体现出以基本实验技能为基础、以创新

能力培养为重点的实验教学体系,与学生以后的科学研究和工作联系紧密。学生在实验过程中,不仅对培养基的配制与灭菌、菌种的分离与纯化、细菌的形态观察与染色、微生物的培养条件控制等微生物学的基本实验操作进行了反复训练和强化,规范了实验操作,而且学生通过亲自查阅文献,分析讨论实验中遇到的各种问题,激发了探索研究的兴趣,培养了严谨的科研态度。

虽然开设微生物学设计性实验对于培养学生创新(上接第78页)

生的基本操作技能,孕育了学生的创新意识,完善了理论与实践教学的关系

[11]

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学校的重视,使学生通过实践学习获得一定范围的职业迁徙能力,解决了学生就业与教学之间的矛盾,对提高学生的创造、创新、创业能力发挥了重要作用。参考文献(References):

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