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作者:劉方明田立娟程海濤李修平李麗單位:佳木斯大學生命科學學院
增強了學生設計實驗的能力。結合生物科學專業學生的知識背景,同時結合大學校園的具體環境特點,在生態學實驗中增加探索性的研究內容,由學生自己動手設計切實可行的小實驗。自選實驗場所、自主設計實驗方案、自制實驗器具等方法的使用,極大地增強了學生對實驗課的興趣,參與意識和積極性得到了有效提高,動手能力也得到了加強[3]。在“實驗四種群邏輯斯諦增長模型”的實驗報告中,要求學生在校園附近選擇一個植物種群,觀察該種群增長過程,擬合該種群增長方程。“實驗六生命表編制”的實驗報告中,要求學生根據水蚤或落地生根的數量變化編制生命表,由學生培養水蚤或落地生根,定期觀察,得到連續數據,完成生命表的編制。“實驗九淡水生物群落分析”的實驗報告中,要求學生設計一條河流或湖泊的淡水生物群落分析的實施方案。在實驗課中,學生積極完成實驗設計內容,增加了設計實驗的能力以及野外實驗的工作能力。
增加了學生實驗數據整理、科技論文寫作能力。(1)在生態學實驗教學改革中,增加了文獻檢索方法的介紹。教師指導學生學習文獻檢索的方法,學習校內圖書館數據庫的使用,使學生熟練掌握常用的中國知網(CNKI)數據庫的使用方法,提高了學生對數據庫的認識,提高了檢索文獻的能力。這樣,學生查閱了大量文獻,就可以對科研進展和實驗設計有所了解,可以很好地準備實驗和和設計實驗內容,自己設計部分實驗內容。(2)在實驗教學改革中,重視學生對統計分析軟件的應用。學生在分析實驗結果、整理實驗數據后,由教師指導學生分析實驗結果,使學生掌握Excel軟件進行數據整理分析、相關分析及方差分析等,增加了學生的繪圖制表能力;使學生了解和熟悉SSPS統計軟件和DPS統計軟件的應用,完成統計結果的顯著性分析。(3)同時,在課外,鼓勵學生組成科技小組,完成查閱文獻、設計實驗,完成數據整理分析及論文寫作,由固定的指導老師定期檢查學生的論文撰寫情況,提高了學生從事科研研究的興趣,增強了學生撰寫科技論文的能力。(4)此外,教師提供著名院校相關的網址,引導學生學習最新的科研動態,鼓勵學生上網學習自學著名學者的科研專題,創造了班級內良好的科研氛圍,增強了學生探索新知識的興趣。
增加了學生的獨立工作能力。生態學教學改革可以包括應用設計性實驗教學法、探索性實驗教學法和導師制教學法三個不同階段。所謂設計性實驗教學法,是指學生根據一定的實驗目的和要求,運用有關知識和技能,對實驗的儀器用具、方法、步驟在頭腦中進行構思并付諸實施的實驗。設計性實驗的過程實質上是一個不斷發現問題和解決問題的過程。探索性實驗教學法是培養學生創造性思維和創新意識的重要手段,是將理論與實踐緊密結合的形式。在探索性實驗中,實驗結束后提交總結報告,并由小組推薦一名學生進行答辯,通過這種教學方法模擬了科學研究的過程,激發了學生對探索未知事物的熱情,極大地調動了學生的學習興趣。導師制教學法作為培養創新型人才的重要方法之一,它只是培養個別學生學習教學計劃以外內容的一種手段[4]。在生態學實驗中,進行探索性實驗教學,增加了學生的獨立工作能力,激發了學生的能動性,培養了學生自主學習、發現問題、提出問題和解決問題的能力,促進了學生形成團隊進行研究的合作能力。
生態學實驗教學模式改革的存在不足以及需要改進之處表現為以下幾方面:
實驗內容較少,應該增加實驗的深度和廣度。在生態學實驗教學過程中,根據實踐教學的主要目標、任務及實習場地的條件等,在野外研究工作的基本方法與技能訓練的基礎上,增加一些具有探索性和綜合性的實習內容,并盡可能讓學生的野外實踐活動內容與教師的課題研究結合起來,培養學生善于鉆研、勇于創新的素質和能力[5]。目前實驗課主要參考付榮恕《生態學實驗教程》和楊持《生態學實驗與實習》兩本教材,但是本專業的生態學實驗課時比較少,實驗內容設計了14個實驗,可以在實驗課講義基礎上,豐富實驗內容,增加實驗的深度和廣度,結合生物科學專業特點編著實驗教學教材。
實驗基地較少,應該進一步重視實驗課的實驗基地的建設。按照生態學專題設置的需要多渠道開設校外實習基地,也可整合學校環教學資源,盡可能為學生創造實驗和實踐操作的平臺[6]。目前實驗課的野外內容主要在學校內以及附近的市內公園(杏林湖公園、雙擁公園等)進行,沒有大規模的野外生態學實驗基地。在生態學實驗教學改革中,提出增加資金投入進行基地建的建議,建設具有重要儀器設備、可以進行定點觀測的生態學基地。
進一步探討探索性實驗教學法,提高教學質量。探究性實驗教學的目的是倡導以學生為主體的教學理念,改變以往以教師為中心的教學模式。在實驗過程中,教師提出實驗的內容、目的和要求,講清楚實驗的原理及實驗中應該注意的問題,監督、檢查和指導學生的實驗過程;進行實驗材料的選擇、具體的實驗步驟由學生自己選擇和完成。
教學重點放在學習能力的培養上,幫助學生形成自主學習、發現問題、提出問題、思考和解決問題、以及與人合作的能力[7]。生態學實驗教學模式改革中,完成設計性實驗教學法的應用階段,嘗試了探索性實驗教學法,需要進一步探索探索性實驗教學法和導師制教學法,深入開展生態學教學改革,提高教學質量。因此,在生態學實驗教學模式改革的不斷深入過程中,要重視學生動手能力、科研能力的培養,促進科學研究與教學的結合,提高學生的綜合素質,提高教學質量,培養具有一定實踐能力和科研興趣的學生,為學生就業特別是從事科研工作奠定基礎。