時間：2022-08-30 20:58:39
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物實驗教學(xué)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：生物實驗教學(xué)；現(xiàn)狀；原因；對策
生物實驗教學(xué)是幫助學(xué)生實現(xiàn)由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識，由具體思維到抽象思維的一個重要環(huán)節(jié)。所以，在推動學(xué)生積極主動探索生物世界的奧秘方面，生物實驗教學(xué)有著其他教學(xué)手段所不具備的特有功能。實驗還能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)和實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，因此在生物教學(xué)中占有非常重要的地位。有的學(xué)校常規(guī)實驗課開展得較多，但是對新課標(biāo)要求的實驗性質(zhì)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，新課程理念要求我們進(jìn)行的是探究實驗課，許多教師卻以驗證性的實驗來完成，學(xué)生被動地完成整個實驗，使學(xué)生主動探究，發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到限制。
一、阻礙實驗教學(xué)開展的原因
1.教育經(jīng)費的不足制約著實驗課的開展。實驗儀器的配備、實驗儀器損耗的填補(bǔ)、動態(tài)的配備實驗儀器，無不與教育經(jīng)費的不足相矛盾，制約了實驗課的正常開設(shè)。 另外，相對理、化實驗而言，許多生物學(xué)實驗要求及時購買新鮮的活體材料才能保證實驗得順利進(jìn)行，這也使某些實驗教師產(chǎn)生了畏難的想法。甚至有些教師有圖方便的心理，把很多探究實驗改成了課內(nèi)的書面實驗設(shè)計。
2.受考查方式的影響。多年來，我國教育傳統(tǒng)上對實驗的動手操作考核基本沒有進(jìn)行過，而現(xiàn)在實行的高二年實驗考查中，也往往是走走形式過過場而已，并沒有真正達(dá)到考查的目的，導(dǎo)致了目前只“講實驗”而“不做實驗”的現(xiàn)象。特別是為了高考，教師更看重考分而忽視了學(xué)生的未來發(fā)展，便形成了目前實驗課的傳授方式教師把實驗講熟講透，讓學(xué)生通過記憶和練習(xí)來鞏固實驗的材料、實驗過程、實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果。這在一定程度上導(dǎo)致了實驗課難以開展。
3. 師生在思想上認(rèn)識不到位，教學(xué)創(chuàng)造性不高。新課程改革特別強(qiáng)調(diào)教師專業(yè)發(fā)展，高素質(zhì)教師隊伍是課改成功的保證。因此，教師要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，更新教育理念，探索教學(xué)模式，更要清楚認(rèn)識到，我們培養(yǎng)的學(xué)生不只是會考試的學(xué)生，更要有創(chuàng)新思維，實事求是的科學(xué)態(tài)度，是為我國未來培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
4.教材實驗本身的性質(zhì)，決定了某些實驗在中學(xué)難以開展。人教版的生物必修的三冊教材共有二十多個實驗，但一般的學(xué)校只開設(shè)7－8個實驗。主要原因有以下幾種：有些實驗的藥品較難買到，如低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化等；有些實驗是由于實驗條件限制而無法進(jìn)行；有些實驗是由于實驗時間較長，或野外活動實施困難，如調(diào)查常見的人類遺傳病，探究生長素類似物促進(jìn)扦插條生根的最適濃度等。
在新課程背景下要更好地開展生物學(xué)實驗教學(xué)，應(yīng)做到。
二、在新課程背景下開展生物實驗教學(xué)的方法
1.加大實驗投資力度。實驗教學(xué)自然離不開實驗所用的儀器，并且實驗儀器的現(xiàn)代化水平是反映實驗室技術(shù)的基礎(chǔ)要素。近年來,學(xué)校為適應(yīng)社會發(fā)展、滿足市場需求,真正將復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)落實到位，必然要加大對教學(xué)儀器設(shè)備的投資力度。一方面應(yīng)爭取教育主管部門和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視、理解和支持，投入一定的經(jīng)費購買必要的設(shè)備、儀器、藥品等。另一方面，廣大生物教師也應(yīng)克服困難，充分發(fā)揮自己的聰明才智和現(xiàn)有設(shè)備的作用，盡量能基本完成新課程所要求的實驗內(nèi)容。
2.加強(qiáng)實驗教學(xué)的課堂指導(dǎo)和管理。在一些生物實驗課教學(xué)中，我們雖然看到了學(xué)生熱鬧參與實驗的過程，但是，可能只是表面現(xiàn)象；我們雖然看到了教師在課堂上順利完成了實驗教學(xué)任務(wù)，但是通過實驗培養(yǎng)學(xué)生的各種能力可能并沒有真正落到實處。多數(shù)初中生把觀察簡單地理解為“看”，對看到的現(xiàn)象缺乏分析和思考，實驗完畢后往往答不上產(chǎn)生現(xiàn)象的原因和實驗的結(jié)論。因此，要加強(qiáng)學(xué)生的實驗指導(dǎo)和管理工作，讓學(xué)生掌握科學(xué)的觀察及實驗方法，認(rèn)真分析實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果，并教育學(xué)生對實驗有實事求是的科學(xué)態(tài)度。
3.要重視實驗教學(xué)。新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式在生物實驗教學(xué)中更應(yīng)該體現(xiàn)出來。因此，教師在教學(xué)中把驗證性實驗改為探究性實驗，改課內(nèi)實驗為課外實驗，改演示實驗為分組實驗，盡可能多地創(chuàng)造學(xué)生實驗的機(jī)會，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們實事求是的科學(xué)態(tài)，提高他們的創(chuàng)造精神和實踐能力。
4.課前充分準(zhǔn)備和精心設(shè)計實驗教學(xué)程序。教師應(yīng)該在每學(xué)期之初，認(rèn)真鉆研教材，科學(xué)制定切實可行的生物實驗教學(xué)計劃，避免平時生物實驗教學(xué)的隨意性。在每次實驗教學(xué)前，教師要按照教材中的實驗要求，課前認(rèn)真做幾遍，確保自己實驗操作的規(guī)范和熟練。實驗教學(xué)和一般的授課有不同的要求，而生物教材又往往受到地方性和季節(jié)性的限制，有些生理性實驗還需要較長的時間才能看到結(jié)果，因此課前的準(zhǔn)備工作就顯得尤為重要。
5.對實驗失敗的原因進(jìn)行分析。生物學(xué)是一門實驗性很強(qiáng)的學(xué)科，在實驗過程中會有多種因素影響、干擾實驗結(jié)果，致使實驗失敗。此時，實驗分析就顯得很重要，即可找出并排除影響因素，又可以總結(jié)出經(jīng)驗教訓(xùn)，甚至可能還有意外的收獲、新的發(fā)現(xiàn)。這就要求教師要培養(yǎng)學(xué)生有分析問題的習(xí)慣及思維方法，分享體驗其分析總結(jié)得出結(jié)論的快樂。
關(guān)鍵詞：生物 實驗教學(xué) 興趣
目前，我校初中使用的是江蘇教育出版社出版的生物教科書。這套教科書大膽地刪掉了一些過難的內(nèi)容，在基礎(chǔ)知識的深度和厚度上做了適當(dāng)?shù)淖⒅?。但即便如此，生物課作為基礎(chǔ)教育的重要課程之一，內(nèi)容來自生活，是一門理論性與系統(tǒng)性相結(jié)合的課程，學(xué)生也是初次接觸這類知識，人體生理衛(wèi)生的內(nèi)容、自然界中形形的生物特點等等，對學(xué)生而言充滿了神秘的未知，還是有一定的學(xué)習(xí)難度的。仔細(xì)研究教材的要求，可以清楚地發(fā)現(xiàn)，教材要求對文章中的重點和難點，要通過實驗等方式加以突出。那么我們該如何做好生物實驗教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其更容易學(xué)好生物呢？下面，就從筆者所上過的生物課中的幾個實例片段來談?wù)劰P者關(guān)于生物實驗教學(xué)的想法。
一、課堂上利用實驗進(jìn)行導(dǎo)入
俗話說：“良好的開端是成功的一半。”以實驗進(jìn)行課堂引入，實際上，是把教師對抽象的現(xiàn)象和理論知識的引入內(nèi)容變成能讓學(xué)生看得見、摸得著的東西，不需要太多的言語，讓學(xué)生自己去觀察，激發(fā)學(xué)生的興趣，激起學(xué)生的求知欲，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、自我探索的精神。例如，在講植物的光合作用這部分知識的前一天，筆者和學(xué)生剪取了兩份帶有幾片葉子的天竺葵枝條，準(zhǔn)備了兩個玻璃杯，分別裝了清水和氫氧化鈉溶液，把枝條分別放在兩個玻璃杯里，用一個大的玻璃罩把天竺葵密封起來，放在黑屋子里。上課前，筆者帶來了這兩枝天竺葵，通過肉眼學(xué)生沒有發(fā)現(xiàn)什么不同。筆者分別從兩枝天竺葵上分別摘下一片葉子，加熱……滴上碘液，其中一片葉子變成了深藍(lán)色，而另一片葉子沒有變色。這是什么原因呢？同學(xué)們紛紛討論起來并試圖揭開其中的奧秘。等學(xué)生們的興趣都被激發(fā)出來以后，筆者通過這個實驗的演示，導(dǎo)入了光合作用的知識講授，學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情空前的高漲。
在學(xué)生掌握了植物光合作用的原理之后，筆者讓學(xué)生自己動手操作。學(xué)生把金魚藻放進(jìn)裝有清水的燒杯里，放在教室的窗臺上，讓強(qiáng)烈的日光照射。這個實驗簡單易操作，筆者在學(xué)生完成以后，又接著示范了光合作用產(chǎn)生氧氣的實驗，當(dāng)帶火星的衛(wèi)生香燃燒起來時，學(xué)生的求知欲被充分地激發(fā)起來了。
在此基礎(chǔ)上，筆者再來講解光合作用的概念。有了前面的實驗做鋪墊，學(xué)生產(chǎn)生了興趣，有了繼續(xù)學(xué)習(xí)下去的欲望，這么枯燥無味的概念學(xué)起來就感覺輕松多了，也更容易理解和識記光合作用的反應(yīng)物和產(chǎn)物是什么。
二、對生物課堂實驗的補(bǔ)充
蘇教版初中生物教科書上提到了生物實驗的重要工具――顯微鏡。這對有的學(xué)生來說可能并不陌生，因為他們在小學(xué)的自然課上都已經(jīng)學(xué)過了，有的也進(jìn)行過操作練習(xí)。但我校的學(xué)生大多是農(nóng)村的，在一些條件較好的地區(qū)可能顯微鏡的知識有所涉及，而有些地區(qū)教學(xué)時教師可能只是讓學(xué)生看了看圖片。這就造成了大部分學(xué)生不知道如何正確使用顯微鏡，但與此同時他們又對顯微鏡非常好奇，迫切想要了解顯微鏡的知識并希望能進(jìn)行一些操作去感受一下他們平時所看不到的世界。
如果這里只是一帶而過，勢必會打擊學(xué)生的積極性，對后面的學(xué)習(xí)產(chǎn)生消極的影響。所以，筆者在這里做了如下安排。首先，利用一節(jié)課的時間講解了中學(xué)常用的普通光學(xué)顯微鏡各個部件的名稱、功能和位置，以及演示了其操作方法，并強(qiáng)調(diào)了操作時的注意事項。然后，又用一節(jié)課的時間，讓學(xué)生分組（2人一組）到實驗室進(jìn)行實際操作，可以直接看買來的玻片標(biāo)本，也可以是看報紙上的字等等。同學(xué)們興致高昂，甚至于還有學(xué)生想拔下頭上的頭發(fā)放到顯微鏡下去看一看。雖然在這里可能是浪費了一些課時，但筆者覺得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性的提高對他們今后的學(xué)習(xí)應(yīng)該是大有裨益的。
三、因地制宜選擇實驗材料，克服實驗室器材不全的困境
有的時候，我們會發(fā)現(xiàn)，教學(xué)過程中想要的實驗材料和儀器實驗室里常常沒有，這個時候我們不妨在自己的身邊，在日常生活中去尋找有沒有可以替代的物品，或者思考一下這個實驗有沒有可能改進(jìn)的地方。如：沒有觀察昆蟲專用的瓶子，我們可以利用喝完水的礦泉水瓶子來自制觀察瓶；如果市場上買不到無酶的洗衣粉，我們可以用加了酶的洗衣粉加熱之后再使用，等等。
四、在活動課中合理安排實驗
我們每周只有兩節(jié)生物課，課時比較緊張。如果每個實驗都做，勢必會完不成教學(xué)任務(wù)。但如果省去不做，課堂上只單純講授，又會變得很單調(diào)枯燥，打擊學(xué)生的積極性。為了解決這一矛盾，筆者利用課余時間開設(shè)了生物實驗的活動課，將一部分實驗挪到了活動課上來進(jìn)行，將生物里面的一些不錯的觀察實驗和探究實驗帶到了活動課中來進(jìn)行。一方面，豐富了學(xué)生生物學(xué)習(xí)的內(nèi)容；另一方面，活動課有更充分的時間來進(jìn)行實驗和觀察，在活動課上進(jìn)行的實驗，再反饋到平時的課堂教學(xué)當(dāng)中去，常常會取得意想不到的效果。
生物學(xué)是一門實驗性極強(qiáng)的自然科學(xué)，學(xué)習(xí)生物學(xué)不僅要學(xué)習(xí)生物學(xué)知識，還要學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。實驗教學(xué)是搞好生物學(xué)課堂教學(xué)的關(guān)鍵，也是實現(xiàn)生物學(xué)教學(xué)創(chuàng)新的重要途徑。隨著新課程改革的不斷深入，創(chuàng)新生物實驗課堂教學(xué)對提高生物學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量能起到很大的促進(jìn)作用。
在培養(yǎng)學(xué)生探究能力的同時，注重培養(yǎng)實驗?zāi)芰Γ鴦?chuàng)造性的思維是在觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，只有觀察與思維相互滲透，才能促進(jìn)學(xué)生的想象力，有利于創(chuàng)造性思維的形成，因此科學(xué)的實驗教學(xué)應(yīng)該首先抓觀察能力的培養(yǎng)，學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)不是自發(fā)形成的，是靠教師的誘導(dǎo)啟迪。在實驗中觀察能力的提高，有賴于正確的觀察程序和方法，精確系統(tǒng)的觀察是一切科學(xué)實驗、科學(xué)新發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。教會學(xué)生用正確的方法進(jìn)行觀察，對培養(yǎng)學(xué)生在實驗中的觀察力是很必要的。首先：教師要指導(dǎo)學(xué)生全面進(jìn)行觀察，抓住事物的各個方面及其發(fā)展變化的全過程，這樣才能達(dá)到認(rèn)識事物的目的，例如觀察根毛和根尖的結(jié)構(gòu)，先用肉眼觀察認(rèn)識根的形態(tài)，掌握直根系、須根系、主根和側(cè)根的形態(tài)特征，進(jìn)而用放大鏡顯微鏡觀察根毛的位置，根尖的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識和掌握根冠、生長點、伸長區(qū)即根毛區(qū)的結(jié)構(gòu)特點。局部觀察即細(xì)微觀察，要求學(xué)生在觀察過程中抓住事物最本質(zhì)的屬性，捕捉它們之間的細(xì)微差異，從而發(fā)現(xiàn)事物各個側(cè)面的特點，例如，在組織學(xué)生觀察花的形態(tài)和解剖花的實驗中，首先要觀察水稻花和桃花的形態(tài)，我們向?qū)W生提出問題：為什么桃花盛開的時候見到蜜蜂及其他昆蟲前來傳粉?為什么水稻花盛開的時候卻很少見到蜜蜂及其他昆蟲前來傳粉?卻從而使學(xué)生認(rèn)識和掌握風(fēng)媒花與蟲媒花的形態(tài)特征上的區(qū)別。緊接著老師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行兩種花的解剖，仔細(xì)觀察桃花子房基部的突起結(jié)構(gòu)，桃花的蜜腺，弄清花蜜產(chǎn)生的原因，而觀察水稻花結(jié)構(gòu)卻沒有這種蜜腺結(jié)構(gòu)，使學(xué)生弄清風(fēng)媒花與蟲媒花的結(jié)構(gòu)差異，通過解剖觀察使學(xué)生認(rèn)識了兩種不同類型的花的本質(zhì)屬性方面的區(qū)別。其次是對比觀察，運用縱橫比較進(jìn)行觀察同中求異或異中求同。對比觀察使學(xué)生從平常的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)不平常的東西。從相似的事物中找出差異以及從差異中找出共同點或因果關(guān)系。例如：在觀察單子葉植物與雙子葉植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)時，首先向?qū)W生強(qiáng)調(diào)兩種植物的顯著區(qū)別，一是葉脈結(jié)構(gòu)、平行脈與網(wǎng)脈；二是莖的結(jié)構(gòu)：有無形成層；三是種子胚的結(jié)構(gòu)：一片子葉與兩片子葉。另一方面單子葉與雙子葉植物在葉序上講也有許多相似之處這是因為它們都屬于綠色植物，葉序相似之處是因為光合作用的緣故。最后，在實驗中為了保證觀察結(jié)果的可靠性，觀察的次數(shù)要多，否則就難以區(qū)分偶然發(fā)生和一貫現(xiàn)象。
由于生物的課堂實驗的觀察受時間、空間、人數(shù)與器材的限制，觀察清楚有關(guān)生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)就觀察的質(zhì)量往往不盡人意，因此在備課的過程中重視教材的同時應(yīng)發(fā)揮音像教材的所特有的作用。首先要通讀有關(guān)音像教材，充分了解音像教材的內(nèi)容特點及使用方法、片長、編著的意圖。據(jù)實驗的需求和目的，正確選擇與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的錄像片和電影片，精心設(shè)計增強(qiáng)教學(xué)效果。例如，在講解生物的結(jié)構(gòu)時為了讓學(xué)生了解這些結(jié)構(gòu)的名稱、組成和結(jié)構(gòu)的作用，如根、莖、葉、花的結(jié)構(gòu)，最好選用投影片或幻燈片，整個結(jié)構(gòu)清晰的展現(xiàn)在大屏幕上，使整個教學(xué)內(nèi)容變抽象為直觀，變靜態(tài)為動態(tài)。若是表現(xiàn)植物體內(nèi)水分的運輸，有機(jī)物輸送以及動物體的血液循環(huán)等，還可以用組合投影片。在表現(xiàn)生物體形態(tài)、動態(tài)過程或者很難觀察的瞬間即逝的過程，最好選擇錄像片，使音像教材發(fā)揮最佳作用。根據(jù)教材的需要，剪輯有關(guān)的教學(xué)錄像片填補(bǔ)音像教材的空白。這類錄像片由于是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容剪輯而適時地顯現(xiàn)在學(xué)生面前，因而既能起到直觀形象的教學(xué)效果，又不打亂教材的知識體系，更符合教學(xué)效果，特別是電教媒體、實物、掛圖、標(biāo)本等常規(guī)媒體的結(jié)合使用，彌補(bǔ)了實驗中的不足，優(yōu)化教學(xué)過程，提高了教學(xué)質(zhì)量。
生物學(xué)的知識和人的生產(chǎn)生活實踐有非常密切的關(guān)系，實踐能力是實現(xiàn)探究的橋梁。因此許多的課外實驗也不容忽視，課外實驗的進(jìn)行不僅有利于學(xué)生掌握生物學(xué)知識，而且有利于學(xué)生將所學(xué)的知識變成自己的本領(lǐng)，掌握了一定的勞動技能和生活實踐能力。例如課本中涉及到的人工輔助授粉、扦插、壓條和嫁接等實用技術(shù)，培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，而且許多課外實驗具有一定的探索性。例如生物課本中種子的萌發(fā)、根尖的那一部分在伸長、觀察葉色與光照有無關(guān)系等，這些實驗需要的時間較長，無法在課堂中完成，學(xué)生在課外完成實驗，通過動手操作，管理，親自觀察，記錄并且動腦筋去比較，分析和思考，不僅獲得了新知，而且獲得了探索新知的方法，久而久之大大增加了學(xué)生的觀察、分析及動手操作的機(jī)會，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ材軌虬l(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主觀能動性，更有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力。因此生物的教學(xué)與實驗密不可分，是中學(xué)生物課堂教學(xué)的一種補(bǔ)充和延伸，應(yīng)當(dāng)加以重視。
一切創(chuàng)造都源于實踐，學(xué)生是課堂的主人，是探究活動的主體，因此在教學(xué)中培其起觀察能力，動手能力以及同各種器官去感知實驗現(xiàn)象的發(fā)生，發(fā)展變化的過程，而且更為重要的是學(xué)生自己設(shè)計實驗方案的過程，就是他們想的過程，也是多種思維綜合的過程，具有讓學(xué)生從頭到尾經(jīng)歷實驗的全過程，他們的創(chuàng)造性潛能得到開發(fā)，創(chuàng)造精神才會得到培養(yǎng)。因此在今后的教學(xué)中要提高探究性實驗教學(xué)的有效性。這就要求教師把握好實驗的內(nèi)容，按探究實驗教學(xué)中分層次梯度設(shè)計實驗，同時加強(qiáng)教師的主導(dǎo)性，由于班容量偏大，多數(shù)活動只能分組進(jìn)行，這就在探究性實驗中的合作的學(xué)習(xí)方式，而做好生物實驗對學(xué)生來說更需要一種群體的合作精神。由于他們在閱歷、視野及方法的種種不足，在資料、信息、想象等方面更需要相互補(bǔ)充，相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，實現(xiàn)資源共享，才能體驗到成功的喜悅。合作是做好生物實驗的最佳方式，也是在生物實驗教學(xué)中的一個重要應(yīng)用，是搞好生物學(xué)課堂教學(xué)的關(guān)鍵，是實現(xiàn)生物學(xué)教學(xué)創(chuàng)新的重要途徑。在平時的教學(xué)中我們要改變觀念，制定務(wù)實的教學(xué)策略，提高實驗教學(xué)的有效性，推進(jìn)實驗教學(xué)的穩(wěn)步發(fā)展。
關(guān)鍵詞：生物學(xué)實驗；中學(xué)；教學(xué)觀念
1、初中生物實驗教學(xué)的基本情況
雖然國家教育部為初中教學(xué)上安排了生物及其實驗教學(xué)，但其至今卻收效甚微，究其原因主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.1觀念陳舊，缺乏對生物實驗教學(xué)功能的認(rèn)識。
由于傳統(tǒng)影視教育的影響，雖然新的生增加了大量的實驗內(nèi)容但是由于教師的為應(yīng)試而教，學(xué)生的為應(yīng)試而學(xué)，從而導(dǎo)致在生物實驗教學(xué)過程中學(xué)生和教師由于沒有對其功能的識，實驗教學(xué)也只是為了應(yīng)付教學(xué)安排和考卷上的分?jǐn)?shù)。實驗課堂上，教師為了保護(hù)教學(xué)器材，很少讓學(xué)生親自動手去做，而是通過自己的演示和講解來讓學(xué)生統(tǒng)一的接受一個實驗現(xiàn)象，并要求學(xué)生記住實驗結(jié)果。因而學(xué)生的動手能力得不到提高。并且由于實驗教師過分強(qiáng)調(diào)實驗設(shè)備的珍貴，很多學(xué)生在心里上就不敢做實驗。這種觀念上的錯誤，使實驗教學(xué)的目的扭曲，學(xué)生也獲取不到真正的知識。
1.2只求實驗結(jié)果，忽視實驗過程。
傳統(tǒng)的教學(xué)中，由于大多是驗證性的實驗，因此，學(xué)生在做實驗時，只要能得到與實驗相同的結(jié)果就可以，不管用什么方法，實驗指導(dǎo)教師也只檢查實驗結(jié)果是否與教材中所給實驗結(jié)果相同，而完全忽視實驗的過程。這樣的實驗教學(xué)方法，使學(xué)生們得到的都是一個唯一固定的答案，缺少了在實驗探究過程中的思考和發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)不了學(xué)生對實驗的興趣，從而學(xué)生對科學(xué)的概念和任何培養(yǎng)科學(xué)能力的概念沒有深刻的理解。
1.3實驗教學(xué)評價手段單一，教師缺乏監(jiān)管。
在現(xiàn)在的生物實驗教學(xué)中，往往是待客教師和實驗室老師一起對學(xué)生進(jìn)行實驗教學(xué)，只要對學(xué)生進(jìn)行了實驗教學(xué)，其教學(xué)評估就可以很順利的過，因此實驗老師往往是通過走形式的式，并且由于考試不會做實驗，而是考實驗的結(jié)論，學(xué)生只要記住就可以了。這種單一的教學(xué)評論方式，是教師對試樣缺乏重視，學(xué)生的生物學(xué)知識和實驗動手能力得不到提高。
2、初中生物實驗教學(xué)所要解決的問題
2.1激發(fā)學(xué)生的興趣。
初中生物的教材中含有豐富的理論知識，這些知識具有一定的抽象性和邏輯性，學(xué)生接受起來有一定的困難。一旦他們覺得學(xué)習(xí)起來難度高，學(xué)習(xí)成績提不上來的時候，就很容易失去對生物課的興趣。而生物實驗恰好能彌補(bǔ)這方面的不足，通過實際操作，學(xué)生更容易理解生物知識，而且學(xué)生自己動手能夠激發(fā)他們的認(rèn)識興趣，而認(rèn)識興趣恰好是學(xué)習(xí)動機(jī)中最現(xiàn)實、最活躍的成分。教師一定要利用生物實驗課堂充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，調(diào)動其積極性，讓學(xué)生不再像以前那樣被動地接受學(xué)習(xí)，而是主動學(xué)習(xí)，從內(nèi)心對學(xué)習(xí)感到一種渴望，把學(xué)習(xí)當(dāng)成一種樂趣。在生物實驗過程中收獲知識，提高動手操作能力。
因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生去進(jìn)行實驗，讓學(xué)生通過做實驗，深入理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。
2.2培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
初中生物的學(xué)習(xí)過程，其實質(zhì)就是一個探索實踐的過程，也就是“從生動的直觀到抽象的思維，再從抽象的思維到實踐”這一人類認(rèn)識的一般步驟。通過初中生物教學(xué)，達(dá)到讓學(xué)生積極動手實踐的目的，最終理解生物學(xué)科的本質(zhì)，做到學(xué)以致用，實驗教學(xué)恰好滿足這一要求，這種教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐的過程中鍛練意志、培養(yǎng)動手能力和自學(xué)能力。因此，教師應(yīng)該幫助學(xué)生形成生物學(xué)概念，通過實驗來獲得生物理論，并證實生物知識，再將生物知識運用到實際生活中去。
3、改善初中生物教學(xué)的建議
3.1增加探究實驗，增添實驗的趣味性
針對現(xiàn)階段探究實驗少而驗證試驗多的情況，我們應(yīng)該調(diào)整實驗教學(xué)的安排，盡量將驗證性和演示性實驗改為探究性實驗，在實驗教學(xué)安排中，盡可能多地安排探究性實驗，讓學(xué)生在不知道實驗結(jié)果的情況下，經(jīng)過教師的指導(dǎo)，自己進(jìn)行探索和研究。必要時，教師可以給予一定的幫助，但是不要直接幫助學(xué)生做實驗，而是提供給學(xué)生一些可用的線索，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗。興趣是最好的老師，是學(xué)生學(xué)習(xí)的根本動力。要想發(fā)揮生物實驗的巨大效果，還必須讓所有學(xué)生參與到生物實驗的全過程。有趣味性的生物實驗?zāi)苷{(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，讓學(xué)生充滿熱情地參與到生物實驗中來。如果教師多做一些有趣味性的實驗，就能更好地激發(fā)學(xué)生的熱情，培養(yǎng)學(xué)生做實驗的興趣。
3.2加強(qiáng)教師培訓(xùn)，提高教師素質(zhì)
加強(qiáng)教師培訓(xùn)，這是普及生物實驗教學(xué)的基本方法，也是普及生物實驗教學(xué)繼續(xù)深入開展的根本保證。培訓(xùn)的方式多種多樣，可派教師脫產(chǎn)學(xué)習(xí)，可利用假期全員培訓(xùn)，可請專家講學(xué)，有針對性地進(jìn)行指導(dǎo)，還可組織外出參觀學(xué)習(xí)，以達(dá)到改變教師教學(xué)觀念和認(rèn)識，提高生物教師實驗教學(xué)理論水平和實驗實際操作能力。
3.3改革現(xiàn)行的中考制度
建議教育行政主管部門在中考的理科綜合中增設(shè)生物學(xué)科的考試，以引起學(xué)校、教師、學(xué)生、家長及社會對生物學(xué)科的重視。實現(xiàn)由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的全面轉(zhuǎn)變。在考試評價中，通過各種方式加強(qiáng)對于學(xué)生的實驗操作技能及探究能力的考查。
只有改革現(xiàn)行的考試制度，才能使“普及中學(xué)生物實驗教學(xué)”不是停留在形式上，而是扎扎實實地深入持久的開展下去。
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關(guān)鍵詞：水生生物學(xué)；實驗教學(xué)；教學(xué)方法
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-2589（2013）20-0290-02
水生生物學(xué)是研究水中生活的各種生物生命活動規(guī)律和控制利用的一門科學(xué)，內(nèi)容包括水生生物的形態(tài)、分類、生態(tài)和生理四大部分[1]。水生生物學(xué)實踐性很強(qiáng)，因此各高校均開設(shè)有水生生物學(xué)實驗課，要求學(xué)生能夠觀察、解剖、辨別和測定水生生物的形態(tài)特征和鑒別分類地位[2]。不同高校、不同專業(yè)因培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)重點以及所處區(qū)域的差異，對實驗的設(shè)計也有所不同，不少水生生物學(xué)的教學(xué)工作者都對水生生物學(xué)實踐教學(xué)進(jìn)行了探討，如西南大學(xué)的李代金[3]、天津農(nóng)學(xué)院的張樹林[4]、上海海洋大學(xué)的季高華[5]、長江大學(xué)的柴毅[6]等。
筆者長期從事水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)水生生物學(xué)理論課程和實踐課程的教學(xué)，在教學(xué)中不斷地思考，參考其他院校水生生物學(xué)的實踐教學(xué)安排和方法，同時結(jié)合本校的基本情況，對西昌學(xué)院水生生物學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行了剖析和探討。
一、合理安排水生生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容
自西昌學(xué)院實行學(xué)分制以來，各專業(yè)課程學(xué)時大幅度削減，目前水生生物學(xué)理論課時32學(xué)時，實驗課18學(xué)時，學(xué)時數(shù)相對較少，低于浙江海洋學(xué)院（總學(xué)時64學(xué)時，實驗20學(xué)時）[7]和天津農(nóng)學(xué)院（實驗36學(xué)時，教學(xué)實習(xí)0.5周）[4]等院校。根據(jù)西昌學(xué)院水產(chǎn)專業(yè)對的專業(yè)特點和今后在生產(chǎn)中的需要，安排了6次實驗，分別為浮游植物和浮游動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察和種類鑒別、浮游植物和浮游動物的采樣與定量分析、底棲動物和水生高等植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察與種類識別。6次實驗中有4次為基礎(chǔ)性實驗，有2次為綜合性實驗。因為學(xué)時的限制，未開設(shè)設(shè)計型實驗。
為了彌補(bǔ)實驗學(xué)時的不足，我們增加了實驗室的開放時間，鼓勵學(xué)生多利用課余時間，參加教師科研，申報學(xué)生科研項目，在教學(xué)生產(chǎn)實習(xí)中開展水生生物學(xué)的實驗或?qū)嵙?xí)。
二、編寫與實驗教學(xué)體系配套的實驗指導(dǎo)和其他參考資料
長期以來我們一直使用大連水產(chǎn)學(xué)院趙文等編寫的《水生生物學(xué)（水產(chǎn)餌料生物學(xué)）實驗》作為實驗教材。該教材內(nèi)容全面，但涉及較多海水生物，而我們地處內(nèi)陸，且實驗學(xué)時較少，因此我們另外根據(jù)實驗內(nèi)容的安排重新編寫了實驗指導(dǎo)，新的實驗指導(dǎo)針對性更強(qiáng)。
水生生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察和種類識別是水生生物學(xué)實驗的基礎(chǔ)內(nèi)容，書上文字說明比較抽象，圖片均是黑白色，學(xué)生在觀察實物時往往代入感不強(qiáng)，這給實驗教學(xué)帶來了一定的困難。為克服這個困難，我們收集了大量水生生物彩色圖片，從中選擇了200多幅，匯編成了《常見水生生物彩色圖譜》，作為學(xué)生的實驗教學(xué)輔助資料。書中涵蓋了常見的浮游植物、浮游動物、軟體動物、甲殼動物、水生昆蟲、水生高等植物。同時我們還在實驗室的電腦中存入大量水生生物尤其是浮游生物的彩色圖片，這些圖片來自于我們歷年水生生物學(xué)實驗教學(xué)，具有很強(qiáng)的代表性，能幫助同學(xué)順利開展實驗。
三、完善實驗設(shè)備，增強(qiáng)教學(xué)互動性
水生生物學(xué)實驗尤其是浮游形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察和計數(shù)離不開顯微鏡。以前我們使用的是普通的光學(xué)顯微鏡，同學(xué)們獨立操作，老師只能一個一個地指導(dǎo)，這大大影響了教學(xué)效果。顯微數(shù)碼互動系統(tǒng)作為綜合性信息技術(shù)融進(jìn)高等教育的課堂，為教育現(xiàn)代化提供了全方位的技術(shù)支持，使實驗教學(xué)方式產(chǎn)生了深刻的變革。西昌學(xué)院在2005年引進(jìn)了顯微互動系統(tǒng)，每個學(xué)生的顯微鏡都配備了攝像頭，通過數(shù)據(jù)線傳送到教師的控制電腦。教師通過電腦可看到每位同學(xué)顯微鏡下的標(biāo)本，可將其放大到投影屏上供全班同學(xué)觀看。同學(xué)遇到問題可呼叫教師，教師可通不同模式單獨對該同學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)或?qū)θ嗤瑢W(xué)進(jìn)行講解。教師還可通過電腦對學(xué)生顯微鏡下的標(biāo)本進(jìn)行拍照或錄像以進(jìn)行記錄。數(shù)碼顯微互動系統(tǒng)極大地方便了教師教學(xué)，促進(jìn)了師生間的指導(dǎo)和交流，增強(qiáng)了學(xué)生對實驗課的興趣，提高了實驗教學(xué)的效果。
此外學(xué)院實驗室還配置了多臺倒置顯微鏡和體視顯微鏡。倒置顯微鏡十分利于觀察活體浮游生物；體視鏡則十分利于觀察小型水生生物整體結(jié)構(gòu)，尤其是表面結(jié)構(gòu)。
四、改革實驗教學(xué)方法
絕大多數(shù)學(xué)生對上實驗課的認(rèn)識就是老師把什么都準(zhǔn)備好，他們只需要到實驗室按著實驗指導(dǎo)上的操作步驟做就行了，學(xué)生對整個實驗過程完全不清楚，稀里糊涂做完實驗，實驗結(jié)束后收獲甚微。要想在實踐教學(xué)中獲得好的教學(xué)效果，需要的是師生雙方的共同參與，尤其是要增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們積極參與到教學(xué)中，充分發(fā)揮他們作為教學(xué)主體的主觀能動性，讓學(xué)生從教學(xué)的被動接受者轉(zhuǎn)變成了教學(xué)的主動參與者。
為了提高實踐教學(xué)效果，我們逐漸改革了實踐教學(xué)方法。現(xiàn)在我們要求學(xué)生全過程地參與實驗準(zhǔn)備、樣品采集和實驗操作。如在浮游植物和浮游動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察和分類這一實驗中，學(xué)生分組采集不同水體樣品，對樣品進(jìn)行處理，再帶回實驗室進(jìn)行觀察，而且我們還要求學(xué)生在采集樣品時記錄采樣水體的水深、主養(yǎng)品種、水色、透明度、水溫等基本情況。通過這種方式，學(xué)生在一次實驗中能夠觀察到多個不同水體的浮游生物組成，對不同水體浮游生物組成的差異及原因進(jìn)行分析，認(rèn)識局部地區(qū)水體浮游生物的分布與組成情況，同時學(xué)生還掌握了水樣的采集與處理。
在實踐教學(xué)中我們還充分利用本地的水生生物資源，將一些實踐教學(xué)由課堂實驗改為野外實習(xí)。如西昌市邛海濕地公園有水生維管束植物三十余種，在進(jìn)行水生維管束植物的形態(tài)觀察和分類實驗時，我們將學(xué)生帶到濕地公園進(jìn)行實習(xí)。在實習(xí)中，學(xué)生對不同生態(tài)類群的水生維管束植物的生活環(huán)境、營養(yǎng)器官和生殖器官對不同生活方式的適應(yīng)性變化有了更直觀的認(rèn)識和理解。學(xué)生們對這種形式的實踐教學(xué)大為歡迎，認(rèn)為這種形式的教學(xué)氣氛活躍，更能掌握相關(guān)的知識，要求多采用這種形式的教學(xué)。
學(xué)生的反映給了我們啟示，我們打算在今后的教學(xué)中更多采用這種教學(xué)方法。如以往我們在介紹不同類型水華的特點時就只通過一些彩色圖片展示，學(xué)生普遍難以理解，今后我們準(zhǔn)備這部分內(nèi)容的教學(xué)中帶學(xué)生到野外，現(xiàn)場觀察不同類型水華在水色、透明度變化、水華狀態(tài)等方面的差異，并進(jìn)行測量。如在觀察由鞭毛藻類形成的云彩狀水華時，我們向?qū)W生指出水體有顏色深淺的差別，然后現(xiàn)場測定透明度，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)同一水體不同區(qū)域透明度不同，相差可達(dá)數(shù)厘米。
通過對實踐教學(xué)的改革，使學(xué)生得到全面的鍛煉和提高，同時也激發(fā)了學(xué)生對水生生物學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，提高了動手能力，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
五、加強(qiáng)實驗考核
考核是對教學(xué)效果進(jìn)行評估，是保證教學(xué)質(zhì)量，不斷改革教學(xué)內(nèi)容與方法的重要手段，也是對學(xué)生學(xué)習(xí)效果，知識掌握程度，能力和素質(zhì)提高程度評估的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的考核依據(jù)主要是實驗報告，實驗報告主要是繪制水生生物形態(tài)結(jié)構(gòu)圖。這種考核下存在較大不足，如學(xué)生抄襲書上圖譜，相互抄襲等，不能真正反映學(xué)生的實踐操作技能和真實水平。因此，我們對實驗考核方法做出了調(diào)整，根據(jù)實驗課的特點、內(nèi)容、方法和規(guī)律進(jìn)行了以下幾方面的考核。
實驗態(tài)度：包括上課是否遲到、缺席，是否積極參與實驗的準(zhǔn)備。
實驗操作：是否正確使用各種儀器設(shè)備，實驗課上是否認(rèn)真觀察，分組實驗中的合作精神等。
實驗報告：是否完整、正確，有無知識性錯誤，有無抄襲現(xiàn)象等。
在今后如人員充足的情況下還可考慮進(jìn)行實驗課程的期末考核。
六、實驗教學(xué)中存在的不足
近幾年來在水生生物學(xué)教學(xué)改革中我們?nèi)〉昧溯^大的進(jìn)步，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)水生生物學(xué)的積極性和主動性，學(xué)生的動手能力和實驗操作技能也得到了提高，但我們也還存在著一些的不足。
很多高校都建立了水生生物標(biāo)本庫[3、5]，西昌學(xué)院建立了魚類標(biāo)本庫，還有少量的甲殼動物，其他水生生物在西昌學(xué)院還是一個空缺。我們在實驗中主要是采集水中活體標(biāo)本來觀察，這存在較大的局限性，如我們處于內(nèi)陸，學(xué)生不能觀察到海水或咸水品種；其次是水生生物季節(jié)性強(qiáng)，我們多在春季開設(shè)實驗，因此所采樣品中水生生物品種組成相對較單一。我們一方面可以從相關(guān)院校或企業(yè)采購水生生物標(biāo)本，一方面可以廣泛地采集標(biāo)本，讓學(xué)生自己動手制作標(biāo)本以充實實驗材料；還可建立虛擬標(biāo)本庫，通過廣泛收集圖片和在實驗中不斷拍攝新的圖片，來充實水生生物圖片庫，建立資源共享網(wǎng)站。
西昌學(xué)院數(shù)碼顯微互動系統(tǒng)已經(jīng)使用近八年的時間，有些高倍鏡頭模糊不清，影響了實驗效果，攝像頭像素偏低，分辨率不夠高。希望在今后能更換模糊的鏡頭，更新軟件，更換高像素攝像頭，以滿足水生生物學(xué)實驗教學(xué)的要求。
在今后的教學(xué)中我們還要進(jìn)一步加強(qiáng)對實驗教學(xué)方法和手段的研究，完善實驗儀器設(shè)備；多向其他高校學(xué)習(xí)，進(jìn)一步改革教學(xué)方法和的完善考核體系；指導(dǎo)學(xué)生更多地參與科研或申報學(xué)生科研項目，更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
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關(guān)鍵詞：水處理生物學(xué)；實驗教學(xué)；給排水
水處理生物學(xué)作為化工專業(yè)的主干課程之一，其顯著的學(xué)科特點是實驗性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)，為了提高課堂理論的授課效果，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能，應(yīng)該不斷在教學(xué)實踐中完善教學(xué)策略。但是長久以來，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)做得十分不到位，在教育中長久處于從屬地位，教學(xué)內(nèi)容過于簡單，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高，為今后的職業(yè)規(guī)劃、化工設(shè)計及水處理工程打下堅實的基礎(chǔ)。
一、水處理生物學(xué)實驗教學(xué)存在的問題
在水處理生物學(xué)的實驗教學(xué)過程中，實驗教學(xué)一直處于從屬地位，實驗內(nèi)容與教材不匹配，專業(yè)性不強(qiáng)，這是水處理生物學(xué)實驗教學(xué)中存在的重要問題。首先，由于實驗內(nèi)容過于簡單，與教材不相匹配，達(dá)不到理論教學(xué)要求，學(xué)生無法直接體會到微生物在水處理中的重要作用。其次，在實驗教學(xué)中，實驗課時安排不足或不合理，使得實驗教學(xué)的效果難以得到保證。最后，由于在課堂教學(xué)中，老師“滿堂灌”，學(xué)生被動接受，簡單模仿，學(xué)生獨立思考的能力得不到提高，長期處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)。[1]由于實驗條件的限制和考核評價體系的缺失，學(xué)生的實驗積極性不能調(diào)動起來。
二、水處理生物學(xué)實驗教學(xué)策略分析
1.優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容
水處理生物學(xué)的實驗課程的開設(shè)，其主要目的就是為了培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，學(xué)會實驗鑒定方法，深化對理論知識的理解，從而能夠做到學(xué)以致用。為此，為了提高實驗教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，必須對實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，增加綜合性實驗、研究性實驗和開放性實驗。所謂的綜合性實驗是以基礎(chǔ)性實驗為前提和基礎(chǔ)的，將學(xué)生感興趣的課題作為綜合實驗內(nèi)容，并結(jié)合相關(guān)的理論知識，促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握。在實驗設(shè)計中，老師作為指導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生對實驗方案進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。為了對實驗教學(xué)內(nèi)容做進(jìn)一步優(yōu)化，研究性實驗也是必不可少的。在實驗中，將教學(xué)與科研緊密結(jié)合在一起，通過查閱文獻(xiàn)、獨立思考等，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，挖掘?qū)W生的科研潛力。另外，為了優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，開放性實驗教學(xué)也是不可或缺的。開放性實驗的開展有利于促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，從而培養(yǎng)出全方面的創(chuàng)新型人才。[2]
2.改進(jìn)實驗教學(xué)方法
為了增加實驗教學(xué)的趣味性，改善傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足，應(yīng)該充分利用多媒體技術(shù)來改進(jìn)實驗教學(xué)方法，使得實驗教學(xué)的趣味性、形象性和直觀性不斷得到提升。通過多媒體教學(xué)，教師的講授內(nèi)容大大減少，大量的信息可以通過多媒體技術(shù)形象、直觀地展現(xiàn)在同學(xué)面前，在一定程度上，使得學(xué)時不足的問題得到緩解。另外，積極開發(fā)實驗教學(xué)軟件，并將實驗步驟和操作規(guī)范利用動畫、圖片、視頻等形式展現(xiàn)出來，從而提高水處理微生物學(xué)的實驗教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)軟件的開發(fā)中，將新的實驗成果加入其中，有利于拓展學(xué)生的視野，提高教學(xué)質(zhì)量。
3.建立實驗課程考核評價體系
現(xiàn)階段，實驗課程的評價考核體系十分不完善，對于學(xué)生的知識掌握程度也沒有很好的衡量標(biāo)準(zhǔn)。為此，建立實驗課程考核評價體系，作為提高實驗教學(xué)的一種手段，能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生實驗技能的考核，也是檢驗教師教學(xué)成果的重要手段。建立合理的實驗課程評價考核體系，應(yīng)該包括平時成績、口試成績以及綜合能力考核三部分。重點放在對平時成績的考核上，應(yīng)該占總成績的一半，具體考察學(xué)生的實驗規(guī)范、實驗態(tài)度、實驗報告、實驗水平等具體項目。通過考核評價體系，能夠具體地了解到每一個學(xué)生對于知識和實驗技能的掌握程度，能夠?qū)W(xué)生分析和解決問題的能力有一個全面地了解。借助評價考核體系這一有效的手段，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也能夠被激發(fā)出來。[3]
三、結(jié)語
水處理生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的提高，有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和創(chuàng)新能力。為此，在日常的教學(xué)中，應(yīng)該不斷完善實驗教學(xué)的策略，不斷為實現(xiàn)我國化工行業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)型培養(yǎng)自主性、創(chuàng)新性的合格人才，促進(jìn)我國社會的發(fā)展。
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[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實技術(shù)；分子；生物學(xué)；實驗教學(xué)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的產(chǎn)生為生活帶來了無數(shù)便捷，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中是以人為主體，人類從中獲得從未有過的體驗。該研究所說的虛擬的分子生物學(xué)實驗是通過計算機(jī)軟件開發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)相結(jié)合形成的系統(tǒng)軟件。它應(yīng)用了Flash編寫課件，匯集了圖片、視頻、音頻、動畫，創(chuàng)造了一個虛擬中的實驗室。通過操作計算機(jī)就能夠進(jìn)行生物實驗。具有多重特點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)這種新型的仿真技術(shù)與分子生物學(xué)的教學(xué)實驗相互結(jié)合，完善了老師教授實驗教學(xué)模式，彌補(bǔ)了生物教學(xué)實驗中產(chǎn)生的不足之處，把虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點發(fā)揮出最好的效果。為學(xué)生教學(xué)提供了更多的途徑。目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已應(yīng)用在分子生物實驗教學(xué)之中，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生獨立思考的能力以及創(chuàng)造力，取得了不錯的成果。針對這一技術(shù)，該研究作出了深刻具體的分析，現(xiàn)報道如下。
1虛擬現(xiàn)實技術(shù)
1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)的含義
所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是指人類利用計算機(jī)根據(jù)真實的環(huán)境設(shè)計并構(gòu)造的模擬世界的一項技術(shù)。它是一種多種信息組合交集成為三維立體視圖以及有真實能動性的仿真系統(tǒng)。它幾乎和真實世界一模一樣，人們仿佛置身其中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）[1]是開啟這一類技術(shù)大門的鑰匙，是仿真技術(shù)的指路標(biāo)，是多種多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的組合。虛擬現(xiàn)實技術(shù)走在多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最前端，是值得更多的網(wǎng)絡(luò)人深入研究的課題。虛擬現(xiàn)實技術(shù)包含有：模擬環(huán)境、行為能力、感覺、感應(yīng)設(shè)備。所謂模擬環(huán)境，它是電腦設(shè)計出來的具有3D真實效果的場景。行為能力是說場景中的人物有自己的行為能力，和現(xiàn)實中的人物是一樣的，身體的各部位都可以活動，電腦進(jìn)行操控他們的行為能力。當(dāng)電腦發(fā)出某個指令時，他們會根據(jù)指令做出相應(yīng)的反應(yīng)，我們就可以看到他們的動作。感覺，眾所周知，是場景中的人物擁有五官的感受，比如，嗅覺、味覺、聽覺等等。感應(yīng)設(shè)備是指使三維立體視圖交匯在一起的設(shè)備。
1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點
作為新發(fā)展起來的仿真技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)有很多特點，如下所示。①與現(xiàn)實交集。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以說是一個仿真世界，它擁有著真實世界所擁有的一些事物，包括人類在內(nèi)。仿真世界里的人物和我們一樣有著感官以及能動性，唯一不同的是，它們需要我們用計算機(jī)來操作它們的行為[2]。②很安全。安全是說可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行場景模擬演練，比如，演練各種火災(zāi)場景、各種地震場景等等。這樣有助于在現(xiàn)實生活中遇到這些情況時能夠冷靜處理，及時躲避，能夠自救以及救助別人，確保我們?nèi)祟惖娜松戆踩?。③感覺置身其中。當(dāng)我們操作電腦時，就會覺得仿真世界里面的人物就是自己，仿佛置身其中，體驗不同的世界。仿真世界的真實程度會讓你覺得和現(xiàn)實沒有任何區(qū)別。④擁有感知能力。虛擬現(xiàn)實技術(shù)其中包含有感覺，這是說里面人物的感覺，他們有聽覺，味覺，嗅覺，以及它們還有運動能力。⑤有針對的處理問題。在虛擬演練中，我們可以根據(jù)自身的弱點進(jìn)行有針對性的練習(xí)，比如，當(dāng)自己無法處理火災(zāi)事故時，我們可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行演練，提高自己的應(yīng)對能力。
2分子生物學(xué)
2.1分子生物學(xué)概念
分子生物學(xué)是指以分子為單位來探究生命活動規(guī)律的一門科學(xué)。分子生物學(xué)主要是研究蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-核酸這一類分子的構(gòu)造以及合成[3]。探究其生命活動主要包括了人類的癌癥的病變，植物的光合作用生命活動中神經(jīng)的原理等等。分子生物學(xué)是需要通過不斷試驗，不斷用實踐證明理論的學(xué)科。它也是一門開放性學(xué)科，要求學(xué)生通過動手設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析探究實驗，最后得出結(jié)論。所以又說分子生物學(xué)的實踐性很強(qiáng)。
2.2研究分子生物學(xué)的意義
所有生命現(xiàn)象的活動都是有規(guī)律的。就像生物都是由蛋白質(zhì)還有核酸組成的。分子生物學(xué)的研究為人類帶來了了解生命活動規(guī)律的機(jī)會，人們可以進(jìn)一步改變生物構(gòu)造作進(jìn)一步的研究，為人類造福。
2.3相關(guān)應(yīng)用
①克隆技術(shù)。分子生物學(xué)作為一門新興邊緣的學(xué)科，它的研究成果能夠為人類造福。雖然目前我們?nèi)蕴幵诳寺〖夹g(shù)的最初級階段，隨著科學(xué)家不斷探究以及實驗，未來定會看到克隆技術(shù)所帶給我們的福音。②DNA鑒定。隨著分子生物技術(shù)的不斷深入探索，科學(xué)家對基因的研究也有了很大的成果。DNA鑒定也為偵破案件提供了重要的證據(jù)。同時親子鑒定也可以通過DNA檢測獲得幫助。③轉(zhuǎn)基因。轉(zhuǎn)基因（GMF）[4]是通過轉(zhuǎn)換物種之間的基因而得到的另一個物種。轉(zhuǎn)基因食品擁有了其它食品所沒有的能力，例如，轉(zhuǎn)基因食品防蟲蛀，延長了保質(zhì)期，而且是大批量生產(chǎn)，使生產(chǎn)成本減到最低，轉(zhuǎn)基因食品不分季節(jié)，可以隨時供應(yīng)，滿足人類的需要。但由于轉(zhuǎn)基因食品的好壞尚不明確，還有待進(jìn)一步研究實驗。
3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實驗教學(xué)中的特點
虛擬實驗是虛擬現(xiàn)實技術(shù)與生物教學(xué)實驗相結(jié)合的產(chǎn)物，是利用操作計算機(jī)讓學(xué)生體驗?zāi)M的生物實驗，實質(zhì)上他就是計算機(jī)利用Flash技術(shù)開發(fā)的軟件系統(tǒng)，為學(xué)生提供環(huán)境、設(shè)備，就像在真實的實驗室一樣。正是如此，虛擬實驗有著真實實驗室不可比擬的特點：①共同的系統(tǒng)。眾所周知，計算機(jī)系統(tǒng)中的資源都是可以通過網(wǎng)絡(luò)共享的。也就是說，人人都可以看到、用到。而虛擬實驗證正是有這一特點，它可以通過計算機(jī)目錄檢索，學(xué)生所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)、文件、電子圖書，甚至是以前操作的實驗都能找到。學(xué)生通過共享資源，節(jié)省了時間，提高了學(xué)習(xí)效率。②交流信息。資源可以在計算機(jī)上共享，同樣的，在虛擬的實驗環(huán)境中，學(xué)生可以盡情的交流，交換意見。③學(xué)生自由操作。虛擬實驗是由計算機(jī)操作完成，學(xué)生通過操作計算機(jī)完成實驗成果。所以學(xué)生擁有操作的權(quán)利，可以對虛擬儀器的使用進(jìn)行操作。還可以隨時上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)等等。④軟件升級。隨著社會發(fā)展迅速，信息步伐加快。虛擬實驗也需要更新?lián)Q代，軟件需要升級。各種環(huán)境都需要被改變。我們也要跟上時代的腳步，隨時準(zhǔn)備虛擬實驗進(jìn)行擴(kuò)充。⑤設(shè)備先進(jìn)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是新興的一種技術(shù)，所以在設(shè)備上都是采用最先進(jìn)的。當(dāng)然，虛擬實驗的儀器也是最好的。
4虛擬現(xiàn)實技術(shù)在分子生物學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題
經(jīng)過多次總結(jié)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在分子生物學(xué)實驗教學(xué)中有以下幾個問題。
4.1兩者發(fā)展不健全
在分子生物學(xué)的實驗教學(xué)中，分子生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容一直都很盲目注重實驗的結(jié)果，對于實驗的設(shè)計方面設(shè)想的偏少。教學(xué)中更注重實驗，而忽略了學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)。學(xué)生沒有設(shè)計過程，就不會了解整個實驗的設(shè)計思路，及時得到了實驗結(jié)論，也只是匆匆記住結(jié)果而已。老師的這種教學(xué)模式，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的能力發(fā)展。學(xué)生并沒有從教學(xué)中學(xué)到任何技能。學(xué)生應(yīng)該全面掌握實驗教學(xué)過程，從設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析探究實驗，最后得出結(jié)論。這樣才能與現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行銜接。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)也是目前新興的仿真技術(shù)，還需要不斷的完善。對于生物實驗教學(xué)這一模塊沒有進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，使用起來會很困難。在使用計算機(jī)操作虛擬現(xiàn)實技術(shù)上，老師和學(xué)生應(yīng)提高使用計算機(jī)的能力。
4.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在分子生物學(xué)實驗教學(xué)軟件設(shè)計和上機(jī)操作問題
在設(shè)計軟件時，設(shè)計者要和相關(guān)實驗人員進(jìn)行溝通，使設(shè)計出來的軟件能夠方便使用。讓老師能夠教會學(xué)生應(yīng)用軟件，同時能夠讓學(xué)生操作實驗并得出相應(yīng)的實驗結(jié)論。老師與學(xué)生共同學(xué)習(xí)，不僅有生物實驗，還有計算機(jī)軟件操作的問題。
4.3現(xiàn)實與虛擬的空間問題
使用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學(xué)生就進(jìn)入到了另一個世界，在其中體驗生物實驗教學(xué)。兩者的感受是截然不同的，學(xué)生不能沉浸在虛擬的世界中而忘記了教學(xué)的重點[5]。
5虛擬現(xiàn)實技術(shù)在分子生物學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用的對策
5.1加強(qiáng)對計算機(jī)軟件的學(xué)習(xí)
首先，學(xué)生要進(jìn)行計算機(jī)培訓(xùn)，以保證學(xué)生都能夠達(dá)到操作計算機(jī)的能力。其次，統(tǒng)一由軟件人員進(jìn)行虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)的生物實驗的軟件的培訓(xùn)課程。教會學(xué)生操作軟件，并能靈活掌握。以便學(xué)生能順利操作實驗，并得出正確結(jié)論。
5.2完善分子生物教學(xué)實驗的教學(xué)
進(jìn)行生物實驗教學(xué)是學(xué)生教育中必行之路，而且教學(xué)目標(biāo)中明確提出要求學(xué)生自主完成實驗的設(shè)計與操作。有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，提高學(xué)生的專業(yè)知識水平。
5.3加強(qiáng)兩者合作交流
軟件設(shè)計者與生物實驗人員要多溝通，使兩者的結(jié)合得到更好地發(fā)展。同時也促進(jìn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用在教育中有更好的發(fā)展前景。
5.4課前對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)
要讓學(xué)生充分了解軟件操作的目的是為了更好地、更加逼真地進(jìn)行實驗操作，分清現(xiàn)實與虛擬。學(xué)生在軟件操作中學(xué)習(xí)知識，理解知識，充分了解實驗的設(shè)計過程與操作過程及最后得出的結(jié)論。提高了分子生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。
6結(jié)語
虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種新興的仿真技術(shù)，它為人類的生活帶來了便捷，解決了人類對危險環(huán)境的及時應(yīng)對問題。虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)深入教學(xué)作為一種模式值得被重視。它解決了學(xué)校教育中教學(xué)過程的不完善，硬件設(shè)施的缺乏，教學(xué)環(huán)境等問題。從更開闊的視野以及多重的角度參透教育的特點，并對其開展一系列問題的分析研究。學(xué)生可以在過程當(dāng)中進(jìn)行深入探索和自主學(xué)習(xí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)知識增加了樂趣，提高了學(xué)習(xí)的積極性。同時對計算機(jī)的操作，也提高了學(xué)生的綜合能力，獨立思考能力以及主觀能動性。使學(xué)生更加積極向上，提高教學(xué)的質(zhì)量和效果。不過，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展尚處于起步階段，還存在很多問題沒有得到解決，還需要進(jìn)一步研究[6]。
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關(guān)鍵詞： 生物；實驗教學(xué)；資源；優(yōu)化
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2012）05-0239-02
0引言
青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生物實驗教學(xué)示范中心承擔(dān)著全校生物類基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課程，還承擔(dān)著生物技術(shù)和生物科學(xué)兩個專業(yè)的專業(yè)課程。每年為生物學(xué)、作物學(xué)、植物保護(hù)學(xué)、園藝學(xué)、水產(chǎn)學(xué)、工學(xué)、化學(xué)、動物學(xué)等8個一級學(xué)科的23個本科專業(yè)開設(shè)34門課程，每年計劃教學(xué)實驗人時數(shù)30萬以上，同時還對學(xué)生和教師預(yù)約開放，開放人時數(shù)達(dá)20萬左右。所開設(shè)的課程是其以后專業(yè)學(xué)習(xí)的基石，因此增加教學(xué)投入，改善教學(xué)條件提高教學(xué)效果對我校的人才培養(yǎng)起著極其重要作用。
從2009年開始，我校實行大類招生，培養(yǎng)方案有了較大的改變，基礎(chǔ)課程進(jìn)行了調(diào)整，如按舊的培養(yǎng)方案，動醫(yī)、動科等專業(yè)不開設(shè)《植物學(xué)》這門課程，大類招生后生物類學(xué)生均開設(shè)此門課程，2009年開設(shè)班級達(dá)50個，比2008年多出20個班級；農(nóng)學(xué)、植科等專業(yè)按舊的培養(yǎng)方案不開設(shè)《動物學(xué)》課程，大類招生后生物類學(xué)生同樣均開此門課程，2009年開設(shè)班級達(dá)34個，比2008年多出19個班級。人時數(shù)的顯著增加，使原有的儀器設(shè)備數(shù)量已無法滿足新的需要；同時按照新的專業(yè)培養(yǎng)方案的要求，將有5%-10%的實驗項目被更新，特別是創(chuàng)新型實驗項目，更需要相應(yīng)的儀器設(shè)備與之配套。而我校財力有限，能夠爭取的建設(shè)項目也不多，因此如何充分利用現(xiàn)有資源，挖掘其最大潛力，進(jìn)行優(yōu)化組合，發(fā)揮其最大效能研究具有極其其重要現(xiàn)實意義。
1實驗教學(xué)管理體系的優(yōu)化
實驗室管理是綜合性很強(qiáng)的工作，完善實驗室各項規(guī)章制度，推行實驗室管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、科學(xué)化[1]。
生物實驗教學(xué)示范中心原只要中心主任1名、實驗室管理人員15名進(jìn)行全面管理。優(yōu)化后設(shè)置主任1名，副主任1名，實驗室負(fù)責(zé)人6名，均為具有高級職稱或碩士研究生以上學(xué)歷。實驗管理隊伍仍然是16名，但分工明確、責(zé)任到人。管理體系的優(yōu)化，加強(qiáng)了對實驗室的日常管理，有效的加大了生物中心的管理力度，實驗教學(xué)資源的使用和管理更加高效而有序，五年來未發(fā)生一起實驗教學(xué)責(zé)任事故、保障了中心實驗教學(xué)任務(wù)的圓滿完成。
為了提高整體管理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，我們嚴(yán)控用人關(guān)，要求碩士研究生以上學(xué)歷，同時鼓勵在職讀研。經(jīng)過五年的建設(shè)，研究生以上學(xué)歷人員所占比例由原來的50%提高到81%。中心還不定期邀請有關(guān)儀器廠家及商來中心講學(xué)，介紹儀器設(shè)備的使用、維護(hù)和保養(yǎng)知識，不斷提高實驗管理人員技術(shù)水平。
同時為了穩(wěn)定實驗技術(shù)人員隊伍，出臺了一系列政策，如實驗技術(shù)人員勞動津貼比相應(yīng)職稱其它崗位的高10%等。實驗技術(shù)人員的工作熱情得到了提高，近三年來，實驗技術(shù)人員隊伍穩(wěn)定，未有要求調(diào)離實驗技術(shù)工作崗位的。中心制定了各項規(guī)章制度，定期對實驗室管理人員的工作量、工作業(yè)績和教學(xué)服務(wù)水平進(jìn)行考評?？荚u結(jié)果與津貼效益掛鉤，更激發(fā)了職工的工作熱情。
2按功能整合實驗室，優(yōu)化了儀器配置
大學(xué)教學(xué)資源的整合是指大學(xué)將其有限的人力、物力、財力等資源進(jìn)行調(diào)整協(xié)調(diào)優(yōu)化和重組。既采取一系列的方法和手段，對各種教學(xué)資源進(jìn)行開發(fā)，對現(xiàn)有資源進(jìn)行配置和重組，以提高資源的利用效率[2]。
中心原有的實驗室設(shè)置是按學(xué)科進(jìn)行，儀器設(shè)備分散，重復(fù)購置嚴(yán)重，使有限的教學(xué)資金難于滿足教學(xué)的需要，效益較低。
我們打破原有的設(shè)置，逐步按功能組建實驗室。目前建立了8個顯微鏡室，其中1個是數(shù)字網(wǎng)絡(luò)互動顯微鏡室。2個電泳室、2個分光光度計室、2個基因工程室、1個無菌操作室、1個植物標(biāo)本室、1個組織培養(yǎng)室、1個細(xì)胞培養(yǎng)室等。
隨著實驗室的功能化，實驗設(shè)備也進(jìn)行了調(diào)整。如把生物中心的各類分光光度計調(diào)轉(zhuǎn)到分光光度計室；把各類電泳槽和電泳儀調(diào)轉(zhuǎn)到電泳室等，同時對現(xiàn)有資源，中心進(jìn)行宏觀掌控，必要時進(jìn)行統(tǒng)一安排。如顯微鏡室，不僅要完成植物學(xué)的實驗教學(xué)任務(wù)，同時還要完成動物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、植物生理學(xué)等課程的實驗教學(xué)任務(wù)。原中心所有實驗室承擔(dān)的實驗教學(xué)任務(wù)都需要冷凍離心機(jī)，如果按實驗室配置，需要16臺方能保障正常的實驗教學(xué)，而本中心只有6臺冷凍離心機(jī)用于本科實驗教學(xué)。為了完成實驗教學(xué)任務(wù)，開學(xué)初，中心統(tǒng)一安排實驗項目順序和設(shè)備，基本滿足了教學(xué)要求，提高了儀器的使用率，保障了實驗課的順利開出。
實驗室與設(shè)備資源的優(yōu)化，改變了教學(xué)資源浪費的情況，充分利用了現(xiàn)有的儀器設(shè)備，提高了利用率，最大程度發(fā)揮設(shè)備設(shè)施的資源潛力，以最小的投入換取了最大化的效益。
3優(yōu)化實驗教學(xué)體系,提高實驗教學(xué)質(zhì)量
為了加強(qiáng)實驗教學(xué)，按照能力培養(yǎng)的要求，把部分實驗教學(xué)內(nèi)容從理論課中分離出來，獨立安排實驗教學(xué)新課程，建立了獨立完整的實驗課教學(xué)體系，如微生物學(xué)實驗、遺傳學(xué)實驗、植物生理學(xué)實驗等。
對實驗內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化組合,推陳出新，保證每年都有新的項目。調(diào)整了課程設(shè)置，改進(jìn)了實驗指導(dǎo)方式，積極利用現(xiàn)代教育手段進(jìn)行指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神,促進(jìn)實驗教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。
大類招生以后，植物學(xué)、動物學(xué)實驗人數(shù)增加，兩門課程均為基礎(chǔ)課，實驗人數(shù)多，都需要用到顯微鏡，為了保障實驗教學(xué)的順利進(jìn)行，我們協(xié)調(diào)有關(guān)單位，對動物學(xué)的實驗課程進(jìn)行了調(diào)整，由第2學(xué)期開課，調(diào)整為第1學(xué)期開課，避開植物學(xué)開課時間，既提高了實驗室、設(shè)備的利用率，又保障了實驗教學(xué)任務(wù)的完成。
在實驗課程建設(shè)上，通過疏理、合并、更新實驗項目，實現(xiàn)兩個貫通：即縱向把基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的實驗內(nèi)容上下貫通；橫向上將相近門類課程的實驗內(nèi)容左右貫通。鼓勵實驗指導(dǎo)教師開發(fā)新的綜合性、設(shè)計性實驗，如《細(xì)胞學(xué)實驗》在資源優(yōu)化前，只開設(shè)簡單的制片實驗，資源優(yōu)化后，設(shè)備共享，新開設(shè)2個綜合性實驗項目。
探索多種形式的實驗考核方式，考核學(xué)生基本操作技能、實驗原理的掌握和實驗現(xiàn)象、結(jié)果的分析。使學(xué)生真正體驗到實驗教學(xué)與理論教學(xué)一樣重要。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗觀念，讓學(xué)生掌握相應(yīng)的實驗技術(shù)和技能。
4資源共享、實驗室開放
實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的場所，除了提供良好的實驗條件外, 還必須具有獨立運作、用于開放的實驗教學(xué)工作機(jī)制和時間[3]，學(xué)校制定了實驗室開放和大型儀器共享使用辦法，為實驗室的開放運行提供了制度保障。同時也為實驗室管理者制定了相關(guān)的激勵政策，如規(guī)定每一位畢業(yè)實習(xí)的學(xué)生，在實驗室完成論文，其導(dǎo)師需拿出0.5個工作量分配給實驗室管理者。這一規(guī)定不但是保障了實驗室管理者的利益，也明示實驗室管理者，實驗室是開放管理，實驗室在完成實驗教學(xué)計劃任務(wù)的同時，有義務(wù)為教師、學(xué)生開放。更激發(fā)了青年教師科研的熱情，使其有科研的場所，有儀器可用，為以后的申報項目，打下良好了的基礎(chǔ)。
學(xué)生創(chuàng)新項目的設(shè)立和導(dǎo)師制實施后，大二學(xué)生即可進(jìn)入實驗室，通過與導(dǎo)師協(xié)商，自主選題，這樣不但能讓畢業(yè)論文有課題支撐，而且為做好畢業(yè)論文提供了更充足的時間。各類研究室、研究所、重點實驗室對大四學(xué)生全面開放，他們在工作和讀研前就可以提前受到良好、系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，為今后的科研和工作點定了堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。
中心每年接受近200余名學(xué)生的本科畢業(yè)實習(xí)和若干名創(chuàng)新立項的學(xué)生；接受400余名學(xué)生，完成課程論文。另有120余名研究生的部分工作也在教學(xué)實驗室進(jìn)行。
總之，實驗教學(xué)資源的各個組成部分，對中心的發(fā)展及學(xué)生素質(zhì)的提高有著重要意義。生物資源的優(yōu)化更好的服務(wù)于中心的實驗教學(xué)，使管理與教學(xué)水平都有了較大的提高。但同時也存在著一些問題，如實驗室管理更加困難，實驗室和儀器的安全存在一定的隱患、各功能實驗室的計劃實驗任務(wù)尚不均衡等等，還需要學(xué)校有關(guān)政策的配套和支持及在實踐中進(jìn)一步的研究與完善。
參考文獻(xiàn)：
[1]吳碧丹.實驗教學(xué)資源優(yōu)化配置的思考[J].實驗室研究與探索，2007，11（26）：121-125.
引言
環(huán)境工程微生物學(xué)作為一門邊緣學(xué)科，它要求學(xué)生要將理論與工程實踐緊密結(jié)合，是一門實踐性很強(qiáng)的課程。掌握必要的環(huán)境工程微生物學(xué)實驗技能對于理解和認(rèn)識環(huán)境工程微生物學(xué)有關(guān)理論，從事環(huán)境工程相關(guān)研究工作具有重要意義?，F(xiàn)代大學(xué)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)時創(chuàng)新意識和能力，將以知識為核心的觀念轉(zhuǎn)變?yōu)橐詣?chuàng)新為核心，從強(qiáng)調(diào)傳授知識到知識與能力并重，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。因此，大量的課程實驗成為鞏固和加深學(xué)生對基本知識和基本技能掌握與理解的必然要求。然而，傳統(tǒng)環(huán)境工程微生物實驗課中，各部分實驗項目相對獨立，連貫性不強(qiáng)，且內(nèi)容重復(fù)較多，學(xué)生在有限的課堂教學(xué)中難以系統(tǒng)地把握微生物學(xué)實驗操作，不利于實現(xiàn)對培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境工程微生物操作技能和綜合素養(yǎng)。面對近年來各種實驗課堂教學(xué)學(xué)時都存在壓縮趨勢，如何在實驗教學(xué)過程中綜合設(shè)計、合理調(diào)整、突出重點顯得非常關(guān)鍵。因此，我們可以根據(jù)實際需求和條件，適當(dāng)調(diào)整實驗內(nèi)容，將原有各相對獨立的實驗項目按照器皿包扎、配制、消毒，菌株劃線分純、計數(shù)、轉(zhuǎn)種、保存，革蘭氏染色、菌落觀察及菌體特征顯微觀察等系統(tǒng)串聯(lián)在一起，形成一個綜合性實驗。通過該綜合實驗短期而系統(tǒng)的鍛煉，讓學(xué)生掌握4種以上實驗項目的實驗技能。
這不僅優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，能夠讓學(xué)生在有限實驗教學(xué)學(xué)時內(nèi)掌握幾種關(guān)鍵的微生物學(xué)基礎(chǔ)操作技術(shù)，而且使他們對環(huán)境工程領(lǐng)域所涉及的微生物學(xué)研究途徑有一個完整認(rèn)識。結(jié)合自身特色，設(shè)計綜合性實驗。如自建的污水處理廠，環(huán)境工程專業(yè)實驗室位于污水廠辦公樓內(nèi)，極大程度上方便了相關(guān)實驗課的開展。結(jié)合此特點，我們提出了“污水生物處理過程中微生物的簡單分析”的綜合性實驗。
一、綜合實驗教學(xué)方案設(shè)計
污水生物處理主要是指利用微生物的新陳代謝作用，分解轉(zhuǎn)化污水中的污染物，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。生物處理是目前污水處理最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法之一。污水處理過程中微生物種類繁多，采用傳統(tǒng)技術(shù)方法和鏡檢來分純、計數(shù)、觀察其中的優(yōu)勢菌株，對比其與進(jìn)水和出水中主要菌株的差異，有助于了解污水生物處理過程中微生物的生長情況，鞏固基本操作技術(shù)。長期對不同階段、環(huán)境下污水處理中優(yōu)勢菌株觀察，可以有助于正確判斷污水處理運行情況。綜合性實驗“污水生物處理過程中微生物的簡單分析”是在綜合實驗準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、細(xì)菌計數(shù)、劃線分純、形態(tài)觀察等操作的基礎(chǔ)之上，完成對污水中微生物的劃線分純培養(yǎng)、斜面接種、菌落計數(shù)(平板涂布法、傾倒法及顯微鏡直接計數(shù)法相比較)、菌落觀察、菌體觀察(革蘭氏染色及鏡檢)等系列分析工作。通過對污水分離菌的菌落和菌體形態(tài)觀察，初步判定大致所分主要菌株類型。結(jié)合本組的實驗結(jié)果，了解所選污水處理的不同階段微生物生長情況。在學(xué)習(xí)對污水處理過程中微生物生長情況簡單分析的方法的同時，強(qiáng)化了學(xué)生的微生物基礎(chǔ)操作能力。
二、實驗教學(xué)內(nèi)容實施
讓學(xué)生掌握微生物基礎(chǔ)操作，并嘗試判斷污水處理的前、中、后不同階段細(xì)菌生長情況。實驗前，先統(tǒng)一以PPT形式講授整個實驗流程及各部分須注意事項，然后開始分組實驗。
(1)實驗準(zhǔn)備環(huán)節(jié):配制固體基礎(chǔ)培養(yǎng)基和0．85%生理鹽水，并分裝固體培養(yǎng)基———6支試管(每支5mL)做斜面，剩余裝入錐形瓶中;另外，制作試管、錐形瓶的棉塞，并對試管、錐形瓶、培養(yǎng)皿、移液管進(jìn)行包扎;然后對以上所有實驗用品進(jìn)行高壓滅菌。取出后放入無菌操作臺中，并用紫外滅菌。用無菌錐形瓶分別取進(jìn)水、處理中、出水水樣，備用。
(2)細(xì)菌計數(shù):計數(shù)之前首先對所取水樣進(jìn)行梯度稀釋，然后按照平板涂布法、傾倒法及用血球計數(shù)板直接計數(shù)法分別進(jìn)行計數(shù)，盡量讓學(xué)生了解并掌握三種計數(shù)方法的特點與差異，以便今后根據(jù)實際情況選擇合適計數(shù)方法。
(3)劃線分純:取原水樣進(jìn)行平板劃線，根據(jù)微生物菌落特征分別選取分散開的不同菌落進(jìn)行再次劃線后繼續(xù)培養(yǎng)，直到獲得多個不同菌株。此部分工作由于每次劃線培養(yǎng)都需要1天時間，因此若要多次劃線分純，則需學(xué)生在課后繼續(xù)“自助”進(jìn)行該實驗，直到獲得純菌株為止。最后，在已準(zhǔn)備好的固體斜面上接種所得已分純菌株，培養(yǎng)24小時后取出，4℃下保存。
(4)形態(tài)觀察:取出前一天培養(yǎng)的平板，對細(xì)菌的菌落形態(tài)和菌體形態(tài)分別進(jìn)行觀察。其中菌落形態(tài)是觀察培養(yǎng)皿內(nèi)不同菌落形態(tài)，初步分析自己分離微生物的種類，并和其他同學(xué)的實驗結(jié)果進(jìn)行對比，大致判斷污水處理不同階段微生物的差異。菌體形態(tài)則是分別挑取具有不同特征的菌落，按照已掌握革蘭氏染色方法進(jìn)行染色，鏡檢觀察。實驗過程中，學(xué)會具體操作技能是根本，而對實驗結(jié)果的分析判定同樣重要。因此要求學(xué)生做詳細(xì)記錄，以便根據(jù)所屬小組的實驗結(jié)果分析所取水樣中細(xì)菌情況?？筛鶕?jù)各個實驗部分設(shè)計不同圖表方便學(xué)生記錄，如表1就是用于實驗污水中細(xì)菌計數(shù)結(jié)果記錄用表。要求學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，分析所屬小組分離出了那些常見菌，以及結(jié)合自己實驗，判斷污水處理過程中有沒有哪些菌在不同階段都存在?如果存在，有哪些?
三、“指導(dǎo)+自助”實驗教學(xué)模式探討
采用“指導(dǎo)+自助”實驗教學(xué)模式，實現(xiàn)課上指導(dǎo)、課下自助。指導(dǎo)老師在課堂上有重點地講授實驗操作技能，學(xué)生除課堂學(xué)習(xí)外，根據(jù)自己喜好，或重復(fù)練習(xí)課堂所學(xué)實驗操作，或自己設(shè)計實驗進(jìn)行分析，也可以參與教師的科研項目進(jìn)行更深入的鍛煉與提高。這種方式不僅是對環(huán)境工程微生物課堂實驗教學(xué)學(xué)時有限的彌補(bǔ)，更是對實驗教學(xué)學(xué)時、內(nèi)容的拓展與延伸，能夠充分提高本科實驗室教學(xué)資源的利用效率，發(fā)揮本科實驗室教學(xué)資源的功能，讓學(xué)生可以充分利用課余時間熟練實驗操作，鞏固所學(xué)實驗知識，增強(qiáng)自主創(chuàng)新技能。在學(xué)生自助實驗學(xué)習(xí)過程中，實驗室指導(dǎo)老師也可以根據(jù)學(xué)生個人情況適當(dāng)安排和指導(dǎo)?？梢愿鶕?jù)已學(xué)“污水生物處理過程中微生物的簡單分析”實驗進(jìn)行延展分析，如設(shè)計活性污泥法處理污水過程中的“革蘭氏陽性與陰性細(xì)菌比例情況分析”、“污水處理中最常見菌體的確定與分純”、“接觸池投加藥物量與殺菌效果的關(guān)系”等實驗，促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)自己的創(chuàng)新性思維。#p#分頁標(biāo)題#e#
四、實施效果總結(jié)
(一)集中講授效果
實驗課在理論課結(jié)束后集中兩天授課，改變了實驗教學(xué)依附于理論教學(xué)的從屬地位，既保證了與理論課的銜接，使實驗在理論的指引下按其本身的規(guī)律和系統(tǒng)進(jìn)行，又能系統(tǒng)、合理安排實驗教學(xué)內(nèi)容，使實驗內(nèi)容連續(xù)、有序進(jìn)行。不僅使學(xué)生操作起來認(rèn)真，更重要的是結(jié)合實際、系統(tǒng)講授使得環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課程更有意義。盡管課時有限，但六年來的實驗教學(xué)探討發(fā)現(xiàn)，95%的學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)過程中有良好表現(xiàn)，并對這種集中式綜合設(shè)計實驗表示非常滿意。
(二)學(xué)生評價結(jié)果
通過對“污水生物處理過程中微生物的簡單分析”實驗課的學(xué)習(xí)和課后自己的鞏固練習(xí)，系統(tǒng)掌握了從實驗基本的包扎、消毒等準(zhǔn)備工作到細(xì)菌分純、計數(shù)，再到菌落、菌體觀察等。此外，由于本實驗內(nèi)容是基于污水處理過程中的細(xì)菌分析，學(xué)校有國內(nèi)首座高校自建污水處理廠，實驗取樣方便，實驗結(jié)果對于我們更清楚認(rèn)識污水處理過程有積極作用。
1實驗是倡導(dǎo)科學(xué)精神及情感態(tài)度、價值觀的有效手段。
1．1.實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。無論是實驗設(shè)計，實驗操作，實驗的完善、結(jié)論的得出、結(jié)論的呈現(xiàn)形式等，都需要大家集思廣益，團(tuán)結(jié)協(xié)作，要求每位同學(xué)積極發(fā)揮自己的作用，從而培養(yǎng)學(xué)生的信息交流能力和集體協(xié)作精神。
1．2.實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和堅持不懈的探索精神。在實驗中，學(xué)生不按照規(guī)范的操作流程操作，不細(xì)致觀察實驗過程和現(xiàn)象，不具有迎難而上的挑戰(zhàn)精神;或者歪曲實驗現(xiàn)象，不尊重實驗結(jié)果，輕率得出實驗結(jié)論等，實驗都很難獲得成功。所以需要學(xué)生有嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度、堅持不懈的探索精神，實驗才能真正發(fā)揮提高科學(xué)素養(yǎng)的作用。
1．3.實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生敬畏自然、尊重生命的人文精神，學(xué)會與自然和諧相處，保護(hù)生態(tài)，建立正確的生命價值觀。
2實驗?zāi)艽龠M(jìn)對科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系的理解。實驗?zāi)茏寣W(xué)生更加全面深刻地理解科學(xué)技術(shù)的價值，理解科學(xué)技術(shù)發(fā)展對社會的多方面影響，更辯證的看待科學(xué)、技術(shù)和社會之間的關(guān)系。理解生物科學(xué)技術(shù)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)，生物科學(xué)技術(shù)和環(huán)境保護(hù)，生物科學(xué)技術(shù)和改善生活水平，生物科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與倫理道德、法律規(guī)范等的關(guān)系?？傊?，生物實驗教學(xué)是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、鼓勵科學(xué)探究精神的最佳平臺，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)方法論、發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。
二、實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的途徑
2.1轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念，培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法當(dāng)知識是靠自己的思維得來時才是自己的知識。因此，生物教學(xué)應(yīng)該是生物活動的教學(xué)而不應(yīng)是生物活動結(jié)果的教學(xué)，重要的不是結(jié)論而是認(rèn)知過程。 以實驗為基礎(chǔ)是生物教學(xué)最基本的特征之一。從實驗現(xiàn)象到某一生物概念、規(guī)律的形成需要一個過程，在這個過程中，教師不僅要重視教給學(xué)生如何通過實驗現(xiàn)象或結(jié)果的分析形成概念或規(guī)律，而且還要教給學(xué)生如何進(jìn)一步深入理解概念或規(guī)律形成的思路和方法。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)目的是“重結(jié)論”，而不是將實驗作為“再發(fā)現(xiàn)”的過程，視為知識的形成過程。因此，應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，建立以實驗教學(xué)為基礎(chǔ)的生物教學(xué)觀，充分挖掘生物實驗的教學(xué)潛能，為實施素質(zhì)教育創(chuàng)造條件，營造一個良好的生物實驗教學(xué)環(huán)境。
2.2對實驗進(jìn)行拓展和延伸，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力生物實驗在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，特別是完善學(xué)生的創(chuàng)造思維方面，具有獨到的功能。但是在其教學(xué)方法的選擇上，還存在著一些不盡如人意的地方，阻礙著生物實驗在“完善學(xué)生創(chuàng)造思維素質(zhì)”方面重要功能的發(fā)揮。因此，探索中學(xué)生物實驗的教學(xué)方法與完善學(xué)生創(chuàng)造思維素質(zhì)之間的相互關(guān)系，是一個重要的研究內(nèi)容。其中延伸和拓展生物實驗是一種重要的嘗試。通過這樣的活動，學(xué)生思維的廣度和深度得到了拓展，探究事物的意識得到增強(qiáng)，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到了提高，同時學(xué)習(xí)積極性進(jìn)一步高漲。
2.3加強(qiáng)實驗設(shè)計，追求實驗過程探究性皮亞杰曾說過“:復(fù)制的真理只能算半個真理?！逼浠顒咏?gòu)論則指出，活動是連接主、客體的橋梁，是認(rèn)知發(fā)展最直接的源泉。學(xué)生自主求知才能最大限度地發(fā)揮其自身能力，發(fā)現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)優(yōu)勢。
目前，中學(xué)生實驗主要有驗證性實驗和應(yīng)用性實驗。實驗課題、實驗方案及研究步驟都由教師安排決定，有時甚至連實驗結(jié)果也由教師事先告知，學(xué)生只是機(jī)械地操作，無從感受獲取知識和應(yīng)用知識的快樂。因此，學(xué)科教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)探索性實驗的比例，使學(xué)生在自主探究的實踐活動中逐步掌握“發(fā)現(xiàn)問題———建立模型———形成假設(shè)———設(shè)計實驗———歸納結(jié)論”的科學(xué)探索方法。而進(jìn)行實驗設(shè)計和實踐，是科學(xué)探究的關(guān)鍵。近年來的高考中都增加了實驗設(shè)計能力的考核。教師在教學(xué)中應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生了解進(jìn)行實驗設(shè)計的一些基本原則，如對照性原則、單因子變量原則、平行重復(fù)原則等。教材上往往針對實驗假設(shè)進(jìn)行了實驗設(shè)計，教師可以充分利用這些實驗材料，幫助學(xué)生掌握科學(xué)實驗設(shè)計的基本方法和基本原則。在此基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生對教材的實驗方案進(jìn)行改進(jìn)或重新設(shè)計，并且付諸實施。科學(xué)探究的過程往往也就是不斷完善實驗設(shè)計和不斷克服困難的過程。通過這一能力的培養(yǎng)，使學(xué)生改變“形高實低”的學(xué)習(xí)狀態(tài)，成為學(xué)習(xí)的主人。在實驗過程中，免不了會遇到一些問題和困難，關(guān)鍵是要幫助學(xué)生克服畏難情緒。
關(guān)鍵詞：生物統(tǒng)計學(xué)；實驗教學(xué)；改革探索；實踐
中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）15-148-02
生物統(tǒng)計學(xué)是數(shù)理統(tǒng)計原理和方法在生物學(xué)中的應(yīng)用，不僅在生命科學(xué)領(lǐng)域、而且也在其他學(xué)科領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，是一門工具學(xué)科[1]。生物統(tǒng)計學(xué)的理論性和實踐性均較強(qiáng)，涉及的基本原理、公式和概念較多，需有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和邏輯推理能力才能學(xué)好，相對于其他專業(yè)課程，師生普遍反映難教、難學(xué)、難記[2]?！渡锝y(tǒng)計學(xué)》不容易理解和掌握，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣和動力，考試前通過死記硬背接受理論知識，形成短暫記憶，隨著時間的延長，所學(xué)內(nèi)容逐漸忘記。這門課程講授完之后，學(xué)生不會靈活運用其中的方法，也不會設(shè)計一個簡單的試驗，更不會將生物統(tǒng)計學(xué)的基本理論、技術(shù)和常用統(tǒng)計方法應(yīng)用到本科畢業(yè)論文設(shè)計中，導(dǎo)致理論教學(xué)與實踐應(yīng)用脫節(jié)，顯然未達(dá)到教學(xué)目的。以往《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)以單純理論教學(xué)為主，不設(shè)或很少開設(shè)實驗課。因此，筆者結(jié)合《生物統(tǒng)計學(xué)》的基本原理，利用計算機(jī)和統(tǒng)計軟件，開設(shè)了《生物統(tǒng)計學(xué)》實驗課，并嘗試對該課程的實驗教學(xué)方法進(jìn)行改革探索。
實踐教學(xué)環(huán)節(jié)非常有利于提高大學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，而《生物統(tǒng)計學(xué)》課程教學(xué)的實踐環(huán)節(jié)亟待加強(qiáng)。在《生物統(tǒng)計學(xué)》實驗教學(xué)過程中，我們利用計算機(jī)輔助實驗教學(xué)，開設(shè)以下實驗課：（1）《生物統(tǒng)計學(xué)》某章節(jié)理論知識講授完之后，利用計算機(jī)和相關(guān)統(tǒng)計軟件，開設(shè)相應(yīng)的實驗課。在實驗課上，教師通過統(tǒng)計軟件演示例題的計算和分析過程，并講授統(tǒng)計軟件的使用方法，學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論知識，結(jié)合實例在計算機(jī)上借助統(tǒng)計軟件進(jìn)行操作，這樣使學(xué)生獲得知識更加直接與快速。（2）學(xué)生參與試驗設(shè)計和科學(xué)試驗。學(xué)生要在生產(chǎn)實踐或?qū)嶒炇抑性O(shè)計試驗，親自參與試驗數(shù)據(jù)的采集，并對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析，這樣有利于加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解。《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)開設(shè)了如下實驗：
1 利用Excel繪制常用統(tǒng)計圖
Excel繪制圖形功能強(qiáng)大，各種版本的Excel軟件均提供了14種標(biāo)準(zhǔn)圖表類型，每種圖表類型中又含有2～7種子圖表類型；還有20種自定義圖表類型可以套用。講授完試驗資料的搜集和整理后，開設(shè)利用Excel繪制常用統(tǒng)計圖的實驗課。學(xué)生在實驗課上利用Excel繪圖時，可以對圖表區(qū)、繪圖區(qū)、數(shù)據(jù)系列、坐標(biāo)軸、圖例、圖表標(biāo)題的格式，例如文字的顏色、字體、大小，背景圖案、顏色等進(jìn)行修改和調(diào)整，使修飾后的圖形更加美觀好看，爽心悅目。當(dāng)圖和數(shù)據(jù)放在一張工作表上、學(xué)生改變繪制圖形的數(shù)據(jù)時，其圖形將發(fā)生相應(yīng)變化；將鼠標(biāo)放在圖中某數(shù)據(jù)點上，在鼠標(biāo)下方將彈出一個文本框給出數(shù)據(jù)點的具體數(shù)值；用鼠標(biāo)單擊繪圖區(qū)中的“數(shù)據(jù)系列”標(biāo)志，其圖所屬數(shù)據(jù)單元格將被彩色框線圍住，便于用戶查看圖形的數(shù)據(jù)引用位置。在“數(shù)據(jù)系列”點擊右鍵可以向散點圖、線圖、條形圖等添加趨勢線，并可給出趨勢線的方程與決定系數(shù)。
2 利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)描述統(tǒng)計分析
講授完試驗資料特征數(shù)的計算后，開設(shè)利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)描述統(tǒng)計分析的實驗課。首先選用與生活聯(lián)系緊密的數(shù)據(jù)資料，讓學(xué)生利用Excel計算這些數(shù)據(jù)的平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)，測定和分析這些數(shù)據(jù)的集中趨勢，然后利用Excel測定樣本標(biāo)準(zhǔn)差、總體標(biāo)準(zhǔn)差和四分位數(shù)，讓學(xué)生分析這些數(shù)據(jù)的離散趨勢。另外，讓學(xué)生利用Excel分析總體次數(shù)的分布形態(tài)，計算總體平均值的置信區(qū)間，有助于識別總體的數(shù)量特征?？傮w的分布形態(tài)可以從兩個角度考慮，一是分布的對稱程度，另一個是分布的高低。前者的測定參數(shù)稱為偏度或偏斜度，后者的測定參數(shù)稱為峰度。
3 利用Excel進(jìn)行統(tǒng)計假設(shè)檢驗
講授完統(tǒng)計推斷之后，利用Excel進(jìn)行統(tǒng)計假設(shè)檢驗的實驗課。統(tǒng)計假設(shè)檢驗是根據(jù)隨機(jī)樣本中的數(shù)據(jù)信息來判斷其與總體分布是否具有指定的特征[1]。我們選擇實際案例，讓學(xué)生提出假設(shè)，利用Excel中適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計方法計算檢驗的統(tǒng)計量及其分布，確定顯著性水平和決策規(guī)則，最后推斷是否接受假設(shè)，得出科學(xué)合理的結(jié)論，這個過程就稱為假設(shè)檢驗或統(tǒng)計假設(shè)檢驗。統(tǒng)計假設(shè)檢驗的方法多樣，通過比較就會發(fā)現(xiàn)它們的基本方法和步驟大同小異，例如t檢驗、u 檢驗、x2檢驗等，可以詳細(xì)講述其中1～3種假設(shè)檢驗方法，其它假設(shè)檢驗方法可以采用啟迪和推導(dǎo)方式讓學(xué)生利用統(tǒng)計軟件自行輕松地學(xué)習(xí)和操作。
4 利用Excel和SAS軟件進(jìn)行方差分析
講授完方差分析之后，開設(shè)利用Excel和SAS軟件進(jìn)行方差分析的實驗課。利用Excel只能進(jìn)行單因素或雙因素（包括可重復(fù)雙因素和無重復(fù)雙因素）方差分析，而涉及雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗、三因素試驗和裂區(qū)試驗等試驗數(shù)據(jù)的方差分析，即讓學(xué)生利用SAS軟件進(jìn)行多重方差分析。另外，Excel中的單因素或雙因素方差分析只能給出方差分析表，不能進(jìn)行平均數(shù)的多重比較，也無法用不同字母標(biāo)記法表示差異顯著性的結(jié)果，這些也都需要利用SAS軟件。
5 利用多種統(tǒng)計軟件進(jìn)行回歸分析
由一個或一組非隨機(jī)變量來估計或預(yù)測某一個隨機(jī)變量的觀測值時，所建立的數(shù)學(xué)模型及所進(jìn)行的統(tǒng)計分析，稱為回歸分析[1]。按變量個數(shù)的多少，回歸分析有一元回歸分析與多元回歸分析之分，多元回歸分析的原理與一元回歸分析的原理基本相似。按變量之間的關(guān)系，回歸分析可以分為線性回歸分析和非線性回歸分析。利用統(tǒng)計軟件進(jìn)行回歸分析時，首先讓學(xué)生如何確定因變量與自變量之間的回歸模型；如何根據(jù)樣本觀測數(shù)據(jù)，估計并檢驗回歸模型及未知參數(shù)；在眾多的自變量中，讓學(xué)生判斷哪些變量對因變量的影響是顯著的，哪些變量的影響是不顯著的。在方差分析實驗課上，先讓學(xué)生利用Excel進(jìn)行簡單的線性回歸分析，然后利用SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)與回歸分析，最后利用SAS軟件進(jìn)行多元線性回歸分析和逐步回歸分析，使學(xué)生了解不同統(tǒng)計軟件的特點、功能和作用。
6 利用基本原理設(shè)計試驗
試驗的精確度高低取決于試驗設(shè)計的各個方面，只有通過有效地控制試驗誤差才能提高試驗精確度。因此，教師有必要正確引導(dǎo)大學(xué)生在試驗過程中要做到操作仔細(xì)，這樣有利于提高學(xué)生的科研素質(zhì)。在試驗工作中，從試驗資料中發(fā)現(xiàn)潛在的規(guī)律性是極其重要的，這需要科學(xué)合理地運用統(tǒng)計學(xué)的基本原理和方法。講授完試驗設(shè)計之后，要求學(xué)生根據(jù)試驗設(shè)計的基本原理，在生產(chǎn)實踐或?qū)嶒炇覂?nèi)提出試驗設(shè)計的基本思路，制定試驗方案。然后，學(xué)生分組討論試驗設(shè)計的可行性，并進(jìn)行糾正和修改。在試驗前期，學(xué)生應(yīng)進(jìn)行試驗前期準(zhǔn)備工作。在試驗過程中，學(xué)生要考慮試驗條件的差異對試驗數(shù)據(jù)的影響，可根據(jù)試驗設(shè)計的原理和技巧分析試驗出現(xiàn)的問題，使學(xué)生獲得的理論知識與實際聯(lián)系起來，從而加深對理論知識的理解。試驗結(jié)束后，獲得大量的試驗數(shù)據(jù)，需要選擇正確的統(tǒng)計方法分析試驗資料，得出科學(xué)合理的結(jié)論，以達(dá)到研究目的。最后，教師根據(jù)學(xué)生設(shè)計的試驗思路、方案、步驟及作出的試驗報告給予評價。通過開設(shè)試驗設(shè)計實踐課，可以使學(xué)生明確試驗的目的、試驗設(shè)計方法、試驗因素及水平等內(nèi)容，有利于提高學(xué)生設(shè)計試驗方案的能力。
實踐證明，開設(shè)《生物統(tǒng)計學(xué)》實驗教學(xué)后，學(xué)生能夠在計算機(jī)上借助相關(guān)統(tǒng)計軟件親自統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù)，利用所學(xué)的統(tǒng)計學(xué)方法分析和檢驗試驗結(jié)果，最后得出可靠的結(jié)論。最后畢業(yè)時，學(xué)生能根據(jù)試驗設(shè)計的基本原理，可獨立完成畢業(yè)論文試驗設(shè)計，實施設(shè)計的試驗方案，獲得試驗數(shù)據(jù)資料。由于試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析耗時，而且繁瑣，因而過去畢業(yè)生害怕對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。自從我們結(jié)合《生物統(tǒng)計學(xué)》的基本原理，利用計算機(jī)和計軟件開設(shè)了該課程的實驗教學(xué)后，學(xué)生輕松地掌握了該課程的基本原理和統(tǒng)計分析方法，統(tǒng)計和分析數(shù)據(jù)的速度、精確度均大幅度提高。現(xiàn)在部分學(xué)生還能幫助教師進(jìn)行科研課題的數(shù)據(jù)處理和分析，畢業(yè)論文水平也大大提高。
《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)實驗課的開設(shè)，使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動地學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)試驗設(shè)計的能力，初步掌握開展科學(xué)試驗設(shè)計的方法；培養(yǎng)學(xué)生掌握正確收集、整理試驗資料的方法，能利用生物統(tǒng)計方法對試驗資料進(jìn)行正確的統(tǒng)計分析；培養(yǎng)學(xué)生掌握常見統(tǒng)計軟件的使用方法和統(tǒng)計方法?！渡锝y(tǒng)計學(xué)》實驗課深受學(xué)生的歡迎，這也是對該課程實驗教學(xué)的嘗試和改革探索的肯定。在該課程實驗教學(xué)過程中，筆者深刻體會到要提高《生物統(tǒng)計學(xué)》課程的實驗教學(xué)效果和質(zhì)量，教師需要投入時間與精力，鉆研實驗教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)水平，轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)理念，不斷探索和優(yōu)化多元化的實驗教學(xué)方法。
參考文獻(xiàn)
[1]李春喜，邵云，姜麗娜.生物統(tǒng)計學(xué)[M].4版.北京：科學(xué)出版社，2008：1-3.
1.1自編適用本學(xué)院實驗講義
隨著生物化學(xué)學(xué)科的快速發(fā)展，其相應(yīng)實驗內(nèi)容需及時得到更新，從而使生化學(xué)科的創(chuàng)新性得到體現(xiàn)。結(jié)合不同生化實驗教材，以及本教研室多年的實驗教學(xué)經(jīng)驗，自編生化實驗講義，該講義涉及的內(nèi)容非常貼近本學(xué)院設(shè)備及學(xué)生的實際情況。自編的講義不同于以往的教材，該教材涉及每個實驗具體用的每種儀器的簡易操作步驟，方便學(xué)生課前的預(yù)習(xí)該實驗儀器的操作，以利于上課做實驗過程的流暢性，讓學(xué)生更加深刻地掌握該儀器的使用；同時在實驗內(nèi)容上降低驗證性實驗的比例，提高綜合性和設(shè)計性等應(yīng)用性實驗的比例，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性。
1.2多媒體技術(shù)在生化實驗課程中的應(yīng)用
受到實驗條件限制，一些無法開展的實驗項目或者無法單人單組讓學(xué)生進(jìn)行的實驗操作，可通過多媒體仿真教學(xué)等方法來解決，通過增加文字、圖片、聲音等多媒體技術(shù)，讓學(xué)生對該實驗有親身體驗的感覺，將某些難理解的實驗項目制作成簡單易懂或有趣的課件和視頻，使學(xué)生對這些內(nèi)容易于理解有困難的學(xué)生；同時，學(xué)生可以充分利用課余時間學(xué)習(xí)復(fù)雜實驗中的知識點，以提高其對復(fù)雜實驗的興趣和關(guān)注。
2調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容
實驗教學(xué)內(nèi)容是影響實驗教學(xué)效果的主要因素之一，是教學(xué)改革的重點和難點［2］。以往生化實驗內(nèi)容主要是偏重驗證性，其占所有實驗項目的比例高達(dá)70%～80%，綜合性實驗僅占生化實驗項目的20%～30%，設(shè)計性實驗在其中的比例幾乎為0。這種嚴(yán)重比例失調(diào)的實驗教學(xué)內(nèi)容，必然影響教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。本教研室通過調(diào)整生化實驗中驗證性、綜合性和設(shè)計性實驗間的比例，調(diào)整后的驗證性實驗所占的比例為30%，綜合性實驗所占的比例為50%～60%，設(shè)計性實驗所占的比例為10%～20%，同時實驗的安排順序是先驗證性實驗，然后進(jìn)行綜合性實驗，最后安排設(shè)計性實驗。這種安排是根據(jù)實際情況來確定的，不同的實驗類型對學(xué)生每個階段的要求并不一樣，這是由易到難進(jìn)行實驗內(nèi)容的安排。因為驗證性實驗之間是孤立的，缺乏相互的聯(lián)系，實驗的整個過程不需要動腦，依葫蘆畫瓢，不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)；綜合設(shè)計性實驗是針對學(xué)生實驗技能及方法而開展的一種復(fù)合性實驗［3］，綜合性實驗涉及一些比較新穎且常用的技術(shù)，且每個實驗之間都不是孤立的，而是一環(huán)扣一環(huán)，每步操作都要謹(jǐn)慎，否則影響最終的結(jié)果。例如，活性干酵母蔗糖酶的分離純化的綜合設(shè)計性大實驗，它由5個綜合設(shè)計性的小實驗來完成：（1）活性干酵母蔗糖酶的提?。唬?）離子交換柱層析分離純化蔗糖酶；（3）考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)濃度；（4）酵母蔗糖酶活力的測定；（5）SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳。設(shè)計性實驗的要求更高，其區(qū)別于驗證性和綜合性實驗的地方在于它并沒有現(xiàn)成的實驗指導(dǎo)等過程，查閱文獻(xiàn)、選題、實驗材料的選擇、實驗方案等的確定均由學(xué)生自行完成，教師唯一做的是對學(xué)生實驗方案進(jìn)行論證。經(jīng)過這種不同類型實驗前后安排順序及比例的調(diào)整，幾年的教學(xué)實踐反復(fù)證明了這種調(diào)整是可行的，不僅能提高學(xué)生上實驗課的積極性，而且能有效地提高其分析實際問題、解決問題的能力。
3完善生化實驗的教學(xué)方式
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式中，教師講，學(xué)生無條件接受，實驗教師把實驗前一切的準(zhǔn)備工作都準(zhǔn)備就緒（包括試劑的配制，儀器的調(diào)試），結(jié)果學(xué)生只是機(jī)械地按照老師的要求進(jìn)行實驗操作［4］。而實驗教學(xué)其實是一個面對面地近距離的教學(xué)過程，師生互動的教學(xué)方式無疑是一種非常有效的教學(xué)方法，在這種方法中教師和學(xué)生均是教學(xué)的主體，能很好地把講授和實踐結(jié)合起來，提高學(xué)生在實驗過程中的各種能力。本學(xué)科的教師每次預(yù)實驗讓不同的學(xué)生參與進(jìn)來感受體驗老師實驗課前的準(zhǔn)備工作，讓不同的學(xué)生學(xué)習(xí)對該實驗藥品的量的計算和配制以及儀器的調(diào)試，而不單單是上課時的如何操作該實驗的步驟，這樣為學(xué)生在大四時做本科畢業(yè)論文以及學(xué)生創(chuàng)新論文配制藥品奠定了良好的基礎(chǔ)。每堂實驗課快結(jié)束時，都讓一小部分的學(xué)生對該實驗的整體過程進(jìn)行一次小結(jié)，針對同學(xué)們小結(jié)的內(nèi)容，對不足的地方加以改進(jìn)，提高教學(xué)效率。部分簡單易操作易理解的實驗，讓感興趣的同學(xué)們上臺講解實驗的整個過程，講得不足的地方，老師再補(bǔ)充，雖然剛開始效果不是很好，但是隨著實驗的開展過程中，學(xué)生會花更多的時間去預(yù)習(xí)查閱相關(guān)資料，不單單是書本上的預(yù)習(xí)，還會通過互聯(lián)網(wǎng)找相關(guān)的視頻來了解該實驗的過程。同時所有的實驗的操作講授過程都有視頻，并在課后發(fā)給學(xué)生進(jìn)行必要的復(fù)習(xí)。在下一次上實驗課前10min會提問學(xué)生，提問學(xué)生對上次實驗進(jìn)行簡單的總結(jié)回顧，同時對報告中出現(xiàn)的問題以及實驗課操作的過程同學(xué)們常見的錯誤進(jìn)行歸納總結(jié)。通過這樣完整化的實驗教學(xué)方式，同學(xué)們對實驗課的認(rèn)真度和積極性得到了很大的提高。
4優(yōu)化生化實驗考核方式
歷來，實驗考核是檢驗實驗教學(xué)效果的一種手段，它在某種程度上可作為評價教學(xué)效果好壞的依據(jù)［5］。一直以來，人們把實驗教學(xué)看作是理論教學(xué)的輔助課程，在教學(xué)大綱中所占的學(xué)分非常少，傳統(tǒng)的考核方式是以學(xué)生的實驗報告來衡量，這樣避免不了一些學(xué)生對生化實驗課的態(tài)度馬馬虎虎，不按時上課，懶散，實驗操作不準(zhǔn)確，忽視實驗技能操作的訓(xùn)練，只覺得寫好實驗報告，就能得到高分，出現(xiàn)了“高分低能”的現(xiàn)象。為了公平客觀評價學(xué)生的實驗課效果，應(yīng)制定合理的實驗考核標(biāo)準(zhǔn)，改變以往只用實驗報告來定最終實驗成績的落后考核，增加考勤成績、預(yù)習(xí)報告成績、實驗操作成績及期中期末成績。實驗報告成績體現(xiàn)了學(xué)生通過實驗課對該實驗原理、操作步驟進(jìn)行歸納總結(jié)，并能對實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象運用學(xué)過的知識進(jìn)行系統(tǒng)的分析和評價；考勤成績能夠反映學(xué)生是否重視實驗課；預(yù)習(xí)報告成績主要是檢驗學(xué)生課前對本實驗的預(yù)習(xí)效果，主要是通過課堂提問和檢查預(yù)習(xí)報告來定成績；實驗操作成績則反映了學(xué)生實際操作能力的高低［6］；期中期末成績主要是為了考核同學(xué)們的上課情況，進(jìn)行了半期考和期末考，考試的內(nèi)容分理論30分，操作70分。同時，通過專業(yè)主任和學(xué)科老師的溝通，提高了教學(xué)大綱中生物化學(xué)實驗的學(xué)分，對學(xué)生的實驗操作技能和考核也提出了更高的要求。通過考核方式的改革，這幾年下來，改革效果受到了大家的一致好評，不僅能讓學(xué)生在一段時間內(nèi)像理論課程一樣積極溫習(xí)實驗的內(nèi)容，同時通過操作考試，使學(xué)生更深一步掌握了操作過程。
5結(jié)語
