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实验体系
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实验教学体系

来源:   点击次数:次  发布时间:2016-12-09

教学体系

按照学校专业实际和地方经济社会发展对培养具有创新能力和实践能力的应用型高级专门人才的要求,将中心建设与课程建设、专业建设和学科建设紧密结合,依据夯实基础,注重创新,突出应用,彰显个性”的实验教学理念,遵循知识、能力、素质协调发展的教育规律,在保持实验教学与理论教学有机结合的基础上,根据不同专业学生培养目标差异及其在不同学习阶段知识面的掌握程度和知识模块,对实验教学体系和内容进行创新性改革,构建了以“能力培养为核心,基础实验、专业实验、创新实验3个平台,课程实验、集中综合实践和科研训练3个模块,基本型、综合设计型、研究创新型3个层次实验项目”的333实验教学体系,突出“理-工-农”交叉融合、相互渗透的实验教学特色。

1 中心实验教学体系结构框架图

2-4-1 人才培养模式

中心在“创新精神和实践能力的应用型高级专门人才”培养的过程中,经过积极的探索和实践,立足“理-工-农”交叉融合、相互渗透的特点,以能力培养为核心,创造性提出 “平台化、模块化、层次化”的人才培养新模式。

(1)平台化:针对不同专业背景的学生所掌握的知识结构和培养目标不同,构建了基础实验平台、专业实验平台、创新实验平台3个专业实验平台。

基础实验平台:面向全校19相关专业开设与生命科学与农业技术相关的实验,主要是为学生奠定基本的实验基础,培养学生动手实践的能力。

专业实验平台:面向生命科学技术学院9个本科专业(涵盖理、工、农三大学科)的专业特点所开设的专业实验,目的是使学生通过课程实验、综合实践验证专业知识、获得基本的专业实验技能,并结合科研训练把基础课程内容进行融会贯通,升华成“理-工-农”交叉融合的知识体系,培养学生分析和解决问题的能力。

创新实验平台:面向生命科学技术学院9个本科专业进行创新性知识的传播,其目的是启迪学生的创新思维、开发创新潜能、培养创新能力、强化工程训练或农业技术、提高学生运用现代生命科学与农业技术解决工程或农业生产实际问题的能力和实践动手能力,组织学生参与各级学科竞赛。

(2)模块化:依据三个实验平台设立了课程实验、集中综合实践和科研训练3个不同的实验教学模块。其中,课程实验模块由各专业的实验课程构成,主要在中心实验室里完成;集中综合实践模块由专业认知实习、课程实习、野外实习、教育实习、生产实习、毕业实习等环节构成,除部分专业认知实习和课程实习在中心实验室及其中试车间进行外,其余各类实习实践活动均在校-校、校-地、校-企等实习基地完成;科研训练模块由研究创新型实验、学生科普活动、科研创新项目、毕业论文(设计)、参与教师科研课题等创新性环节构成,主要是在省级重点实验室、各级工程研究中心等重点学科平台以及校企共建实验室、科研创新实验室等特殊功能实验室里进行。

(3)层次化:在遵循人才成长规律、实验教学规律以及创新人才培养规律的基础上,按照实验的类型和要求,优化实验方案,把实验项目分为基本型、综合设计型、研究创新型3个不同层次的实验教学项目,形成了既独立于理论教学又与其密切配合,支撑知识验证和能力提升两大层面的专业实验教学体系。根据专业培养目标的不同,三个层次实验项目分别占总实验项目的比例有所不同(见图8)。

2 中心实验教学体系中的三个层次

① 基本型实验:旨在加深学生对生命科学与农业技术基础知识的理解,系统强化学生基本实验技能的训练,培养学生独立实验能力、自主获取知识的能力,启迪学生创新意识,为必修实验。基本型实验包括基本技术与经典的验证性实验,如显微操作技术、电泳技术、微生物接种技术、革兰氏染色等。本层次着眼于培养学生的基本技能,也是整个实验体系的基础,必须严格训练,为以后开展高层次专业实验和科学研究打下坚实的基础。

② 综合设计型实验:注重学生综合能力培养,注重提高学生综合运用多学科知识与实验技能分析问题和解决问题的能力。综合设计型实验分为三个层面,一是课程综合实验,具有较强的综合性,如《生物化学实验》中开设的“免疫球蛋白的分离纯化及鉴定”,就要求学生将蛋白质分离纯化的离心、盐析、等电点沉淀、离子交换层析、分子筛、SDS- PAGE 等主要技术能够灵活运用在该项目的实施中。二是专业综合实验,将多门甚至全部专业课内容整合在一起,要求学生全面掌握运用相关专业的基本理论、基本知识和基本技能,是综合性很强的实验,如《生物工程综合大实验》中开设的“芦柑果酒的酿制”,就要求学生结合菌种的选育及其发酵产物的产生机理、微生物的培养条件优化、发酵过程的控制等专业知识设计实验,并对酿出的果酒进行感官评定,基本上涵盖了生物工程专业发酵工程方向的全部实验技术;三是跨专业跨学科综合实验,主要是针对同一学科的不同专业,或跨学科的知识整合能力和综合运用能力的实验,如《果蔬加工与保鲜实验》中开设的“果蔬罐藏”,从果蔬的种植、成熟、采收、运输、贮藏生理生化指标的测定,到果蔬的挑选,结合罐头加工原理加工成果蔬罐头,整个流程整合了生命科学技术学院理、工、农多个专业的相关知识。学生们参与综合设计型实验的过程中,还能不断发现新问题,并通过查阅资料、积极思考寻找解决方法;对于难以解决的一些实验难题,通过合作讨论从其他小组同学或教师那里获得灵感解决。综合设计型实验的开设有利于培养学生的分析解决问题能力、协作精神、科研素质和求知欲,是培养学生创新精神、实践能力和综合素质的良好手段。

③ 研究创新型实验:突出大学生科研思维、科研方法、创新意识和创新能力的培养;结合教师科学研究、大学生科研立项、毕业论文(毕业设计)和大学生创新大赛等活动进行。由指导教师给出研究小课题,或学生自己选择小课题,在教师的指导下由学生自主设计、自主实验、预约开放中心相关实验室以及省级重点实验室、各级工程研究中心等重点学科平台。通过研究创新型实验,初步培养学生独立从事科学研究的能力和创新精神,为学生在提交高水平的研究报告、完成高质量的学士学位论文(设计)、公开发表科研论文和参加大学生创新大赛等方面取得好成绩奠定坚实的基础。

平台化、模块化、层次化人才培养模式中,实验教学是实现创新精神和实践能力的中心和中间环节,也是能力实现的重要保障

2-4-2实验教学质量标准

实验教学是高等学校本科教学体系中的一个重要组成部分,对培养学生的动手能力、实践技能、创新能力和科学素质有着不可替代的作用。为加强实验教学过程管理,规范实验教学要求,进一步提高实验课教学质量,促进实验课教师更好地履行岗位职责,教书育人,改进教学技能和方法,使学生的创新精神和实践能力得到全面提升,中心根据湖北工程学院发布的《湖北工程学院实验教学管理规定》,结合中心具体情况,制定《生命科学与农业技术类实验教学质量标准》,要求全体实验教学人员认真遵照执行。

(1)实验教学准备

教学计划的制定和统筹协调:中心主任组织各实验平台和实验课程的负责人,共同制定符合实验教学目标,体现教学改革要求,重视学生创新精神和实践能力培养的学期教学计划。

教学资料的更新完善:实验课程负责人选择高水平的实验教材、组织编写体现中心特色的实验讲义或实验指导书,教材建设体现教学改革建设的成果,具有科学性、先进性、系统性、创新性,反映教育的信息化和国际化的趋势。实验教学大纲应及时更新,与学期实验项目保持一致,对实验教学对实验学时、学分;先修课程、基本要求、选用教材、实验成绩的考核与评定办法等作全面、系统的安排,符合教学目的,符合培养对象实际情况,科学可行。

实验项目的确定:每学期开设的实验项目应符合培养目标和教学大纲的要求,根据学科发展和技术更新适时更新实验内容,使实验教学方法和内容具有新颖性,能反映生命科学与农业技术及本学科科研和教学改革的新成果。基本性、综合设计性、和研究创新型实验比例合理。开设的实验项目能满足实验室开放的需求。

建立集体备课和预实验制度:实验课程负责人组织教师和实验技术人员集体备课,确定学期实验教学计划,要求教师和实验技术人员共同做好预实验和实验室各项准备工作,发现问题及时纠正。实验教师与理论课教师,保持一定联系,防止理论与实际脱节。新开实验和初次担任实验教学的青年教师和实验技术人员,必须有专人指导,并在预实验基础上试讲达到要求后方可给学生上课。

实验室教辅人员的准备工作到位:每次实验前做好仪器、设备、试剂和材料等各项准备工作,并有相应备品,保证试剂配制新鲜,标记清晰规范;保证实验室整洁、符合开展教学实验的环境;计算机及附属设备性能良好、局域网运行正常,能满足实验的正常进行;显微镜标本(示教标本和学生用标本)维护良好、形态经典、完整、清晰,数量和质量满足教学需求、备品充足;实验材料新鲜、保存良好;实验动物按时到位,数量、体重、年龄、品种、质量和健康状况满足实验教学的需要;学生实验分组方式及分组人数合理,名单预先公布;实验课程各种日志记录清楚,账目齐全。

(2)实验教学过程

实验教学人员(包括实验教师和实验技术人员)提前10-20分钟到实验室,核对学生到课情况,检查学生预习情况,不预习或预习不合格者,不得参加实验。课程进行期间不长时间离开实验室,不做与实验指导无关的事情。实验过程中实验教师须加强巡视指导,随时观察、记录和评定学生参与度及操作情况,及时发现和纠正各种问题。严格要求学生遵守实验规则,正确使用仪器和器材。

实验教学中应清楚阐述本次实验目的,介绍实验原理、操作规程及注意事项,介绍重要仪器设备、计算机应用软件等的使用方法。实验示范操作熟练、规范,正确掌握时机,确保实验教学的效果和实验室安全。

实验教师应结合教学内容进行启发式和创新思维训练型教学,激发学生主动参与实验的热情和各种创新性想法,重视培养学生的团队协作意识,培养学生严谨的科学态度。

应严格学生考勤制度,无故缺席予以旷课处理,病事假履行请假条制度,并需有班主任或辅导员签字,并酌情另行安排时间补做,参加实验次数低于2/3者不允许参加实验考试。

实验课应布置实验报告或作业,指导学生按规范、独立撰写实验报告,按规定时间递交。

实验教师应及时、认真批阅学生实验报告,并评定成绩,对报告中存在的问题应有批注,对实验过程和实验报告中的共性问题应进行课堂点评反馈。凡实验报告涉嫌抄袭应取消相应分数,并要求学生重做实验或重写报告。

应加强学生生物伦理和实验动物伦理教育,加强实验动物的准备和管理,做好学生实验操作的安全,按规定处理实验动物尸体和有关生物材料。

注意水、电、气、易燃易爆和有毒化学品的管理、防护及实验室安全,防止发生安全事故。

实验课后应安排学生整理各自的实验用品,做好必要的清洁和归还,安排各组轮流值日,实验教学辅助人员负责督促和检查实验室的清洁和安全,整理实验材料和设备以确保下一轮的实验顺利进行。

(3)实验教学课后管理

各实验课程考核制度的制定由课程负责人和实验教师共同制定,实验考核应多角度,比如可包括实验操作,实验态度或实验过程认真参与情况,实验结果的分析等,各实验课程可有所不同,对实验成绩应有必要的统计分析。

独立设置的实验课程,应合理拟定考核要求;未独立设课的实验课程的考核成绩按占课程总学时的比例记入课程总分,其比例原则上不低于20%。

实验课程的评教由学校教务处统一安排学生进行,以保证公正、客观,不能由教学人员直接向学生收集。教师的评先评优与学生评教挂钩,对多次评价表明问题突出、整改不力者将依序以谈话、通告、警告、减少教学工作量、停课、下(转)岗处理。

教学改革及教学研究,各实验室应积极探讨改进实验教学方法,完善实验教学手段,充实和更新实验教学内容,开展实验教学方法、实验技术、实验装置发明和改进等方面的研究,及时研究解决实验教学中的问题;应积极将信息化技术应用到实验教学中。

实施实验室的开放和预约制度,根据学生自学的需要和开展课外创新性科研活动的需要,设立开放性实验项目,制定、组织和落实相关计划,做好相应准备工作。实验室应安排能胜任相应工作的实验教学人员进行管理和指导,及时检查、记录和反馈实验室和实验项目开放的效果,提出改进意见与措施。

实验室建设,应加强实验室的各种软硬件建设,特别是实验教学信息化技术的引入,为学生自主学习、自我考核提供软、硬件设施和条件。

实验标本建设,应根据实验教学需要和教学经费的许可,积极做好教学标本制作、更新和添置,管理和维护现有标本及其他教学辅助材料。

实验教学管理,应积极做好各项实验教学纸质和电子档案的建设、记录和管理,实现管理的信息化和网络化。

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