关注学生创新思维和创新能力的培养:如何培养创新能力和创新思维

　　摘　要：华中农业大学“分子细胞生物学”的授课教师在10余年的教学实践中，积极开展以“活学活考”为主要特征的教学改革，很好地培养了学生的创新思维和创新能力。本文从教学目标、教学方法、和考试原则三个方面总结了改革的基本思路。
　　关键词：分子细胞生物学；活学活考；学生能力
　　
　　我校主要面向国家生物学理科基地班的学生，设置了“分子细胞生物学”课程。这门课程可使学生在细胞生物学学习的基础上进一步学习，掌握一些研究方法对于开展科学研究有所帮助。
　　笔者开设“分子细胞生物学”课程中，从历年学生的教学评价，到跟踪各分数段的学生进入研究生阶段的科研表现，再到2006年5月教育部本科教学工作水平评估专家组现场考察所给的意见“考教有水平，符合研究型教学的特征”认识到，提高“分子细胞生物学”课程教学质量，应重点关注三个问题，才能达到培养学生的创新思维和创新能力的目的。
　　
　　教学目标：培养创新思维和创新动力
　　
　　高等教育的发展潮流要求教育工作者要以人为本，促进大学生的全面发展，尤其要重视从重知识的传承转向能力培养的要求。当前大学的很多课程都在积极推行教学改革，努力寻找提高教学质量的突破口。然而，教师“重知识传授，轻思维启示；重教学形式，轻思想内涵；重单点深入，轻纵横联系”、学生“重被动接受、轻主动思考；重理论识记，轻实践操作；重孤立运用，轻灵活迁移”的思维定势难以改变，“课堂沉闷，学生被动学习”、“上课记笔记、考前背笔记、考试考笔记、考后丢笔记”等现象仍然占据着大学课堂的主导位置，如何在“分子细胞生物学”课堂的教学中改变这一局面，是我们经常思考的一个问题。
　　通过教学实践我们认为，要取得好的教学效果，必须要对“分子细胞生物学”课堂教学进行一个正确的目标定位。从课程性质来看，分子细胞生物学是由于分子生物学技术的出现而诞生的一门新学科，是一门在分子水平上研究基因对细胞活动调控以及各种细胞结构的形成和功能执行的科学。从课程地位和任务来看，由于只有在分子水平上了解细胞的基本活动规律，才能更好地学习掌握生命科学的其他知识，从而利用现代生物学技术对各种生命活动现象和发展规律加以利用，造福人类，所以它是现代生命科学研究的基础，是生命科学类专业的基础课。从授课对象来看，国家生物学理科基地班是培养我国生物学领域基础研究和教学人才的“国家队”，人才的培养目标要求是“基础扎实、动手能力强，具有较强科研素养的创新型人才”，学生进校的起点高，绝大多数毕业生要以保研、考研或出国的方式进入研究生阶段进一步深造。
　　因而，我们将“分子细胞生物学”课堂教学的目标定位在“讲清基本理论，注意相关学科知识点之间的联系：紧跟学科前沿，介绍最新的研究动向和方法；设置启发思维的情景，着重培养学生的创新思维和创新能力”。围绕这一教学目标，我们确立了“重在激发学生的学习兴趣和投身科研的信心”的教学理念，并将该理念贯穿于课程教学各个环节的内容设计之中。希望学生通过学习这门课，对专业基础课和专业课的学习目标和重点有一个全新的认识。
　　
　　教学方法：拓宽学生视野，激发学生思维
　　
　　教学方法的选择对于教学内容的确立和教学目标的实现会产生直接的影响。在教学的过程中，我们积极推行以“拓宽学生视野，激发学生思维”为主要特征的启发式教学，以调动学生的学习兴趣，发挥学生参与课堂教学的主观能动性，激发学生独立思考问题的意识和能力。
　　以精和新为原则确立教学内容。分子细胞生物学领域发展迅速，知识更新快。而这一学科最突出的科研成果一般都发表在外文期刊上。为了紧跟学科前沿，我们没有选用固定教材，而是采用最新版本的英文《分子细胞生物学》教科书，作为教学内容的主要部分。Science和Nature以及分子细胞生物学领域的一些国际权威杂志上的综述性文章是我们教学中的重要参考文献。我们将与教学大纲有关的参考资料放到图书馆的阅览书架上供学生借阅，这对方便学生看文献起到了很好的作用。多年来，由于科研和教学的需要，教师随时关注生物学领域最新发展动向，将各类资料中介绍这门学科研究的新概念、新发现、新思路和新方法综述引入课堂。教师提供给学生的这些参考文献水平高、内容新，难度适中，开阔了学生的视野。教师需要更新知识，授课前需要认真备课，老教师尽管上课多年，每次上课都要做到重新备课。
　　积极营造轻松和谐的课堂氛围。任课教师反复给学生传达这样一种理念：记清知识点并不是唯一的学习方法(掌握知识点本身就是学习)，关键要学会运用相关知识查阅、积累、梳理资料，在查阅、积累、梳理资料中消化、理解知识，并与相关知识融会贯通，运用各种知识解决实际问题。如教师将教学课件发给学生，使他们不用花太多的时间记笔记，只是在必要的知识点上做注释，学生的主要精力集中到听课上，跟着教师的引导思考问题。课堂上，教师采取把问题提出来，给学生一点思考的时间，然后给出答案。采用这种教学方法，学生将注意力集中在问题的思考上，不仅活跃了课堂气氛，也训练了学生主动思维的能力。教学语言是开启知识和科学之门的钥匙，可激发学生的积极思维活动。所以，在教学语言的组织上，教师尽量做到情感饱满，深入浅出，让学生轻松愉快的接受知识，并能在适当的兴奋中思考和记忆。
　　适时的为学生设置激发思维的情景。知识迁移能力的提高是创造能力提高的前提条件。“分子细胞生物学”与“生物化学”、“遗传学”等生物学的基础课程有密切的联系。在授课的过程中，教师十分注意相关知识的有机结合，通过串联知识点激发学生的思考能力。如，在讲解采用图位克隆法分离基因的原理时，将遗传学中的遗传连锁分析知识与大分子操作技术有机结合，使学生掌握了遗传学的基础知识在分子生物技术中的运用。笔者作为作物遗传改良国家重点实验室的固定科研人员，科学研究是自己工作的重要组成部分，这样的经历为科研促进教学带来了得天独厚的条件。在讲课的时候，教师时常将研究范例引入课堂，向学生介绍解决或回答某一科学问题的具体研究思路、技术路线、研究方法、研究结果和经验教训等，让学生产生置身于科研实战环境的感觉。向学生介绍某一新发现或新知识点时，教师也经常同时介绍他人阐明这一新知识点所采用的研究方法，并强调回答同一科学问题有多个解决办法；或者要求学生关注在解决某一个科学问题中采用的经典研究方法是否可以运用于解决其他科学问题，引发大家主动思考问题。
　　
　　考试原则：考查学生综合运用知识分析和解决问题的能力
　　
　　考试内容和考试方式对教师和学生具有指挥棒的作用。考什么、怎样考将直接影响到教师教什么、怎样教，学生学什么、怎样学的问题。这主要源于考试的两个基本的功能，一是检验教师的教学效果和学生的学习效果；二是对后一阶段如何改进教师教学和学生学习的方式方法起到反馈作用。
　　传统的闭卷考试，常采用名词解释、填空、选择、问答等命题形式，侧重考察学生的识记能力，学生花大量时间去回忆识记性的东西，实践证明这种考法没有实际意义，尤其是学生运用知识分析和解决问题的能力得不到锻炼，创造性思维能力得不到培养。
　　我校开设的“分子细胞生物学”课程一直采用开卷考试，试题都是综合性的分析题，学生在考场可以查阅资料，综合运用所学知识回答问题。如针对在RNA水平上调控基因表达这一内容，考试题是：研究者们发现玉米籽粒中蛋白质x富含赖氨酸，而蛋白质x合成过程中的限速酶是蛋白质Y。为了提高玉米的营养价值，研究者们分离克隆了蛋白质Y基因，并将该基因与一个组成型启动子连接，希望通过转基因技术使玉米中蛋白质Y的表达量提高，从而可以提高籽粒中蛋白质x的含量。但事与愿违，转基因玉米籽粒中的蛋白质x含量比对照(野生型)还要低。分析其中的原因，并设计可以证明你的分析实验。回答这一问题，学生必需理解本课程涉及的RNA干扰技术的基本原理，并掌握了“生物化学”课程中关于酶的基本知识和关于核酸的基本分析操作技术。这类综合分析试题重点考查学生综合运用知识分析和解决问题的能力，而不是死记硬背的能力。这种考核方法也让学生平时把注意力放到跟着教师的讲解思考问题上，而不是花大量工夫记笔记。这种试卷教师要花大量的时间设计考题，要考虑到学科的知识点的综合性，考虑学生能否解决考题的问题。因为，考题没有固定答案，教师阅卷也麻烦，但有利于学生能力的培养。从这个角度讲，我们认为在教学上多花费时间和精力是值得的。
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