实验教学改革思路
1. 目标导向的重新定位
明确实验教学的目标不仅是验证理论知识,更在于培养学生的综合实践能力、创新思维和解决复杂问题的能力,而是更注重学生对问题发现、分析和解决能力的培养。
2. 课程体系的优化整合
在一二年级基础实验教学基础上,针对三、四年级学生构建跨学科、综合性和设计性的实验课程体系,譬如“综合化学实验Ⅰ”和“综合化学实验Ⅱ”等。对于拔尖班同学设置“实验室科研训练Ⅰ-Ⅳ”,将相关化学、生物、材料等学科的实验内容有机融合,让学生直面科学研究实际问题和学科前沿,激发学生创新能力和学习兴趣。
3. 引入先进技术与方法
积极引入现代信息技术、虚拟仿真和微格教学等手段,丰富实验教学形式。学生可通过在线课程、虚拟仿真实验进行课前预先、模拟实验及课后复习等学习活动;通过微格教学可实现师范生模拟中学实验课堂教学;通过数字化技术实现中学化学、生物实验可视化、定量化改进。
(二)、实验教学改革成效
1. 学生学习积极性提高
新的实验教学体系和教学技术激发了学生对化学、生物实验课程的兴趣,学生主动参与实验的积极性显著增强。近5年来,学生申请并获资助的国家级、市级大创项目数逐年提升(表3-4),学生毕业升学意愿和进一步深造的学生也逐年提高,深造率从2019届的24.4%升至2023届的31.1%。
2. 学生能力的全面提升
通过实验教学体系重新构建和新技术的应用,学生的实践能力得到提升,创新思维和解决实际问题的能力显著增强。在各类学科竞赛和创新创业活动中,学生取得了优异成绩。近5年来,学生在挑“挑战杯”、“互联网+”、全国师范生化学实验技能比赛、全国生物技能大赛、全国化工原理实验大赛、上海市化学实验竞赛、上海市新材料大赛等学科竞赛获得省部级以上奖励261人次。
3. 激发教师实验教学改革
教师的教学理念和方法得到更新,参与实验教学改革的热情得到提升,教学效果得到明显改善。近5年来,教师承担的实验教学改革项目19项,实验中心自制或改造的实验教学装置7套,新开发的实验课程14门,新出版实验教材、著作24部(2019年以后7部)。
实验中心承担的实验教学改革研究项目(2019-2023年)
序号 | 项目名称 | 文号 | 负责人 | 参加人员 | 经费 (万元) | 类别 | 起止时间 | 是否转化 | 转化方式 | 转化实验教学项目名称 |
1 | 综合实验2(化学) | 沪教委高〔2019〕39号 | 单树楠 | 贾能勤、张雷 | 5 | a | 2019.06-2020.05 | 是 | 实验项目 | 光催化耦合生物法降解苯并三唑废水 |
2 | 遗传学(专业必修) | 沪教委高〔2019〕39号 | 崔永兰 | 崔丽洁,姚小贞,张丞 | 5 | a | 2019.06-2020.05 | 是 | 实验项目 | 植物的DNA提取和定量分析(综合性);植物的SSR分析(设计性) |
3 | 植物分子生物学 | 沪教委高〔2020〕58号 | 戴绍军 | 张辉,孙美红,徐晨曦,娄玉霞 | 5 | a | 2020.09-2022.08 | 是 | 其他 | 超星平台线上课程建设,改革教学方法,实施线上线下混合式教学,开发综合性和设计性实验项目。 |
4 | 中学生物学实验教学研究 | 沪教委高〔2022〕27 号 | 李慧 | 曹建国,周韧刚,宋洁莲,杨晓鸣,张放 | 5 | a | 2022.07-2024.06 | 是 | 实验项目 | 上海师范大学“虚拟仿真实验教学及资源共享平台”开设虚拟仿真实验:细胞质壁分离与复原实验;叶绿素提取、分离和定量测定实验。 |
5 | 植物学实验 | 沪教委高〔2023〕38号 | 戴锡玲 | 曹建国,尤庆敏,庞婉婷 | 5 | a | 2023.11-2025.10 | 是 | 其他 | 优化教学目标,重构植物学实验内容,超星平台建设线上课程,提供丰富教学资源;实施线上线下混合式教学;开发综合性实验和设计性实验。 |
6 | 以创新能力培养为核心的生命科学人才培养模式改革与实践 | 沪教委高〔2020〕55号 | 曹建国 | | 5 | a | 2020.06-2022.05 | 是 | 其他 | 落实科研导师制;落实全部参加大创项目和科技竞赛;落实学术年会制度;以项目式实验教学代替传统实验教学。 |
7 | 植物学 | 沪教委高〔2021〕5号 | 曹建国 | 王全喜,于晶,戴锡玲,尤庆敏 | 5 | a | 2020.12-2022.11 | 是 | 其他 | 落实激励学生“自主学习”的策略,改革教学方法,线上线下混合式教学。 |
8 | 科学教学论 | 沪教委高〔2021〕5号 | 张葳 | | 5 | a | 2020.12-2022.11 | 是 | 其他 | 落实激励学生“自主学习”的策略,改革教学方法,线上线下混合式教学。 |
9 | 面向新农科的现代化园艺人才培养模式改革与实践 | 沪教委高〔2023〕47号 | 戴绍军 | 曹建国,秦智,王红兵,陈佳瀛,孙美红 | 5 | a | 2023.12-2025.11 | 是 | 其他 | 创建海燕班,大二年级学生与导师双向选择进入科研实验室开展创新项目研究。 |
10 | 生物科学卓越创新班拔尖人才培养建设 | | 曹建国 | | 8 | a | 2019.06-2021.05 | 是 | 其他 | 卓越创新班培养方案优化;落实科研导师制;落实全部参加大创项目和科技竞赛;落实学术年会制度;以项目式实验教学代替传统实验教学。 |
11 | 一流本科建设(生科) | | 曹建国 | | 10.5 | a | 2022.07-2024.06 | 是 | 其他 | 生科专业培养方案优化;配备一流师资,落实一流实验教学条件,大力进行课程改革,重构课程教学内容。 |
12 | 生物科学本科卓越创新拔尖人才实验班培养项目 | | 黄继荣 | | 10 | a | 2022.07-2024.06 | 是 | 其他 | 卓越创新班培养方案优化,落实科研导师制;落实全部参加大创项目和科技竞赛;落实学术年会制度;以项目式实验教学代替传统实验教学。改革考核评价方案。 |
13 | 生物科学(师范)一流师范专业建设 | | 曹建国 | | 5 | a | 2022.07-2024.06 | 是 | 其他 | 生物科学(师范)专业培养方案优化,配备一流师资,落实一流实验教学条件,大力进行课程改革,重构课程教。 |
14 | 跨学科项目研习 | | 李慧 | | 2 | a | 2019.06-2021.05 | 是 | 其他 | 培养学生跨学科探究思维和能力。 |
15 | 生态教育STEM项目学习 | | 吴畏 | | 2 | a | 2019.06-2021.05 | 是 | 实验案例 | 在上海师范大学附属青浦实验学校开展生态教育STEM项目试点实践 |
16 | 面向现代都市园艺产业需求的《植物生理学》教学改革 | | 娄玉霞 | | 2 | a | 2021.06-2023.05 | 是 | 其他 | 超星平台线上课程建设,实施线上线下混合式教学 |
17 | 植物生理学 | 沪教委高〔2019〕39号 | 马为民 | 魏兰珍,戴绍军,娄玉霞,赵娇红 | 5 | a | 2019.06-2021.05 | 是 | 实验项目 | 植物光合速率测定;植物叶绿素荧光参数测定;植物呼吸速率的测定;植物抗逆性生理响应的研究(设计性实验) |
18 | 大学有机化学与高中化学教学 | | 肖海波 | 陈雯雯、邓清海 | 5 | a | 2023.1-2023.12 | | 实验项目 | 乙醇制乙烯实验 |
19 | 科研视角下的无机化学实验课程教学改革探索 | | 牟娟 | 吴惠霞、焦静静 | 5 | a | 2023.1-2023.12 | | 实验项目 | 混合溶液未知阳离子检验 |