地方高校本科生物學實驗體系構建的研究

朱 月， 郭 成， 趙 巖， 段永平， 陳海偉， 趙 冰

地方高校本科生物學實驗體系構建的研究

朱 月， 郭 成， 趙 巖， 段永平， 陳海偉， 趙 冰

（赤峰學院 生命科學學院，內蒙古 赤峰 024000）

以“地方高校本科生物學實驗體系構建研究”為主題，以赤峰學院生物學實驗教學和管理為背景，圍繞生物學實驗管理形式、運行機制、實驗教學內容、教學方法、教學形式、考核評價體系等內容開展研究.目的在于構建一個適應地方本科院校學分制改革需要，比較完善的生物學實驗體系，為地方本科院校生物學實驗的教學和管理提供一定的參考.

地方高校；本科；生物學實驗體系；研究

生物學是以生命體為研究對象，運用數(shù)學、物理學、化學等學科的理論方法及技術手段來研究生命的形態(tài)結構、生命現(xiàn)象、生命本質等問題的科學，是一門實驗性較強的學科.20世紀以來隨著現(xiàn)代技術手段的發(fā)展與運用、學科間的交叉及知識的融合，給生物學的發(fā)展帶來了春天.隨之也為高等生物學教育帶來了新的思考、新的課題和新的挑戰(zhàn).作為一門實驗性較強的生物學科，如何構建科學、合理的生物學實驗教學體系，培養(yǎng)基礎理論扎實，實驗能力強、綜合素質高、適合社會相應崗位需求的高級人才，則成為許多高校生物學學者十分關注和研究的較為熱點的問題.目前對該方向的研究主要是圍繞不同層次高校的功能定位、以學校的人才培養(yǎng)目標為切入點，以課程內容為重點，探討和構建生物學實驗教學體系，并取得了一些可以借鑒的經(jīng)驗.但是以地方高校學分制改革為切入點，探討本科生物學實驗體系構建的研究（以赤峰學院為例）目前還尚未見報道.

本課題通過對地方院校本科生物學實驗體系構建的研究，目的在于構建一個包括實驗的管理形式、運行機制、實驗教學內容、教學方法、教學形式、教學環(huán)節(jié)、考核方法等在內的，適應學分制改革需要、完善的生物學實驗體系.為地方本科院校生物學實驗的教學與管理提供一定的參考.

1 研究內容與方法

1.1研 究的主要內容

研究確立生物學實驗大綱制定的基本原則和要求，制定生物學實驗教學大綱.整合專業(yè)核心課程實驗教學的內容，劃分不同層次的實驗教學系列，按實驗性質構建專業(yè)技能與技術實驗系列的“3+1”實驗教學模塊.將實驗功能區(qū)劃分為四個實驗平臺，并在平臺的基礎上確定實驗室功能，規(guī)劃實驗室建設.研究探討生物學實驗的考核評價體系，確定生物學實驗考核評價體系和辦法.建構獨立的實驗管理機構（實驗教學管理中心），合理的設置實驗教輔人員崗位，制定崗位職責及相配套的運行機制和管理制度.研究實驗室開放機制，提高實驗室有效使用率，擴展實驗室的功能.

1.2研 究方法

以地方本科院校辦學指導思想、辦學定位為指導，以學校和生命科學學院人才培養(yǎng)目標為依據(jù)，以地方高校學分制本科生物學實驗體系構建為主題，以實驗管理機構的構建、運行機制、實驗室規(guī)劃與實驗平臺構建、實驗資源與教學資源整合、實驗教學“3+1”內容體系構建、考核評價體系構建等為主要研究因子，通過調研、資料查詢、學習與借鑒、討論、重點研究與宏觀研究、分工與合作等形式，按照圖1構建的體系框架開展項目的主要研究（見圖1）.

圖1 生物學實驗體系構建研究路徑

2 研究結果與結論

地方本科院校是普通高等學校的主體部分，在人才培養(yǎng)目標上與國家重點高校相比有著顯著的不同.地方本科院校實施的是大眾化教育，是以著力培養(yǎng)面向當?shù)?、面向基層、復合型、應用型、綜合型人才為目標.地方高校的區(qū)域性，決定了人才培養(yǎng)的目標.體現(xiàn)時代特征與地方特點，突出自身特色是地方高校生存的生命線.圍繞地方高校人才培養(yǎng)目標，科學合理的建構生物學實驗體系是人才培養(yǎng)的重要途徑.

2.1實 驗大綱是實現(xiàn)教學目標的總綱

生物學實驗大綱是實驗教學的總綱，它確立了實驗的要求目的與實驗內容，對整個實驗教學具有指導性意義.研究表明，在生物學實驗大綱制定中，必須要遵循地方高校人才培養(yǎng)方案的總體要求，緊扣生物學人才培養(yǎng)的目標與要求，做到在內容體系構建上[1]，既要考慮每門課程實驗內容的構建，也要考慮整合實驗教學體系、實驗知識深度和難度的分層次構建與逐層遞增，做到實驗教學目標明確，課程結構整體優(yōu)化，內容構建合理，知識深度和難度循序漸進，使大綱具有可實現(xiàn)性、穩(wěn)定性、可持續(xù)更新和擴展性.

2.2合 理組建系列加模塊的教學內容體系

根據(jù)人才培養(yǎng)目標和教學要求，將生物學實驗教學內容按照教學目的劃分為四個教學系列：基礎技能與技術實驗系列、專業(yè)技能與技術實驗系列：專業(yè)方向特色技能與實訓系列、實踐與創(chuàng)新系列.本課題重點研究完成了專業(yè)技能與技術實驗系列教學內容體系的構建.專業(yè)技能與技術實驗系列實驗包括全部專業(yè)必修課.在該系列實驗內容體系構建中將傳統(tǒng)的以課程為獨立單位的實驗教學內容進行整合，按照從低到高、從基礎到綜合、從綜合到提高、從接受知識型到培養(yǎng)能力型逐級提高的的思路構建基礎性、綜合性、設計性與創(chuàng)新性（學生畢業(yè)論文設計、創(chuàng)新實驗）的“3+1”實驗教學模塊.

在專業(yè)技術與技能實驗系列模塊構建中要注意把握以下幾個方面的問題：第一，在實驗內容上要注意宏觀與微觀的整合.即在保證實驗課程大綱所設定的內容、學時和學分不變的基礎上，從宏觀上對該系列實驗內容進行整合，構建“3+1”教學模塊；從微觀上對每一門實驗課程同一性質實驗的內容進行整合，通過整合使學生在實驗選項上更具有靈活性，學生通過不同選項，可以相互交流，達到其相應實驗技術與技能培養(yǎng)與提高的目的，同時也擴展了學生選作的空間和學生的個性需要與興趣，為教師的教學提出了更高的要求.如在普通動物學實驗中將草履蟲（原必開），綠眼蟲、變形蟲（選開）的采集、培養(yǎng)與觀察合并為單細胞動物的采集、培養(yǎng)與觀察；學生可在實驗項目中任選一種單細胞動物進行實驗；將動物解剖技術、動物標本制作技術也分別進行整合.第二，要注意因材施教，根據(jù)學生知識掌握、實驗技能情況，為學生設置一定學時不同性質的實驗選項內容，學生可根據(jù)實際情況進行選做.第三，要注意學生基本技能與技巧的提高，并根據(jù)學科的特點、課程的性質和技能要求，合理的分配驗證性（基礎性）、綜合性和設計性“三性”實驗的比例.

研究與實踐表明，科學合理的構建生物學實驗教學內容，是學生獲取知識和技能的保證.按照教學目的劃分教學系列，有利于實現(xiàn)不同的培養(yǎng)目標.確保基礎、專業(yè)技能得到強化，特色和實訓技能得到培養(yǎng)和訓練.

以專業(yè)技能與技術實驗系列為重點，按照從低到高、從基礎到綜合，從綜合到提高、從接受知識型到培養(yǎng)能力型逐級提高的的思路構建基礎性、綜合性、設計性與創(chuàng)新性的“3+1”實驗教學模塊，是檢驗學生基礎理論、基本知識的掌握與運用，培養(yǎng)學生觀察問題，發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題能力，掌握基本實驗技能的關鍵.

2.3 按功能劃分生物學實驗功能區(qū)，有利于發(fā)揮實驗室的功能

實驗室是實現(xiàn)實驗教學目標與任務的重要平臺，也是實現(xiàn)實驗教學任務的重要功能區(qū).根據(jù)學分制本科人才培養(yǎng)目標的要求和生物學實驗大綱的要求，將原有的生物學實驗功能區(qū)進行合理規(guī)劃，劃分“3+1”四個功能區(qū).即基礎技能與技術實驗功能區(qū)、專業(yè)技能與技術實驗功能區(qū)、專業(yè)特色技能與技術實驗功能區(qū)和教師實驗研究功能區(qū).其中專業(yè)技能與技術實驗功能區(qū)又根據(jù)專業(yè)技能與技術實驗系列的實驗內容，組建基礎實驗室、綜合實驗室、設計與創(chuàng)新實驗室（開放式實驗室）.有利于實驗室功能的發(fā)揮.

2.4 改善生物學實驗考核評價體系勢在必行

生物學實驗考核是督促學生學習的一種手段，也是檢查學生實驗技能掌握與獨立操作能力的方法.構建合理有效、可操作的生物學實驗考核評價體系，是確保實驗教學質量提高的有效措施.

在多年的生物學實驗教學中，對學生成績的評價往往是停留在教師對學生的評價，通過實驗報告、實驗操作、實驗態(tài)度、考勤等方面的情況對學生的學習成績做出考查.這種評價形式，學生處于被動的學習狀態(tài)，缺乏主動性.打破傳統(tǒng)的實驗考核評價體系，建構新的考核評價體系勢在必行.新建構的生物學實驗考核評價體系中，將單一的教師對學生成績的評價，改為以教師評價為主體、學生自我評價和學生間相互評價相結合的評價體系.其中教師考核評價占實驗考核成績的85%，學生自我評價占考核成績的5%，學生之間的相互考核評價占考核成績的10%.

教師根據(jù)實驗課程的特點，圍繞實驗預習、課堂提問與討論、實驗操作、實驗技能、實驗報告完成等環(huán)節(jié)提出要求，確定采分標準.教師對學生實驗考核評價的范圍、形式與要求及成績的比例分配見表1.該考核評價已在生物化學等實驗教學中進行嘗試[2]，收到了較好的效果.通過教師對學生學習成績的主體把控，使學生的實驗成績具有真實性、可靠性，同時教師也能及時發(fā)現(xiàn)學生在實驗中存在的問題并及時的解決問題.

學生自評和互評是學生自身及學生之間根據(jù)實驗教學的要求對實驗預習、實驗課堂表現(xiàn)、實驗任務完成、實驗技能技巧掌握等情況，按照實驗設計的評價表進行自我評價和背靠背的相互評價.學生在完成每個實驗后，通過網(wǎng)絡系統(tǒng)，向教師提供自我評價和相互評價結果.

表1 生物學實驗考核范圍、形式與要求、成績的比例分配（教師用）

新構建的生物學實驗考評體系，其意義在于：第一，打破了傳統(tǒng)的單一考評模式，將考評貫穿于整個教學過程中，有利于學生對基本知識、基本理論的加深理解，有利于學生對基本技能的全面和扎實掌握，促進生物學實驗教學質量的提高；第二，在考評機制中，引入學生自評和學生互評元素，有利于學生學習主動性、自覺性的發(fā)揮，有利于學生間的相互學習、相互督促、相互促進.

2.5 配套的運行機制和管理制度是實現(xiàn)生物學實驗教學目標與任務的保證

隨著學科與專業(yè)的發(fā)展，校、院、教研室三級實驗管理體制已不能適應學分制改革與實驗教學的需要，實驗管理機制的改革勢在必行.

采用校、院、教研室三級的生物學實驗管理體制存在一定的弊端：如實驗設備投資重復,利用率低，管理跟不上，儀器損耗大；實驗藥品分塊管理和使用，缺乏宏觀把控，造成藥品使用上的浪費、實驗室不同程度的污染及實驗室的安全隱患；實驗人員管理分散,不能合理的調配，工作效率低；實驗室功能單一,不利于開設綜合性、設計性實驗，不利于實驗室的功能發(fā)揮、建設和發(fā)展.因此，研究中首先在實驗管理體制上進行改革，將原來的“校、院、教研室三級管理體制，改為校、院、實驗管理中心三級管理體制.即實驗管理與教研室剝離，獨立組建生物學實驗教學管理中心（科級）.

獨立組建二級學院生物學實驗教學管理中心，聘任懂業(yè)務、懂管理、有能力、有大局意識、工作責任心強的高級技術職稱人員或高學歷專業(yè)人員擔任中心主任并組成專職的實驗技術人員隊伍.實驗中心在二級學院的直接領導下，在實驗中心主任的具體組織下對實驗技術人員（教輔人員）定崗、定責、聘任上崗；實行一人多崗、多人一崗；建立和完善實驗技術人員的行為規(guī)范和系列考核標準、獎懲機制、實驗中心管理條例、儀器設備管理辦法、實驗安全管理條例等[3].在健全的生物學實驗管理制度下，逐步的實現(xiàn)實驗室的開放，建立實驗中心網(wǎng)站，提供信息化服務，為學生的創(chuàng)新實驗，綜合設計性實驗提供便捷的平臺.為提高實驗教學質量，實現(xiàn)實驗統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理、資源共享提供體制保證.

〔1〕周合兵，楊美珠.科學編制實驗教學大綱的實踐和探索[J].實驗科學與技術，2009,7（1）：96-98.

〔2〕朱月，畢曉丹，李永春.提高生物化學實驗教學質量的實踐與思考[J].赤峰學院學報（自然科學版），2012,28（8下）：252-254.

〔3〕陳彥,胡玲.基礎生物實驗教學中心建設與實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2004，23（11）：56-57.

G40-057

A

1673-260X（2014）10-0013-03

赤峰學院教育教學研究項目（JYXM 201312）