多維度綜合開放實驗教學考核體系

唐朝暉，劉木根

（華中科技大學 生命科學與技術(shù)學院，湖北 武漢 430074）

綜合開放實驗教學自20 世紀60 年代提出以來[1]，逐漸形成了時間上向本科低年級階段普及、內(nèi)容上以實驗項目/課外課題研究為主的特點[2]。目前，各高校對綜合開放實驗的開設(shè)、管理及實驗平臺建設(shè)非常重視[3]，已經(jīng)成為培養(yǎng)創(chuàng)新型拔尖人才的重要環(huán)節(jié)[4-5]。然而由于缺少對綜合開放實驗教學考核方式的深入思考及對評價體系的精心設(shè)計，該類教學的質(zhì)量保障體系存在一些不足，多數(shù)學校沿用傳統(tǒng)的以實驗報告成績?yōu)橹鞯膯我豢己诵问?。這些問題集中體現(xiàn)為：①考核主體單一，一般以教師為主導，學生少量參與或根本不參與考核；②考核目標、方法、形式單一，沒有充分體現(xiàn)此類教學的綜合性、多元性；③考核方式一刀切，基礎(chǔ)實驗與綜合實驗不分，非開放實驗與開放實驗不分；④考核要求及知識點較隨意，沒有統(tǒng)一的評價標準；⑤考核注重實驗結(jié)果，輕視實驗過程，不能反映學生的真實實驗水平。

這樣的考核方式大大限制了綜合開放實驗的教學效果，使實驗課程常常流于走形式，無法讓“打醬油”的學生行動起來，達不到預期的教學效果和能力培養(yǎng)目標，違背了開設(shè)此類實驗課程的初衷?！耙讶瞬排囵B(yǎng)的質(zhì)量和效果作為檢驗高校辦學水平的根本標準，做到標準先行、評價護航、文化為魂”[6]，教學環(huán)節(jié)中的標準設(shè)置及教學評價體系的建立，在保障人才培養(yǎng)質(zhì)量中具有舉足輕重的作用[7]。

我校生命科學與技術(shù)學院實驗教學中心從2003年成立之初，就開始進行綜合開放實驗教學模式探索，積累了幾十個與之相適應的綜合實驗項目[8]，在多年的探索與實踐中，制定了開放實驗項目關(guān)鍵環(huán)節(jié)的評價標準，并結(jié)合中心已經(jīng)建成的智能實驗室開放管理系統(tǒng)[9]，構(gòu)建了線上線下相結(jié)合的多維度綜合開放實驗教學考核評價體系。該體系切實可行、針對性強、教學相融、管理效率高，在課程建設(shè)、人才培養(yǎng)等方面達到了預期的質(zhì)量保障效果。

1 多維度綜合開放實驗教學考核體系的組成

多維度綜合開放實驗教學考核體系由考核主體、考核環(huán)節(jié)、考核標準、考核方法、考核評價5 個部分組成，主要適用于綜合開放性實驗課程教學及對大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究項目等課外活動的考核。在寬嚴兼濟、公平透明、及時反饋等基本考核原則下，對每個實驗項目各個考核環(huán)節(jié)的評價標準進行精心設(shè)計，并使該體系與實驗教學中心的智能管理系統(tǒng)相結(jié)合[9]，使線上線下相結(jié)合，提高了考核效率。圖1 是多維度綜合開放實驗考核體系的組成及其與實驗中心智能實驗室開放管理系統(tǒng)間的相互關(guān)系圖。

圖1 多維度綜合開放實驗考核體系的組成及其與智能實驗室開放管理系統(tǒng)間的關(guān)系

1.1 考核主體

考核主體是考核的實施者，除了實驗指導教師外，本體系的考核主體還增加了督導組教師及學生。這里，實驗課程的指導教師是考核體系各組成部分細節(jié)的設(shè)計者及所有考核環(huán)節(jié)的主要考核主體；學生作為另一個重要考核主體，既有自我考核也有互相考核，主要參與對某些具體考核環(huán)節(jié)的評價，如課題準備、綜合素養(yǎng)、結(jié)題答辯等；督導組教師則作為教學顧問，對整個課程體系設(shè)計的合理性及執(zhí)行的規(guī)范性進行寬泛的評價及建議。

1.2 考核環(huán)節(jié)

結(jié)合綜合開放性實驗課程的特點，考核環(huán)節(jié)一般包含課題準備（含文獻閱讀、實驗設(shè)計、試劑配制等）、實驗進程、關(guān)鍵技術(shù)、結(jié)題答辯、實驗報告、綜合素養(yǎng)5 個部分。具體執(zhí)行時可根據(jù)不同實驗項目/課題的要求進行增減。

1.3 考核標準

考核標準是對實踐經(jīng)驗的總結(jié)，是在充分尊重學生“先在結(jié)構(gòu)”的基礎(chǔ)上，考核主體與客體（學生）相互影響、相互作用的結(jié)果[10]，也是考核體系設(shè)計中十分重要的部分，涉及考核結(jié)果是否合理、公正、客觀，是否具有可操作性等。本體系根據(jù)具體的實驗項目及考核環(huán)節(jié)，將考核點細化，提出考核時需要考核主體關(guān)注的觀測點、要求及分值，從而形成該項目的考核標準。以“構(gòu)建并表達某基因重組質(zhì)粒并進行蛋白質(zhì)功能的初步鑒定”實驗項目為例，其考核內(nèi)容細則如表1 所示。

1.4 考核方法

考核方法主要分為定性考核和定量考核[11]，可根據(jù)考核內(nèi)容和要求等進行選擇。一般而言，考核主體多、主觀性強的環(huán)節(jié)以定性考核為主，而預習報告、實驗報告、關(guān)鍵實驗技術(shù)等則可以通過具體分值體現(xiàn)考核結(jié)果，即進行定量考核。

1.5 考核評價

包括形成性評價與終結(jié)性評價[12]。形成性評價主要體現(xiàn)在實驗課程進行中對學生關(guān)鍵性實驗技術(shù)部分的考核環(huán)節(jié)，主要目的是使學生及時得到反饋，完善實驗設(shè)計、操作、數(shù)據(jù)等，更好地掌握實驗技術(shù)與原理；終結(jié)性評價則是課程結(jié)束后，由指導教師根據(jù)學生在各個考核環(huán)節(jié)的表現(xiàn)給予總結(jié)性文字評價及分數(shù)。

2 多維度綜合開放實驗教學考核體系的特點

2.1 考核主體多元化

在多維度綜合開放實驗教學考核體系中，考核主體除了實驗指導教師外，還增加了學生和督導教師。

實驗考核的目的是從多個方面幫助學生真正掌握實驗原理、實驗操作，從而鍛煉研究性思維及動手能力。學生作為考核主體之一參與到考核環(huán)節(jié)中來，充分體現(xiàn)了“以學生為中心”的教學理念。同時，讓學生從被動到主動，站在考核者的位置，換位思考實驗各環(huán)節(jié)的要求與細節(jié)，自評可以內(nèi)省，互評可以有則改之、無則加勉，對于提高學生實驗的成功率及積極性有較大幫助。督導教師作為教學經(jīng)驗豐富的旁觀者，可以觀察到指導教師和學生可能忽略的地方，對實驗的教與學是很好的補充。

表1 “構(gòu)建并表達某基因重組質(zhì)粒并進行蛋白質(zhì)功能的初步鑒定”考核內(nèi)容細則

2.2 考核形式多樣化

根據(jù)考核主體、內(nèi)容及要求的不同，采用不同的考核形式。如對于關(guān)鍵實驗技術(shù)質(zhì)粒DNA 提取、PCR技術(shù)、SDS-PAGE、蛋白質(zhì)凝膠過濾層析等，采用現(xiàn)場實驗操作考試形式；對于整個實驗進程采用線上考核形式，學生將每天的實驗過程、結(jié)果、分析以一定格式撰寫成文，上傳至實驗中心開放式實驗管理系統(tǒng)，教師可隨時通過該系統(tǒng)對學生實驗情況進行考核，并及時給予學生相應的反饋，達到指導實驗的目的；對于出勤、值日等實驗素養(yǎng)方面，則以填寫表格的形式讓學生自評，教師起督促作用；對于預習、結(jié)題，則采用答辯與報告的形式，由學生自評、互評及教師評議三方面共同完成考核評價。此外，參加過完整課題研究訓練且在各類學科競賽獲獎的優(yōu)秀學生，可以在通過預習答辯環(huán)節(jié)后免于考核。

總之，在考核形式上，通過線上線下結(jié)合、定量定性結(jié)合、寬松嚴謹結(jié)合等，既顧及開放實驗的各個環(huán)節(jié)，又能抓住重點對學生實驗進行有的放矢的指導。表2 為不同考核環(huán)節(jié)的主要考核形式及考核方法。

表2 不同考核環(huán)節(jié)的主要考核形式及考核方法

2.3 考核內(nèi)容標準化

由于考核主體較多，考核形式多樣，制定標準化的考核內(nèi)容（考核要點）關(guān)系到考核結(jié)果的合理、公正、客觀，關(guān)系到考核的效果和效率，也是考核體系構(gòu)建過程中非常關(guān)鍵的部分。本體系的考核環(huán)節(jié)主要包括預習報告、實驗準備、實驗進程、關(guān)鍵技術(shù)、結(jié)題答辯、實驗報告和實驗素養(yǎng)等7 個部分，根據(jù)具體實驗項目及要求，可以設(shè)置各個考核環(huán)節(jié)的考核要點及分值，將考核內(nèi)容標準化（見表1）。

2.4 考核要求層次化

考核要求是根據(jù)教學大綱要求，各實驗項目難點、重點，以及學生的實驗基礎(chǔ)而設(shè)立的，具有不同的層次。如同樣是關(guān)鍵實驗技術(shù)，PCR 實驗的考核要求較高。PCR 是學生從二年級起就開始學習的基礎(chǔ)實驗技術(shù)，在綜合性實驗中，學生不僅要掌握PCR 引物、反應體系、運行程序等設(shè)計技術(shù)，還要能通過實驗得到較好的實驗結(jié)果，并能正確分析實驗結(jié)果，提出合理有效的改進意見等。而對于WesternBlot 實驗的考核，則只要求能將實驗流程正確、規(guī)范地操作完成，會分析實驗結(jié)果即可，對是否能得到好的實驗結(jié)果不作要求。

層次化的考核要求一般會反映在各項考核環(huán)節(jié)的分值上，還會反映在評分的嚴格程度上。如在實驗素養(yǎng)環(huán)節(jié)中，如果學生實驗技術(shù)熟練，完成效率較高，用于實驗的實際時間較短，則對其出勤考核則相對寬松。

2.5 考核反饋常態(tài)化

由于綜合開放實驗一般需要較長時間，隨著實驗的進行，學生實驗進度會有較大差異，使得集中考核時間有限。同時，考慮到綜合開放實驗對學生實驗操作的要求較高，及時、有針對性的反饋更有利于學生掌握實驗技術(shù)，順利完成實驗項目，因此分階段、個性化、不限次數(shù)、常態(tài)化的考核更有利于實驗教學的開展。

在“構(gòu)建并表達某基因重組質(zhì)粒并進行蛋白質(zhì)功能的初步鑒定”實驗項目中，實驗預習、結(jié)題答辯、實驗報告等環(huán)節(jié)的考核時間是基本一致的，可集中進行；實驗準備、實驗進程、關(guān)鍵實驗技術(shù)環(huán)節(jié)則需設(shè)立若干個考核時間點，將過程分成若干個階段進行考核，如實驗準備、質(zhì)粒構(gòu)建、蛋白質(zhì)誘導表達、蛋白質(zhì)提純、蛋白質(zhì)性質(zhì)/功能鑒定等。由于在這幾個環(huán)節(jié)學生一般是在網(wǎng)上上傳相關(guān)實驗信息的，因此可在網(wǎng)站上設(shè)置考核門檻，學生完成某項工作后，必須通過教師考核的門檻，才能進行下一步操作。

3 結(jié)語

考核是教學質(zhì)量保障體系的重要組成部分，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）》中提出，要“改進教育教學評價，根據(jù)培養(yǎng)目標和人才理念，建立科學、多樣的評價標準”[13]。本文根據(jù)生命科學綜合開放實驗教學的特點，從考核主體、形式、內(nèi)容、環(huán)節(jié)、方法、評價等方面設(shè)計、構(gòu)建了以內(nèi)容規(guī)范、主體多元為核心的多維度綜合開放實驗教學考核體系。該體系減少了教師及學生在開放實驗考核及實驗過程中的隨意性，增強了科學性、嚴密性。同時，在實驗過程中分階段、個性化、及時反饋式的考核模式，提高了教學質(zhì)量，提高了學生開展開放實驗項目及參加課外課題研究的積極性。該體系還結(jié)合實驗教學中心的開放管理系統(tǒng)，解決了開放實驗過程中因?qū)W生實驗進度及基礎(chǔ)不一致而帶來的問題，提高了教師的管理效率及教學效率，增強了學生的參與度。

近三年來，該考核體系在我校生命學院“生物科學大實驗”“發(fā)育生物學實驗”“遺傳學實驗”等課程中進行了實踐與應用，取得了很好的效果：①學生實驗設(shè)計靈活性增加，程式化減少；②允許多次重復考核使他們敢于嘗試新技術(shù)、新方法、新內(nèi)容，而不再糾結(jié)實驗結(jié)果是否一定成功；③課程結(jié)束后，學生普遍增強了對自己實驗能力的信心，對課題研究從形式到內(nèi)容有了更深的認識；④參與課外課題研究以及各類生物學競賽的積極性大大增強，多名學生在近幾年的iGEM、BioMod 等國際大賽中取得金獎/銀獎，在全國大學生生物學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽、全國大學生生命科學競賽、湖北省大學生生物實驗技能競賽等賽事中獲得一、二、三等獎。

考核不是目的，“全面考核學生對知識的掌握和運用，以考輔教、以考促學，激勵學生主動學習、刻苦學習”[14]才是考核的主要目標。多維度綜合開放實驗教學考核體系將在實踐應用中不斷改進，以適應不斷提升的人才培養(yǎng)要求，促進實驗教學質(zhì)量的不斷提高。