邵文堯，肖宗源，陳成泉，王海濤

（廈門大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，福建 廈門 361005）

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科學(xué)生重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是理論課教學(xué)的進(jìn)一步延伸[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是傳授知識(shí)、驗(yàn)證理論和掌握實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生真正具有獨(dú)立動(dòng)手能力、良好科學(xué)素質(zhì)以及分析解決問(wèn)題的能力[2－4]。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，而具有創(chuàng)新性的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少[5]。我系生物工程實(shí)驗(yàn)室從2005年9月建立以來(lái)，結(jié)合自身實(shí)際情況，不斷進(jìn)行專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革，最終建立了一套實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的超開放教學(xué)體系。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合教學(xué)模式的內(nèi)涵

我系現(xiàn)在教學(xué)與科研管理實(shí)行以研究所領(lǐng)導(dǎo)課題組完成教學(xué)與科研任務(wù)的課題組制度，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合教學(xué)模式是指實(shí)驗(yàn)室對(duì)課題組開放，包括空間和儀器的開放、課題組與實(shí)驗(yàn)室一起承擔(dān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系應(yīng)包括以下教學(xué)要素：完整獨(dú)立的教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、教材、教學(xué)設(shè)備及場(chǎng)所、教學(xué)運(yùn)行管理、教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)及考核方法。因此，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合教學(xué)模式是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其內(nèi)容涵蓋開放式的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)考核方式、實(shí)驗(yàn)時(shí)間以及開放實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行管理機(jī)制等，其核心是實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化[6]。

首先必須從培養(yǎng)生物工程專業(yè)創(chuàng)新型人才的主旨入手[7]，不斷完善教學(xué)大綱，結(jié)合當(dāng)前科研最新研究?jī)?nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容，充分實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究的結(jié)合。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和教學(xué)大綱的制定把握以下幾個(gè)原則：減少重復(fù)性，體現(xiàn)連貫性，實(shí)現(xiàn)整體性，即：少單一性實(shí)驗(yàn)，多綜合性實(shí)驗(yàn)；少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，多設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；少演示性實(shí)驗(yàn)，多操作性實(shí)驗(yàn)。其次，超開放實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)必須以學(xué)生為主體，充分培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，達(dá)到理論與實(shí)踐的完美結(jié)合。從事一線科研工作的教師必須進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo)。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合教學(xué)模式的具體內(nèi)容

生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)在主要包括基因工程、發(fā)酵工程以及酶工程方面的實(shí)驗(yàn)[8]，分別由3個(gè)課題組來(lái)承擔(dān)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要與科學(xué)的發(fā)展保持同步，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的現(xiàn)代化要特別注意實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、實(shí)用性、綜合性與現(xiàn)代性。

2.1 教學(xué)與科研相結(jié)合，構(gòu)建綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K

生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)是一門重要的專業(yè)實(shí)踐性課程，通過(guò)一系列專業(yè)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握生物工程領(lǐng)域中的基本實(shí)驗(yàn)技能，了解常用儀器設(shè)備的使用方法，增強(qiáng)學(xué)生利用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。本課程的目的與任務(wù)主要有以下幾點(diǎn)：通過(guò)專業(yè)實(shí)驗(yàn)中典型的基因工程、發(fā)酵工程及酶工程等實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)理論的理解，提高學(xué)生對(duì)工程與工藝問(wèn)題的認(rèn)識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生掌握專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究方法；學(xué)會(huì)使用專業(yè)實(shí)驗(yàn)的主要儀器及先進(jìn)的測(cè)試分析儀器，并能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定、分析與處理；通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力與工程處理能力。

新教學(xué)模式結(jié)合各個(gè)課題組的實(shí)際科研內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)，緊緊抓住工程教學(xué)、工程訓(xùn)練這2個(gè)環(huán)節(jié)，注重學(xué)生的工程素質(zhì)教育，把增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新能力貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。我們根據(jù)自身的教學(xué)科研條件，一方面將比較成熟的科研成果經(jīng)過(guò)精選編入專業(yè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生模仿教師的科研進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既培養(yǎng)了學(xué)生的科研興趣，又再次驗(yàn)證了教師的科研結(jié)果；另一方面將教師正在進(jìn)行的科研項(xiàng)目直接與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，學(xué)生參與到教師的科研中去，完成教師科研工作的一部分。

新教學(xué)模式共設(shè)3個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K：基因工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K、發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K及酶工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見表1。每一實(shí)驗(yàn)?zāi)K中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目構(gòu)成相互聯(lián)系的有機(jī)體，從基本技能訓(xùn)練到應(yīng)用技術(shù)實(shí)施，從原材料出發(fā)到終產(chǎn)物的形成，內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，構(gòu)成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。各個(gè)模塊之間彼此呼應(yīng)，既相互聯(lián)系，又可獨(dú)立成一個(gè)整體。綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K的設(shè)計(jì)既體現(xiàn)了各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)的獨(dú)立性，又體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的相互關(guān)系。

表1 生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表

2.2 整合科研資源，實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源（包括實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)空間）有限，整合科研資源為完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)奠定了更好的基礎(chǔ)。整合科研資源，實(shí)現(xiàn)開放式教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的開放。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放是指考慮各門實(shí)驗(yàn)課程的聯(lián)系，從系統(tǒng)培養(yǎng)人才的角度出發(fā)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，與理論課程既相對(duì)獨(dú)立又密切聯(lián)系，構(gòu)建良好的多層次教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[9]?；蚬こ獭l(fā)酵工程以及酶工程是生物工程的幾個(gè)方向，彼此之間的關(guān)系密切，更應(yīng)把它們之間的這種聯(lián)系貫穿到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間的開放是指對(duì)學(xué)生的教學(xué)課時(shí)數(shù)不限制，包括學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室以及學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不受限制[10]。具體指：學(xué)生根據(jù)自身實(shí)驗(yàn)?zāi)芰梢噪S時(shí)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，也可以參與實(shí)驗(yàn)室教師的前期實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備；對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果不佳的，可以重做；對(duì)于操作技能不強(qiáng)的，可以反復(fù)操作。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的開放是指指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中必須著重于啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生，充分發(fā)揮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性。要改變那種有問(wèn)必答，甚至代替學(xué)生排除故障的習(xí)慣做法。教師必須要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)甚至預(yù)做，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師應(yīng)全面放開讓學(xué)生做，從具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手啟發(fā)學(xué)生思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神[11]。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的開放是指實(shí)驗(yàn)成績(jī)不能只重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更要重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生所表現(xiàn)的分析、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)[12]。教師重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生必然也重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那樣只能導(dǎo)致學(xué)生為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)[13]。我們的實(shí)驗(yàn)課成績(jī)由3塊組成：

（1）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績(jī)占30%，主要包括學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況以及學(xué)生配合教師做實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備情況，因?yàn)樯锕こ虒?shí)驗(yàn)時(shí)間比較長(zhǎng)，要真正讓學(xué)生學(xué)到專業(yè)知識(shí)，我們要求學(xué)生要參加專業(yè)主體實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。

（2）實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占40%，主要來(lái)自于教師對(duì)學(xué)生的考勤、做實(shí)驗(yàn)時(shí)的態(tài)度和水平，考察學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立操作能力、基本實(shí)驗(yàn)技能的熟練程度。

（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占30%，主要來(lái)自于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫和結(jié)果，包括對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。為防止學(xué)生抄襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要求每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，學(xué)生將結(jié)果記錄交指導(dǎo)教師當(dāng)場(chǎng)認(rèn)定并簽字，簽字后的結(jié)果記錄單應(yīng)貼在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合教學(xué)模式的意義

科研資源是科研成果的基礎(chǔ)，科研成果代表了學(xué)科最前沿的研究?jī)?nèi)容，整合科研資源，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合意義重大。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了真正意義上的開放式教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、動(dòng)手及分析、解決問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神，有利于發(fā)揮學(xué)生的主體地位。我們要不斷探索和實(shí)踐，深入開展實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革，使生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)成為培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題及獨(dú)立開展科學(xué)研究能力的大舞臺(tái)。

（References）

[1]邵文堯，陳成泉，王海濤，等.生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].化工高等教育，2010，27（1）：34-36.

[2]向東.大力推行實(shí)驗(yàn)室管理的新模式，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室在人才培養(yǎng)中的作用[Z].武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備信息簡(jiǎn)報(bào)，2010.

[3]許家瑞，周勤，陳步云，等.構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，26（5）：1-4.

[4]錢波.基于應(yīng)用能力培養(yǎng)的工科開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，27（7）：136-138.

[5]余志華，王永濤，趙娟，等.建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（11）：141-143.

[6]姜增如，湯建平.加強(qiáng)能力培養(yǎng)探索開放實(shí)驗(yàn)新模式[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005，24（增刊）：285-287.

[7]鄧?yán)誓?高等學(xué)校開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的研究與建設(shè)[J].裝備制造技術(shù)，2009（6）：129-130.

[8]張建麗，范蕾.生物工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，25（5）：144-146.

[9]王斌.實(shí)驗(yàn)室開放式教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（8）：286-287.

[10]劉楊.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的思考[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2006（20）：52-54.

[11]張林.實(shí)驗(yàn)室開放問(wèn)題探析及應(yīng)對(duì)策略[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006，25（10）：127-128.

[12]周嵐，朱路揚(yáng)，朱蜀梅，等.以人為本，深化改革，努力探索實(shí)驗(yàn)室開放的新路子[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2002，19（2）：87-91.

[13]馬綱，張敏.試論高校實(shí)驗(yàn)室開放的形式與管理[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2006（2）：69-71.