張潤鋒，李運濤，陳 亮，侯建軍，王衛(wèi)東，汪勁松，潘繼承

（湖北師范學(xué)院 國家級生物學(xué)實驗教學(xué)示范中心，湖北 黃石 435002）

1 問題的緣起

綜合性實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新是實驗教學(xué)研究的熱點［1－5］。一直以來，湖北師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院注重將教師科研成果轉(zhuǎn)化為綜合性實驗教學(xué)項目［6］。在實驗教學(xué)中心建設(shè)過程中，這些綜合性實驗教學(xué)項目被整合建成一門綜合類實驗課程——“生物學(xué)綜合實驗”［7］。該課程于2010年成功獲批為國家級精品課程。然而，國家級精品課程的獲批不應(yīng)該是課程建設(shè)的結(jié)束，更應(yīng)該是一個新的起點。因此，如何在完善已有實驗教學(xué)項目基礎(chǔ)上，不斷開發(fā)新的綜合實驗項目，實現(xiàn)“生物學(xué)綜合實驗”精品課程的可持續(xù)發(fā)展，將其建設(shè)成為動態(tài)、開放的課程，這一問題是我們面臨的新挑戰(zhàn)。

2 利用科研訓(xùn)練和科研立項探究內(nèi)容開發(fā)綜合實驗教學(xué)項目

湖北師范學(xué)院國家級生物學(xué)實驗教學(xué)示范中心（下稱中心）一貫堅持“夯實基礎(chǔ)，注重理論知識、實踐能力、科學(xué)素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的教育理念，加強實驗教學(xué)隊伍建設(shè)，完善實驗教學(xué)平臺，不斷優(yōu)化實驗教學(xué)體系，深化實驗教學(xué)內(nèi)容改革，強化實踐育人環(huán)節(jié)。中心鼓勵學(xué)生結(jié)成小組，積極參加學(xué)校和中心兩級的本科生科研立項計劃，充分利用課余時間，在教師指導(dǎo)下進(jìn)行科學(xué)研究和探索。同時，中心也鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生積極參與本科生科研訓(xùn)練計劃，到生物學(xué)開放實驗平臺和教師科研實驗室訓(xùn)練生物學(xué)實驗技能，提高科學(xué)研究素養(yǎng)［8］。

“生物學(xué)綜合實驗”精品課程原有的實驗教學(xué)項目是以教師為主體、由科研成果成熟轉(zhuǎn)化而來［9］。由于教師的科研項目周期長、科研成果成功轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)項目數(shù)量少，不能完全適應(yīng)“生物學(xué)綜合實驗”精品課程可持續(xù)的良性發(fā)展和動態(tài)、開放的課程建設(shè)要求。因此，在不斷完善原有實驗教學(xué)項目和堅持教師科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)項目的基礎(chǔ)上，探索新途徑，開發(fā)新的綜合實驗教學(xué)項目顯得尤為重要。

經(jīng)過3年多的摸索與實踐，我們發(fā)現(xiàn)，基于優(yōu)秀本科生科研訓(xùn)練計劃和本科生科研立項計劃內(nèi)容開發(fā)新的綜合實驗教學(xué)項目不失為另一個很好的途徑（見圖1和圖2）。

圖1 開發(fā)生物學(xué)綜合實驗教學(xué)項目的兩條途徑

圖2 利用科研訓(xùn)練和科研立項開發(fā)綜合實驗教學(xué)項目流程

2.1 優(yōu)秀本科生與指導(dǎo)教師的雙向選擇

在本科生科研立項計劃和科研訓(xùn)練計劃中，充分調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的主動性和積極性，是將其科學(xué)探究結(jié)果成功轉(zhuǎn)化為綜合實驗教學(xué)項目的關(guān)鍵因素。學(xué)生可以從生命科學(xué)學(xué)院的宣傳櫥窗、網(wǎng)站和生物學(xué)實驗教學(xué)中心網(wǎng)站、班主任和高年級學(xué)生及任課教師的介紹中了解教師和各科研實驗室的研究情況，然后依據(jù)自己的興趣，申報科研立項計劃或申請參加指導(dǎo)教師的科研訓(xùn)練計劃項目。

指導(dǎo)教師以學(xué)生個性化培養(yǎng)與發(fā)展為前提，尊重學(xué)生科學(xué)研究興趣，在綜合了解學(xué)生責(zé)任心、組織策劃和溝通交流能力、知識水平和動手能力等方面情況的基礎(chǔ)上，完成師生間的雙向選擇。

2.2 從文獻(xiàn)查閱到研究方案確定

優(yōu)秀本科生科研訓(xùn)練計劃和科研立項計劃以項目的形式運行。結(jié)合開放實驗平臺和科研實驗室實際條件、學(xué)生科研興趣和指導(dǎo)教師的具體指導(dǎo)來確定研究方向。如動物系統(tǒng)發(fā)育和功能基因分析實驗室長期從事中國黃牛的遺傳多樣性分析，指導(dǎo)教師熟悉和擅長分子標(biāo)記技術(shù)和遺傳多樣性分析，在與指導(dǎo)教師充分交流和探討、開展文獻(xiàn)調(diào)研活動后，確定了分別從Y染色體和常染色體2個方面分析中國黃牛遺傳多樣性的研究方向。

文獻(xiàn)獲取方面，教師指導(dǎo)學(xué)生充分利用學(xué)校數(shù)據(jù)庫資源，以關(guān)鍵詞查詢中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)（CNKI）、萬方、重慶維普中文科技期刊、SpringLink、EBSCO等數(shù)據(jù)庫來獲取與研究方向相關(guān)的文獻(xiàn)。同時，鼓勵學(xué)生利用Internet資源，學(xué)習(xí)并使用Google（學(xué)術(shù)）搜索引擎獲取文獻(xiàn)，開展相關(guān)學(xué)術(shù)論壇上的交流和互助，并積極鼓勵學(xué)生與文獻(xiàn)作者或某方面的權(quán)威利用E－mail進(jìn)行交流［10－12］。

文獻(xiàn)閱讀采用“中文權(quán)威期刊＋SCI權(quán)威期刊”相結(jié)合的方式進(jìn)行。學(xué)生可以先閱讀中文權(quán)威期刊文獻(xiàn)，掌握研究方向的基本知識理論和技術(shù)方法，再閱讀SCI權(quán)威期刊文獻(xiàn)，擴大視野，拓展思路。這樣從中文過渡到英文，從易到難，學(xué)生易于接受，克服了學(xué)生的畏難情緒，為后續(xù)研究主題和研究方案的確定奠定堅實基礎(chǔ)。

在文獻(xiàn)閱讀的同時，鼓勵和督促學(xué)生堅持進(jìn)行文獻(xiàn)總結(jié)和小組研究進(jìn)展報告，以文字形式明確記錄下來，在組內(nèi)和組間展開討論和交流。這個過程是學(xué)生對文獻(xiàn)知識的梳理和內(nèi)化重構(gòu)的過程，可以極大鍛煉和提高學(xué)生的科研思維能力和水平。對研究進(jìn)展報告的討論交流更加促進(jìn)了學(xué)生科研溝通交流能力，使學(xué)生明確了研究方向目前進(jìn)展?fàn)顩r及存在的科學(xué)問題，再結(jié)合我們自身的各方面條件，明確我們到底能夠做什么，從而確定了研究主題。

研究方案的確定采用“權(quán)威SCI期刊＋優(yōu)秀碩、博士論文”相結(jié)合的方法，借鑒權(quán)威SCI期刊論文獲得技術(shù)路線，從優(yōu)秀碩、博士論文中學(xué)習(xí)技術(shù)路線涉及的技術(shù)方法。這個借鑒學(xué)習(xí)的過程，極大地減小了學(xué)生實驗設(shè)計的盲目性和設(shè)計的難度，使研究方案目的性、可操作性和實現(xiàn)目標(biāo)的可能性增加，同時也能從方法論角度教授學(xué)生如何設(shè)計研究方案，解決科學(xué)問題。

2.3 研究方案的實施和總結(jié)

學(xué)生一般3～5人結(jié)成小組，利用周末和暑假完成項目的科學(xué)探究。小組內(nèi)部選舉產(chǎn)生組長，負(fù)責(zé)整個項目的實施工作。小組成員合理分工，各司其職。在研究方案實施過程中，始終以學(xué)生為主體，指導(dǎo)教師主要出主意、想辦法，監(jiān)督項目進(jìn)展?？茖W(xué)探究對學(xué)生是個新事物，難免會遇到困難，因此指導(dǎo)教師的另一項重要工作就是鼓勵學(xué)生，消除學(xué)生的畏難情緒，督促學(xué)生將項目堅持到底。

在項目實施過程中，研究小組要定期進(jìn)行階段性小結(jié)，項目研究結(jié)束后要進(jìn)行實驗總結(jié)，包括實驗數(shù)據(jù)的分析和實驗報告的撰寫。指導(dǎo)教師以示例形式講授相關(guān)數(shù)據(jù)的整理和軟件分析，由研究小組獨立完成實驗數(shù)據(jù)的分析工作；要求學(xué)生根據(jù)實際的實驗操作，實事求是地完成實驗報告，最后由指導(dǎo)教師審定。

以本領(lǐng)域國內(nèi)某一權(quán)威期刊的稿件要求為標(biāo)準(zhǔn)，以該期刊的發(fā)表論文為模板，研究小組和指導(dǎo)教師分別獨立撰寫研究論文或研究報告，然后相互交換、修改、學(xué)習(xí)。指導(dǎo)教師以該研究論文（研究報告）寫作為例，具體講授論文寫作的相關(guān)知識，這樣就避免了生硬晦澀的理論說教，讓學(xué)生在實戰(zhàn)中學(xué)習(xí)科研論文寫作。

3 綜合實驗教學(xué)項目開發(fā)與實施效果

優(yōu)秀本科生科研訓(xùn)練計劃和科研立項計劃結(jié)束后，由指導(dǎo)教師提交相關(guān)申請材料，經(jīng)教學(xué)委員會審核，對于能夠成熟轉(zhuǎn)化為綜合實驗教學(xué)項目的申請?zhí)岢鲂薷囊庖?。指?dǎo)教師根據(jù)修改意見和實際教學(xué)條件進(jìn)行修改完善后，納入“生物學(xué)綜合實驗”課程教學(xué)計劃，并跟蹤評價教學(xué)效果。截至目前，綜合實驗教學(xué)項目的開發(fā)和實施效果較理想，先后從本科生科研立項和科研訓(xùn)練計劃中成功開發(fā)出多個綜合實驗教學(xué)項目，如“黃牛 Y－STR和 Y－SNP多態(tài)性分析”、“地衣芽孢桿菌普魯藍(lán)酶基因的克隆與表達(dá)”、“植物旱生型和水生型葉形態(tài)結(jié)構(gòu)差異性比較”等。這些新的實驗教學(xué)項目充實和豐富了“生物學(xué)綜合實驗”國家級精品課程內(nèi)容，促進(jìn)了課程的良性發(fā)展。以綜合實驗教學(xué)項目“黃牛Y－STR和Y－SNP多態(tài)性分析”為例，已有3個批次學(xué)生完成了該綜合實驗項目的訓(xùn)練，基本掌握了PCR－STR和PCR－SSCP分子標(biāo)記技術(shù)，掌握了以問題為導(dǎo)向、以項目為依托的科研思維和科學(xué)探究方法。該研究小組先后在國內(nèi)科技期刊和會議論文集上發(fā)表文章2篇，參加全國性學(xué)術(shù)研討會1次。

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