王紅梅， 鄒 艷, 王吉華

(德州學院 a.物理與電子信息學院； b.生物物理實驗教學中心，山東 德州 253023)

0 引 言

實驗教學示范中心建設是高校本科教學質量與教學改革工程的重要舉措, 它的建設能夠加強學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，加快實驗教學改革和實驗室建設，促進優(yōu)質資源整合和共享，提高高校辦學水平和教育質量，推進高等教育的內涵發(fā)展[1]。省生物物理實驗教學示范中心(2012年獲批)以創(chuàng)建山東省應用型特色名校為指導、結合山東省和德州生物科技產業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，不斷創(chuàng)新，對實驗教學體系、實驗教學方法和手段、實驗教學隊伍和實驗教學管理與運行機制等方面進行了系統(tǒng)的探索和實踐，取得了一定的成效。

1 中心實驗教學理念及定位

生物物理教學示范中心以學?！昂窕A、強實踐、求創(chuàng)新、高素質、重責任的創(chuàng)新性應用型人才培養(yǎng)”辦學理念為指導，以 “加強基礎、強化應用、注重交叉、突出跨學科生命科學研究特色”為人才培養(yǎng)理念；遵循以學科建設提升實驗教學水平的發(fā)展思路；培養(yǎng)具備良好科學素養(yǎng)和創(chuàng)新精神、專業(yè)基礎扎實、綜合素質高，能夠從事相關學科及其交叉學科的科研和應用技術開發(fā)的人才為目標；依托省功能大分子生物物理重點實驗室雄厚的科研實力和學科優(yōu)勢，逐步形成培養(yǎng)學科交叉性、應用性、社會需求性人才培養(yǎng)特色的本科教學定位。

2 實驗教學改革

2.1 改革思路

實驗中心的實驗教學自成體系，同時和理論課有機結合。實驗教學改革的總體思路是：以學科建設為核心，以社會需求為導向，以培養(yǎng)和提高學生的能力和素質為主要教學目的，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析解決問題、學科交叉研究、技術創(chuàng)新和發(fā)明創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學生競爭意識和團隊精神。以培養(yǎng)應用性人才為目標，加強學生基本實踐技能訓練，強化學生的個性培養(yǎng)，鼓勵學生開展自主學習、合作學習和研究性學習，推進教學方式及學習方式的改革，優(yōu)化實驗資源，改善儀器設備及實驗條件，加強實驗教材建設，進一步規(guī)范實驗室管理。努力建成一個培養(yǎng)方案科學、實驗條件完備、師資隊伍水平高、具有開放功能及資源共享機制的實驗教學中心。同時不斷提高實驗教學質量，充分發(fā)揮示范輻射作用，為培養(yǎng)適應新世紀國家經濟建設與社會發(fā)展需要、具有較強競爭力的高素質創(chuàng)新性人才創(chuàng)造條件[2-4]。

2.2 構建新的實驗教學體系

中心堅持實驗教學與科學研究尤其是生命科學研究相結合、與社會需求相結合、與學科前沿發(fā)展相結合，注重學生的“一種意識兩種能力”(即創(chuàng)新意識、實踐動手能力和知識應用能力)的培養(yǎng)，提出以提高本科生綜合素質為目標，以改革傳統(tǒng)教學模式和管理體制為核心，構建“3+2+5” 實驗教學課程體系，即3層次(基礎型、提高型、綜合設計研究創(chuàng)新型)、2實踐環(huán)節(jié)(專業(yè)實習和畢業(yè)設計)和5模塊(常規(guī)實驗模塊、課題實驗模塊、自主的演示物理實驗模塊、科技創(chuàng)新實踐模塊、學科交叉科研實踐模塊)見圖1。創(chuàng)新教學體系充分發(fā)揮了學生的個性，突出培養(yǎng)學生對所學知識的融會貫通，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，全面提高學生的綜合素質[5]。

圖1 “3層次、2實踐、5模塊”實驗教學體系結構圖

2.3 創(chuàng)新實驗教學方法與手段

2.3.1采用傳統(tǒng)與現(xiàn)代化相結合

教師在實驗教學過程中，不斷探索教學手段的改革，在保留傳統(tǒng)實驗教學方法的同時，積極運用現(xiàn)代教學手段。例如實驗前的理論講解采用多媒體；實驗數(shù)據(jù)的處理采用計算機；開設計算機仿真實驗等。如電磁學試驗中的波爾茲曼常數(shù)測定，采用Origin軟件，對實驗數(shù)據(jù)進行擬合、處理、分析，得到實驗誤差和波爾茲曼常數(shù)值。此外，除了常規(guī)的實驗操作外，還為參加大學生科技文化活動而進行科研實訓、教育實習、近代物理學講座、專業(yè)系列講座等手段，實現(xiàn)了教學手段的現(xiàn)代化、多元化。

2.3.2積極采用網絡教學

中心網站含有豐富的網絡資源，包括模擬實驗、仿真實驗、教學課件、實驗教學視頻錄像、基本實驗資料、物理知識等。以滿足學生和教師在網上瀏覽、教學、閱讀、課前預習、課后復習、網上實驗等不同需要，極大地提高了學生和公眾學習的興趣。利用資源的網絡化，既滿足了個性化的需求，又激發(fā)了學習的主動性，提高了學生的科學實驗素質[6]。

中心建有網上實驗室管理系統(tǒng)，通過網絡公布實驗室開放情況，學生可以通過“預約選系統(tǒng)”進行預約、選擇開放的實驗室或實驗項目，各實驗室的儀器報修也可以通過網絡在線完成。中心網站使實驗教學和管理現(xiàn)代化、規(guī)范化，方便了師生，提高了效率。

實驗教學中心的教學項目全部上網，學生可以通過多媒體課件進行預習、復習，部分實驗還可以在線模擬，有效地擴展了實驗空間。學生可以不受時間、地點限制進行實驗練習，彌補了傳統(tǒng)實驗教學方式的不足，極大提高了教學效果。

2.3.3實行開放式運行管理

實行開放式運行管理，對全校師生開放。根據(jù)實驗課教學和教學研究的需要，鼓勵和倡導學生在課余時間利用實驗室的資源，從事技能訓練和科學研究活動。成立了由各專業(yè)教師組成的學生自主創(chuàng)新實驗指導教師團隊，負責專業(yè)知識和技術的指導。實驗室根據(jù)學生的需要為學生提供實驗儀器、免費為學生提供各種元器件和其他耗材等。實驗室還在假期、周末及其他的課余時間為有特殊要求的學生提供指導，為有研究興趣和創(chuàng)新想法的學生提供場所和設備，鼓勵學生發(fā)明創(chuàng)造，為部分學生配備專門的指導教師。中心開放式的管理既有利于充分利用實驗室的有限空間和資源，又有利于學生自主進行實驗活動，自主安排實驗學習時間，從而調動和激發(fā)學生學習的主動性和積極性，進而達到培養(yǎng)創(chuàng)新素質的目的[7]。

2.4 改革實驗考核方法

全面考查學生的能力，注重知識、能力、素質的全面考核。根據(jù)教學大綱的要求與實驗課程教學的特點，從有利于激發(fā)學生實驗興趣，提高動手能力、創(chuàng)新能力、分析解決問題能力等素質為目的，中心積極探索實驗考核方式的改革，建立多元立體化實驗考核方法，根據(jù)不同層次采取不同考核方法，見圖2。

圖2 多元化考核體系結構

(1) 基本性實驗的考核?；拘詫嶒炛攸c考核學生實驗操作的規(guī)范性、數(shù)據(jù)的合理性、數(shù)據(jù)處理的正確性、實驗態(tài)度和實驗紀律等情況。期末總成績=平時實驗操作成績(含預習報告成績)(30%)+平時實驗報告平均成績(30%)+實驗課考試成績(40%)。

(2) 綜合設計性、創(chuàng)新性實驗的考核。實驗總成績的計算方法與基礎性實驗相同，但重點考察設計方案、設計過程、設計結果、創(chuàng)新意識、設計能力等方面。

(3) 創(chuàng)新學分和技能學分。根據(jù)“德州學院大學生科技文化競賽管理辦法”，為鼓勵學生積極參與各類科技文化創(chuàng)新和技能培訓活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，學校決定設立“創(chuàng)新學分”和“技能學分”，中心以此為指導，對學生通過課余時間參加的大學生科技文化設計競賽獲得的獎勵給予創(chuàng)新學分和技能學分的獎勵。

通過細致全面地考核學生，綜合評定學生的素質和能力，可促使學生按教學要求認真準備并完成每個實驗，從而進一步促進學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和綜合素質的全面提升[8-9]。

2.5 與科研院所、企業(yè)和社會應用實踐相結合

多年以來，基于學科建設平臺，中心開展與生物高科技研究院所交流合作，形成了產學研互動、互惠雙贏、協(xié)同創(chuàng)新的合作模式。2008年與德州市德銀集團合作成立了“生物質能源技術開發(fā)研究所”，參與了產品“秸稈氣化爐”研制。2010～2011年，與山東省農科院蔬菜研究所合作開展大蒜的離子束誘變育種研究。與山東鑫秋種業(yè)科技有限公司簽訂協(xié)議，合作開展離子束棉花誘變育種研究。還利用與山東保齡寶生物科技有限公司、希森三和集團有限公司、中澳控股集團有限公司等建立的校企聯(lián)合實驗室，進行跨學科的研究和社會應用實踐，自2005年以來，實驗中心與德州市生物產業(yè)辦公室達成全面合作協(xié)議，建設了16個校外實踐實習基地，鍛煉了學生的實際應用能力，還中心聘任了上述企業(yè)的12名高級工程師作為兼職教授，強化了學生知識應用于社會能力的培養(yǎng)。

3 優(yōu)化師資隊伍

高素質的教師隊伍是高等學校的靈魂，高水平的實驗教學隊伍是實驗中心建設和發(fā)展的核心，是培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力、保證實驗教學質量的關鍵。只有實踐創(chuàng)新能力強的教師，才能有意識地培養(yǎng)學生的實踐動手能力和創(chuàng)造意識[10-11]；只有自身進行科學技術研究、了解科學技術的前沿動態(tài)，才能把握科技發(fā)展的趨勢，鼓勵學生勇敢探索有所創(chuàng)造；只有師德高尚、教書育人，才能培養(yǎng)樂于奉獻、愛崗敬業(yè)的優(yōu)秀人才。因此，建設師德高尚、實踐創(chuàng)新能力強、學術水平高的一支高素質實驗教學隊伍，是建設高水平實驗教學中心的關鍵。為此，學校先后出臺了“德州學院師資隊伍建設計劃”、“關于進一步加強人才工作的意見”、“德州學院實驗室各級人員崗位職責”、“德州學院關于加強師資隊伍建設的若干意見”、“高職稱人員津貼獎勵辦法”、“職稱評定辦法”、“關于加強實踐教學管理的若干意見”等等文件，對實驗教學隊伍建設進行了全面規(guī)劃，采取了政策激勵、穩(wěn)定隊伍、調整結構、提高素質的有效措施。

3.1 建立完善的激勵機制

學校規(guī)定實驗系列高職稱教師與教學系列高職稱教師享受同樣的崗位津貼；針對實驗教學特點，制定實驗教學工作量計算辦法；實驗技術成果與理論教學成果、科研成果同樣對待；對技術革新中取得較大成就的個人給予獎勵；對指導大學生科技創(chuàng)新大賽中取得優(yōu)異成績的教師給予重獎，所獲獎項按相應教學成果計算；每年設置實驗技術改革專項課題，鼓勵實驗教師從事技術創(chuàng)新。將外部激勵與內在動力結合起來，通過恰當?shù)募顧C制，提職等激發(fā)教師追求發(fā)展的內在熱情[12],把一些優(yōu)秀的教師吸引到實驗教學中來，以改變重理論、輕實驗的現(xiàn)狀。

3.2 制定崗位職責，明確崗位標準

對各實驗室主任、實驗課程負責人以及實驗指導教師，明確崗位要求，制定教學質量標準，落實好實驗教學任務，提高了實驗教學質量。崗位的設定既要考慮年齡、職稱和學歷，更要注重能力和業(yè)績，不拘一格地把年輕骨干放到重要崗位上來。各自的職責和分工明確，確保了實驗教學質量，使實驗室管理高效有序運行。建立傳幫帶機制，安排教學經驗豐富的高級職稱教師幫助年輕教師，每學期舉行多次實驗示范教學，開展學術講座來提高了青年教師的實驗教學水平。

3.3 教學與實驗相結合，科研與教學相結合[13-14]

承擔理論教學的教師，必須承擔相應課程的實驗教學，實現(xiàn)理論與實驗教學隊伍的互通；部分實踐性較強的課程，搬到實驗室進行；鼓勵教師將科研項目中的問題，以適當?shù)姆绞揭氲綄嶒灲虒W，吸引學生參與科研項目，培養(yǎng)學生的科研意識與科研思維，把科研優(yōu)勢轉化為教學優(yōu)勢。鼓勵、吸引高學歷、高職稱教師從事實驗教學，保持教學隊伍的穩(wěn)定性和高水平。

3.4 校企聯(lián)合，培養(yǎng)雙師型實驗教師

依托實驗教學中心和企業(yè)合作，實現(xiàn)資源共享，加強校企聯(lián)合。聘請企業(yè)工程技術人員來實驗室講學，組織教師到企業(yè)參觀學習，并為企業(yè)解決生產中存在的問題。通過與企業(yè)聯(lián)合，提高實驗教師的技能，開闊視野，把校內實驗項目與企業(yè)的實際問題聯(lián)系起來，使實驗教學內容更接近工程實際[15]，既提高教師的實踐創(chuàng)新能力，又激發(fā)了學生的學習興趣。

4 建設成果與成效

近年來中心在實驗教學與改革以及學科建設等方面取得了顯著成績，中心教師聯(lián)合承擔完成國家自然科學基金重點課題1項，參與完成863計劃、國家自然科學基金課題6項，主持完成山東省自然科學基金、山東省科技攻關計劃課題5項。中心成員現(xiàn)主持國家自然科學基金課題5項、山東省自然科學基金課題11項、山東省教育廳及德州市科技計劃課題11項，這些科學研究項目的順利實施，極大地促進了實驗教學，加強了生物物理學科的交叉優(yōu)勢。發(fā)表教研論文40篇，發(fā)表研究論文150余篇，被SCI收錄63篇，被EI收錄38篇。發(fā)明專利授權3項，實用新型專利授權27項。自制、改進儀器17項，已經應用于實驗教學。

學生在中心經過4年的實驗項目訓練，加深了對課程基礎知識的理解，動手能力得到很大提高，達到了培養(yǎng)和訓練的目的。應用物理學(生物物理方向)本科生畢業(yè)考研率5年平均近40%, 在學生參與研究生面試，普遍反應經過實驗中心培養(yǎng)的學生，具有較廣的知識面，特別是在生物物理交叉學科方面，了解當前最新的研究動向；以物理和生物交叉學科為研究內容的本科生發(fā)表了研究性論文16篇(EI收錄論文3篇，SCI收錄論文2篇)，有4篇本科生畢業(yè)論文獲得了山東省優(yōu)秀學士論文；在全國大學生“挑戰(zhàn)杯”和“節(jié)能減排”“電子設計”等大學生科技文化競賽中獲得國家級特等獎1項、一等獎15項、二等獎22項、國家三等獎9項，省級特等獎5項、一等獎34項。

經過長期不懈地建設和發(fā)展，目前，實驗中心已經擁有一支高水平的愛崗敬業(yè)的穩(wěn)定教師隊伍，其中，有省學術帶頭人1名，省中青年學術骨干1名，省教學名師1人，省優(yōu)秀教師2名，山東省高校重點學科首席專家1名，高等師范院校曾憲梓獎2名，獲山東省科技廳、人事廳、教育廳、專利局等7個部門頒發(fā)的“中國專利山東優(yōu)秀發(fā)明者提名獎”1名；德州市優(yōu)秀教師2名，德州市首席專家崗位1名，德州市有突出貢獻的中青年專家2名，德州市專業(yè)技術拔尖人才1名；校級學科帶頭人3名，校級青年教師教學骨干3名。

5 結 語

生物物理實驗教學示范中心多年來一直致力于實驗教學改革實踐，對實驗教學體系、實驗教學方法和實驗教學管理等進行了系統(tǒng)的探索和實踐，跨學科實驗教學和科研特色明顯，形成了獨具特色的“3+2+5”本科生實驗教學體系，建立了豐富的網絡教學資源和規(guī)范化實驗室管理平臺。實驗教學示范中心建設是一項長期的系統(tǒng)工程[16]，中心將不斷對外交流與合作，進一步加大實驗室對外開放的力度，保持中心可持續(xù)發(fā)展，為培養(yǎng)具有競爭力的交叉學科人才做出應有的貢獻。

[1] 于黎明，董 晶.建設實驗教學示范中心，促進高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].中國教育信息化，2009(9):4-6.

YU Li-ming,DONG Jing.Construction of experimental teaching demonstration center, promote the cultivation of innovative talents in universities[J] .China Education Information,2009(9):4-6.

[2] 徐敦楷. 談基于內涵發(fā)展的質量工程建設[J]. 中國高等教育, 2007(18): 23-25.

XU Dun-kai.On construction of quality based on content development projects[J]. China Higher Education,2007(18): 23-25.

[3] 趙麗華, 馬傳明. 加強開放型實驗室建設, 培養(yǎng)高素質創(chuàng)新型人才[J]. 實驗技術與管理, 2007, 24(12): 149-152.

ZHAO Li-hua, MA Chuan-ming. Expeditingopen laboratory construction and cultivating high quality talents[J].Experimental Technology and Management,2007, 24(12): 149-152.

[4] 于兆勤, 彭 端, 吳福根, 等. 加強工程訓練基地建設培養(yǎng)應用型人才[J].實驗室研究與探索,2009(6):274-275.

YU Zhao-qin,PENG Duan,WU Fu-gen,etal. Cultivation Application Talents by Strengthing Construction of Engneering Training Base[J].Research and Exploration in Laboratory, 2009(6):274-275.

[5] 李遠略，喬德志.加強實驗室開放提高學生的創(chuàng)新能力[J].安徽科技學院學報,2009,23(5):43-45.

LI Yuan-lue,QIAO De-zhi. Improving Student’s Innovating Ability Through Strengthening Lab Opening[J]. Journal of Anhui Science and Technology University,2009,23(5):43-45.

[6] 王 娜. 中國大陸高等工程教育專業(yè)認證的發(fā)展歷程與展望[J]. 高等理科教育，2011(1):64-67.

WANG Na.The Developing Course and Prospects of Higher Engineering Educati on Accreditation in Mainl and China[J]. Higher Education of Sciences, 2011(1):64-67.

[7] 武書彬,楊 麗,高建華,等.輕工與食品實驗教學示范中心建設的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2012, 31( 8):312.

WU Shu-bin,YANG Li,GAO Jian-hua,etal. Construction of a State Light Industry and Food Experiment Teaching Demonstration Center[J]. Research and Exploration in Laboratory,2012,31(8):312 .

[8] 鄭興福, 胡 凱. 國家級實驗教學示范中心建設實踐與發(fā)展探析[J]. 實驗技術與管理,2009,26(4): 218-220.

ZHENG Xing-fu, HU Kai. Construction practice of state-level experiment teaching demonstrative centre and exploration and analysis of its development[J]. Experimental Technology and Management,2009,26(4): 218-220.

[9] 常海飛.淺談實驗人員在實驗教學改革中的作用[J]. 延安大學學報(自然科學版),2006, 25(1): 74-76.

CHANG Hai-fei. The role of the experimental personnel in the experimental teaching reform[J].Journal of Yanan University(Natural Science Edition), 2006, 25(1): 74-76.

[10] 張文桂, 李曉宇, 郭 劍. 采取有效措施, 加強實驗隊伍建設[J]. 實驗技術與管理, 2006, 23(1):1-5.

ZHANG Wen-gui,LI Xiao-yu,GUO Jian. Taking Effective Measures to Strengthen Team Construction of Laboratory[J]. Experimental Technology and Management, 2006, 23(1):1-5.

[11] 石光明, 王松林, 周佳社,等.塔式電工電子實驗教學新體系的建設與探索[J]. 實驗室研究與探索，2006,25(12):44-50.

SHI Guang-ming,WANG Song-lin,ZHOU Jia-she. The Construction and Exploration of a New Tower Structure System for Electrotechnics & Electronics Experimental Teaching[J].Research and Exploration in Laboratory, 2006,25(12):44-50.

[12] 潘懋元，羅 丹.高校教師發(fā)展簡論[J].中國大學教育，2007(2)：135-137.

PAN Mao-yuan,LUO Dan. Brief Remarks on the development of university teachers[J]. China University Teaching,2007(2)：135-137.

[13] 韓 忠，黃佳木，何廣宏. 哈佛大學物理實驗室考察與我國物理實驗教學的思考[J].實驗室研究與探索, 2011, 30(7)：362-364.

HAN Zhong,HUANG Jia-Mu,HE Guang-hong.Study of Physical Laboratory of Harvard University and Thinking of Physical Experimental Teaching in China[J]. Research and Exploration in Laboratory,2011 30(7)：362-364.

[14] 朱健平. 實驗室建設的關鍵是實驗技術隊伍的建設[J]. 實驗室研究與探索, 2004, 23(10): 81-83.

ZHU Jian-ping. The Key of the Construction of Laboratory in Universities is the Construction of Laboratory Staffs[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2004, 23(10): 81-83.

[15] 周春林, 周 云. 大學需要建設高質量的實驗師資隊伍[J]. 高等理科教育, 2006(4): 135-137.

ZHOU Chun-lin,ZHOU yun. Necessity of High-quality Teachers for Experimental Teaching[J]. Higher Education of Sciences, 2006(4): 135-137.

[16] 王香婷，李 明.國家級電子電工實驗教學示范中心的建設與實踐[J].實驗技術與管理, 2012, 29(10)：128.

WANG Xiang-ting,LI Ming.Constrction and Practice of National Experimental Teaching Demonstration Cenrer for Electric and Electronic Engineering [J]. Experimental Technology and Management,2012, 29(10)：128.