解麗芳，林宏輝，王茂林

生物學創(chuàng)新實驗教學體系的探索與建立

解麗芳，林宏輝，王茂林

（四川大學 生命科學學院生物科學實驗教學中心，成都 610065）

生物學創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)必須以創(chuàng)新實驗教學體系作為支撐，四川大學生物實驗教學中心通過改革實驗教學內(nèi)容，建立了多層次化、多元模塊化的創(chuàng)新實驗教學體系，并在本科實驗教學中不斷完善改進，取得了良好的教學效果。

創(chuàng)新性人才；創(chuàng)新實驗教學體系；生物學；本科實驗教學

近年來教育部對本科教育的關注度越來越高，對本科教學的要求也越來越嚴。如何能培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的本科人才，是各個高校都在深入思考的問題。四川大學一直高度重視本科教學，根據(jù)生物科學實驗教學中心（以下簡稱中心）創(chuàng)新實驗教學需要，投入經(jīng)費購置了配套的實驗設備及儀器使中心實驗教學條件得到了有效改善。

要想提高本科實驗教學的質(zhì)量，培養(yǎng)更多創(chuàng)新性人才，除了要有硬件設備的支持，還必須著重進行實驗教學體系的改革［1－2］。為此，我中心經(jīng)過幾年的探索，初步建立了適應創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求的多層次化、多元模塊化的創(chuàng)新實驗教學體系，并在本科實驗教學中不斷完善改進，取得了良好的教學效果。

1 創(chuàng)新實驗教學體系的建立

高等學校作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主要場所，必須為創(chuàng)新人才茁壯成長提供肥沃的土壤。除了良好的硬件設備，中心在課程體系方面也做了很多的努力。經(jīng)過幾年的探索和實踐，逐步建立了以能力培養(yǎng)為核心的多層次化、多元模塊化的創(chuàng)新實驗教學體系，并與理論教學有機結(jié)合［3］。

四川大學生物實驗教學中心在建立創(chuàng)新實驗教學體系的過程中，綜合考慮各個層次學生的培養(yǎng)需要，以能力培養(yǎng)為核心，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為重點。在該創(chuàng)新實驗教學體系中：（1）我們分別建立了基礎性（訓練）實驗、綜合設計性實驗、研究創(chuàng)新性實驗等3個課內(nèi)實驗訓練層次；（2）課外訓練部分則注重有地域特色野外實習基地、企業(yè)實訓基地加教師科研課題或者是其他研究機構(gòu)及企業(yè)擬定的創(chuàng)新項目；（3）我們也著重考慮學生個性化、多元化人才培養(yǎng)模式需要，形成了多元化實驗模塊。

2 生物學實驗課程內(nèi)容改革

在該體系建設過程中，我們對實驗課程內(nèi)容進行了一系列改革。

2.1 減少驗證性實驗項目，保留經(jīng)典實驗項目

全面梳理已有的232個實驗項目，取消重復項目、過時陳舊項目，保留了經(jīng)典的、對基本技能培訓有顯著成效的項目。將原有實驗課程進行整合與優(yōu)化，并在此基礎上革新，使實驗教學內(nèi)容更為豐富，知識結(jié)構(gòu)更為合理，不但涵蓋生物科學骨干課程的主要內(nèi)容，而且各內(nèi)容之間做到融會貫通。

改革后，開出實驗項目168項，新增實驗項目36項，綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗項目100余項，占實驗項目總數(shù)的60。

2.2 應用新技術和方法改進傳統(tǒng)實驗

在整合實驗項目的同時，我們對某些傳統(tǒng)實驗項目進行新方法與新技術的改進。例如：“植物生物學實驗”中將氣孔運動觀察及鉀離子對氣孔開度影響、過氧化物酶和多酚氧化酶活性的測定、過氧化物酶和多酚氧化酶活性的測定等實驗改進為植物抗病性反應的檢測實驗；將葉綠素的提取、分離及含量測定實驗改進為突變體大麥類囊體膜的分離和溫和電泳；靜態(tài)觀察變形蟲、草履蟲、眼蟲和水螅的結(jié)構(gòu)改為動態(tài)觀察生命活動特點和加入化學物后測定其應激性；解剖蛙類動物由只觀察其結(jié)構(gòu)改革為觀察蛙的結(jié)構(gòu)同時又通過心臟結(jié)扎，了解心臟自律性活動的規(guī)律。

2.3 實驗課程內(nèi)容劃分為必選項目與開放性項目

作為此次改革的龍頭，我們將“細胞生物學實驗”分為必做實驗和開放性實驗，其中必做實驗包括：光學顯微鏡及高級顯微鏡的使用；動物細胞的原代和傳代培養(yǎng)；葉綠體的密度梯度離心與熒光觀察；酸性磷酸酶的細胞化學檢測；小鼠腹腔巨噬細胞吞噬作用的觀察。開放性實驗包括：免疫熒光染色觀察腫瘤細胞骨架；正常細胞與腫瘤細胞常規(guī)核型的標本制備；細胞凋亡；S期細胞檢測等。

2.4 模塊化設置實驗課程

將實驗項目進行差異化多模塊式設計，以適應不同專業(yè)方向來源及學生不同興趣的選課需要。例如：“植物生物學實驗”劃分為三個模塊：植物細胞、組織、器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)；植物的觀察識別；植物生理生化。同時將實驗項目按照功能模塊在相應的實驗室開設。

2.5 緊跟學科發(fā)展，引入新技術及新方法

為幫助學生緊跟學科前沿發(fā)展，掌握學科先進技術方法，生物實驗教學中心不斷的將新的技術及方法引進到實驗教學過程中。例如：隨著顯微熒光技術在科研中的普及應用，我們特建立了高級顯微鏡實驗室，同時在“細胞生物學實驗”中新增了高級顯微鏡的基本使用方法、葉綠體的密度梯度離心與熒光觀察、鬼筆環(huán)肽標記法觀察微絲的分布等實驗項目。為了彌補中心在發(fā)育生物學教學方面的不足，新建了模式生物實驗室，將模式生物斑馬魚引入實驗教學中，并設置了斑馬魚發(fā)育相關基因時空表達譜構(gòu)建、斑馬魚發(fā)育相關基因過表達對胚胎發(fā)育的影響等實驗項目。在其他實驗課程內(nèi)容設置過程中，我們也不斷引進相關領域的先進技術，積極促進科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容。

2.6 有效利用西部特色資源，增加綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗項目

首先，在創(chuàng)新實驗教學體系建設過程中，我們非常注重科研項目向教學內(nèi)容的轉(zhuǎn)化，同時鼓勵學生參加國家級、省級、校級的創(chuàng)新實驗項目，并且引導學生自行設計實驗項目，加強學生自主學習的能力。

另一方面，在創(chuàng)新性、綜合性實驗項目設置的過程中注重實驗內(nèi)容與地域特色資源的有效結(jié)合，在西部特有生物資源保護、開發(fā)及利用等相關領域發(fā)掘適合本科生的實驗內(nèi)容，并轉(zhuǎn)化為相關的實驗項目。例如：四川地區(qū)城市濕地保護與利用研究；大熊貓促卵泡激素（FSH）β基因多態(tài)性研究；四川不同污水生境能源微藻的分布及多樣性研究等。這一系列具有明顯西部特色的實驗項目極大地激發(fā)了學生的學習興趣，提高了學生的學習熱情，培養(yǎng)了學生的科研精神及創(chuàng)新能力。

2.7 加強中心網(wǎng)站和實驗室網(wǎng)絡建設

實驗教學中心設置專職信息人員，負責中心網(wǎng)站建設和維護，加強各實驗課的多媒體輔助教學和網(wǎng)絡平臺的建立，讓每門課的電子課件以及設備說明、操作規(guī)程、基本實驗技能實驗背景資料等多媒體實驗相關資料上網(wǎng)，豐富中心網(wǎng)站內(nèi)容，為學生通過網(wǎng)絡選課、選實驗項目、預習、復習相關實驗內(nèi)容、討論、提問及提交報告、答疑等提供方便。同時，建立中心局域網(wǎng)，連接所有實驗室和主要大型設備，以便實驗資源共享，充分發(fā)揮優(yōu)勢實驗資源的作用，并實現(xiàn)實驗室的信息化管理。

3 結(jié)束語

實驗教學質(zhì)量的提升必須以學生具備扎實的基本實驗技能作為前提，在創(chuàng)新實驗教學體系的建設過程中，我們在注重創(chuàng)新教學同時，注重對學生基本實驗技能和良好實驗習慣的培養(yǎng)。通過實驗內(nèi)容的更新、創(chuàng)新性和自主性實驗的開設來提升學生獨立思考和解決問題的能力［4－5］。

通過多層次化、多元模塊化創(chuàng)新實驗教學體系建立，大力提升了我中心對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)能力。近年來培養(yǎng)了大量優(yōu)秀的畢業(yè)生，每年升研率達60左右，并且先后有400余位同學到生物技術及制藥企業(yè)工作，表現(xiàn)出很強的研發(fā)能力，獲得了用人單位一致好評。

［1］胡錦濤.高舉中國特色社會主義事業(yè)偉大旗幟為奪取全面建設小康社會新勝利而奮斗［J］.求是，2007（21）：10.

［2］吳元喜，謝青，周蓬蓬，等.本科生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)［J］.實驗室研究與探索，2009，28（3）：227－229.

［3］曾萍，張雅君，蔣華.大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探究［J］.實驗室研究與探索，2009，28（5）：8－10.

［4］肖利，曹麗華，劉梅.創(chuàng)建創(chuàng)新型實驗室，培養(yǎng)創(chuàng)新人才［J］.實驗技術與管理，2007，24（10）：13－14，21.

［5］甘露，何玉池，薛小橋，等.“金字塔－棋盤復合式”細胞生物學實驗教學體系的創(chuàng)建［J］，中國校外教育，2011（8）：134.

Exploration and Establishment of the Biology Innovative Experimental Teaching System

XIE Lifang，LIN Honghui，WANG Maolin
（Bioscience Experiment Teaching Center，School of Life Science，Sichuan University，Chengdu 610065，China）

The cultivation of the innovative talents should take the innovation of experimental teaching system as the support.Through reforming experiment teaching contents，the Biological Teaching Experimental Center of Sichuan University established the“3+2+ X”innovative experimental teaching system which ismulti-level and multimodule.Then，we constantly improved in undergraduate teaching，and have obtained the good teaching effect.

innovative talents；innovative experiment teaching system；biology；undergraduate experiment teaching

G642.423；Q－33

A

10.3969/j.issn.1672－4550.2014.05.055

2013－11－25

國家自然基金委條件建設基金資助項目（J1210013）；國家自然基金委能力提高基金資助項目（J1103518）；高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程“專業(yè)綜合改革”基金資助項目；四川大學2013年實驗技術基金資助項目（2013－11－2）。

解麗芳（1982－），女，碩士，實驗師，主要從事細胞及遺傳和生物化學實驗的教學工作。

林宏輝（1968－），男，博士，博士生導師，主要從事植物逆境分子生物學及植物代謝工程方面研究。