焦昆鵬， 馬麗蘋， 康懷彬， 向進樂， 李 陽， 王 耀， 古紹彬

（1. 河南科技大學 食品與生物工程學院， 河南 洛陽 471023；2. 食品加工與安全國家級實驗教學示范中心， 河南 洛陽 471023）

目前， 我國正處在科教興國、 大眾創(chuàng)業(yè)、 萬眾創(chuàng)新的高速發(fā)展時期， 科技研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)化突飛猛進。 實驗室資源開放共享不僅是師生教學科研的需求， 也是地方科技發(fā)展、 成果轉(zhuǎn)化和經(jīng)濟發(fā)展的內(nèi)在需求[1-2]。 隨著我國教育理念和教學方式改革的不斷深入， 教育部門在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新、 創(chuàng)業(yè)能力過程中， 越來越重視實踐教學。 教育部指出新時期高校實驗室發(fā)展建設(shè)要堅持科學規(guī)劃、 資源整合、 開放共享、 高效管理原則； 要創(chuàng)新對外交流與合作模式， 利用科研院所、 行業(yè)企業(yè)人才和技術(shù)優(yōu)勢， 建設(shè)校內(nèi)外互惠互利、 可持續(xù)發(fā)展的實踐育人條件；要實現(xiàn)實驗內(nèi)容、 空間、 時間、 人員、 儀器設(shè)備等的高效利用和開放共享； 要起到示范和引領(lǐng)作用[3-9]。2001 年， 教育部印發(fā)了《 普通高中“ 研究性學習”實施指南（ 試行）》 的通知， 明確指出了各普通中學要因地制宜地開發(fā)和利用教育資源， 積極爭取社會各界的支持， 包括高等院校、 科研院所、 學術(shù)團體、專業(yè)技術(shù)部門（ 包括農(nóng)村實用技術(shù)研究與推廣部門）的人力資源和研究資源， 為學生進行研究性學習創(chuàng)造條件[10]。 2020 年6 月1 日， 教育部發(fā)布《 關(guān)于學習貫徹習近平總書記給廣大少年兒童“ 六一” 國際兒童節(jié)寄語的通知》 ， 明確指出各教育管理部門要立即研學， 明確任務[11]。

基于高校實驗教學資源的分布和運行現(xiàn)狀， 積極探索實驗教育資源的整合、 重組和高效利用， 提出了利用高等院校實驗室資源的開放共享來實現(xiàn)中學生研學實驗項目的實施[12-17]。 利用了高等院校相對豐沛的實驗資源， 彌補中學實驗教學資源匱乏的現(xiàn)狀， 提升了社會實驗教學資源的利用率， 促進了雙創(chuàng)型人才培養(yǎng)。 以河南科技大學食品與生物工程學院實驗教學資源開放共享為基礎(chǔ)， 結(jié)合地方高級中學生物學研學項目， 開展基于高校實驗室開發(fā)共享的中學生物學研學項目共建模式探索， 為實驗室開放共享新領(lǐng)域開辟提供參考。

1 共建研學實驗項目運行框架構(gòu)建

1.1 中學生物學研學實驗項目的確定

研學是學校課堂教育的延伸和補充， 在課堂教學和理論知識掌握的基礎(chǔ)上， 加強推進研學， 有助于強化學生對所學知識的理解， 提升學生創(chuàng)新實踐能力。

研學實驗項目內(nèi)容確定由中學生物教研室根據(jù)學生所學學科知識背景和學生興趣和操作能力進行綜合考慮， 確定中學生物研學實驗項目庫， 以備學生選擇。 以高中生研學需求為例， 可開設(shè)生物學研學實驗項目有“ DNA 提取及PCR 擴增實驗” “ 植物有效成分提取實驗” （ 精油提取、 胡蘿卜素提取、青蒿素提取等） “ 蛋白質(zhì)的分離提純實驗” “ 植物組織培養(yǎng)實驗” “ 果醋發(fā)酵制作實驗” “ 果酒釀造實驗” “ 泡菜制作實驗” “ 泡菜中乳桿菌的分離培養(yǎng)鑒定實驗” 等。 所選實驗項目涉及的基本原理都應在高中生物學的知識范圍之內(nèi)， 實驗操作相對簡單， 適合中學生在教師的指導下獨立完成。 由于中學實驗教學資源相對匱乏， 對實驗操作重視不夠，即便是這些簡單的實驗項目也難以在大多數(shù)的中學實驗室開展， 所以這些看似簡單的實驗項目對中學生來說， 依然充滿了神秘感， 能夠激發(fā)廣大中學生參與的興趣。

1.2 研學實驗項目共建模式

在確定備選研學實驗項目庫的基礎(chǔ)上， 首先由中學生物教研室向當?shù)馗咝Ｏ嚓P(guān)專業(yè)的學院提出實驗項目共建申請。 經(jīng)雙方商討， 根據(jù)學院實驗中心條件和實驗資源空閑情況， 在滿足實驗室開放共享要求的前提下， 確定可選實驗項目和分班、 分組人數(shù)、 空閑時間等， 并向教務處申請備案， 經(jīng)教務處批準后， 由學院實驗中心具體落實。

研學實驗項目共建模式框架圖見圖1。

圖1 研學實驗項目共建模式框架圖

高校實驗中心以公益的方式實施研學實驗項目，所需費用由參與研學實驗項目的學生承擔。 所有費用包括實驗材料費用、 實驗設(shè)備折舊費用、 水電費、相關(guān)教師加班費等， 費用由高校財務處設(shè)立專用賬目， 統(tǒng)一收支管理。

2 共建研學實驗項目實施方案

2.1 組織階段

中學生物教研室根據(jù)高校實驗中心最終確定的實驗項目內(nèi)容和開放時間表， 組織中學生依據(jù)自己的興趣、 時間等選擇相應的實驗項目， 組建實驗班級和小組， 并根據(jù)高校財務處提供的賬戶進行繳費。

2.2 實驗操作前準備階段

完成實驗班級、 小組組建和繳費后， 由高校相關(guān)實驗教師和中學生物教師共同編制實驗大綱和實驗指導書， 明確實驗的目的、 意義、 方法、 材料和設(shè)備、 操作過程、 操作要點、 思考題及實驗報告撰寫要求等詳細內(nèi)容。

然后， 以組建的實驗班級為單位， 在中學教師的指導下， 依據(jù)實驗大綱和預設(shè)設(shè)備清單， 讓學生進行資料查閱， 小組商討， 制定實驗方案和詳細實驗操作步驟。 中學教師依據(jù)預定實驗指導書內(nèi)容，對學生制定的實驗方案和實驗操作步驟進行評價，并指導學生對方案和實驗操作步驟進行完善。

最后， 對學生進行實驗室準入制度、 安全制度的培訓， 帶領(lǐng)學生進一步熟悉實驗指導書的相關(guān)內(nèi)容， 熟悉實驗操作過程和設(shè)備使用要點等； 高校實驗教師則依據(jù)實驗安排時間， 提前準備實驗場所、儀器設(shè)備和實驗材料等物品。

2.3 實驗操作過程實施

中學教師組織學生按計劃準時到達實驗現(xiàn)場，按實驗室準入制度和安全制度要求， 在高校實驗教師的統(tǒng)一指揮下進入實驗室。

高校實驗教師對學生進行實驗室制度和安全教育， 并對學生實驗預習和設(shè)備了解情況進行提問考核， 在確定學生可以安全、 獨立完成實驗的情況下，組織學生開始按預先分組進行實驗。 實驗教師和中學相關(guān)教師全程陪同學生， 進行輔助指導、 秩序維護和安全防護等工作， 確保學生實驗能安全順利進行。

實驗過程結(jié)束后， 雙方教師根據(jù)學生操作情況和實驗結(jié)果， 進行總結(jié)點評， 指出實驗操作中存在的問題， 分析實驗結(jié)果偏差的原因。

2.4 實驗報告及總結(jié)

實驗過程全部結(jié)束后， 要求學生在規(guī)定時間內(nèi)，利用課余時間對實驗進行總結(jié)， 并向自己學校的生物教研室提交實驗報告。

3 研學實驗項目效果反饋機制

中學生物學研學實驗項目的實施有三方人員直接參與， 分別是中學生、 中學教師和高校實驗教師。其中， 學生是主體， 中學教師和高校實驗教師的活動都圍繞學生來進行， 中學教師工作重心是項目的組織管理和實驗前學生指導方面， 高校教師則在實驗方案的制定、 實驗準備和操作過程指導方面起到更多作用。 三方之間流暢的信息交流是實驗項目得以順利進行， 并完成預期效果的根本保證。 只有建立高效的反饋機制， 才能持續(xù)改進實驗項目和共建模式， 使開放共享持續(xù)良性發(fā)展， 擴大受眾學生群體數(shù)量和收益效果。

學生作為項目實施的主體， 是反饋信息的源泉，學生對實驗項目所涉及的理論知識的掌握程度和實驗項目流程的熟悉程度， 反饋至中學生物教師處，可幫助生物教師在日常教學和實驗項目前期輔導中調(diào)整內(nèi)容和方法， 提高學生掌握程度。 高校實驗教師可在實驗操作過程中留意收集學生存在的問題，結(jié)合中學教師通過實驗報告收集到的問題， 對實驗項目的設(shè)置、 實驗指導的編制及實驗的準備等進行改進， 以提高后續(xù)研學實驗項目的實施效果。

4 結(jié)語

大學之大， 在于包容、 在于開放。 在高校實驗平臺建設(shè)方面， 不僅要加強對內(nèi)開放， 更要面向社會開放。 其中， 大學優(yōu)質(zhì)的實驗和教學資源面向中小學生團體的開放和共享是建設(shè)開放型高校的重要組成部分， 不僅提高了優(yōu)質(zhì)實驗教學資源的利用效率， 更有助于提高中小學生素質(zhì)的培養(yǎng)， 為高校和社會供給更優(yōu)質(zhì)的生源和人力資源。 在基于高校資源的中小學生研學項目共建的道路上， 只有不斷嘗試、 敢于創(chuàng)新、 善于總結(jié)， 才能探索出高效率、 可持續(xù)的良性發(fā)展模式。