常金榮 鄺棗園 譚宇蕙 張廣獻

摘要：為響應(yīng)廣東省提出的創(chuàng)新強校工程，2014年我院首次開辦了生物技術(shù)本科專業(yè)，在實驗教學(xué)過程中采用開放和自主相結(jié)合的實驗教學(xué)模式，建立形式多樣、過程測試的考核機制，為培養(yǎng)具有實踐能力和科研能力較強的高素質(zhì)創(chuàng)新性的生物技術(shù)專業(yè)人才打下堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)專業(yè)；開放與自主；實驗教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）13-0155-02

生物技術(shù)是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，利用微生物、動植物體對物質(zhì)原料進行加工，以提供產(chǎn)品為社會服務(wù)的技術(shù)。生物技術(shù)是一門實踐性很強的學(xué)科[1]，因此，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力是生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的基石，其中實驗教學(xué)在學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)過程中起著決定性的作用。所以，加強實踐性教學(xué)和學(xué)生實驗操作技能的培訓(xùn)是生物技術(shù)專業(yè)的重點。2014年，廣東省教育廳、財政廳印發(fā)了《廣東省高等教育“創(chuàng)新強校工程”實施方案（試行）》[2]，為了貫徹落實廣東省提出的創(chuàng)新強校工程，當年廣州中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院首次開辦了生物技術(shù)本科專業(yè)。結(jié)合我校的人才培養(yǎng)目標及生物技術(shù)專業(yè)的特點，我們提出了開放與自主的實驗教學(xué)模式，并在《分子生物學(xué)》實驗教學(xué)中進行實踐，以期建立完善的開放自主的實驗教學(xué)體系，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神、實踐能力及科研能力較強的高素質(zhì)現(xiàn)代生物技術(shù)專業(yè)人才。

一、建立開放和自主的實驗室教學(xué)模式

1.學(xué)生進入實驗室前的培訓(xùn)。（1）介紹實驗室的布局，學(xué)習(xí)實驗室的安全衛(wèi)生管理制度；（2）熟悉常用實驗儀器的正確操作方法；（3）了解實驗項目的主要內(nèi)容及臨床意義；（4）學(xué)習(xí)如何自主申請實驗室及實驗儀器、耗材；（5）規(guī)范學(xué)生在實驗室內(nèi)的行為舉止，養(yǎng)成科學(xué)嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度及良好的工作習(xí)慣。（1）—（3）的培訓(xùn)，我們可以借助多媒體來完成；（4）—（5）需要實驗室教師細致耐心的講解。經(jīng)過培訓(xùn)，使學(xué)生樹立實驗室安全意識，養(yǎng)成良好的實驗室工作習(xí)慣，在科研過程中更好的使用開放式實驗室，規(guī)范實驗室管理。

2.實驗室的開放管理。生物技術(shù)專業(yè)的實驗課實行開放式管理模式，實驗室的開放，主要包括實驗時間、實驗內(nèi)容、儀器設(shè)備的開放。對于教學(xué)計劃內(nèi)的實驗，學(xué)生除了在課堂上教師的指導(dǎo)下完成之外，還可以根據(jù)自己的興趣，選定時間來完成更深入的實驗內(nèi)容。同時，學(xué)生也可以利用實驗室的儀器設(shè)備對教學(xué)計劃以外的實驗內(nèi)容進行學(xué)習(xí)，包括自主設(shè)計的創(chuàng)新性綜合性實驗。開放的實驗教學(xué)模式，能夠給學(xué)生提供更大的自主學(xué)習(xí)空間，有助于培養(yǎng)科研能力強的高素質(zhì)創(chuàng)新性人才。此外，開放的實驗教學(xué)模式，還可以最大限度的利用實驗室資源。

3.以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)模式。與傳統(tǒng)的“三階段式實驗教學(xué)模式”（實驗課前預(yù)習(xí)、實驗課、課后實驗報告）不同[3]，自主學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)模式，要求學(xué)生自己熟悉實驗相關(guān)內(nèi)容，獨立完成實驗操作。教師不再對實驗內(nèi)容進行講解，而是針對實驗項目制作教學(xué)課件，通過多媒體展示給學(xué)生，幫助學(xué)生在短時間內(nèi)了解實驗內(nèi)容及相關(guān)流程；實驗過程中給予技術(shù)指導(dǎo)，并引導(dǎo)學(xué)生自己獨立思考、分析問題、解決問題。這種自主實驗教學(xué)模式不僅提高了實驗教學(xué)效率，還調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更增強了學(xué)生及師生之間的交流互動。

二、在實驗教學(xué)中使用虛擬現(xiàn)代技術(shù)

隨著計算機虛擬現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)和實驗室教學(xué)緊密結(jié)合起來，成為實驗教學(xué)中的有效手段和方法，也是眾多高校實驗教學(xué)改革、實驗室建設(shè)的重要方向之一。虛擬現(xiàn)實技術(shù)包括三個基本特征：沉浸性、交互性和想象性。沉浸性作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)最主要的特征，就是讓用戶感受到自己存在于虛擬世界中，并參與虛擬世界的各種活動，突破了被動的觀察者的慣例。交互性，則是指參與者和虛擬環(huán)境之間進行交互。想象性，是指在虛擬環(huán)境中發(fā)揮人的創(chuàng)造性和想象力。虛擬現(xiàn)實的三個基本特征強調(diào)了人在這個系統(tǒng)中的主導(dǎo)作用[4]。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立的實驗室，模擬各種實驗環(huán)境及實驗操作過程，實驗者可以在虛擬環(huán)境中完成預(yù)定的實驗項目。基于虛擬現(xiàn)實的實驗教學(xué)，可以使學(xué)生積極主動的進行自主化、個性化及探索性的學(xué)習(xí)，尤其對于自主設(shè)計的創(chuàng)新性綜合性實驗，學(xué)生可以先在虛擬的實驗室里完成預(yù)實驗，判斷實驗的預(yù)期結(jié)果以及實驗過程中可能出現(xiàn)的問題。這樣不僅可以避免在正式實驗過程中少走一些彎路，而且可以減少大型儀器的使用損耗和實驗材料的消耗，降低實驗成本，同時能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更有利于建立以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)模式。2016年我院獲得“中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金”的支持，建立基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)類虛擬仿真實驗教學(xué)平臺。生物技術(shù)專業(yè)依托虛擬仿真實驗平臺，更好的開展創(chuàng)新性、綜合性教學(xué)實驗項目，拓展專業(yè)知識領(lǐng)域，加強科研實踐與創(chuàng)新能力。

三、建立靈活的多樣化、分階段考核機制

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)多通過學(xué)生期末提交實驗報告來考核，這種單一的考核模式很難體現(xiàn)學(xué)生實際的動手能力和創(chuàng)新設(shè)計能力?；陂_放、自主的實驗教學(xué)模式，我們建立了多樣化、分階段的考核機制，更有利于檢測教師的教學(xué)成效和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。分階段考核是貫穿于整個實驗教學(xué)過程的考核體系，包括學(xué)生的出勤情況、課前預(yù)習(xí)、實驗操作過程、實驗報告撰寫。同時記錄各個階段每位學(xué)生的考試成績，并按照一定的比例計算，得到最終的考核成績?！岸鄻踊钡目己硕嗖捎眯〗M考核、班級考核相結(jié)合的方式，做到客觀、公平、公正。多樣化、分階段考核機制，更注重實驗過程、注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。此外，還培養(yǎng)了學(xué)生的集體主義榮譽精神及協(xié)作意識。

四、培養(yǎng)高素質(zhì)的實驗師資隊伍

建立自主、開放式實驗教學(xué)模式，對實驗室教師的知識結(jié)構(gòu)、科研水平和指導(dǎo)能力提出了更高的要求。一方面引進具有博士學(xué)位的高水平教師，另一方面，為現(xiàn)有的教師隊伍提供培訓(xùn)和進修機會，不斷提高他們的業(yè)務(wù)水平和實驗技能。同時，鼓勵教師申報教學(xué)研究課題和科研項目，將科研成果引入實驗教學(xué)，開設(shè)綜合性、創(chuàng)新性實驗，豐富實驗內(nèi)容，優(yōu)化實驗方法，與時俱進。在實驗室教師和技術(shù)人員職稱評定、工作量計算等方面應(yīng)該享受同其他教師的同等待遇，調(diào)動大家工作的積極性和主動性。所以，培養(yǎng)一支高素質(zhì)的穩(wěn)定的實驗師資隊伍，是自主開放式實驗教學(xué)順利開展的重要保障[4]。

五、自主開放式實驗教學(xué)模式在《分子生物學(xué)》實驗課中的實踐成效

《分子生物學(xué)》是一門實驗技術(shù)要求很強的學(xué)科，因此《分子生物學(xué)》實驗課的教學(xué)工作非常重要。我院生物技術(shù)專業(yè)在課程設(shè)置時，專門在第三學(xué)年設(shè)置《分子生物學(xué)》系列實驗課96學(xué)時，在實驗教學(xué)過程中采用自主開放式教學(xué)模式。學(xué)生按要求完成實驗全程：基因工程和蛋白質(zhì)工程，其中涉及DNA重組、DNA克隆、PCR、Western Blot等分子生物學(xué)技術(shù)。同時，在教師的指導(dǎo)下自主設(shè)計創(chuàng)新性、綜合性實驗，其中多項實驗獲得了學(xué)校本科大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗項目的經(jīng)費支持。在對學(xué)生開展自主開放式實驗教學(xué)模式滿意度的調(diào)查問卷中顯示，大多數(shù)學(xué)生給出了較高的評價，滿意度達到了95%以上。

六、結(jié)語

開放、自主學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)欲望，養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)，實驗中遇到問題獨立思考、分析問題、解決問題，實驗后認真完成實驗報告等良好習(xí)慣，為培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才提供有效捷徑。由于我院生物技術(shù)專業(yè)開辦時間短暫，還存在很多不足，希望在今后的實驗教學(xué)過程中進一步完善。

參考文獻：

[1]鄭世英.生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)模式探索[J].衡水學(xué)院學(xué)報，2009，11（1）：109-111.

[2]廣東省教育廳，廣東省財政廳.廣東省高等教育“創(chuàng)新強校工程”實施方案（試行）[Z].2014，（1）：16.

[3]扶教龍，邱業(yè)先，王桃云，等.生物技術(shù)大實驗教學(xué)體系建設(shè)和實踐[J].中國科技信息，2010，6（12）：121-123.

[4]王曉華，王杰，李海燕，等.高校開放實驗室建設(shè)的探索[J].實驗室研究與探索，2013，32（9）：219-224.