趙鴻雁，嚴(yán)秋香，胡茂志

（揚(yáng)州大學(xué) a.測(cè)試中心；b.江蘇高校動(dòng)物重要疫病與人獸共患病防控協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 揚(yáng)州 225009）

引言

2021年5月13日，在教育部召開(kāi)的新聞通氣會(huì)上，教育部高校學(xué)生司司長(zhǎng)王輝表示，“要發(fā)揮高等教育人才蓄水池作用，適度擴(kuò)大研究生、專升本招錄規(guī)模，把升學(xué)擴(kuò)招同調(diào)整學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)統(tǒng)籌推進(jìn)，著力培養(yǎng)更多應(yīng)用型、復(fù)合型人才”［1］。我國(guó)研究生教育肩負(fù)著為科教興國(guó)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化戰(zhàn)略培養(yǎng)高素質(zhì)、實(shí)踐型、創(chuàng)造型人才的重任。21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，生物技術(shù)研究已被我國(guó)列入高技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的重點(diǎn)領(lǐng)域?，F(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展要借助分析測(cè)試技術(shù)與科學(xué)儀器，分析測(cè)試技術(shù)與科學(xué)儀器的發(fā)展是生物技術(shù)發(fā)展的“天花板”，培養(yǎng)具有高水平分析技術(shù)和獨(dú)立操作生物學(xué)儀器的人才，將為我國(guó)生命科學(xué)的發(fā)展提供有力的支持。

一、“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程體系存在的問(wèn)題

（一）教學(xué)內(nèi)容更新慢

相較于其他必修科目，我國(guó)高?！吧锓治鰷y(cè)試技術(shù)與儀器”課程開(kāi)設(shè)較晚，且普遍受重視程度不高，目前全國(guó)還沒(méi)有統(tǒng)一的“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程的教材。揚(yáng)州大學(xué)于2010年前后開(kāi)設(shè)了“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程，根據(jù)揚(yáng)州大學(xué)測(cè)試中心已購(gòu)買(mǎi)的儀器將此課程細(xì)化，由各個(gè)儀器負(fù)責(zé)人授課。所用教材由各位授課教師獨(dú)立編纂，授課內(nèi)容主要包括儀器的相關(guān)背景（如儀器的發(fā)展史、應(yīng)用學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)及學(xué)科的發(fā)展概況等）、儀器的工作原理、儀器在各領(lǐng)域中的應(yīng)用、儀器使用界面簡(jiǎn)介和儀器的上機(jī)操作等。近年來(lái)，其他基礎(chǔ)學(xué)科的不斷革新既促進(jìn)了生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展，又推動(dòng)了交叉邊緣學(xué)科的不斷興起。例如：化學(xué)與生物學(xué)交叉形成了生物化學(xué)，涉及生物材料、內(nèi)分泌學(xué)等；物理與生物學(xué)交叉形成了物理生物學(xué)，包括生物力學(xué)、生物光譜成像等；計(jì)算機(jī)與生物學(xué)交叉形成了生物計(jì)量學(xué)，涉及生物信息學(xué)等，這加速了分析儀器更新?lián)Q代和新型儀器的誕生。由于經(jīng)費(fèi)的限制，本校測(cè)試中心儀器的更新速度趕不上儀器更新的速度，從而導(dǎo)致“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程教材更新慢，沒(méi)有做到與時(shí)俱進(jìn)，與國(guó)際接軌。

（二）實(shí)踐環(huán)節(jié)比重小

大多數(shù)高校在設(shè)置課程時(shí)采用先理論再實(shí)踐的順序，這種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是先讓學(xué)生儲(chǔ)備必要的理論知識(shí)，再將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，但是在實(shí)施過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)學(xué)生在單純學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)感覺(jué)枯燥乏味，沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣，而且理論課與實(shí)踐課間隔的時(shí)間較長(zhǎng)，學(xué)生容易忘記理論知識(shí)，也不清楚理論知識(shí)能解決現(xiàn)實(shí)中的哪些問(wèn)題，無(wú)法將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，導(dǎo)致理論和實(shí)踐脫節(jié)。另外，本校儀器室空間有限，每間最多容納20人，而選修“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程的學(xué)生人數(shù)較多，通常有150人左右。在上機(jī)實(shí)踐時(shí)，授課教師要將學(xué)生進(jìn)行分組，通常一臺(tái)儀器對(duì)應(yīng)七八個(gè)學(xué)生，學(xué)生直接操作儀器的時(shí)間非常有限。此外，在上機(jī)前，大多數(shù)生物樣品是需要進(jìn)行提前處理的，而且生物類樣品通常處理時(shí)間較長(zhǎng)，在課堂中讓學(xué)生從頭到尾體驗(yàn)一次完整的實(shí)驗(yàn)較困難。以“高內(nèi)涵細(xì)胞成像分析儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡”為例，細(xì)胞接種在成像專用培養(yǎng)板上，待增殖至每孔60%左右處理，使用凋亡試劑盒處理細(xì)胞，之后放入高內(nèi)涵成像艙內(nèi)采集圖像，待采集結(jié)束后設(shè)計(jì)分析方法，并利用高內(nèi)涵內(nèi)置的分析軟件進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，最終輸入結(jié)果并進(jìn)行結(jié)果分析，該實(shí)驗(yàn)時(shí)間跨度最快也要1天左右，而且全程經(jīng)費(fèi)投入近千元。所以以目前的條件，研究生只能利用儀器自帶的標(biāo)準(zhǔn)板（供應(yīng)商已經(jīng)做好細(xì)胞熒光染色并進(jìn)行固定）粗略地體驗(yàn)采集和數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)部分。近年來(lái)，受新冠肺炎疫情的影響，理論課可以在線上進(jìn)行，而實(shí)踐課必須在線下進(jìn)行，線下的授課時(shí)間要根據(jù)當(dāng)?shù)氐男鹿诜窝滓咔榍闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，這就進(jìn)一步削弱了實(shí)踐課的效果。

（三）課程考核單一化

傳統(tǒng)的考核方式多為卷面考試，考核形式單一。這種考核方式只能讓學(xué)生紙上談兵，無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力，而且忽視了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的考查。因此，多元化的考核方式能夠有效評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鼓勵(lì)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于科研工作中。本校“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程的考核方式是開(kāi)放式卷面考試，讓學(xué)生挑選一個(gè)自己感興趣或?qū)?lái)需要使用的儀器，根據(jù)自己的研究課題結(jié)合某臺(tái)儀器的應(yīng)用，設(shè)計(jì)出一套實(shí)驗(yàn)流程，最后以卷面的方式展示出來(lái)，最終由授課教師根據(jù)卷面的工整度、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的邏輯性、實(shí)際操作的可行性等評(píng)判打分。這種開(kāi)放式的考核方式較傳統(tǒng)的問(wèn)答式考核方式更靈活，更加個(gè)性化，但是仍然無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

（四）課程特色不突出

揚(yáng)州大學(xué)在“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程設(shè)置探索初期，未突出該課程學(xué)科交叉和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，而是和其他課程設(shè)置雷同，偏重課程的理論學(xué)習(xí)，忽視了實(shí)踐課的重要性。課程教學(xué)采取傳統(tǒng)的方式，在其實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)，因?yàn)閳?chǎng)地和教學(xué)經(jīng)費(fèi)的限制，只讓學(xué)生觀看教師操作，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的機(jī)會(huì)很少?！吧锓治鰷y(cè)試技術(shù)與儀器”課程和其他基礎(chǔ)學(xué)科課程性質(zhì)不同，該課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，課程設(shè)置的最終目的是讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下利用儀器特征設(shè)計(jì)畢業(yè)論文、建立實(shí)驗(yàn)方法，并能夠獨(dú)立操作儀器，獲得官方認(rèn)證的儀器操作證。為了達(dá)到課程目標(biāo)，揚(yáng)州大學(xué)在“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程教學(xué)過(guò)程中勢(shì)必要將重心轉(zhuǎn)移到實(shí)踐上，理論知識(shí)更貼近實(shí)踐內(nèi)容，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)接觸儀器，直觀地了解儀器的構(gòu)造、原理及應(yīng)用范圍。此外，揚(yáng)州大學(xué)“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程的開(kāi)課時(shí)間安排在研一的第一個(gè)學(xué)期，此時(shí)的學(xué)生剛剛接觸科研工作，并不了解自己的研究方向，對(duì)測(cè)試中心的儀器了解甚少，更別說(shuō)自己獨(dú)立設(shè)計(jì)畢業(yè)課題了，在面對(duì)零基礎(chǔ)的學(xué)生時(shí)，即使增加了課程實(shí)踐的比重，教學(xué)效果依舊甚微。到了研二，多數(shù)學(xué)生已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)了一年左右，對(duì)導(dǎo)師的研究方向有了深入的了解，自己的課題也初步成形。此時(shí)，他們亟須儀器操作技能、分析測(cè)試技術(shù)和數(shù)據(jù)分析處理能力?！吧锓治鰷y(cè)試技術(shù)與儀器”課程應(yīng)針對(duì)不同的受眾，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和難度，在不同的學(xué)習(xí)階段設(shè)置初級(jí)和中高級(jí)研究生課程，這樣才能保證教學(xué)效果，突出課程的實(shí)踐性。

（五）學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力不足

在傳統(tǒng)的“理論課程—實(shí)驗(yàn)課程—閉卷考核”教學(xué)模式下，課程教學(xué)目標(biāo)不明確、教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用脫軌、教學(xué)方式單調(diào)等，導(dǎo)致研究生的學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，學(xué)習(xí)效果不佳。課程教學(xué)理念應(yīng)當(dāng)定位于實(shí)踐導(dǎo)向性的體驗(yàn)式教學(xué)，將理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐體驗(yàn)融合在一起，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，有利于學(xué)生將來(lái)就業(yè)。課程內(nèi)容設(shè)置應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，展現(xiàn)科技前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合本校的生物類研究方向，進(jìn)行項(xiàng)目導(dǎo)向型教學(xué)。課程教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)構(gòu)建“教—學(xué)—研”互動(dòng)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生真正掌握科研的門(mén)道，體會(huì)科研的樂(lè)趣。目前，教師的教學(xué)內(nèi)容范圍廣，但在授課時(shí)與學(xué)生的互動(dòng)較少，不能確切地掌握學(xué)生對(duì)本課程的真正需求［2］。因此，授課教師應(yīng)“對(duì)癥下藥”，有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)融合到實(shí)際科研工作中。

二、實(shí)踐導(dǎo)向下課程建設(shè)的優(yōu)化方案

（一）優(yōu)化教師梯隊(duì)，更新教學(xué)內(nèi)容

高校教師的教學(xué)水平不僅決定了高校的教學(xué)質(zhì)量，還對(duì)我國(guó)高等教育的整體水平有著深遠(yuǎn)的影響［3］。因此，必須采取相應(yīng)的措施提升教師的教學(xué)水平。揚(yáng)州大學(xué)在教師的崗前培訓(xùn)過(guò)程中，邀請(qǐng)名師向青年教師深入淺出地闡述高等教育方法，剖析高等教育的意義，點(diǎn)明高等教育的目的。此外，揚(yáng)州大學(xué)為了激勵(lì)教師的教學(xué)熱情，提高教師的教學(xué)水平，開(kāi)展了各種教學(xué)活動(dòng)。例如：微課教學(xué)比賽、教學(xué)技能講座、最受歡迎教師評(píng)比等。為了提高課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，揚(yáng)州大學(xué)測(cè)試中心積極與企業(yè)合作，邀請(qǐng)儀器供應(yīng)商、儀器軟件應(yīng)用工程師、儀器硬件工程師等一線工程技術(shù)人員來(lái)校開(kāi)展講座，并選派教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員參加相關(guān)儀器培訓(xùn)和應(yīng)用交流會(huì)議。教師只有通過(guò)不斷學(xué)習(xí)、吸收科技發(fā)展的前沿知識(shí)，并與自身的研究成果相結(jié)合，才能在設(shè)置課程內(nèi)容時(shí)推陳出新，緊跟行業(yè)發(fā)展步伐，順應(yīng)生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和實(shí)踐性，切實(shí)提高研究生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

（二）構(gòu)建綜合型教學(xué)模式，設(shè)計(jì)項(xiàng)目型教學(xué)方案

我們要充分發(fā)揮揚(yáng)州大學(xué)新型信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，大力開(kāi)展“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”虛擬仿真課程。揚(yáng)州大學(xué)已建有虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，面向全校師生開(kāi)放。相較于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式大大節(jié)約了成本，增加了受眾數(shù)量，有效提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。此外，開(kāi)設(shè)視頻公開(kāi)課、國(guó)家級(jí)精品資源共享課，以及教師個(gè)人的相關(guān)課程公眾號(hào)等，這些都是提高教學(xué)效果的有效手段［4］。

傳統(tǒng)的教學(xué)方案往往知識(shí)點(diǎn)分散、導(dǎo)向性不強(qiáng)，學(xué)生不知道如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到科研工作中。為了提高研究生的科研水平，揚(yáng)州大學(xué)面向研究生設(shè)置了校級(jí)科研項(xiàng)目，研究生可以根據(jù)自己的研究方向，結(jié)合國(guó)內(nèi)外科技熱點(diǎn)和前沿設(shè)計(jì)研究方案，申請(qǐng)校級(jí)科研項(xiàng)目，學(xué)校也會(huì)根據(jù)創(chuàng)新性、可行性及社會(huì)效應(yīng)等對(duì)學(xué)生申請(qǐng)的項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估，項(xiàng)目通過(guò)審核后下?lián)芙?jīng)費(fèi)。授課教師會(huì)根據(jù)大部分學(xué)生的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，著重儀器在項(xiàng)目中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合。

（三）設(shè)置進(jìn)階式教學(xué)課程，滿足學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的需求

揚(yáng)州大學(xué)在多年“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，不同學(xué)習(xí)階段的研究生對(duì)本課程的需求的側(cè)重點(diǎn)不同。研一的學(xué)生需要系統(tǒng)地了解各種分析測(cè)試技術(shù)和儀器的原理及應(yīng)用范圍，以便選擇合適的測(cè)試技術(shù)服務(wù)自己未來(lái)的研究課題。此時(shí)，他們的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備不足，科研方向不明確，過(guò)多的儀器操作訓(xùn)練只會(huì)讓他們更加迷茫，失去學(xué)習(xí)動(dòng)力，所以揚(yáng)州大學(xué)針對(duì)研一的學(xué)生設(shè)置了“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”初級(jí)課程，教學(xué)偏重基礎(chǔ)知識(shí)，授課教師對(duì)各個(gè)儀器原理、構(gòu)造及應(yīng)用進(jìn)行精講，讓學(xué)生對(duì)生物類分析測(cè)試技術(shù)與儀器有初步的了解。實(shí)驗(yàn)課也是以演示為主，讓學(xué)生對(duì)各個(gè)儀器的上機(jī)操作有一個(gè)直觀的印象。研二的學(xué)生對(duì)本專業(yè)有了深入的了解，畢業(yè)課題設(shè)計(jì)也初步成形，針對(duì)這一群體，揚(yáng)州大學(xué)設(shè)置了進(jìn)階課程，提高了實(shí)踐比重。暑期開(kāi)課前會(huì)對(duì)選課學(xué)生進(jìn)行調(diào)查問(wèn)卷，讓學(xué)生選擇自己感興趣或在實(shí)際科研工作中需要利用的儀器進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)樣品前處理、儀器的上機(jī)操作及后期數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法等。經(jīng)過(guò)兩年的進(jìn)階式教學(xué)實(shí)踐后，各課題組對(duì)該課程的教學(xué)效果做出了積極的響應(yīng)。

（四）多維度考核，提高學(xué)生的積極性

改革傳統(tǒng)的卷面考試方式，開(kāi)展多種考核形式，建立良好的課程評(píng)價(jià)體系。課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)應(yīng)正確反映學(xué)生對(duì)課程理論知識(shí)的掌握情況、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，所以課程評(píng)價(jià)應(yīng)結(jié)合考試成績(jī)和平時(shí)表現(xiàn)這兩個(gè)方面。卷面考試內(nèi)容要更加開(kāi)放，貼合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，理論聯(lián)系實(shí)際。目前，本課程的卷面考試主要采取開(kāi)放性問(wèn)答模式，讓學(xué)生選擇一臺(tái)自己感興趣或在將來(lái)需要使用的儀器，結(jié)合自己的研究方向設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)方案或?qū)嶒?yàn)方法。這種考核方式雖然可以檢測(cè)學(xué)生的應(yīng)用能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激勵(lì)學(xué)生對(duì)自己的研究方向進(jìn)行探索，但仍需增加上機(jī)考核的形式，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，理論與實(shí)踐相結(jié)合，為將來(lái)開(kāi)展科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（五）建立儀器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，頒發(fā)權(quán)威培訓(xùn)證書(shū)

揚(yáng)州大學(xué)測(cè)試中心是國(guó)家計(jì)量認(rèn)證所、司法鑒定所認(rèn)證了的擁有頒發(fā)權(quán)威資格證書(shū)的機(jī)構(gòu)。研究生畢業(yè)就業(yè)時(shí)，企業(yè)更傾向于實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)的求職者，研究生的研究項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更偏重實(shí)踐操作和實(shí)際應(yīng)用，且能獨(dú)立操作儀器的學(xué)生更受企業(yè)的青睞。所以，應(yīng)由專業(yè)的教師集中對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作的培訓(xùn)，包括樣品前處理、軟件使用及硬件的維護(hù)等。培訓(xùn)結(jié)束后，由任課教師評(píng)估學(xué)生的上機(jī)操作水平，通過(guò)考核后頒發(fā)權(quán)威培訓(xùn)證書(shū)，這樣既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，又能為其將來(lái)就業(yè)提供有力保障。

結(jié)語(yǔ)

為了推動(dòng)我國(guó)生命科學(xué)的發(fā)展，培養(yǎng)具有高水平的分析技術(shù)和實(shí)踐操作能力的生物學(xué)人才迫在眉睫。我們以“生物分析測(cè)試技術(shù)與儀器”課程改革為突破口，以實(shí)踐為導(dǎo)向，構(gòu)建綜合型教學(xué)模式，設(shè)計(jì)項(xiàng)目型教學(xué)方案，采取進(jìn)階式課程設(shè)置，開(kāi)展多維度考核方式，建立儀器實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，頒發(fā)權(quán)威培訓(xùn)證書(shū)，將實(shí)踐融入課程教學(xué)的方方面面，滲透到教師教學(xué)理念中，為社會(huì)培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的分析技術(shù)人才，彰顯本校科研生產(chǎn)效益一條龍的應(yīng)用型教育特色。