国家级生物实验教学示范中心建设的研究与实践

来源:用户上传      作者: 滕利荣　孟庆繁

　　摘 要：本文通过对教学体系、队伍建设、管理模式、运行机制和以人为本的环境设施建设等方面进行综合的改革与创新，阐述了生物实验教学示范中心建设的思路，并通过实践，提高了教学质量，辐射示范作用明显。
　　关键词：实验教学；示范中心；教学改革；管理模式；运行机制
　　
　　为了进一步推动高等学校实验教学改革，改善教学条件，合理配置教学资源，培养大学生的实践能力和创新精神，全面提升办学水平和教育质量，2005年教育部启动了“国家级实验教学示范中心”评审工作。吉林大学生物实验教学中心，通过在教学体系、队伍建设、管理模式、运行机制和以人为本的环境设施建设等方面进行综合的改革与创新，取得了显著的教学效果和教学成果，被评为首批25个国家级实验教学示范中心之一。
　　
　　一、教育与管理理念的确立
　　
　　教育与管理理念决定高等学校人才培养目标，决定实验教学示范中心的建设思路，决定实验教学改革的方向。我们在实验教学示范中心建设中，首先确立了秉承“加强基础、拓宽知识、培养能力、激励个性”的人才培养思想，坚持“以学生为本，把知识传授、能力培养、素质提高贯穿于实验教学全过程”的教育教学理念，从人才培养体系的整体出发，以培养学生实践能力和创新能力为核心，构建科学的实验教学体系，组建高水平的实验教学团队，建设实验设施完善、装备精良、管理一流、特色鲜明的现代化开放式的实验教学示范中心。
　　
　　二、先进实验教学体系、内容和方法的构建
　　
　　1．实验教学体系、内容的改革
　　科学的实验教学体系、内容，应既有利于学生知识、技能和方法的掌握，又有利于学生科学思维和创新能力的培养及综合素质的提高。我们结合生物学自身的特点，整合原来的9门实验课程内容，建立以“实验层次、实验类型、教学途径、辅助方法、考核方式、效果评价”为代表的“六个四”的新型实验教学体系。该体系将9门实验课程内容按基本技术、宏观(个体)水平、细胞水平和分子水平四个层次统筹安排，避免了内容的重复，节省了学时，体现了“3个结合”、“2个综合”和“1个加强”的特点。“3个结合”，一是理论教学与实践教学的有机结合：通过理论教学大纲与实践教学大纲统一制定，来界定实验教学讲授的内容，设“生物学实验原理与技术”课程，5学分，贯穿6个学期，专门讲授实验教学涉及的相关理论知识；二是基础实验、专业实验与实训及实习教学内容有机结合，如微生物学实验中“酵母菌的分离、发酵”得到的菌体作为酶学、核酸、代谢等专业基础实验及药物制剂、药物分析等专业实训实验材料，又可进行科研、生产放大实习教学；三是实践教学内容与科研、社会应用项目有机结合，目前引入科研和社会应用项目20项。“2个综合”，一是加强同一门课程内容、技术和方法的综合，如“啤酒酵母蔗糖酶的提取、分离纯化、性质鉴定及反应动力学实验”，综合了8种实验技术和9种实验方法，培养学生运用基本技术和方法，分析解决实际问题的能力；二是加强各门课程之间内容、技术和方法的科学综合，如“腺嘌呤脱氨酶基因工程菌的构建、蛋白的表达、纯化及鉴定”实验中，将微生物学、遗传学、生物化学、分子生物学等多门课程的知识、技术和方法合理综合，加强了学生对生物学各门课程中实验技术与方法综合运用能力的培养。“1个加强”是指加强学生创新能力培养，通过每门课程的设计实验，逐步培养学生科学思维：大学三年级下学期专设一门“设计创新实验”课程，学生通过选题、查文献、设计实验方案、师生讲评、实验实施、撰写论文、总结讨论等程序进行模拟科研训练，使设计实验纳入了规范化管理。
　　
　　2．实验教学方法、手段的改革
　　先进的实验教学方法应该符合学生认知规律，有利于教学思想和教育理念的贯彻，有利于学生实验兴趣和实验积极性的调动，有利于学生科学思维和创新能力的培养。我们采取：实验前的第一堂课是安全、环保、节约意识和实验习惯教育课，并开卷考试和模拟演练；实验理论提前统一讲授，学生预习；基本技术(含仪器设备使用)开学前三周实验室开放单独培训(保证仪器设备完好率，节省实验学时)：实验前以师生互动的形式检查学生预习情况，并强调实验中的关键问题和注意事项；基础必修实验严格训练，选修实验学生根据大纲要求自主选择实验；每门实验课均有设计实验，学生根据自己兴趣选择实验题目、查阅文献、设计方案，在开放时间进行；每个实验结束后进行总结讨论(使学生对实验的全过程有了更深层次的理解与掌握，解决了实验中遇到的问题，拓展了学生的知识面)。
　　中心组织编制多媒体课件36个，制作网络课程5门、视频录像4部，并全部上网，同时结合校内实训和校内外实习辅助实验教学，有助于学生自主学习、合作学习和研究性学习。
　　
　　三、科学管理模式和有效运行机制的建立
　　
　　1．管理体制改革
　　实验室的管理体制直接影响到人才培养方案的实施，影响到实验教学示范中心的建设和发展。1999年，我们以原有的7个教学实验室为主体，组建生物实验教学中心，实行校院两级管理，主任负责制，把有限的人力、物力、财力充分调动起来，真正实行了教学实验室的实体化运行。这一改革虽然遇到很多阻力，有些人一时还不太适应这一新的模式，但通过几年的实践，不断被人们所接受，而且在实验教学改革中越来越凸显成效，使各种优质资源实现了共享。
　　
　　2．建立了“精、细、实”与现代化相结合的管理方法
　　为了使各种资源发挥最大功效，保证人才培养方案的顺利实施，我们不断探索制度化、规范化和科学化的管理，建立了“精、细、实”和现代化相结合的管理方法。
　　首先，建立起可操作性强的管理制度27项，例如，“实验教师岗位责任制”、“实验技术人员岗位责任制”和“学生实验守则”中，我们分实验前、实验中和实验后来明确实验教师、实验技术人员和学生各阶段工作职责，使工作和责任更明确、更具体、更有针对性，使管理制度化。
　　然后，细化日常管理：规定教师要配戴名签提前10分钟到实验室，填好实验室工作日志和平时成绩记分册。学生都有对应的实验台、实验凳和仪器设备编号，设有迟到自签簿、值日生工作完成登记簿。每件仪器均有独立条码、仪器使用证、仪器操作规程、经费来源标识和针对不同仪器制定的记录簿等。建立了工作档案2104项，并有对应的计算机检索数据库，随时可查到各种信息，使管理规范化。
　　同时，加强了现代化管理。建立了“网络小课堂”，学生可以进行实验查询、预约实验、预习实验、模拟实验、设计实验、提交实验报告、相关知识学习、实验交流、实验教学效果反馈等。开发了实验教学LIMS管理系统，包括实验教学流、资源管理流、科研流、仪器检测流和环境监测流等，实现了对实验教学全过程的实时管理。每个实验台上安有液晶显示器，并与局域网连接，

用于学生实验分组，实验内容、注意事项传输，演示实验和实验教学互动等。通过现代化、信息化管理手段的开发与应用，提高了工作效率和工作质量，实现管理科学化。
　　
　　3．实验室开放运行
　　如何给学生创造个性发展和创新能力培养的实验室开放环境，是各高校实验室面临的一个重要课题。我们通过以基本技术训练、选修实验、设计实验和研究创新实验为开放内容，采取专设7间实验室和相关仪器室实行24小时全方位开放、其他实验室定期开放的开放模式，通过建立开放工作流程、智能门锁系统、实验监控系统、实验网上互动系统等实验室开放技术平台，作为开放教学的管理保障。专设一名知识面广、实验技术水平高、经验丰富、爱岗敬业的博士生导师做总指导，根据实验内容配备科研方向与之相近的教师作为指导教师，研究生协助指导，作为开放教学的师资保障。与学校团委共建了“吉林大学学生科技创新实践基地”，面向全校本科生设立了“生命科学科技创新基金项目”，扩大了实验室开放共享的范围。为了鼓励学生的科技创新活动，企业还设立了“创新实验专项奖学金”。这样，极大地激发了学生实验的热情，调动了学生创新实验的积极性，培养了学生实践能力、创新意识、创新精神和科学思维。3年来，开出研究创新实验196项，本科生承担学校“大学生科技创新基金项目”和“本科生研究机会计划项目”23项，本科生研究创新实验公开发表研究论文34篇(9篇被SCI索引、2篇被EI索引)，获奖33项(其中获中国青少年科技创新奖1项，连续两届获全国大学生“挑战杯”一等奖)，103名同学获得了“创新实验专项奖学金”，13名同学因设计创新实验成绩突出被破格保送研究生。
　　
　　四、高水平实验教学与管理队伍的建设
　　
　　怎样才能吸引高水平教师从事实验教学，如何调动实验技术人员的积极性和主动性，是高校实验教学示范中心建设面临的重要课题。针对这一问题，学院制定了教师不仅要搞科研，而且要承担本科生的理论教学和实验教学工作，并对不同职称的教师作了不同教学工作量的规定，为实验教师聘任机制的建立奠定了基础。1999年开始，我们实行教师以实验项目聘任制，即教师结合自己的科研方向，在实验教学大纲内，选择1～2个实验项目，用3～4周的时间即可完成。这样减轻了实验教师实验教学的工作量，使他们有精力从事理论教学和科学研究，吸引了一批高水平的教师从事实验教学工作。目前，从事实验教学的教师29人，其中教授12人(博士生导师9人、长江学者1人、教育部跨世纪人才1人)，45岁以下具有博士学位或在读博士学位的占100％。对于实验技术人员实行固定与流动相结合、竞争上岗的聘用制度，即实验技术人员全部下岗，重新聘任，优选了部分实验技术人员，又从社会公开招聘，优选6名毕业生充实到实验技术和管理工作中，实行合同制，为他们进行劳动和医疗保险，并注重对他们的培养和培训。中心现有实验技术人员16人(其中博士学位1人，硕士学位4人，本科学历10人)。他们开发的多项实验教学装置和实验室管理系统，在实验教学中发挥了重要作用。
　　通过实验教学与管理队伍聘任机制的建立，已初步建立起一支教育和管理理念先进，精通实验技术，理论教学、实验教学和科学研究互通，核心骨干相对稳定，结构合理，爱岗敬业，团结协作，勇于创新的实验教学团队。
　　
　　五、显著的教学改革成果与辐射示范作用
　　
　　几年来，中心人员承担教育教学改革项目67项，发表实验教学研究论文74篇，出版实验教学改革专著1部、专刊1期，获教学成果、教育技术成果、教育科学成果和学生科技创新成果等各类教学改革成果奖励68项。
　　近3年来，在校生、毕业生和教师对实验教学效果满意率均在98％以上，毕业生一次平均就业率为99.8％；同行专家评价“实验教学综合改革处于国内领先水平，达到国际先进水平”；世行外籍专家组评价“从硬件设施、软件管理到学生的培养质量上都是国内最好的”，并作为优秀案例写进项目的总结报告中；2006年中共中央政治局常委李长春视察后评价“实验室开放共享、学生综合素质培养、设计创新实验和校内实训实验四个环节你们做得很好”。2005年“生物学基础实验”课程被评为“国家精品课”，实验中心被评为首批“国家级实验教学示范中心”。目前，国内外500多个实验室前来学习与交流。
　　实验教学示范中心的建设既是一项系统工程，也是一项长期工程，需要各级领导的大力支持和全体教师不懈的努力。中心将不断加强与国内外同行的交流与合作，使实验教学思想和内容与国接轨；进一步加大实验室对外开放的力度，多方筹措资金，保证实验中心的可持续发展；通过现代化、科学化的管理，发挥实验室的最大功效，为全国高等学校实验教学改革提供示范经验，为培养具有国际竞争能力优秀人才做出更大的贡献。

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