解丽芳，林宏辉，王茂林

生物学创新实验教学体系的探索与建立

解丽芳，林宏辉，王茂林

（四川大学 生命科学学院生物科学实验教学中心，成都 610065）

生物学创新性人才的培养必须以创新实验教学体系作为支撑，四川大学生物实验教学中心通过改革实验教学内容，建立了多层次化、多元模块化的创新实验教学体系，并在本科实验教学中不断完善改进，取得了良好的教学效果。

创新性人才；创新实验教学体系；生物学；本科实验教学

近年来教育部对本科教育的关注度越来越高，对本科教学的要求也越来越严。如何能培养出更多优秀的本科人才，是各个高校都在深入思考的问题。四川大学一直高度重视本科教学，根据生物科学实验教学中心（以下简称中心）创新实验教学需要，投入经费购置了配套的实验设备及仪器使中心实验教学条件得到了有效改善。

要想提高本科实验教学的质量，培养更多创新性人才，除了要有硬件设备的支持，还必须着重进行实验教学体系的改革［1－2］。为此，我中心经过几年的探索，初步建立了适应创新人才培养需求的多层次化、多元模块化的创新实验教学体系，并在本科实验教学中不断完善改进，取得了良好的教学效果。

1 创新实验教学体系的建立

高等学校作为创新人才培养的主要场所，必须为创新人才茁壮成长提供肥沃的土壤。除了良好的硬件设备，中心在课程体系方面也做了很多的努力。经过几年的探索和实践，逐步建立了以能力培养为核心的多层次化、多元模块化的创新实验教学体系，并与理论教学有机结合［3］。

四川大学生物实验教学中心在建立创新实验教学体系的过程中，综合考虑各个层次学生的培养需要，以能力培养为核心，以创新能力培养为重点。在该创新实验教学体系中：（1）我们分别建立了基础性（训练）实验、综合设计性实验、研究创新性实验等3个课内实验训练层次；（2）课外训练部分则注重有地域特色野外实习基地、企业实训基地加教师科研课题或者是其他研究机构及企业拟定的创新项目；（3）我们也着重考虑学生个性化、多元化人才培养模式需要，形成了多元化实验模块。

2 生物学实验课程内容改革

在该体系建设过程中，我们对实验课程内容进行了一系列改革。

2.1 减少验证性实验项目，保留经典实验项目

全面梳理已有的232个实验项目，取消重复项目、过时陈旧项目，保留了经典的、对基本技能培训有显著成效的项目。将原有实验课程进行整合与优化，并在此基础上革新，使实验教学内容更为丰富，知识结构更为合理，不但涵盖生物科学骨干课程的主要内容，而且各内容之间做到融会贯通。

改革后，开出实验项目168项，新增实验项目36项，综合性、设计性、创新性实验项目100余项，占实验项目总数的60。

2.2 应用新技术和方法改进传统实验

在整合实验项目的同时，我们对某些传统实验项目进行新方法与新技术的改进。例如：“植物生物学实验”中将气孔运动观察及钾离子对气孔开度影响、过氧化物酶和多酚氧化酶活性的测定、过氧化物酶和多酚氧化酶活性的测定等实验改进为植物抗病性反应的检测实验；将叶绿素的提取、分离及含量测定实验改进为突变体大麦类囊体膜的分离和温和电泳；静态观察变形虫、草履虫、眼虫和水螅的结构改为动态观察生命活动特点和加入化学物后测定其应激性；解剖蛙类动物由只观察其结构改革为观察蛙的结构同时又通过心脏结扎，了解心脏自律性活动的规律。

2.3 实验课程内容划分为必选项目与开放性项目

作为此次改革的龙头，我们将“细胞生物学实验”分为必做实验和开放性实验，其中必做实验包括：光学显微镜及高级显微镜的使用；动物细胞的原代和传代培养；叶绿体的密度梯度离心与荧光观察；酸性磷酸酶的细胞化学检测；小鼠腹腔巨噬细胞吞噬作用的观察。开放性实验包括：免疫荧光染色观察肿瘤细胞骨架；正常细胞与肿瘤细胞常规核型的标本制备；细胞凋亡；S期细胞检测等。

2.4 模块化设置实验课程

将实验项目进行差异化多模块式设计，以适应不同专业方向来源及学生不同兴趣的选课需要。例如：“植物生物学实验”划分为三个模块：植物细胞、组织、器官的形态结构；植物的观察识别；植物生理生化。同时将实验项目按照功能模块在相应的实验室开设。

2.5 紧跟学科发展，引入新技术及新方法

为帮助学生紧跟学科前沿发展，掌握学科先进技术方法，生物实验教学中心不断的将新的技术及方法引进到实验教学过程中。例如：随着显微荧光技术在科研中的普及应用，我们特建立了高级显微镜实验室，同时在“细胞生物学实验”中新增了高级显微镜的基本使用方法、叶绿体的密度梯度离心与荧光观察、鬼笔环肽标记法观察微丝的分布等实验项目。为了弥补中心在发育生物学教学方面的不足，新建了模式生物实验室，将模式生物斑马鱼引入实验教学中，并设置了斑马鱼发育相关基因时空表达谱构建、斑马鱼发育相关基因过表达对胚胎发育的影响等实验项目。在其他实验课程内容设置过程中，我们也不断引进相关领域的先进技术，积极促进科研成果转化为教学内容。

2.6 有效利用西部特色资源，增加综合性、设计性、创新性实验项目

首先，在创新实验教学体系建设过程中，我们非常注重科研项目向教学内容的转化，同时鼓励学生参加国家级、省级、校级的创新实验项目，并且引导学生自行设计实验项目，加强学生自主学习的能力。

另一方面，在创新性、综合性实验项目设置的过程中注重实验内容与地域特色资源的有效结合，在西部特有生物资源保护、开发及利用等相关领域发掘适合本科生的实验内容，并转化为相关的实验项目。例如：四川地区城市湿地保护与利用研究；大熊猫促卵泡激素（FSH）β基因多态性研究；四川不同污水生境能源微藻的分布及多样性研究等。这一系列具有明显西部特色的实验项目极大地激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习热情，培养了学生的科研精神及创新能力。

2.7 加强中心网站和实验室网络建设

实验教学中心设置专职信息人员，负责中心网站建设和维护，加强各实验课的多媒体辅助教学和网络平台的建立，让每门课的电子课件以及设备说明、操作规程、基本实验技能实验背景资料等多媒体实验相关资料上网，丰富中心网站内容，为学生通过网络选课、选实验项目、预习、复习相关实验内容、讨论、提问及提交报告、答疑等提供方便。同时，建立中心局域网，连接所有实验室和主要大型设备，以便实验资源共享，充分发挥优势实验资源的作用，并实现实验室的信息化管理。

3 结束语

实验教学质量的提升必须以学生具备扎实的基本实验技能作为前提，在创新实验教学体系的建设过程中，我们在注重创新教学同时，注重对学生基本实验技能和良好实验习惯的培养。通过实验内容的更新、创新性和自主性实验的开设来提升学生独立思考和解决问题的能力［4－5］。

通过多层次化、多元模块化创新实验教学体系建立，大力提升了我中心对创新人才的培养能力。近年来培养了大量优秀的毕业生，每年升研率达60左右，并且先后有400余位同学到生物技术及制药企业工作，表现出很强的研发能力，获得了用人单位一致好评。

［1］胡锦涛.高举中国特色社会主义事业伟大旗帜为夺取全面建设小康社会新胜利而奋斗［J］.求是，2007（21）：10.

［2］吴元喜，谢青，周蓬蓬，等.本科生创新意识和实践能力的培养［J］.实验室研究与探索，2009，28（3）：227－229.

［3］曾萍，张雅君，蒋华.大学生创新能力培养探究［J］.实验室研究与探索，2009，28（5）：8－10.

［4］肖利，曹丽华，刘梅.创建创新型实验室，培养创新人才［J］.实验技术与管理，2007，24（10）：13－14，21.

［5］甘露，何玉池，薛小桥，等.“金字塔－棋盘复合式”细胞生物学实验教学体系的创建［J］，中国校外教育，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

国家自然基金委条件建设基金资助项目（J1210013）；国家自然基金委能力提高基金资助项目（J1103518）；高等学校本科教学质量与教学改革工程“专业综合改革”基金资助项目；四川大学2013年实验技术基金资助项目（2013－11－2）。

解丽芳（1982－），女，硕士，实验师，主要从事细胞及遗传和生物化学实验的教学工作。

林宏辉（1968－），男，博士，博士生导师，主要从事植物逆境分子生物学及植物代谢工程方面研究。