科研與教學互動的開放式實驗教學模式探索與實踐

呂靜竹 楊清玲 周繼紅 石玉榮 陳昌杰

摘 要 實驗教學是高等教育的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)實驗教學存在諸多弊端，建立科研與教學互動的開放式實驗教學模式，是當前高校實驗教學改革的必然趨勢。為構建科研與教學互動的開放式實驗教學模式，我們通過科研資源服務于本科實驗教學、拓展本科基礎實驗教學第二課堂、科研與教學一線優(yōu)秀教師服務于本科實驗教學等多種措施和手段，激發(fā)學生的科研潛能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，從而在真正意義上達到科研與教學互動的目的。

關鍵詞 科研 實驗教學 開放式教學模式

中圖分類號：G424文獻標識碼：A

Exploration and Practice of Open Experimental Teaching Mode

of Research and Teaching Interactive

LV Jingzhu， YANG Qingling， ZHOU Jihong， SHI Yurong， CHEN Changjie

（Department of Biochemistry and Molecular Biology， Bengbu Medical College， Bengbu， Anhui 233030）

Abstract Experimental teaching is an important part of higher education. There are many drawbacks of traditional experimental teaching， research and teaching interact to establish open experimental teaching mode， and teaching reform is an inevitable trend of the current university experiments. For building interactive research and teaching open experimental teaching model， we serve the undergraduate research resources through teaching， expand the second class undergraduate teaching basic experiment， research and teaching frontline outstanding teachers to serve a variety of measures and means to undergraduate teaching experiment， stimulate students' research potential， develop students awareness of innovation， so as to achieve the purpose of the interaction of research and teaching in the true sense.

Key words research; experimental teaching; open teaching mode

實驗教學是高等教育的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生綜合應用所學理論知識解決實際問題的重要途徑，更是培養(yǎng)學生綜合素質和創(chuàng)新能力的重要手段。因此，實驗教學在各專業(yè)教學中占有極其重要的地位。然而，傳統(tǒng)的實驗教學存在著諸多弊端，如實驗多為內容陳舊的驗證性實驗，無法調動學生的學習熱情;實驗學時和實驗項目固定，無法針對不同學生因材施教;實驗室儀器設備有限，無法保證學生有充分的實踐機會去提升動手能力;學生總是處于被動狀態(tài)，主體地位無法體現(xiàn)等等。高校傳統(tǒng)實驗教學模式存在的這些問題直接導致了以下現(xiàn)狀：學生掌握書本知識的能力較強，但解決實際問題的能力較差;抽象思維的能力較強，而綜合運用知識的能力較差等等。因此，研究和探索出科學而又切實可行的新型實驗教學模式，已成為當前高校教育教學改革和高等教育可持續(xù)發(fā)展面臨的一個現(xiàn)實而又迫切需要解決的問題。①

針對傳統(tǒng)實驗教學模式存在的問題，開放式實驗教學模式應運而生。所謂開放式實驗教學，是指可用的實驗資源向學生開放，并為學生留出充足的自主空間，讓學生成為實驗的主體，實現(xiàn)學生的自主實驗。開放式實驗教學一改以往的“牽著學生走”為“讓學生自己走”，便于學生從興趣和愛好出發(fā)去動腦和動手，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力提供了基礎。

開放式實驗教學不僅是指時間和空間上的開放，還表現(xiàn)在內容和資源上的開放。②③高校科研資源豐富，建立科研與教學互動的機制，分別對教學和科研的發(fā)展均能起到良好的推動作用。為了更好地指導學生參與科研活動，教師必須親自參加科研活動，因而教學是推動教師從事科研活動的動力。通過科研工作，教師的理論教學與實驗教學水平均得到提高，能夠更好地從科研工作中挖掘新的教學資源，收集更多的教學素材及研究成果融入到教學環(huán)節(jié)當中，從而促進教學內容的更新和教學方法的改革。④

因此，只有將本科實驗教學依托于科學研究，在科學研究中開展實驗教學，才能真正做到科研與教學互動、科研與教學“相長”。這種科研與教學互動的開放式實驗教學模式可為學生提供開放、自主的實驗環(huán)境，激發(fā)學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)學生的實踐動手和創(chuàng)新能力，是當前高校實驗教學改革的必然趨勢。為構建科研與教學互動的開放式實驗教學模式，結合專業(yè)實際情況，我們進行了如下探索和實踐。

1 科研項目、科研成果及實驗平臺等各種科研資源服務于本科實驗教學

1.1 科研項目子課題轉化為本科生“探索性”實驗項目

“教不研則枯，研不教則殆”。⑤為了更好地實現(xiàn)科研與教學互動，本教學團隊嘗試將科研項目子課題轉化為本科生“探索性”實驗項目。學生參與科研學術活動對人才培養(yǎng)具有多方面積極作用：一方面，學生通過參與科研活動可以更多更深刻地了解和感受科學研究的全過程，不僅能加深學生對已有知識的理解，同時亦可擴大知識面并有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);另一方面，科學研究作為一種智力、心力與勞力相綜合的艱苦勞動，要求學生必須具有實事求是的治學態(tài)度以及吃苦耐勞的堅強毅力，這對學生今后的發(fā)展大有裨益。⑤結果顯示，“探索性”實驗的開展，提高了學生的資料查閱能力、實驗設計能力、實驗結果與數(shù)據(jù)的分析和處理能力等，學生能夠較系統(tǒng)地了解科學研究的具體過程和方法，不僅加深學生對現(xiàn)有知識的理解，同時擴大了學生的知識面，從而表現(xiàn)出較強的科研潛力。

1.2 科研成果轉化為“綜合性”實驗課程

目前高校開展的本科實驗多數(shù)以驗證理論、掌握基本實驗技能為主，而培養(yǎng)學生綜合能力的“綜合性”實驗相對較少，并且“綜合性”實驗在實施過程中通常遇到“內容多、課時少、耗費高、經(jīng)費少”等問題。因此，為了將“綜合性”實驗落到實處，我們嘗試將科研成果轉化為“綜合性”實驗課程，一方面讓教師個人的科研成果及時反映到教學實踐中，另一方面也可通過科研經(jīng)費與教學經(jīng)費的互補，從而最大程度地合理充分利用各項經(jīng)費。通過“綜合性”實驗，學生在實驗中逐漸變被動學習為主動學習，變效仿驗證為開拓創(chuàng)新，其自身的知識結構也在實驗中得到不斷充實和完善。

1.3 科研平臺提供儀器、技術、師資（實驗技術人員、研究生）服務于“大學生創(chuàng)新性實驗計劃創(chuàng)新項目”

“大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目”是本科學生個人或創(chuàng)新團隊，在導師的指導下，自主選題設計、獨立組織實施并進行信息分析處理和撰寫總結報告等工作，以培養(yǎng)學生提出問題、分析和解決問題的興趣和能力的教學創(chuàng)新活動。⑥為使學生更好地參與項目，我們開放科研中心實驗室為”大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目”提供儀器和技術等方面的支持，同時通過實驗技術人員以及研究生的帶教為”大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目”提供師資方面的支持，為學生營造一個能夠充分發(fā)揮自主性、創(chuàng)新性的良好的學習環(huán)境。

2 拓展本科基礎實驗教學第二課堂，強化本科生創(chuàng)新意識和實踐能力

通過“探索性實驗”、“創(chuàng)新性實驗”及“畢業(yè)論文”等拓展基礎實驗教學第二課堂，配合本科基礎實驗教學課程，進一步強化本科生創(chuàng)新意識和實踐能力。

（1）以青年教師科研課題為依托，以科研項目為驅動，開設“探索性實驗”，面向生物科學系全體本科生開放。通過課題招標、課題申請、開題匯報和評審等嚴格準入制，通過課題進展匯報和檢查、課題結項匯報和驗收等嚴把項目實施效果。目前，本教學團隊已帶教四屆“探索性實驗”，研究成果獲“安徽省第五屆挑戰(zhàn)杯”二等獎及蚌埠醫(yī)學院二等獎，本科生參與發(fā)表論文2篇。

（2）根據(jù)“雙向選擇”，學生以項目和指導教師研究方向為引導，指導教師以學生創(chuàng)新能力及興趣為依托，組建科研小組，申報“大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目”。目前本教學團隊獲國家級“大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目”3項，省級“大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目”3項。

（3）以科研平臺為依托，充分發(fā)揮科研優(yōu)勢，嘗試科研訓練與畢業(yè)實習一體化。本團隊接受生物科學專業(yè)畢業(yè)實習，目前已有2名實習學生畢業(yè)，1篇畢業(yè)論文正在實施中。

3 科研、教學一線優(yōu)秀教師服務于本科實驗教學

高等教育改革的深化，需要一支科研、教學能力兼具的高素質教師隊伍，科研能力與教學能力相結合對于教師是否能很好地履行自己的職責具有重要意義。⑦本教學科研團隊指導教師均主持國家級、省廳級科研項目，實驗技術人員主持院級科研項目，能較好地以科研思維、實驗技能帶動本科教學。主持省教研重點項目2項，一般項目2項，院級項目若干項，以教研項目組建團隊，定期開展教學研討活動，并組織主、參編教材，帶動了青年教師的科研及教學水平。目前本團隊擁有安徽省學術與技術帶頭人后備人選、安徽省優(yōu)秀中青年骨干教師、安徽省教壇新秀、蚌埠醫(yī)學院教壇新秀等，帶教老師多人次榮獲國家級、省級教學基本功大賽一、二等獎，并榮獲國家級、省級等多項網(wǎng)絡課程與多媒體課件獎項等。

通過以上各種科研項目教學化及教學內容科研化的手段和措施的實行，我們深切感受到，只有教學與科研、理論與實踐緊密結合起來，學生才能真正感受到理論教學內容在科學研究工作中的重要作用，從而在最大程度上激發(fā)學生的科研潛能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，在真正意義上達到科研與教學互動的目的。

綜上所述，我們在科研與教學互動的開放式實驗教學模式探索與實踐中取得了一定的成績，但這并不是說固定模式的開放式實驗教學法是包治百病的靈丹妙藥。不同高校有各自不同的教學培養(yǎng)目標，這就需要根據(jù)不同高校的不同情況，探索和實踐適合自身的具有特點的開放式實驗教學模式。今后，我們會繼續(xù)因地制宜，結合我校實際情況，進一步探索和實踐適合于我校的開放式實驗教學模式，為醫(yī)學教育課程改革提供新方向，更為全方位提高醫(yī)學生的培養(yǎng)質量奠定基礎。

基金項目：安徽省教學研究重點項目（NO： 2012jyxm302， 2013jyxm118）;安徽省專業(yè)綜合改革試點（NO：2012zy048）;蚌埠醫(yī)學院教學研究項目（NO： jyxm1147、jyxm1319、jyxm1325）

通訊作者：陳昌杰

注釋

①⑤郭明輝，王勇.基于科研與教學相結合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究[J].中國林業(yè)教育，2010.28（3）.

② 鄺溯瓊，楊定新，陶利民.構建開放式實驗教學模式培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].高等教育研究學報，2012.35（3）.

③ 盧艷軍.開放式實驗教學模式的初探.實驗室科學，2009.1.

④ 張藝，肖冬光，王岳，等.生物工程特色專業(yè)科研與教學互動作用的研究[J].中國輕工教育，2013.1.

⑥ 曹小華，喻國貞，雷艷紅，等.科研成果轉化為綜合性、設計性實驗的教學探索與實踐[J].化學教育，2009.11.

⑦ 尹仕，肖看，張雁明，等.依托大學生創(chuàng)新基地開展大學生創(chuàng)新項目的培育、管理及綜合效應的研究[J].實驗技術與管理，2012.29（11）.