科學(xué)構(gòu)建生命科學(xué)類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究與實(shí)踐

劉劍利， 蘆秀麗， 王秋雨， 何劍為， 曹向宇， 侯 瀟， 賀 音

(遼寧大學(xué) 生命科學(xué)院，遼寧 沈陽 110036)

目前，生命科學(xué)類各專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)存在著多方面的不足，多數(shù)生命科學(xué)教學(xué)單位仍然把理論教學(xué)放在首位，實(shí)踐教學(xué)依附于理論教學(xué)，沒有得到足夠的重視。實(shí)踐教學(xué)僅以實(shí)驗(yàn)課程為主，輔以一定的野外實(shí)習(xí)等內(nèi)容，結(jié)構(gòu)單一，缺乏科學(xué)合理的設(shè)置和系統(tǒng)化安排，課程和內(nèi)容設(shè)置相互獨(dú)立，相互間的協(xié)調(diào)不足，造成課程內(nèi)容陳舊、課程內(nèi)容重復(fù)等現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐能力不強(qiáng)，不能滿足工作崗位和進(jìn)一步深造的需要[1]。因此，實(shí)踐教學(xué)亟待進(jìn)行深入整合和系統(tǒng)建設(shè)，需要對(duì)生命科學(xué)類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體規(guī)劃，做到相互關(guān)聯(lián)，相互銜接，相互配合，逐步遞進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)綜合提高。

1 全面規(guī)劃實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，均衡發(fā)展實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)方面

以往的實(shí)踐教學(xué)偏重實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)，而對(duì)于課程見習(xí)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、科研訓(xùn)練、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等方面的學(xué)習(xí)訓(xùn)練不足。遼寧大學(xué)生命科學(xué)院在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，掌握各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)特點(diǎn)，合理規(guī)劃內(nèi)容，增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的系統(tǒng)性、科學(xué)性和實(shí)用性。同時(shí)，了解不同方面實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的時(shí)間需求和階段性特點(diǎn)，掌握不同環(huán)節(jié)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，統(tǒng)籌安排生命科學(xué)類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的學(xué)習(xí)進(jìn)度，由課題組老師進(jìn)行分年級(jí)指導(dǎo)，定期討論研究實(shí)施的進(jìn)度及特點(diǎn)，密切配合，最終制定完整的教學(xué)方案。課題組在開展深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，科學(xué)制定生命科學(xué)類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，并注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，調(diào)整實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)和形式，完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)方面在人才培養(yǎng)過程中均衡發(fā)展，相互配合，互為補(bǔ)充，切實(shí)提升生命科學(xué)類各專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的科學(xué)性和系統(tǒng)性，使培養(yǎng)方案充分體現(xiàn)辦學(xué)特色和學(xué)科優(yōu)勢(shì)，滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化發(fā)展的需求[2-3]。鑒于學(xué)院招生規(guī)模較小，可實(shí)施全程導(dǎo)師制，全員進(jìn)行科研訓(xùn)練，加強(qiáng)學(xué)生在科研項(xiàng)目上的參與度，較早接觸科研一線，在實(shí)際工作中鍛煉能力。強(qiáng)化畢業(yè)論文的科研屬性，而不僅僅作為一個(gè)學(xué)習(xí)階段來進(jìn)行，主張和鼓勵(lì)學(xué)生探索未知。隨著整個(gè)社會(huì)對(duì)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作的進(jìn)一步重視，積極扶持學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+” “挑戰(zhàn)杯” “創(chuàng)青春”等相關(guān)競(jìng)賽，在比賽中積累經(jīng)驗(yàn)，提升本領(lǐng)[4]。將這些科研訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)相互融合，有力地彌補(bǔ)以往實(shí)踐教學(xué)的不足。

2 改革實(shí)踐教學(xué)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，與科學(xué)研究和實(shí)際需求相適應(yīng)

通過借鑒世界一流高校生命科學(xué)相關(guān)學(xué)科的教學(xué)體系，結(jié)合自身現(xiàn)有條件，設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與課程，確定教學(xué)內(nèi)容，明確不同課程實(shí)踐教學(xué)的相互銜接，幫助學(xué)生構(gòu)建完整、多層次的實(shí)踐技能體系[5]。設(shè)置創(chuàng)新性綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，優(yōu)化原有綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)在教師科研項(xiàng)目基礎(chǔ)上發(fā)掘新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，既強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)又具有較強(qiáng)實(shí)驗(yàn)可操作性，還要適應(yīng)科研發(fā)展要求[6-7]。教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的立足點(diǎn)著重于內(nèi)容的先進(jìn)性，淘汰過于簡(jiǎn)單粗糙的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確保授課內(nèi)容與科研所需方法相一致。針對(duì)不同年級(jí)的實(shí)驗(yàn)課程采用不同的教學(xué)方式，兼顧不同課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在不同學(xué)習(xí)階段安排相應(yīng)的課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。低年級(jí)教學(xué)內(nèi)容以“驗(yàn)證性”實(shí)驗(yàn)為主，著重培養(yǎng)基本方法和基本科研素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)基本操作的嚴(yán)格性、規(guī)范性，同時(shí)兼顧學(xué)習(xí)內(nèi)容本身的實(shí)用性，每門實(shí)驗(yàn)課均可設(shè)置“課程內(nèi)綜合性實(shí)驗(yàn)”，使學(xué)生能夠完整掌握和運(yùn)用本門課程的技術(shù)和方法，學(xué)生既學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)技術(shù)，又建立了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的完整思路，為更高階段的實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。高年級(jí)逐步增加“設(shè)計(jì)性、綜合性”實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比重，提高學(xué)生綜合運(yùn)用能力，發(fā)掘?qū)嶒?yàn)課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系[8]。通過進(jìn)一步設(shè)置多門課程聯(lián)合的綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固和掌握基本實(shí)驗(yàn)技能以及應(yīng)對(duì)和處理實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題，從而提高學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力[9]，提升學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式。在實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)和科研的自主性，做到會(huì)選擇、會(huì)利用實(shí)驗(yàn)方法解決實(shí)際問題。建立系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，使各實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間形成逐步遞進(jìn)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。整體把握實(shí)驗(yàn)課程，首先確定每一門課程的教學(xué)內(nèi)容，然后，根據(jù)課程的開設(shè)順序?qū)φn程內(nèi)容逐步提升，教學(xué)方式方法相應(yīng)調(diào)整，最終，利用畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行檢驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)畢業(yè)論文在教學(xué)過程中的總體評(píng)價(jià)作用。同時(shí)，將“互聯(lián)網(wǎng)+” “挑戰(zhàn)杯”和“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”等競(jìng)賽項(xiàng)目引入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)際操作和分析能力，積極鼓勵(lì)低年級(jí)學(xué)生參加競(jìng)賽活動(dòng)，使學(xué)生早日投入到科研活動(dòng)中，從而培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、實(shí)踐能力、思維能力、創(chuàng)造能力，激發(fā)學(xué)生的科研興趣[10]。

3 配合實(shí)踐教學(xué)改革, 建設(shè)高效運(yùn)行的實(shí)踐教學(xué)中心平臺(tái)

根據(jù)“優(yōu)化配置、資源共享”的原則強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)[11]。充分利用遼寧大學(xué)生命科學(xué)院現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件，如食品生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、營(yíng)養(yǎng)與慢性疾病預(yù)防實(shí)驗(yàn)室、細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室等13個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，滿足實(shí)踐教學(xué)需要。在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室和本科實(shí)驗(yàn)中心的基礎(chǔ)上，抓住學(xué)校加快推進(jìn)理工科振興的契機(jī)，爭(zhēng)取在學(xué)校學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)和遼寧省高等學(xué)校本科教學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心及遼寧省實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)經(jīng)費(fèi)的支持下，利用各種資源和項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，建設(shè)一個(gè)相對(duì)完備和系統(tǒng)的本科生、研究生教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，充分滿足大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐需要，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。滿足不同實(shí)驗(yàn)課程的需求，做到實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)共享，同時(shí)做到專項(xiàng)設(shè)備專項(xiàng)使用，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)儀器和用品不足，避免科研儀器沖突的現(xiàn)象發(fā)生。

在使用現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上，加快建設(shè)開放性實(shí)踐平臺(tái)，為學(xué)生實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供必要條件[12]。依托遼寧大學(xué)新藥研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、遼寧省食品生物加工工程技術(shù)研究中心、分析測(cè)試中心等現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)基地，以及遼寧省動(dòng)物資源與疫病防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、遼寧省生物大分子計(jì)算模擬與信息處理工程技術(shù)研究中心及教師科研實(shí)驗(yàn)室等學(xué)院實(shí)踐教學(xué)基地，面向全院學(xué)生開放生物學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，為學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)提供良好的條件。通過以上舉措，構(gòu)建多層次、全方位的實(shí)踐教學(xué)研究平臺(tái)，確保學(xué)生在各個(gè)階段和不同項(xiàng)目中均能得到研究條件的支持。

加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地建設(shè)，增強(qiáng)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)依托單位的參與深度，擴(kuò)大實(shí)習(xí)范圍，充分發(fā)揮學(xué)生的特長(zhǎng)，激發(fā)學(xué)生的興趣[13]。通過整合和新建各種實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，建立綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和從業(yè)能力。實(shí)習(xí)單位不僅能為學(xué)生提供充分的實(shí)踐機(jī)會(huì)，也有專門的技術(shù)人員對(duì)學(xué)生進(jìn)行從業(yè)指導(dǎo)。學(xué)生通過在生命科學(xué)相關(guān)企事業(yè)單位實(shí)習(xí)，對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容有了更加深入的理解，同時(shí)深刻清晰地了解要成為一名高層次專業(yè)化人才所具備的必要條件，并針對(duì)自己的缺點(diǎn)與不足查缺補(bǔ)漏，為將來走向社會(huì)做好鋪墊。積極鼓勵(lì)學(xué)生在校期間深入社會(huì)，了解社會(huì)，從而豐富自己的人生閱歷，培養(yǎng)溝通交流、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力[14]。安排假期社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)生命科學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，使學(xué)生更深層次了解相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景，更加明確職業(yè)生涯規(guī)劃，為今后職業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

近年來，遼寧大學(xué)生命科學(xué)院注重實(shí)踐教學(xué)與校企合作相結(jié)合，積極開展與相關(guān)企業(yè)和用人單位之間的交流與合作[15]。目前，擁有十余家校外產(chǎn)學(xué)研合作基地及實(shí)訓(xùn)基地，其中包括微生物發(fā)酵、食品加工和特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)等相關(guān)企業(yè)，并處于不斷發(fā)展與擴(kuò)大中[16]。學(xué)校與企業(yè)的交流合作，為生命科學(xué)類專業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了便利條件，不僅為學(xué)生提供了實(shí)踐平臺(tái)，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，而且促進(jìn)了相關(guān)企業(yè)人才的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了校企雙贏，促進(jìn)了學(xué)校和企業(yè)的共同發(fā)展[17]，為生命科學(xué)院本科生的教學(xué)、實(shí)習(xí)實(shí)踐、未來就業(yè)與創(chuàng)業(yè)提供了更多的便利條件。

4 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)

目前，遼寧大學(xué)生命科學(xué)院已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)課任課教師專業(yè)化、專職化、一線化，專職任課教師均具有良好的專業(yè)知識(shí)背景，這利于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇和講授，選擇科研一線教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)意義的講授密切聯(lián)系科研實(shí)踐，將研究方法融入科學(xué)研究的大框架，有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用有了更深的理解[18]。同時(shí)，鼓勵(lì)教師自我學(xué)習(xí)，深入研究本科實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)和規(guī)律，利用學(xué)校和其他平臺(tái)提供的一切資源進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，定期參與教學(xué)研討和交流。

創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)手段。實(shí)踐教學(xué)應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，注重創(chuàng)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)的建設(shè)，為學(xué)生提供相關(guān)信息和政策[19]。充分利用教師的科研項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生參加競(jìng)賽和科研活動(dòng)，以激發(fā)學(xué)生的科研興趣。對(duì)取得競(jìng)賽成果的學(xué)生予以獎(jiǎng)勵(lì)和宣傳，培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。同時(shí)，舉辦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關(guān)講座，針對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)問題進(jìn)行交流，使學(xué)生進(jìn)一步了解創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的信心，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)[20]。

5 實(shí)踐教學(xué)改革的初步成效

生命科學(xué)是實(shí)踐性科學(xué)，實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐在教學(xué)過程中具有重要的地位，近年來加強(qiáng)了對(duì)生命科學(xué)類本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系研究的探索，取得了初步成效。

由于原有的各個(gè)課程的具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是相對(duì)獨(dú)立的，所以在全面梳理各實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，全盤考量和調(diào)整各門課程的教學(xué)內(nèi)容，刪除了落后實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和重復(fù)內(nèi)容，減少了定性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，豐富了定量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加了實(shí)習(xí)實(shí)踐內(nèi)容的比重，加強(qiáng)了對(duì)實(shí)習(xí)實(shí)踐的考核，初步確定了完善的實(shí)踐課程教學(xué)內(nèi)容，突出了各個(gè)課程之間的呼應(yīng)和遞進(jìn)關(guān)系，建立了從基礎(chǔ)到綜合，再到提升和應(yīng)用的實(shí)踐教學(xué)體系，形成了系統(tǒng)性、多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，使實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)置更趨系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)課程整體布局更加合理。學(xué)生掌握了基本實(shí)驗(yàn)原理和扎實(shí)的基本操作技能，建立起了系統(tǒng)的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐方法知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。學(xué)會(huì)了利用不同的實(shí)驗(yàn)方法和手段驗(yàn)證科研假設(shè)，學(xué)會(huì)了組織不同的方法用于科學(xué)問題的系統(tǒng)研究，使學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)(設(shè)計(jì))中獨(dú)立進(jìn)行科研設(shè)計(jì)。

通過科學(xué)構(gòu)建生命科學(xué)類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究與實(shí)踐，生物技術(shù)、生物科學(xué)等專業(yè)學(xué)生實(shí)踐技能得到了大幅度提高。綜合性實(shí)驗(yàn)比例大幅度增加，創(chuàng)新的開放實(shí)驗(yàn)室模式使得學(xué)生隨時(shí)可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展工作，而專業(yè)的導(dǎo)師隊(duì)伍為學(xué)生的科研工作提供了學(xué)術(shù)保障，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，學(xué)生接觸科研的時(shí)間明顯提前，許多學(xué)生二年級(jí)開始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展工作。通過以上工作的開展，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)術(shù)和實(shí)踐思維的形成，為將來從事科研工作、生產(chǎn)實(shí)踐提供了思路，奠定了理論基礎(chǔ)，學(xué)生還通過直接參與科研項(xiàng)目，將科研方法和科研思路運(yùn)用于科學(xué)研究的實(shí)踐，不僅極大激發(fā)了學(xué)生的研究興趣，還培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)，全面提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研素質(zhì)。通過參與項(xiàng)目，本科生也獲得了相應(yīng)的科研成果，對(duì)于其專業(yè)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。同時(shí)，開闊了學(xué)生視野，增強(qiáng)了學(xué)生適應(yīng)社會(huì)、服務(wù)社會(huì)的能力。在密切融入科研項(xiàng)目的過程中，可以與指導(dǎo)老師直接接觸，得到教師面對(duì)面指導(dǎo)。在日常的實(shí)驗(yàn)室工作和階段性總結(jié)中，學(xué)生能夠不斷加深對(duì)課題的理解和對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)，開闊了學(xué)生的眼界，從而使大部分本科學(xué)生能明確專業(yè)發(fā)展的階段性目標(biāo)和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，使許多學(xué)生產(chǎn)生本科畢業(yè)后進(jìn)一步深造的愿望。除專業(yè)素養(yǎng)得到提升外，科研實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)歷，使學(xué)生在協(xié)調(diào)能力、組織能力、專業(yè)報(bào)告撰寫及表達(dá)能力得到極大地提升。通過增加企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，增加了學(xué)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，學(xué)生能夠在畢業(yè)后盡快適應(yīng)社會(huì)，在崗位上迅速成長(zhǎng)，做出成績(jī)。通過與企業(yè)聯(lián)合，有助于學(xué)院了解用人單位的人才需求，并根據(jù)需求調(diào)整專業(yè)課程設(shè)置，更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。