农业院校生物学系列实验课程体系的构建与成效

王 芳， 李 滨， 宋瑛林

(山东农业大学，山东 泰安 271018)

0 引 言

山东农业大学是一所有着百年办学历史的老校，是山东省重点建设的高校之一，担负着为山东经济建设培养农业科技人才的重任。经过近十几年的努力，山东农业大学现已发展成为一所“以农业科学为优势，生命科学为特色”的多科性大学，10年来为社会培养了2万余生物类专业人才。生物学学科作为学校的特色骨干学科，紧紧围绕学校的办学定位及办学思路，培养了大批知识、能力和素质协调发展的，具有创新精神的专业技术人才[1]。随着不同学科间的交叉和融合，生物学对相关学科的发展也起着重要的支撑作用。因此，加强生物学学科建设对提高人才培养质量具有重要意义。加强生物学学科建设是实现农、理融合，培养“厚基础、宽口径”人才的前提，也是用生物技术改造和提升传统农科专业的保障。随着现代农业的发展，生物技术在农业上的应用越来越广泛，生物学作为一门覆盖面广、实践性强、理论研究和开发能力强的学科，必须不断加强实验教学，根据学校办学特色和学科专业特点，统筹相关各类实验资源，鼓励学科专业交叉，建立有利于复合型、创新型人才培养的实验体系[2]。实验课程体系是实践教学体系的主要组成部分，是提高实验教学质量与水平的关键[3]。改革生物学实验课程，积极探索创新人才培养模式，才能不断提高人才培养质量，并紧跟生物学的发展前沿，提高创新能力、强化办学特色，为区域经济与社会发展提供高素质人才[4]。

1 基于专业培养目标需求建立生物学实验课程体系

改革和优化与人才培养目标相适应的课程体系是确保人才培养质量提高的有力保障[5]。基于生物类专业人才培养目标和社会需求分析，遵循“横向拓宽，纵向理顺，加强基础，调整结构，更新内容，突出实践”的原则，对原有的生物学实验课程体系进行了整体优化，构建了系统性强、覆盖面广的生物学实验课程体系，完善和优化了课程设置的整体构架。

1.1 构建 “三层次、三类型”开放式的实验教学体系

在“十二五”建设规划理念指导下，根据人才培养目标和建设方案的要求，按照循序渐进的原则，在整合原有实验课程的基础上，充分利用国家级和省级重点实验室、省级重点学科等资源优势，将食品分析技术实验、葡萄酒分析技术、食品微生物检验等食品科学学院的相关实验课程纳入实验教学体系中，确定了“三层次、三类型” 开放式的实验教学体系[6](见图1)，使实验教学体系更加完善。“三层次”即专业实验→专业拓展实验→创新创业实验三个教学层次，在创新创业实践中纳入大学生开放创新实验和校企合作实验，保证了实验教学和显示社会的紧密结合。“三类型”即基础型实验、综合提高型实验和研究创新型实验[7]。

通过细胞生物学、细胞工程、基因工程、微生物实验技术、食品检测分析技术等专业基础实验，培养生物学类专业所需要的生物学基础实验技能；通过分子生物学、发酵工程、生物信息学、生物分离工程、酿造工艺学等专业拓展实验，提高学生创新思维，激发学生潜能；通过大学生开放创新实验、校企合作研发实验，进一步提高学生掌握利用生物技术提升和改造传统农业生产，以及综合利用生物学知识和技术措施，解决生产实际问题的能力[8-9]。

图1 “三层次、三类型”开放式的实验教学体系

1.2 建立“教学、科研、生产”三结合的实践教学体系

长期以来，学校在重视理论教学的同时，高度重视实践教学，经过积极探索和长期积累，创建了符合农业高等教育需求的实践教学体系。随着社会对人才需求的变化，必须不断完善实践教学体系，以学校与社会协同育人为基础，注重学研结合、校企联合，充分利用学科优势、重点实验室和联合企业的资源优势，进一步加强教学、科研、生产三结合，建立适应社会需求的实践教学新体系(见图2)。

图2 “教学、科研、生产”三结合的实践教学体系

在坚持“专业实践、专业拓展实践、创新创业实践”三个教学层次的基础上，深化教学、科研、生产三结合[10]。注重实践教学体系中校企合作的深度和广度，通过创新创业实践，使学生的综合能力和适应社会的能力不断加强[11]；注重把科学研究引入实验教学过程，将科研成果及时转化为教学资源，加大学生参加科研实践的力度；把教学与生产劳动及技术推广结合起来，将专业课的实验教学与生产实践紧密结合；让学生走出校门，把实践教学拓展到社会经济建设的各个方面，从而为学生提供学习、实践、创新的机会，缩短学用差距，加深学生对理论知识的理解，增强学生观察、分析和解决实际问题的能力。三结合的实践教学新体系为学生构建了一个以“科研、学术、实践活动”为载体的良好平台，走出了一条具有生物学特色的科技创新实践之路。

2 建立专兼职结合的实验教师队伍

为确保更好地发挥实验教学的功能，实现学校与社会协同育人，培养与社会需求接轨的创新型人才，应不断加强师资队伍建设[11]。进一步完善师资队伍建设，从政策上鼓励有较高学术造诣和丰富实践经验的教师担任实验教学工作，采取专兼职结合等多种方式，稳定和充实实验教学队伍；建立起更加有效的考核激励机制，调动实验教学人员的主动性和创造性，促进理论教学、实验教学和科学研究的进一步结合，充分发挥师资队伍在实验教学中的作用。紧紧瞄准学校培养综合性、开放性人才的发展战略思路和方法，通过四种途径提高教师水平，建设核心教学团队，促进生物学实验课程改革[12]。①以国家级、省级和校级教学团队为基础，以教学经验丰富和学术造诣深厚的教授为核心，组建更多高水平的实验教学团队。②进一步加强青年教师在教学能力、教育观念、教学研究和课程建设等方面能力培养，每年选派5或6位教师有计划地到国内外著名高校进修学习，通过对外交流和相互学习，促使学生的实验技术水平不断提高，与本学科的发展保持同步。③结合“泰山学者”、“特聘教授”、“讲座教授”等人才工程项目，引进高层次人才，并参与实验教学。吸引更多国内外优秀学者参与实验教学工作，让高水平人才成为实验教学的领军人物，提高实验教学内容的更新速度，不断提高教师的国际化水平。④进一步加大校企合作力度，聘任更多的企业专家和技术骨干，作为中心兼职人员纳入实验教学队伍，使中心的实验教学更贴近生产实际。雄厚的师资力量引领生物学发展前沿，引导学生了解生物学及相关学科各分支领域的最新研究进展，为学生创新实践提供了强有力的保障。

3 构建立体化教学资源库

从生物类专业人才培养目标入手，统筹考虑生物学实验课程和教学环节的设置，构建了开放式、立体化教学资源库，为教学科研提供多元化教学素材[13]。资源库包含了生物学系列课程教材网站、精品课程网站、实验中心和实验室网站、特色实践教学网站4个主要部分。作为传授知识的载体，教材体现高校教育发展水平和科研水平。不断加强教材网站建设，鼓励教师编写高水平实验教材，出版了《生物科学基础实验》特色教材。打造生物学系列精品课程网站[5]，目前已建成了以“植物与植物生理学”国家级精品课程，“植物学”、“遗传学”、“生物化学” 和“植物生理学”省级精品课程，以及“生物技术概论”、“细胞生物学”和“微生物学”等6门校级精品课程为核心的课程建设体系网站。建成两个中心一个重点实验室网站。农业生物学国家级实验教学示范中心和生物技术与工程省级实验教学中心为学生提供了实验教学和实践活动双重功能，作物生物学国家级重点实验室承担着国家级、省部级科研课题，包括国家863项目、973项目、国家转基因植物研究专项、国家自然科学基金项目和多个国际合作项目，学生通过中心和实验室网站可以查阅相关课题研究，为学生开放实验提供参考。良好的科研支持和依托为学生提供参与科研活动的平台和机会。特色实践教学网站即校园植物志、山东农大数字标本馆、百奥微生物科技协会、飞动植物科技协会等4个网站，体现了生物学实践教学的特色和亮点，通过这些网站学生可以了解生物学相关实践活动的详细情况，激发学生的生物学兴趣点，提高学生自主学习和创新思维。资源库最大范围汇集了生物学教学资源，并且根据生物学的研究进展不断更新，突出了资源的前沿性和共享性，对生物类创新型人才培养起到了保障作用。

4 建立切实可行的评价机制

紧紧围绕农科专业人才目标、立足生物类专业的培养特色定位来设计，建立了切实可行的评价机制，准确评价生物学实验课程体系改革，及时把脉改革方向，为生物学实验课程改革提供持续性和长效性[14]。近年来,我们采取了4个渠道对生物学实验课程体系建设进行评价,即分别从专家、学生、同行、领导4个渠道采集评价数据,评价权重分别为:专家25%、同行15%、学生50%、领导10%。在评价生物学课程体系改革时，以整体评价为主，单个层面评价为辅的原则[15]。在评价生物学系列课程内容时，既对课程建设的显性成果(教学团队、精品课程、教学效果等)进行评价，又对学生能力的隐性成果(培养、素质的提高等)进行评价。在评价方法上，采纳同行、专家评价和学生评价相结合，适当听取领导评价的方式。在评价环节上，既注重生物学基础课程体系改革终期结果的评价，又要注重课程建设过程的阶段性评价。在评价导向上，将课程改革的整体成果和某一方面的成果相结合，建立了生物学实验课程评价的的长效激励机制，提高生物学实验课程改革的的持久力和执行力。通过定期的评价，使生物学实验课程体系各个方面不断完善，相互促进，形成良性循环，保证了生物学实验课程体系整体目标的顺利推进。

5 建设效果和成效

新的课程体系实施以来，取得了显著的教学效果。首先，重组构建的实验课程体系，不仅有利于调动学生的创新兴趣，而且更加有效地实现了实践创新能力的突破，学生的实践动手能力得到系统化的训练和提高，锻炼了学生科学思维的能力，提高了综合竞争力[16]。实践教学体系中纳入校企合作模式，使实验教学体系更加完善，使学生的社会适应能力逐年提高。有效拓宽学生创新能力的培养途径，3年来学生考研率达到60%左右，就业率达到95%以上。其次，通过引进国内外高水平的人才，进一步提高实验教师的水平和层次，结合校企合作，计划每年引进企业技术骨干3～5位，纳入实验教师队伍，使实验教师队伍结构更加合理，缩短了教学与生产实际的差距，拓展学生综合能力，对培养学生创新精神与实践能力具有不可替代的作用。最后，经过建设，使实验教学形成了良好的运行机制，实现了教学资源的全面共享，以及实验教学运行体制与管理的开放性和科学化。随着生物技术的不断发展，实验课程的教学内容和模式也应不断研究和探索，这就要求教师在不断总结经验的基础上大胆创新，才能使实验教学持续发展和提高。

6 结 语

经过近几年的实践，我们已探索出了一套适合农学生物学教学特点的人才模式，构建了一套课程体系、内容体系和教学方式先进的实验教学模式，扎实了学生的基本操作技能，培养了学生的创新意识，完善了实践教学的关系，把创造教育的理论与实际工作相结合，提出了创新教育与实践相结合的人才培养模式，随着教学手段的改进和教学方法的更新，以及学校对创新知识的重视，使学生通过实践学习获得一定范围的职业迁徙能力，解决了学生就业与教学之间的矛盾，对提高学生的创造、创新、创业能力发挥了重要作用。随着农业生物学课程改革的深化，我们也认识到课程改革是一项长期的系统工程，尤其生物学又是一门发展迅速、知识更新快的学科，今后需要不断加强教育观念更新，探索新颖的教学方法，使农业生物学实验课程体系不断完善，力争培养特色突出的创新人才。

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