陳藝丹， 王貴學(xué)， 侯文生， 周 麗， 祝連彩， 蔣雪梅

（重慶大學(xué)a.生物工程學(xué)院；b.現(xiàn)代生命科學(xué)實驗教學(xué)中心，重慶 400044）

0 引 言

實驗室是高校培養(yǎng)研究型人才，保障高校實驗教學(xué)、科學(xué)研究順利進行的重要場所。隨著全國“雙一流”建設(shè)啟動，高校教學(xué)改革和素質(zhì)教育進行全面推進，實驗教學(xué)和實驗室建設(shè)受到高度重視，在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著重要作用［1-2］。因此，做好實驗教學(xué)中心管理和建設(shè)，對提高實驗教學(xué)質(zhì)量，促進人才培養(yǎng)和學(xué)科發(fā)展具有非常重要意義［3］。

1 現(xiàn)代生命科學(xué)實驗教學(xué)中心

現(xiàn)代生命科學(xué)實驗教學(xué)中心始建于1998年生物工程學(xué)院的本科教學(xué)實驗室。經(jīng)過多年的發(fā)展與建設(shè)，在2009年建立了面向全校多專業(yè)的校級現(xiàn)代生命科學(xué)教學(xué)實驗中心，并于2010年批準為重慶市實驗教學(xué)示范中心?，F(xiàn)代生命科學(xué)實驗教學(xué)中心實驗室面積約1 408 m2，中心擁有實驗儀器設(shè)備970余臺（套），價值800多萬元?；凇敖】抵袊?030”的戰(zhàn)略需求以及大健康產(chǎn)業(yè)需要，依托院級的科研基地平臺，帶動和引領(lǐng)實驗教學(xué)中心的發(fā)展。目前實驗教學(xué)中心構(gòu)建了涉及生命科學(xué)、生物工程技術(shù)、生物制藥、生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)療電子信息、智能醫(yī)學(xué)工程等多學(xué)科交叉融合的實驗教學(xué)體系，搭建資源優(yōu)化、開放共享的專業(yè)類實驗教學(xué)平臺，同時也為學(xué)生自主實驗、學(xué)科創(chuàng)新競賽、科研訓(xùn)練項目等活動創(chuàng)造條件，逐步實現(xiàn)了實驗教學(xué)與科學(xué)研究相互滲透的教學(xué)模式，有利于復(fù)合型、創(chuàng)新型生物醫(yī)學(xué)工程／生物工程大類人才的培養(yǎng)。

2 發(fā)展理念和特色

實驗教學(xué)中心，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力為主線，建立“理工醫(yī)融合”的立體化實驗教學(xué)體系，實現(xiàn)了資源高度共享與開放，為學(xué)生實驗教學(xué)和科技創(chuàng)新活動提供良好平臺。

建立了“4平臺4層次”的本科生實驗教學(xué)體系，將理、工、醫(yī)學(xué)科間知識進行關(guān)聯(lián)，形成了研究型學(xué)院對本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新模式。4平臺是指專業(yè)基礎(chǔ)實驗平臺、專業(yè)實驗平臺、創(chuàng)新實驗平臺、學(xué)科前沿實驗平臺；4層次是指實驗教學(xué)分為基礎(chǔ)型、設(shè)計型、綜合型和研究創(chuàng)新型四種類型，逐層深入和提高。

3 中心建設(shè)探索與實踐

中心以培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣、創(chuàng)新能力強、綜合素質(zhì)高的復(fù)合型人才為目標，基于“4平臺4層次的立體化實驗教學(xué)體系”的發(fā)展理念，對實驗教學(xué)中心建設(shè)與管理進行了探索和改革。

3.1 強化師資隊伍建設(shè)

實驗教師素質(zhì)的高低，直接影響到實驗教學(xué)的成效。為配合學(xué)科建設(shè)和專業(yè)發(fā)展需要，不斷優(yōu)化實驗教學(xué)體系，合理配備實驗師資隊伍。目前，中心現(xiàn)有人員21人，設(shè)有中心實驗室主任1人，副主任2人；其中正高級職稱6人，副高級職稱5人，博士生導(dǎo)師6人，具有碩士學(xué)位以上人員占總?cè)藛T的90%，且承擔(dān)省部級以上科研項目的教師充實實驗教學(xué)隊伍，組成了一支結(jié)構(gòu)合理、分工明確、能力過硬的實驗技術(shù)隊伍。同時積極引進國內(nèi)外高水平人才，發(fā)揮學(xué)院“111高校創(chuàng)新引智計劃”師資優(yōu)勢帶動，推動中心實驗教學(xué)隊伍國際化建設(shè)，如分子生物學(xué)實驗課程由外籍教師聯(lián)合上課，聘請海外學(xué)術(shù)大師為學(xué)生分享相關(guān)實驗技術(shù)應(yīng)用的最新研究進展，拓寬學(xué)生的視野。

實驗教師應(yīng)具有一定的學(xué)術(shù)水平，專業(yè)實驗技能，豐富的實踐經(jīng)驗，以及教書育人的責(zé)任感。中心定期組織實驗中心人員接受不同層次的進修，派遣教師到國內(nèi)外著名高?；蚩蒲袡C構(gòu)進行教學(xué)培訓(xùn)和交流。舉行青年教師講課比賽、新進教師課堂觀摩學(xué)習(xí)、授課教師互相聽課評價與反饋意見、實驗室人員年終優(yōu)秀評比獎勵等活動，通過多種方式提高教師的專業(yè)技能和管理能力，使他們能夠吸收更多的新知識、新的教學(xué)方式，以適應(yīng)現(xiàn)代化實驗教學(xué)和管理［2］。鼓勵實驗教師積極申報校級、市級實驗教學(xué)改革項目和課程，不斷改進教學(xué)方法和教學(xué)模式；鼓勵教師設(shè)計、發(fā)明和改造實驗設(shè)備，加強理論知識和實踐技能結(jié)合轉(zhuǎn)化能力；鼓勵實驗教師參與科學(xué)研究，編撰有特色、實用性、創(chuàng)新性的實驗教材，及時更新實驗教學(xué)方案和內(nèi)容［1］。

中心還建立了由理論課教師牽頭、實驗教師、實驗保障教師以及研究生助教的實驗課程教師隊伍。實驗教師實行以固定與流動相結(jié)合、競爭上崗的用人機制。實驗保障人員和助教是教學(xué)工作中必不可少的一支隊伍，既保障實驗教學(xué)的正常運轉(zhuǎn)，同時協(xié)助實驗教師指導(dǎo)學(xué)生實驗以及負責(zé)實驗室的安全和日常管理等［4］。

3.2 優(yōu)化實驗課程體系

課程建設(shè)是保證教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要決定因素。為了進一步完善實驗教學(xué)課程體系改革，中心設(shè)立專門教研組，從課程實驗、科研實驗和實踐教學(xué)三個方面進行專題研討?；谛鹿た迫瞬排囵B(yǎng)理念下，通過課程調(diào)整和重組，目前實驗中心的實驗課程主要分為兩大課群：①面向生物工程、生物技術(shù)、生物制藥等專業(yè)開設(shè)的生物工程及技術(shù)實驗課群；②面向生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)（醫(yī)學(xué)電子）以及智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的實驗課群。

通過改革，中心去除了原有課程體系中的重復(fù)、陳舊的內(nèi)容，提出實施新課程體系的辦法和改進措施。選擇新的實驗課程、重新編寫教學(xué)大綱，加強理工醫(yī)學(xué)科知識相互融合，引入現(xiàn)代科學(xué)實驗新技術(shù)，使實驗內(nèi)容緊跟學(xué)科發(fā)展。采用簡單的基礎(chǔ)知識與復(fù)雜的高階知識交叉滲透，增加實驗教學(xué)中的自主設(shè)計項目，綜合提高和研究創(chuàng)新性實驗項目比例，減少基礎(chǔ)性、驗證性實驗項目的比例［1，4］，構(gòu)建了逐層深入和提高的多層次實驗教學(xué)體系；同時改進實驗教學(xué)手段，將微視頻教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)、云課堂等方式運用于實驗教學(xué)，從而提高學(xué)生自主性、合作性、探索性、創(chuàng)新型學(xué)習(xí)的能力。

在科研項目中挖掘?qū)I(yè)實驗項目，設(shè)置科研訓(xùn)練項目專項資金，用于支持創(chuàng)新性和應(yīng)用性較強的實驗課題，將教師承擔(dān)省部級以上科研項目的科研成果、工程實際問題引入實驗教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進行案例分析，將知識學(xué)習(xí)、興趣愛好、技能訓(xùn)練、創(chuàng)新能力等融合在一起，使學(xué)生得到更好鍛煉和進步，實驗教學(xué)效果得到了快速提升［4-5］。

3.3 規(guī)范實驗室運行與管理

實驗室是實驗教學(xué)、科學(xué)研究、以及科研實踐的主要場所，是提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要基地［6］。實驗室的運行管理模式對于提升實驗教學(xué)中心整體建設(shè)有著極其重要的作用。

（1）儀器設(shè)備共享使用。優(yōu)化實驗室資源配置，強調(diào)資源共享、合理利用。根據(jù)實驗室的具體功能配套相關(guān)的儀器設(shè)備，將需要使用同類實驗儀器設(shè)備的實驗課程設(shè)置在同一實驗室；合理安排課程時間，使儀器設(shè)備達到最大利用率，避免不同實驗課程重復(fù)購置儀器和試劑，緩解資金緊缺和資源浪費［1］。同時，用于本科教學(xué)的儀器應(yīng)向有科研需求的師生開放使用，提高資源利用率。大型精密儀器設(shè)備須指定有經(jīng)驗的教師和實驗技術(shù)人員管理，負責(zé)培訓(xùn)和指導(dǎo)使用。學(xué)生必須經(jīng)過培訓(xùn)技術(shù)考查通過后，方可獨立使用。

（2）安全與制度管理。對現(xiàn)有實驗室進行科學(xué)管理，每個實驗室配有實驗室安全責(zé)任人。每學(xué)期中心對安全負責(zé)人進行安全培訓(xùn)，明確安全責(zé)任，組織定期檢查實驗室安全衛(wèi)生、儀器設(shè)備使用情況，并記錄備案。根據(jù)中心實際情況，制定學(xué)生實驗室安全手冊、學(xué)生實驗守則、實驗教師崗位職責(zé)、實驗技術(shù)人員崗位職責(zé)、儀器設(shè)備管理使用、借用、損壞（遺失）、實驗室安全檢查、實驗室日常管理等各項實驗室規(guī)章制度，保障實驗中心高效有序運行［7］。對學(xué)生進入實驗室之前進行統(tǒng)一安全教育培訓(xùn)和安全演習(xí)，學(xué)習(xí)實驗室管理規(guī)章制度，并將實驗室安全事故案例分享告誡學(xué)生，加強學(xué)生安全意識，強化實驗室規(guī)范管理，在實驗過程中要求學(xué)生嚴格遵守實驗室管理規(guī)章制度和儀器設(shè)備操作規(guī)定，并與學(xué)生簽訂實驗室安全告知書［8］。

（3）實驗室開放科學(xué)管理。實驗教學(xué)中心整合理、工、醫(yī)學(xué)科的相關(guān)優(yōu)勢資源，將教學(xué)與科研緊密結(jié)合，構(gòu)建了專業(yè)基礎(chǔ)實驗平臺、專業(yè)實驗平臺、創(chuàng)新實驗平臺、學(xué)科前沿實驗平臺等多元化的開放性實驗平臺，在滿足實驗課程需求的同時，為學(xué)有余力的學(xué)生提供多樣化、個性化的科研訓(xùn)練。每年組織新生參觀實驗教學(xué)中心，安排專業(yè)老師對學(xué)生進行講解，使學(xué)生了解本學(xué)科實驗室建設(shè)情況、開設(shè)的相關(guān)實驗課程、配備的實驗儀器設(shè)備及其功能，讓學(xué)生對學(xué)科研究、儀器設(shè)備、實驗操作技能有初步印象，同時激發(fā)學(xué)生對本學(xué)科、本專業(yè)的認識和熱愛。實驗室開放能提高實驗資源利用率，鼓勵學(xué)生結(jié)合自己的興趣愛好，聯(lián)系學(xué)院相關(guān)專業(yè)老師確定研究課題，利用創(chuàng)新實驗平臺、學(xué)科前沿實驗平臺，盡早開展相關(guān)科研實驗。通過自己查閱文獻，設(shè)計方案，實驗技術(shù)路線，實驗數(shù)據(jù)處理分析等方面訓(xùn)練，提高科學(xué)研究分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)大學(xué)生實事求是的科學(xué)素養(yǎng)和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，進而提高自身的綜合素［9-10］。

（4）完善中心網(wǎng)站建設(shè)?，F(xiàn)代生命科學(xué)實驗教學(xué)中心建設(shè)專門網(wǎng)站，將中心儀器設(shè)備、課程大綱、教學(xué)視頻、教學(xué)成果、教改項目、教學(xué)動態(tài)等內(nèi)容以及學(xué)生創(chuàng)新實踐成果、競賽獲獎、科研訓(xùn)練項目、科研論文、專利、產(chǎn)品裝置進行及時報道和定期更新，加強實驗中心風(fēng)采展示和對外宣傳力度，發(fā)揮實驗教學(xué)示范中心的影響作用。

3.4 重視學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)

通常的實驗課程教學(xué)已經(jīng)不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造能力，不能滿足專業(yè)化創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求。提出課程實驗—課程設(shè)計—課外科研實踐—科研項目訓(xùn)練—畢業(yè)設(shè)計—專業(yè)實習(xí)—創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐等階梯式訓(xùn)練，覆蓋整個創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程，促進學(xué)生對知識運用及實踐能力的有效培養(yǎng)［4，11-12］。

（1）為學(xué)生配備一對一的學(xué)業(yè)學(xué)術(shù)導(dǎo)師。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的不同層次和興趣愛好，為學(xué)生合理安排開放性實驗內(nèi)容。讓學(xué)生從大一基礎(chǔ)課程結(jié)束后就進入實驗室，設(shè)立院級大學(xué)生科研訓(xùn)練項目培育計劃，盡早參與導(dǎo)師承擔(dān)的國家級或省部級的科研課題，學(xué)習(xí)實驗設(shè)備的操作使用以及一些專業(yè)性實驗技術(shù)；完成部分科研任務(wù)，使學(xué)生在課外科研實踐中了解和掌握最新的前沿科學(xué)知識，鍛煉他們的科研能力，為后續(xù)獨立申報參加國家大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目、市級大學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練項目，校級大學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練計劃打下夯實的基礎(chǔ)。

（2）設(shè)置本科生個性化發(fā)展學(xué)分。要求學(xué)生在完成課程實驗同時，積極參與全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽、全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程電子創(chuàng)新設(shè)計大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、中國“互聯(lián)網(wǎng)＋”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽、“創(chuàng)青春”全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、重慶大學(xué)“樹聲前鋒杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽、全國大學(xué)生英語競賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽等學(xué)科專業(yè)競賽和綜合類競賽活動獲取學(xué)分。進一步結(jié)合課外科研活動、第二課堂、畢業(yè)設(shè)計、專業(yè)實習(xí)，學(xué)術(shù)交流等環(huán)節(jié)，將實驗教學(xué)與科研訓(xùn)練緊密結(jié)合，形成相互交叉、互為補充的能力培養(yǎng)體系，讓學(xué)生在自主探索問題與解決問題的過程中培養(yǎng)和提高科研創(chuàng)新能力，實現(xiàn)由理論知識到實踐創(chuàng)新能力的發(fā)展和提升。

（3）培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力。依托生物流變學(xué)與技術(shù)教育部重點實驗室、國家生物產(chǎn)業(yè)基地公共實驗中心（重慶）、血管植入物開發(fā)國家地方聯(lián)合工程實驗室、重慶市醫(yī)療電子工程技術(shù)研究中心等院級基地平臺，與公司企業(yè)開展深層合作。校企共建實驗室，由企業(yè)設(shè)立資金，支持教學(xué)和科學(xué)研究，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的有效結(jié)合。系統(tǒng)整合與優(yōu)化實驗實訓(xùn)教學(xué)資源，實現(xiàn)課堂與實習(xí)訓(xùn)練地點一體化，構(gòu)建多元化實踐訓(xùn)練平臺和校外生產(chǎn)實習(xí)基地，拓展大學(xué)生社會實踐領(lǐng)域，促使學(xué)生走出學(xué)校接觸社會，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力［13］。

4 建設(shè)成效

自2010年來，實驗教學(xué)中心在課程體系、師資、實驗室運行管理建設(shè)、學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)等方面不斷進行深化改革和創(chuàng)新，建立了專業(yè)化、多層次、開放性的實驗教學(xué)管理體系，形成了課程、科研實驗和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐多元化的教學(xué)模式，大大提高了學(xué)生創(chuàng)新意識和人才培養(yǎng)質(zhì)量，中心建設(shè)取得了顯著成效。

依托實驗中心平臺，2016年“生物醫(yī)學(xué)工程”獲批重慶市“三特行動計劃”特色專業(yè)建設(shè)，2017年“生物工程專業(yè)”重慶大學(xué)本科教學(xué)團隊教改項目獲批建設(shè)，2019年“生物工程專業(yè)”獲批重慶市一流專業(yè)建設(shè)，2020年“生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)”入選國家級一流專業(yè)建設(shè)。注重對教師能力的培養(yǎng)，打造高水平的師資隊伍。中心1人當選為高校生物醫(yī)學(xué)工程類專業(yè)教指委委員，1人當選為教育部高等學(xué)校生物技術(shù)生物工程專業(yè)類教指委委員，1人當選為教育部高等學(xué)校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實驗教學(xué)聯(lián)盟理事；多名青年教師在微課教學(xué)、在線課堂、教學(xué)基本功比賽等各種活動中取得了優(yōu)異成績。通過開展各類教學(xué)研究與改革活動，實驗教育教學(xué)水平不斷提高。近5年來，中心教師先后主持參與各級教學(xué)改革項目20多項，申報線上線下混合式、三進課程、學(xué)科交叉課程等多類課程建設(shè)項目?！吧锓治雠c檢測”“基因工程原理與技術(shù)”“生物醫(yī)學(xué)傳感器原理”“單片機在醫(yī)學(xué)儀器中的應(yīng)用”“醫(yī)學(xué)信號與數(shù)據(jù)分析”等入選校級優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項目。相關(guān)教學(xué)改革成果獲得重慶市教學(xué)成果獎一等獎1項，校級成果獎4項。

培養(yǎng)的學(xué)生積極參加國家級、市級、校級的學(xué)科競賽、科研活動和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，取得優(yōu)異的成績，近5年來，獲得國家級獎勵26項，省級10項，校級18項。學(xué)生在校期間參加了各種類型的科研創(chuàng)新訓(xùn)練項目，如國家級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目、重慶市大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目、校級大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃（SRTP）等120項，其中國家級15項，結(jié)題獲優(yōu)秀2項，良好10項；市級12項、結(jié)題獲優(yōu)秀2項、良好4項，校級項目93項。并且有優(yōu)秀的論文和專利成果產(chǎn)出，本科生參與發(fā)表國內(nèi)外科研論文20篇，其中SCI論文10篇；申請發(fā)明專利18件，授權(quán)16件，其中1件為國際專利。開展多樣式的交流活動。連續(xù)多年選派優(yōu)秀學(xué)生赴美、英、日、韓、香港等地參加短期夏令營學(xué)術(shù)活動與實習(xí)實踐活動，2019年選派8名本科生參加香港理工大學(xué)短期訪學(xué)項目，有效開拓學(xué)生視野和智慧。鼓勵科研成果產(chǎn)出快且好的學(xué)生參加國內(nèi)外專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)會議，進行學(xué)術(shù)報告展示和交流，不斷提升思辯能力。每學(xué)期邀請2～3名國內(nèi)外優(yōu)秀名師和企業(yè)高管進行專題學(xué)術(shù)講座和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗分享，2020年深圳普門科技股份有限公司董事為學(xué)生進行講座交流，學(xué)生對本領(lǐng)域前沿方向和就業(yè)前景有了更充分的認識。

通過科研訓(xùn)練、學(xué)科競賽、學(xué)術(shù)交流等多種方式，增強了學(xué)生科研思維能力、專業(yè)知識融合和實踐創(chuàng)新能力提升，取得了良好的教學(xué)效果。學(xué)生具有較強的綜合型能力和素質(zhì)，全面提高了就業(yè)競爭力，畢業(yè)生深受華為有限技術(shù)公司、邁瑞生物醫(yī)療電子有限公司、強生醫(yī)療器械有限公司、深圳普門科技有限公司、四川瀘州老窖有限公司等企業(yè)的歡迎。

5 結(jié)語

實驗教學(xué)中心的建設(shè)是一項長期而復(fù)雜的工作，又是高校教育的一項基礎(chǔ)性工程［6，14］?，F(xiàn)代生命科學(xué)實驗教學(xué)中心抓住新時代對高校教育內(nèi)涵發(fā)展的契機，在實踐和探索過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，同時借鑒國內(nèi)外其他高校先進的理念和管理經(jīng)驗，進一步改進和完善，努力將中心建設(shè)成為管理水平高，實踐教學(xué)效果好，科研能力強的實驗教學(xué)示范中心，更好地促進“雙一流”大學(xué)的建設(shè)，為國家培養(yǎng)出更多具有職業(yè)素養(yǎng)高和就業(yè)競爭力強的生物醫(yī)學(xué)工程／生物工程領(lǐng)域的創(chuàng)新性綜合型人才［15-16］。