依托国家理科基地 建设特色生物学实验教学中心：以北京林业大学生物学实验教学中心建设为例

马 超 孙爱东 郑彩霞 张柏林

（北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083）

一、北京林业大学生物学实验教学示范中心的概况

北京林业大学生物学实验教学中心成立于1997年，2005年成为“北京市高等学校实验教学示范中心”。目前，生物学实验教学示范中心（以下简称“示范中心”）挂靠北京林业大学生物科学与技术学院，实行校院两级管理。示范中心实行主任负责制，设主任1人，副主任2人；下设遗传学、育种学、动物学、植物学、微生物学、植物生理、细胞生物学等13个本科教学实验室，以及2 个大学生创新实验室。示范中心的建设依托于北京林业大学“国家理科生物学基础科学研究与教学人才培养基地”（以下简称“理科基地”）以及植物学、林木遗传育种和野生动植物保护与利用等国家重点学科，以“厚品德、尊个性、强基础、重实践”为指导思想［1-2］，以“有利于提高教学质量、有利于培养学生的综合素质和创新能力、有利于优化配置教育资源”为原则，以提高学生的实践能力和培养学生的创新思维为出发点，积极构建以能力培养为主线的分层次、多阶段的相对独立的生物学实验教学体系，旨在培养具有森林生物学特色的实践能力强的专业人才［3］。

二、北京林业大学生物学实验教学示范中心的建设举措

（一）加大资金投入，改善硬件条件

生物学实验教学示范中心建设期间，北京林业大学通过多种途径共为其落实资金1 919万元，其中从理科基地建设项目经费中拨款400万元，从理科基地人才培养支撑条件建设经费中拨款200 万元，从学校“211”修购专项资金中拨款235万元。目前，示范中心拥有仪器设备2 407 台（套），较2005年增加了1 149台（套）。2008 年，北京林业大学科研楼改造完成后，学校将原生物中心的500m2实验室全部划归示范中心；2013年，学研大厦竣工后，学校又将生物学院集中腾退出的约900m2实验室全部划归示范中心，使示范中心实现了空间的相对集中。示范中心充分利用这2次增加的实验空间，对本科生创新能力的培养和创新性实验教学的改革提供了大力支持，重点建设了本科创新实验室和显微互动实验室，鼓励有科研兴趣的本科生开展自主探索的创新性实验。

（二）加大人才引进力度，提高师资队伍水平

为了适应新的实验教学要求，北京林业大学生物学实验教学示范中心制定了具有前瞻性的人才队伍建设规划，以培养与引进相结合、专业与基础学科相结合、教学与科研相结合为指导方针，打造了一支综合素质较高的专兼职相结合的实验教学队伍。示范中心先后从清华大学、北京大学、中国科学院、中国农业大学以及美国宾州州立大学、德国波恩大学等国内外优秀的高等学府和科研院所引进了20余名兼职的实验教学人员。目前，示范中心的兼职实验教学队伍中有院士1 人、“千人计划”学者1 人、“长江学者”讲座教授2人、国家杰出青年基金获得者1人、百篇“优秀博士论文”获得者3人、“百千万人才工程国家级人选2人、教育部新世纪优秀人才8人、北京市科技新星3人、北京市“青年英才计划”项目获得者5人。

示范中心还建立了教师听课制度、教学研讨制度、实验技术人员培训制度、青年教师导师制度等一系列规范化的教学管理制度，有效地促进了实验教学队伍教学水平的提高。同时，示范中心通过各种途径加大了对专职实验技术人员的培训力度，充分利用国家选派出国访问学者的机会，鼓励专职实验技术人员出国进修深造；此外，还鼓励和支持专职实验技术人员攻读本校或外校的博士学位和进入博士后站。目前，示范中心已有3名专职实验技术人员获得了博士学位，另有3 名正在攻读博士学位，有70%的专职实验技术人员拥有硕士或博士学位，基本建立了拥有高学历和高职称的、年轻化和专业化的专职实验技术人员队伍。

（三）加大教学研究力度，开设具有森林生物学特色的实验课程

北京林业大学生物学实验教学示范中心高度重视实验教学改革，鼓励兼职与专职的实验教师积极承担实验教学改革项目。2005年以来，示范中心先后承担教学研究项目105项，其中国家级教学研究项目11项、北京市级教学研究项目7项、校级教学研究项目87项；发表教学改革论文82篇。

示范中心结合所挂靠的生物科学与技术学院的科研优势，以教学改革研究成果为支撑，依托植物学和野生动植物保护与利用2个重点学科，以及林木遗传育种国家工程实验室、林木和花卉遗传育种2个教育部重点实验室、树木花卉育种与生物工程国家林业局重点开放实验室、林业食品加工与安全北京市重点实验室等科研平台，开设了具有森林生物学特色的实验课程［4］，如林木遗传育种实验课程和植物抗逆综合实验课程等；以能力培养为核心，构建分层次的实验教学体系，把综合设计性实验和研究创新性实验的比例提高到87%；先后于2007年和2011年2次修订了实验教学大纲，进一步促进实验教学内容与科研、工程和社会应用的密切联系，同时更注重传统与现代的结合，将教师最新的学科专业科研成果和教学研究成果融入实验教学内容，如在分子生物学实验、植物生理实验中大量融入了木本植物抗逆性机制研究的最新成果，更新实验教学内容达50%以上。

示范中心建立了以学生为中心的实验教学模式，并采取以自主式、合作式、研究式为主的实验教学方法。例如，在动物学实验、遗传学实验、生物学综合实习中，鼓励学生进行大量探索性实验［5-6］。示范中心还瞄准国际前沿，引进了新型设备和实验技术，如分子生物学中最新的蛋白质和核酸分离纯化技术、电生理与免疫技术、现代显微观测技术等；同时，融合多种方式辅助实验教学的开展，如通过新建数字显微互动实验室以及建立示范中心信息系统，开展信息化实验教学和交互式实验教学，使学生可以更方便地共享网络教学资源。

此外，为了使实验课程的考核方式更为科学，示范中心建立了多元的实验课程考核系统，有效地统筹了对实验过程和实验结果的考核，从而激发了学生的学习兴趣和参与实验的积极性，提高了学生的实验技能［7-8］。示范中心还通过积极引导学生参与科技创新活动和大学生“挑战杯”等竞赛［7-8］、组建学生兴趣小组、鼓励学生申请创新能力培养基金以及协助和参与教师的科研工作等，进一步延伸课堂实验教学。

（四）构建“1（3）+2”生物学实验教学体系，坚持以科研促教学

北京林业大学生物学实验教学示范中心以提高学生实践能力和培养学生创新思维为出发点，积极构建了以能力培养为主线的具有分层次、多阶段、相对独立等特色的“1（3）+2”生物学实验教学体系。所谓“1”，是指第1课堂实验教学体系。所谓“3”，是指第1课堂实验教学体系按专业完全独立，但分为专业基础实验、专业课实验和综合实验3个阶段进行，学生只有修满前一阶段的学分才能进入下一阶段。所谓“2”，是指第2课堂实验教学体系。示范中心除了在第1课堂鼓励教师将自己科研课题研究中的新方法和新体系引入实验教学之外，还在在第2课堂充分激发学生的创造性，通过创建本科生物学创新实验室引导学生自主选题、自行设计实验路线并在导师指导下开展研究工作；或者引导本科生直接参与导师的科研课题，营造师生之间教学相长的学术研究氛围，加深学生对学科专业应用于实践的认识，从而使学生在实践中拓展学术视野、树立科学的理念和培养求知精神。

（五）加大信息化平台建设力度

北京林业大学生物学实验教学示范中心根据实验教学改革的需求，建立了实验教学和实验室管理网络信息平台，主要包括以下3个模块。

1.基础教学资源数据库

示范中心的网络中心建立了网络互动共享平台，为学生学习实验课程提供了良好的条件和软件支撑环境。对所有的实验课程大纲、实验讲义、电子教材、实验案例以及与实验课程相关的数字音频、视频、图形图像、音像制品、系统软件和应用教学软件等资料，学生都可以通过校园网络进行远程浏览和下载。

2.显微互动网络教学系统

示范中心新建了先进的显微互动网络教学系统，通过信息化平台对显微中心近百台显微镜进行信息化互动管理；同时，显微互动网络教学系统将多媒体网络教室、语音教室、显微互动教室3个网络有效地结合，实现了“三网合一”以及电子考场、网络影院、屏幕录制、防脱网和屏幕广播等功能。显微互动网络教学系统将教师与学生联系在一起，实现了师生之间真正意义上的双向互动，有效地提高了实验教学质量。

3.实验管理系统

示范中心对所有仪器设备、低质易耗品、药品等全部实行了网络化信息管理，师生可以通过生物科学与技术学院的实验室网络管理系统随时进行查询，各实验室也可以实时地进行资源调配、实现资源共享。示范中心的所有实验室都设有网络终端，可以通过实验室网络平台对实验室的开放情况、仪器设备的利用情况等实施远程监控；同时，实验室网络平台还可以实时公布实验室每天的预约情况、使用情况、设备运转情况等。这不仅为学生使用实验室提供了方便，同时也为示范中心的管理和设备维护工作提供了实时的信息，从而有效地提高了实验室的管理效率和使用效率。

（六）坚持“走出去、请进来”的开放办学思路，开阔本科生的学术视野

北京林业大学生物学实验教学示范中心派人先后赴北京大学、厦门大学、北京师范大学、南京农业大学等高校进行调研，在交流实验教学工作经验的基础上，向兄弟院校学习先进的实验教学理念和实验教学技术。同时，示范中心创办了生物科学高级论坛，到目前为止共举办了44期讲座，邀请复旦大学生命科学学院院长马红教授、北京大学元培学院院长许崇任教授、“千人计划”学者邬荣领教授等40多位知名学者到北京林业大学生物科学与技术学院做报告，极大地活跃了示范中心的学术氛围，也开阔了学生的学术视野。

三、北京林业大学生物学实验教学示范中心的建设成效

（一）教学效果优良，教学科研成果丰硕

北京林业大学生物学实验教学示范中心覆盖的专业面广，承担着生物科学与技术学院、林学院、园林学院、水保学院、环境学院、自然保护区学院等6个学院16个专业61门实验课程的教学任务，年平均服务本校本科生3 450人、研究生213人，占全校学生的27.9%，实验课开出率达100%。同时，示范中心承担了国家大学生创新性试验计划项目43项、北京市大学生科学研究与创业行动计划项目17项、本科生人才创新培养基金／国家理科基地生培养基金项目251项。

此外，示范中心承担了教学研究项目105项，其中国家级教学研究项目11项、北京市级教学研究项目7项、校级教学研究项目87项；新出版实验教材4种，新编实验讲义13 种，发表教学研究论文82篇。特别是“林木育种学”“树木学”获批为“国家级精品课程”，植物学教学团队获批为“国家级教学团队”，《林业拔尖创新性人才培养模式的研究与实践》获得国家级教学成果2等奖；同时，分别获得北京市级精品课程、北京市级教学团队、北京市教学名师奖各1项，获得校级各类教学奖20余项。

（二）本科生的创新能力和综合素质大幅提升

北京林业大学生物学实验教学示范中心通过实验教学的全面改革，使学生的创新能力和综合素质得到了明显提升。本科生依托于示范中心公开发表论文120篇，其中SCI论文26篇，以学生为第1作者发表的SCI 论文达11 篇，影响因子最高达7.329；在中文核心期刊发表论文81篇，以学生为第1作者发表的论文达44篇，参与论文发表的学生达162人次；同时，学生获得省部级以上奖项44项，获得专利2项。此外，2005年至今，已有60余名毕业生赴剑桥大学、宾夕法尼亚大学等国外一流高校继续深造；有322名毕业生进入高校、科研院所工作，其中有163名毕业生进入“985”“211”等知名高校工作。

（三）辐射示范效应显著

发挥引领和辐射作用是北京林业大学生物学实验教学示范中心建设的重要任务。目前，示范中心编写的实验教材已在8所高校推广使用。示范中心还不断加强国际交流合作，以促进国际型、未来型创新人才的培养工作。迄今为止，示范中心已举办学术交流活动80余场，参会人次达2 400人次；多次与美国、日本、芬兰等国进行国际学术交流，承办的国际交流会议已有1 369人次参加，搭建了学生国际化培养平台；接待校外人员参观学习800人次，其中接待境外人员参观学习420人次；为其他高校学生提供服务62人次，为政府主管部门提供培训60人次，为社会行业提供培训24人次，取得了很好的辐射示范效应。

四、进一步加强北京林业大学生物学实验教学示范中心建设的建议

在北京林业大学和生物科学与技术学院的大力支持下，北京林业大学生物学实验教学中心已建设成为教育理念先进、实验设施完善、实验装备精良、教学体系科学、实验教材系统、师资队伍结构合理、管理一流、特色鲜明的多元化开放式实验教学示范中心。在今后的进一步建设中，示范中心需继续坚持北京林业大学提出的“质量、结构、特色、效益”办学方针、“知山知水、树木树人”办学理念、“厚基础，宽口径，高素质，强能力”的人才培养目标，以“厚品德、尊个性、强基础、重实践”的本科生实验教学理念为主导，以教育部“国家理科生物学基础科学研究与教学人才培养基地”为依托，力争将示范中心建设成为林业特色鲜明、标志性成果显著、具有行业引领和示范作用的国家级生物学实验教学中心。

根据上述示范中心的发展定位，示范中心今后的建设目标是：在北京林业大学建设“国际知名、特色鲜明的高水平研究型大学”的战略目标指引下，按照“明确使命、强化特色、优化结构、提升质量”的建设方针，坚持内涵发展、创新发展、特色发展和开放发展，努力将示范中心建设成为与世界一流大学相适应的满足创新性人才素质、知识与能力协调发展培养需求的“国内一流、行业示范、运行高效”的国家级生物学实验教学示范中心。

示范中心要在坚持森林生物学特色教学体系的基础上，在学校层面，构建现代遗传与分子生物学教学平台和现代生物工程教学平台2个实验平台，以服务生物科学与技术学院及全校本科教学；在学院层面，进一步完善本科实验教学示范中心的建设与管理，围绕3个本科专业，构建以遗传和分子生物学为主轴并服务全校的本科实验教学示范中心；在教研室层面，进一步挖掘实验课内涵，拓展学生的知识领域及深度。

示范中心要立足于我国林业和生态环境建设的需求以及国家“理科生物学基础人才”培养的要求，始终坚持“理科基础教学”与“森林生物学教学”并重，既体现生物学理科基础的共性，又体现森林基础生物学的特色；要通过加强生物科学与技术学院实验教学条件建设、优化本科教学资源、提升实验教学中心实验室的功能和效率，促进学生动手能力的提高以及学院创新实力与水平的提升，使生物科学与技术学院成为森林生物学学术后备人才培养的基地和拔尖人才成长的摇篮，使示范中心与教育部“国家理科生物学基础科学研究与教学人才培养基地”相得益彰，成为北京林业大学“厚品德、尊个性、强基础、重实践”森林生物学特色人才培养的基地。

［1］陈晓阳.厚品德 尊个性 强基础 重实践［J］.中国林业教育，2005，23（6）：3-5.

［2］程堂仁，陈晓阳，张强英，等.国家理科生物学基地人才培养的示范和辐射作用研究［J］.中国林业教育，2005，23（6）：5-9.

［3］马超，蒋一婷，徐桂娟，等.深化人才培养模式改革 建设生物技术特色专业［J］.中国林业教育，2012，30（1）：28-32.

［4］沈一岚，赵海燕，郑彩霞.森林生物学特色专业创新型人才培养的探索［J］.中国林业教育，2012，30（6）：33-35.

［5］胡冬梅，张金凤，沈一岚.创新遗传学大实验提高大学生综合能力的研究［J］.中国林业教育，2008，26（6）：33-35.

［6］康向阳，胡冬梅.林木育种学开放式实验教学实践［J］.中国林业教育，2008，26（1）：68-70.

［7］任建武，张志翔，郑彩霞，等.试论理科生物学基地对大学生科研能力的培养［J］.中国林业教育，2012，30（1）：11-13.

［8］赵海燕，郑彩霞，周伯玲，等.北京林业大学国家理科基地学生创新能力培养探析［J］.中国林业教育，2011，29（4）：14-17.