多維度綜合開放實驗教學考核體系

唐朝暉，劉木根

（華中科技大學 生命科學與技術學院，湖北 武漢 430074）

綜合開放實驗教學自20 世紀60 年代提出以來[1]，逐漸形成了時間上向本科低年級階段普及、內容上以實驗項目/課外課題研究為主的特點[2]。目前，各高校對綜合開放實驗的開設、管理及實驗平臺建設非常重視[3]，已經成為培養創新型拔尖人才的重要環節[4-5]。然而由于缺少對綜合開放實驗教學考核方式的深入思考及對評價體系的精心設計，該類教學的質量保障體系存在一些不足，多數學校沿用傳統的以實驗報告成績為主的單一考核形式。這些問題集中體現為：①考核主體單一，一般以教師為主導，學生少量參與或根本不參與考核；②考核目標、方法、形式單一，沒有充分體現此類教學的綜合性、多元性；③考核方式一刀切，基礎實驗與綜合實驗不分，非開放實驗與開放實驗不分；④考核要求及知識點較隨意，沒有統一的評價標準；⑤考核注重實驗結果，輕視實驗過程，不能反映學生的真實實驗水平。

這樣的考核方式大大限制了綜合開放實驗的教學效果，使實驗課程常常流于走形式，無法讓“打醬油”的學生行動起來，達不到預期的教學效果和能力培養目標，違背了開設此類實驗課程的初衷。“要把人才培養的質量和效果作為檢驗高校辦學水平的根本標準，做到標準先行、評價護航、文化為魂”[6]，教學環節中的標準設置及教學評價體系的建立，在保障人才培養質量中具有舉足輕重的作用[7]。

我校生命科學與技術學院實驗教學中心從2003年成立之初，就開始進行綜合開放實驗教學模式探索，積累了幾十個與之相適應的綜合實驗項目[8]，在多年的探索與實踐中，制定了開放實驗項目關鍵環節的評價標準，并結合中心已經建成的智能實驗室開放管理系統[9]，構建了線上線下相結合的多維度綜合開放實驗教學考核評價體系。該體系切實可行、針對性強、教學相融、管理效率高，在課程建設、人才培養等方面達到了預期的質量保障效果。

1 多維度綜合開放實驗教學考核體系的組成

多維度綜合開放實驗教學考核體系由考核主體、考核環節、考核標準、考核方法、考核評價5 個部分組成，主要適用于綜合開放性實驗課程教學及對大學生創新創業研究項目等課外活動的考核。在寬嚴兼濟、公平透明、及時反饋等基本考核原則下，對每個實驗項目各個考核環節的評價標準進行精心設計，并使該體系與實驗教學中心的智能管理系統相結合[9]，使線上線下相結合，提高了考核效率。圖1 是多維度綜合開放實驗考核體系的組成及其與實驗中心智能實驗室開放管理系統間的相互關系圖。

圖1 多維度綜合開放實驗考核體系的組成及其與智能實驗室開放管理系統間的關系

1.1 考核主體

考核主體是考核的實施者，除了實驗指導教師外，本體系的考核主體還增加了督導組教師及學生。這里，實驗課程的指導教師是考核體系各組成部分細節的設計者及所有考核環節的主要考核主體；學生作為另一個重要考核主體，既有自我考核也有互相考核，主要參與對某些具體考核環節的評價，如課題準備、綜合素養、結題答辯等；督導組教師則作為教學顧問，對整個課程體系設計的合理性及執行的規范性進行寬泛的評價及建議。

1.2 考核環節

結合綜合開放性實驗課程的特點，考核環節一般包含課題準備（含文獻閱讀、實驗設計、試劑配制等）、實驗進程、關鍵技術、結題答辯、實驗報告、綜合素養5 個部分。具體執行時可根據不同實驗項目/課題的要求進行增減。

1.3 考核標準

考核標準是對實踐經驗的總結，是在充分尊重學生“先在結構”的基礎上，考核主體與客體（學生）相互影響、相互作用的結果[10]，也是考核體系設計中十分重要的部分，涉及考核結果是否合理、公正、客觀，是否具有可操作性等。本體系根據具體的實驗項目及考核環節，將考核點細化，提出考核時需要考核主體關注的觀測點、要求及分值，從而形成該項目的考核標準。以“構建并表達某基因重組質粒并進行蛋白質功能的初步鑒定”實驗項目為例，其考核內容細則如表1 所示。

1.4 考核方法

考核方法主要分為定性考核和定量考核[11]，可根據考核內容和要求等進行選擇。一般而言，考核主體多、主觀性強的環節以定性考核為主，而預習報告、實驗報告、關鍵實驗技術等則可以通過具體分值體現考核結果，即進行定量考核。

1.5 考核評價

包括形成性評價與終結性評價[12]。形成性評價主要體現在實驗課程進行中對學生關鍵性實驗技術部分的考核環節，主要目的是使學生及時得到反饋，完善實驗設計、操作、數據等，更好地掌握實驗技術與原理；終結性評價則是課程結束后，由指導教師根據學生在各個考核環節的表現給予總結性文字評價及分數。

2 多維度綜合開放實驗教學考核體系的特點

2.1 考核主體多元化

在多維度綜合開放實驗教學考核體系中，考核主體除了實驗指導教師外，還增加了學生和督導教師。

實驗考核的目的是從多個方面幫助學生真正掌握實驗原理、實驗操作，從而鍛煉研究性思維及動手能力。學生作為考核主體之一參與到考核環節中來，充分體現了“以學生為中心”的教學理念。同時，讓學生從被動到主動，站在考核者的位置，換位思考實驗各環節的要求與細節，自評可以內省，互評可以有則改之、無則加勉，對于提高學生實驗的成功率及積極性有較大幫助。督導教師作為教學經驗豐富的旁觀者，可以觀察到指導教師和學生可能忽略的地方，對實驗的教與學是很好的補充。

表1 “構建并表達某基因重組質粒并進行蛋白質功能的初步鑒定”考核內容細則

2.2 考核形式多樣化

根據考核主體、內容及要求的不同，采用不同的考核形式。如對于關鍵實驗技術質粒DNA 提取、PCR技術、SDS-PAGE、蛋白質凝膠過濾層析等，采用現場實驗操作考試形式；對于整個實驗進程采用線上考核形式，學生將每天的實驗過程、結果、分析以一定格式撰寫成文，上傳至實驗中心開放式實驗管理系統，教師可隨時通過該系統對學生實驗情況進行考核，并及時給予學生相應的反饋，達到指導實驗的目的；對于出勤、值日等實驗素養方面，則以填寫表格的形式讓學生自評，教師起督促作用；對于預習、結題，則采用答辯與報告的形式，由學生自評、互評及教師評議三方面共同完成考核評價。此外，參加過完整課題研究訓練且在各類學科競賽獲獎的優秀學生，可以在通過預習答辯環節后免于考核。

總之，在考核形式上，通過線上線下結合、定量定性結合、寬松嚴謹結合等，既顧及開放實驗的各個環節，又能抓住重點對學生實驗進行有的放矢的指導。表2 為不同考核環節的主要考核形式及考核方法。

表2 不同考核環節的主要考核形式及考核方法

2.3 考核內容標準化

由于考核主體較多，考核形式多樣，制定標準化的考核內容（考核要點）關系到考核結果的合理、公正、客觀，關系到考核的效果和效率，也是考核體系構建過程中非常關鍵的部分。本體系的考核環節主要包括預習報告、實驗準備、實驗進程、關鍵技術、結題答辯、實驗報告和實驗素養等7 個部分，根據具體實驗項目及要求，可以設置各個考核環節的考核要點及分值，將考核內容標準化（見表1）。

2.4 考核要求層次化

考核要求是根據教學大綱要求，各實驗項目難點、重點，以及學生的實驗基礎而設立的，具有不同的層次。如同樣是關鍵實驗技術，PCR 實驗的考核要求較高。PCR 是學生從二年級起就開始學習的基礎實驗技術，在綜合性實驗中，學生不僅要掌握PCR 引物、反應體系、運行程序等設計技術，還要能通過實驗得到較好的實驗結果，并能正確分析實驗結果，提出合理有效的改進意見等。而對于WesternBlot 實驗的考核，則只要求能將實驗流程正確、規范地操作完成，會分析實驗結果即可，對是否能得到好的實驗結果不作要求。

層次化的考核要求一般會反映在各項考核環節的分值上，還會反映在評分的嚴格程度上。如在實驗素養環節中，如果學生實驗技術熟練，完成效率較高，用于實驗的實際時間較短，則對其出勤考核則相對寬松。

2.5 考核反饋常態化

由于綜合開放實驗一般需要較長時間，隨著實驗的進行，學生實驗進度會有較大差異，使得集中考核時間有限。同時，考慮到綜合開放實驗對學生實驗操作的要求較高，及時、有針對性的反饋更有利于學生掌握實驗技術，順利完成實驗項目，因此分階段、個性化、不限次數、常態化的考核更有利于實驗教學的開展。

在“構建并表達某基因重組質粒并進行蛋白質功能的初步鑒定”實驗項目中，實驗預習、結題答辯、實驗報告等環節的考核時間是基本一致的，可集中進行；實驗準備、實驗進程、關鍵實驗技術環節則需設立若干個考核時間點，將過程分成若干個階段進行考核，如實驗準備、質粒構建、蛋白質誘導表達、蛋白質提純、蛋白質性質/功能鑒定等。由于在這幾個環節學生一般是在網上上傳相關實驗信息的，因此可在網站上設置考核門檻，學生完成某項工作后，必須通過教師考核的門檻，才能進行下一步操作。

3 結語

考核是教學質量保障體系的重要組成部分，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020 年）》中提出，要“改進教育教學評價，根據培養目標和人才理念，建立科學、多樣的評價標準”[13]。本文根據生命科學綜合開放實驗教學的特點，從考核主體、形式、內容、環節、方法、評價等方面設計、構建了以內容規范、主體多元為核心的多維度綜合開放實驗教學考核體系。該體系減少了教師及學生在開放實驗考核及實驗過程中的隨意性，增強了科學性、嚴密性。同時，在實驗過程中分階段、個性化、及時反饋式的考核模式，提高了教學質量，提高了學生開展開放實驗項目及參加課外課題研究的積極性。該體系還結合實驗教學中心的開放管理系統，解決了開放實驗過程中因學生實驗進度及基礎不一致而帶來的問題，提高了教師的管理效率及教學效率，增強了學生的參與度。

近三年來，該考核體系在我校生命學院“生物科學大實驗”“發育生物學實驗”“遺傳學實驗”等課程中進行了實踐與應用，取得了很好的效果：①學生實驗設計靈活性增加，程式化減少；②允許多次重復考核使他們敢于嘗試新技術、新方法、新內容，而不再糾結實驗結果是否一定成功；③課程結束后，學生普遍增強了對自己實驗能力的信心，對課題研究從形式到內容有了更深的認識；④參與課外課題研究以及各類生物學競賽的積極性大大增強，多名學生在近幾年的iGEM、BioMod 等國際大賽中取得金獎/銀獎，在全國大學生生物學創新創業競賽、全國大學生生命科學競賽、湖北省大學生生物實驗技能競賽等賽事中獲得一、二、三等獎。

考核不是目的，“全面考核學生對知識的掌握和運用，以考輔教、以考促學，激勵學生主動學習、刻苦學習”[14]才是考核的主要目標。多維度綜合開放實驗教學考核體系將在實踐應用中不斷改進，以適應不斷提升的人才培養要求，促進實驗教學質量的不斷提高。