美國(guó)大學(xué)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教育改革的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)

范 蕾(北京理工大學(xué) 生命學(xué)院實(shí)驗(yàn)與教學(xué)中心，北京 100081)

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·國(guó)外實(shí)驗(yàn)室·

美國(guó)大學(xué)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教育改革的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)

范 蕾
(北京理工大學(xué) 生命學(xué)院實(shí)驗(yàn)與教學(xué)中心，北京 100081)

美國(guó)哈維穆德學(xué)院針對(duì)理工科學(xué)生開(kāi)設(shè)了生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式增加了學(xué)生對(duì)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的興趣，符合與國(guó)際接軌的現(xiàn)代高端人才的培養(yǎng)模式。同時(shí)，比較中美兩國(guó)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教育模式，對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)的生物實(shí)驗(yàn)教育中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出我國(guó)今后生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方案，從教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)資源管理和運(yùn)行機(jī)制等幾個(gè)方面著手，以便提高我國(guó)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。我國(guó)大學(xué)要根據(jù)其實(shí)際發(fā)展的特點(diǎn)，吸收、借鑒美國(guó)大學(xué)開(kāi)設(shè)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教育的有益的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、探究適應(yīng)我國(guó)大學(xué)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的道路，為培養(yǎng)我國(guó)創(chuàng)新性、復(fù)合型多學(xué)科高端人才而不懈努力。

生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)； 教學(xué)改革； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

0 引 言

科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)使美國(guó)大學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式也隨之相應(yīng)地發(fā)生重大改變。美國(guó)大學(xué)充分發(fā)揮其大學(xué)專業(yè)涉及面廣、多學(xué)科教師資源充沛、跨學(xué)科研究機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化完善、學(xué)術(shù)群體層次多，這些有利條件為美國(guó)大學(xué)開(kāi)設(shè)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)提供了良好發(fā)展環(huán)境[1]。

跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)具有學(xué)科間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)，跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可讓學(xué)生感受到探索性學(xué)習(xí)的方式，并激發(fā)學(xué)生探究其它新學(xué)科領(lǐng)域的求知欲，這種淡化學(xué)科間界限、學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)是一種把理論聯(lián)系實(shí)踐的最有效的教學(xué)方式，開(kāi)闊學(xué)生的專業(yè)視野。

大學(xué)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)要與國(guó)家、社會(huì)的發(fā)展相契合，教師可以跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，強(qiáng)化學(xué)科內(nèi)涵、延伸學(xué)科外延、開(kāi)拓跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究領(lǐng)域、健全和改進(jìn)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法、培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維、培養(yǎng)創(chuàng)新型精英人才[2]。

1 生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教育改革的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)

哈維穆德學(xué)院(Harvey Mudd College，HMC)是美國(guó)一所具有科學(xué)、工程、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的私立精英大學(xué)，美國(guó)《新聞與世界報(bào)道2008》把HMC列為“美國(guó)最好的大學(xué)之一”[3]。HMC是被譽(yù)有“小常春藤”之稱的優(yōu)秀文理學(xué)院，其優(yōu)秀學(xué)術(shù)排行位列美國(guó)大學(xué)中的第十四位，是美國(guó)大學(xué)里考取博士學(xué)位的學(xué)生比例最高的一所學(xué)校。HMC的課程內(nèi)容難度非常大，考試評(píng)分相當(dāng)嚴(yán)格，學(xué)生需要對(duì)學(xué)業(yè)投入很大的努力才能完成[4]。

HMC建立跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的目的是把多學(xué)科技術(shù)的核心統(tǒng)一、整合教育資源、把不同學(xué)科的教育經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用在跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)中。

1.1 合理整合各學(xué)科實(shí)驗(yàn)

跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)普遍存在于美國(guó)大學(xué)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中。HMC的教師和科研主任非常堅(jiān)定地支持跨學(xué)科生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，大學(xué)從1999年開(kāi)設(shè)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)。HMC把從事物理、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)的教學(xué)和科研人員集中起來(lái)，讓各個(gè)學(xué)科的教師精選出具有學(xué)科代表性、有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義和將來(lái)研究前景的學(xué)科實(shí)驗(yàn)。教師將這幾種學(xué)科的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合起來(lái)，然后設(shè)計(jì)新的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)[5]。表1列出六個(gè)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)至少涉及到兩個(gè)學(xué)科的內(nèi)容。

每個(gè)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)至少是整合兩個(gè)學(xué)科的概念和技能。任何有關(guān)在實(shí)驗(yàn)課中所講述到的、可以銜接相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容，都可以在HMC教師編寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和練習(xí)手冊(cè)中查到。HMC所設(shè)計(jì)的生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)是在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行反復(fù)論證，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的可行性、跨學(xué)科性的特點(diǎn)[6]。

1.2 具有學(xué)科兼容性、創(chuàng)新性和學(xué)科延展性

專家組教師認(rèn)為跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)研討會(huì)必須作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。主持實(shí)驗(yàn)的專家組教師要 不斷尋找好的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并拓展實(shí)驗(yàn)學(xué)科間的兼容性，最后達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)使開(kāi)發(fā)新實(shí)驗(yàn)的教師愿意不斷地為之努力。

HMC組織跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的專家組教師一致認(rèn)同跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)不斷保持可持續(xù)性，參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教師應(yīng)來(lái)自更多專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域[7]。因此，2000年HMC組織參與實(shí)驗(yàn)研討會(huì)的教師又?jǐn)U展到研究航天學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的教師和工程師。

為了使生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)必須具有良好學(xué)科延展性和創(chuàng)新性，主持實(shí)驗(yàn)工作的專家組教師給參與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師解答關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的疑惑，使實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)師熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和獲得研發(fā)新實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)[8]。

1.3 合理規(guī)劃和整合各學(xué)科的教學(xué)、科研資源

HMC實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教師經(jīng)反復(fù)討論和驗(yàn)證，把大學(xué)中的教學(xué)和科研資源再次重組，決定學(xué)生使用小型的和相關(guān)院系現(xiàn)有的設(shè)備，控制生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)成本。

1.4 跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生所學(xué)習(xí)專業(yè)程度要求

在HMC學(xué)習(xí)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的學(xué)生必須在大學(xué)一二年級(jí)學(xué)習(xí)完普通生物學(xué)、普通化學(xué)、普通物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)、高等數(shù)學(xué)課等理論課程。大學(xué)三年級(jí)學(xué)生才有資格申請(qǐng)做生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)。學(xué)生用跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)替代大學(xué)里要求必修的普通生物學(xué)、普通化學(xué)、普通物理實(shí)驗(yàn)課。

1.5 合理安排生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)時(shí)間

HMC認(rèn)為跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)間應(yīng)安排在一個(gè)學(xué)年時(shí)間長(zhǎng)度的時(shí)間里，學(xué)生才能更有時(shí)間逐步、深入地了解各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系[9]。

HMC開(kāi)設(shè)的每個(gè)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)時(shí)間持續(xù)3周，共有18個(gè)學(xué)生參加(9對(duì)實(shí)驗(yàn)組)。這些學(xué)生全身心地投入精力做實(shí)驗(yàn)[10]。實(shí)驗(yàn)課程每次持續(xù)4 h。學(xué)生在前兩周做實(shí)驗(yàn)，全同班學(xué)生在第三周一起參加關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析和討論。教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)Kaleidagraph和MathCad軟件，以用于處理、分析數(shù)據(jù)、繪圖。教師要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)期間必須做完整的實(shí)驗(yàn)記錄，每個(gè)學(xué)生要在每個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告且做個(gè)簡(jiǎn)短的書(shū)面報(bào)告。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要求全體學(xué)生把實(shí)驗(yàn)報(bào)告、分析記錄都要綁定在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的電腦里，為了方便以后的學(xué)生把原始數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后，會(huì)得到數(shù)據(jù)分析曲線和表格。將來(lái)教師會(huì)參考這些數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題并對(duì)今后實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。教師根據(jù)電腦中所存的數(shù)據(jù)給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)打分。每個(gè)實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生做完各自的實(shí)驗(yàn)后，就輪換著做其他組的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。生物學(xué)跨學(xué)科專家組教師會(huì)長(zhǎng)期跟蹤、調(diào)查、評(píng)估跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容對(duì)學(xué)生發(fā)展的影響。

1.6 實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的編寫(xiě)及教師與學(xué)生互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)

HMC的教師所編寫(xiě)的生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和練習(xí)手冊(cè)中介紹了大量的實(shí)驗(yàn)材料。學(xué)生在每次做實(shí)驗(yàn)前必須完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中的練習(xí)作業(yè)。HMC建立的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站是一個(gè)非常重要的教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)，學(xué)生在平臺(tái)上可下載實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)作業(yè)并以電子郵件的方式提交作業(yè)答案給指定的輔導(dǎo)教師。教師留實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)作業(yè)的目的是為了讓學(xué)生了解不同專業(yè)學(xué)科的背景知識(shí)，讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以做到心中有數(shù)、掌握實(shí)驗(yàn)理論要點(diǎn)、用理論聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題和學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中以電子郵件的形式向教師提問(wèn)題，這樣教師可以隨時(shí)動(dòng)態(tài)地解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)而推動(dòng)實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

2 HMC設(shè)計(jì)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)意義和特點(diǎn)

HMC設(shè)計(jì)的生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)有非常重要的意義和特點(diǎn)。

2.1 HMC設(shè)計(jì)生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的兩層意義

(1) 生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是隨著科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步而不斷變化的，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容會(huì)以某個(gè)學(xué)科為主的形式展開(kāi)。學(xué)生研究跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的核心會(huì)以圍繞某個(gè)學(xué)科的研究課題而展開(kāi)，也可以圍繞多學(xué)科的研究中所涉及的通用設(shè)備或數(shù)據(jù)庫(kù)，都是“無(wú)邊界的開(kāi)放式課題”且有的放矢，不會(huì)以固定化的某一種模式永遠(yuǎn)優(yōu)于其他模式的方式進(jìn)行。

(2) HMC設(shè)計(jì)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的專家組教師會(huì)整合多個(gè)學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，讓學(xué)生從多個(gè)專業(yè)維度分析問(wèn)題、得出研究問(wèn)題的結(jié)論。

2.2 HMC生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

(1) HMC所開(kāi)設(shè)的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有原創(chuàng)性，是由實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所涉及各個(gè)學(xué)科的教師一起研發(fā)而成。其中表1中實(shí)驗(yàn)1、2、4、6里的所有內(nèi)容完全是根據(jù)HMC教授提供其科研成果制定的研究方案。這種跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式是一個(gè)把科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的成功案例。

表1 生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)

(2) 生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)打破學(xué)生對(duì)一些實(shí)驗(yàn)技術(shù)、技能會(huì)受到學(xué)科界限限制的固有思維模式，讓學(xué)生看到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和理論是可以轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用而且科技與基礎(chǔ)科學(xué)和工程間的關(guān)系是紐帶式而非離散式。教師開(kāi)設(shè)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)初衷是讓學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸學(xué)生所學(xué)專業(yè)以外、其他多個(gè)學(xué)科的科學(xué)技術(shù)，讓學(xué)生把科學(xué)與工程教育之間看作一個(gè)連續(xù)、統(tǒng)一體而不是割裂性的事物關(guān)系[11]。

(3) 生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師認(rèn)真準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師會(huì)在每年的春季學(xué)期做實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和預(yù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的設(shè)置和規(guī)劃的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教師要有效地利用夏季學(xué)期這個(gè)時(shí)間段。在第一次教師見(jiàn)面的例會(huì)中，教師會(huì)從各個(gè)學(xué)科(生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等)中選取一些基礎(chǔ)性的、最具代表性的實(shí)驗(yàn)做演示性實(shí)驗(yàn)給參加設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教師觀摩，目的是為了讓跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)拓展性強(qiáng)、具有學(xué)科間可融合性和具有研發(fā)新實(shí)驗(yàn)的可能性[12]。在此實(shí)驗(yàn)演示期間，教師會(huì)進(jìn)一步討論實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因?yàn)槊總€(gè)實(shí)驗(yàn)有專業(yè)學(xué)科所強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)，所以每個(gè)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)中至少有兩名不同學(xué)科專業(yè)背景的教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)專業(yè)實(shí)驗(yàn)。

3 啟 示

從上述內(nèi)容可以看到，美國(guó)大學(xué)開(kāi)設(shè)跨學(xué)科生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有很多有益的經(jīng)驗(yàn)值得我國(guó)大學(xué)學(xué)習(xí)和借鑒。

3.1 改變生物科學(xué)研究與本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)相脫節(jié)現(xiàn)實(shí)

我國(guó)現(xiàn)在部分大學(xué)本科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容還沒(méi)有完全與科技接軌[13]。世界的科技在以與時(shí)俱進(jìn)的速度快速發(fā)展，但是我國(guó)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式還相對(duì)保守。有以下原因?qū)е卤究粕膶?shí)驗(yàn)與教師的科學(xué)研究沒(méi)有很好的結(jié)合：

(1) 本科教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備間沒(méi)有建立有效的共享管理和使用機(jī)制[14]。

(2) 我國(guó)大學(xué)建立對(duì)本科教學(xué)、國(guó)家未來(lái)科研發(fā)展新方向有推動(dòng)作用的各類跨學(xué)科研究機(jī)構(gòu)還不多[15]。

(3) 我國(guó)的部分大學(xué)還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到建立跨學(xué)科研究機(jī)構(gòu)將對(duì)一個(gè)國(guó)家發(fā)展重要戰(zhàn)略有重大影響[16]。

我國(guó)設(shè)有生物專業(yè)的大學(xué)應(yīng)根據(jù)自身發(fā)展條件逐步建立與其大學(xué)特色專業(yè)相關(guān)的跨學(xué)科研究機(jī)構(gòu)，特別是與國(guó)防、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、新材料、新能源等相關(guān)的學(xué)科。因?yàn)檫@些跨學(xué)科研究機(jī)構(gòu)所研究的內(nèi)容會(huì)涉及到國(guó)計(jì)民生、關(guān)乎國(guó)家未來(lái)發(fā)展，具有戰(zhàn)略意義。

現(xiàn)代社會(huì)中的任何關(guān)乎國(guó)家科技發(fā)展進(jìn)步的問(wèn)題都具有高度的綜合性、多學(xué)科交叉性的特點(diǎn)，因此不能依賴以單一學(xué)科研究的模式去解決問(wèn)題，大學(xué)必須組織跨學(xué)科的合作研究才能解決復(fù)雜問(wèn)題。我國(guó)大學(xué)作為高級(jí)人才培養(yǎng)的殿堂有義務(wù)為國(guó)家培養(yǎng)與國(guó)際發(fā)展接軌的高端人才而更重要的是大學(xué)教育應(yīng)與國(guó)家的科技發(fā)展、應(yīng)用緊密相連[17]。

3.2 創(chuàng)新、豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

我國(guó)現(xiàn)階段大學(xué)中的部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及的學(xué)科比較單一，驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)較多，無(wú)法拓展學(xué)生的思路。生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)正可以彌補(bǔ)我國(guó)大學(xué)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式單一性的特點(diǎn)。生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)可以豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，跟隨當(dāng)前的科研動(dòng)向，改變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的教學(xué)弊端[18]。

3.3 深化大學(xué)內(nèi)部實(shí)驗(yàn)資源管理與運(yùn)行機(jī)制的改革

我國(guó)大學(xué)現(xiàn)階段還沒(méi)有建立有效的制度保障，以保證大學(xué)本科生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的可持續(xù)性。例如，大學(xué)要建立、建全、完善有關(guān)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)中涉及的教師管理制度、科研和教學(xué)資源整合規(guī)劃管理制度、學(xué)科交叉和共建制度[19]。

生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展必定要克服以單位組織為依托的科研和教學(xué)的管理模式。大學(xué)需要建立跨學(xué)科生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的專家組。通過(guò)專家組與大學(xué)里各個(gè)研究機(jī)構(gòu)、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)中心等溝通，合理整合教學(xué)與科研資源、科學(xué)地安排跨學(xué)科生物實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，避免生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)影響其他專業(yè)正常的教學(xué)、科研，形成靈活的生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教育研究體系[20]。

3.4 集中優(yōu)勢(shì)資源迅速提升生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教育

首先，我國(guó)大學(xué)應(yīng)改變生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的資金來(lái)源方式。我國(guó)現(xiàn)階段的大學(xué)本科生物學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)來(lái)源都是來(lái)自國(guó)家的資金支持。每年大學(xué)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)費(fèi)會(huì)限制開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備、材料、周期、參加人數(shù)等。生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)必然涉及更多的實(shí)驗(yàn)資源，因此我國(guó)必須根據(jù)自身發(fā)展的現(xiàn)實(shí)條件，本著依靠大學(xué)人才優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，可通過(guò)與企業(yè)、公司展開(kāi)科技合作的方式集資，籌措生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教育的資金及整合大學(xué)校內(nèi)的教育與科研資源，以保證生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)具有可持續(xù)性、實(shí)用性和前沿性[21]。

另外，大學(xué)應(yīng)當(dāng)靈活規(guī)劃校內(nèi)資源[22]。因?yàn)樯飳W(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)不同傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，參與跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的專家、教師會(huì)根據(jù)科技、學(xué)科的發(fā)展而調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，因此實(shí)驗(yàn)里所涉及的資金、教師會(huì)隨之不斷更新，不會(huì)造成教學(xué)資源歸屬于大學(xué)里某個(gè)固定的部門(mén)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方向改變后，實(shí)驗(yàn)資源會(huì)重新回歸大學(xué)的主管部門(mén)，這樣可以彌補(bǔ)我國(guó)大學(xué)現(xiàn)階段教育資源不足的缺點(diǎn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

美國(guó)大學(xué)開(kāi)設(shè)的生物學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)是具有挑戰(zhàn)性的課程，跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)打破阻斷各學(xué)科間相互聯(lián)系的障礙。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，以創(chuàng)新的形式把多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中的知識(shí)點(diǎn)串連起來(lái)，訓(xùn)練學(xué)生融會(huì)貫通地運(yùn)用知識(shí)的能力[23]。整個(gè)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)非常完善，結(jié)合多學(xué)科的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、為學(xué)生提供新的學(xué)科視角、拓寬學(xué)生的知識(shí)面，為今后從事科研或未來(lái)進(jìn)入職場(chǎng)和應(yīng)對(duì)復(fù)雜的工作環(huán)境搭建良好的平臺(tái)。

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The Innovative Experiences of Educational Reform in Biological Interdisciplinary Experiments in Universities of the United States

FANLei
(Life Science and Technology, Beijing Institute of technology, Beijing 100081, China)

In American universitie, research and education of interdisciplinary experiments in biology have very well established experience. The American Harvey Mudd College offers science and engineering students interdisciplinary experiments in biology. The teaching mode that is based on the interdisciplinary experiments in biology increases students’ interest in interdisciplinary experimental, is compliant with standards of modern high-end talents training mode. At the same time, the comparison of the teaching model of Chinese and American interdisciplinary experiments in biology, the existing difference of China’s traditional teaching is analyzed, the reform plan was proposed. The Chinese Universities should embark on the aspects of teaching method, experiment content, experiment resource management and operation mechanism, and so on in order that the interdisciplinary experiments in biology in China would be improved. The Chinese universities should base on their actual development situations to absorb and drew lessons from American universities, explore the road of interdisciplinary experimental teaching model in biology, and develop innovative, multidisciplinary high-end talents in China.

interdisciplinary experiments in biology; teaching reform; experimental teaching

2014-03-31

范 蕾(1975-)，女，北京人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事大學(xué)生物教學(xué)與研究。Tel.:010-68914504；E-mail: faletzb@sina.com

Q-331;G 642.423

A

1006-7167(2015)02-0209-05