20门专业实验课程，60余个平行班级，250余项生物学实验教学项目，2500余名学生，逾80000人学时数，这是万博体育客户端app下载大学生物科学国家级实验教学示范中心（下简称“教学中心”）每年所承担的教学任务。
有条不紊地完成如此庞大的教学任务，靠的是几代人的积淀与不息的改革创新。
1997年教学中心成立以来，团队深耕本科生实验教学，向实验教学改革深水区探去。2006年教学中心被评为首批“国家级实验教学示范中心”，先后荣获教育部优秀生物学基础科研与教学人才培养基地、全国五一巾帼标兵岗、国家级实验教学示范中心阶段性总结（2018-2022）典型案例等荣誉。2023年9月，教学中心团队获评“钟扬式”好团队。
“把实验课堂还给学生”
20名学生，3名指导老师，是“基因工程实验”课程每个平行班级一直保持的师生配比。执教这门课的吴燕华会预先在黑板上绘制好这一阶段的“知识地图”，课堂前半小时带学生快速温故。2020级生物科学系本科生何远隆印象很深：“吴老师总是清楚学生容易卡在哪里，课一开始她会就着板书再叮嘱一遍，然后交由我们放手去做。在这里不用卷实验报告，老师更关注你在实验中记录下的每一步观察和思考。”
吴燕华在“基因工程实验”课上讲授实验注意点
其实，吴燕华和同事在这套教学模式中还留了不少心思。“板书我会保留好几周，为的是提醒学生注意几个实验间内在的逻辑，而不是每周来教室照猫画虎。”实验开始后，吴燕华更像是一个指挥，大把的时间留给学生上手“演奏”，而她穿梭其间不时提问引导，趁实验间隙再召集大家跨班互评。三个多小时的实验课下来，何远隆和同伴们几乎一刻不停。
“以学生为中心，我觉得首先是要把课堂时间还给学生，实验课尤其是这样。”吴燕华说。
以学生为中心深耕本科生实验教学，正是教学中心致力发展的方向。由生命科学学院副院长孙璘担任团队带头人，教学中心由10名专职教师、12名专职实验技术人员组成，还吸引了学院不同专业的优秀学术带头人积极参与实验教学改革与课程建设。孙璘回忆，中心的创建其实源自平常的教学观察：“当时乔守怡老师发现散落的实验课不利于管理，建立中心一方面能优化器材统一管理，更重要的是能将实验与理论教学统筹规划，推动本科生教学一体化。”
自选实验的设立，即为教学中心探索“一体化”的一项教学改革成果。经过一个学期的经典实验复刻，学生需要在期末独立设计一次实验，运用课堂所学、翻阅文献资料、规划实验材料与步骤，最终验证一条已有的理论原理。“这虽然到不了科创的要求，但学生需要在理论和实验间循环往复才能解决问题，这才是自然科学探究真实的样子。”孙璘说。
为实现“难度分级化、内容全面化”，团队还在各实验课推行混合式教学模式。在“基因工程实验”课前，吴燕华会让学生在线预习理论知识与实验流程，上了实验台便了然于胸，而“吃不饱”的同学课后还可自行浏览拓展教程视频，尽量把课堂时间留给学生动手。
“基因工程实验”课上学生动手完成实验
不过即便如此“争分夺秒”，实验课堂上的实操时间仍有些仓促，师生为此还要另抢时间。早上八点“微生物学实验”课上使用的菌落需提前三小时转接，团队教师不到五点就会赶来准备。不论是课后隔天还是周末，都有学生进入实验室及时查看结果，教师也会在旁陪同指导。
经过团队成员共同建设，中心已建成3门国家级一流课程，3门上海市精品课程、4门上海市重点课程和5门万博体育客户端app下载大学精品课程，搭建起一套以通识教育为基础、专业教育为核心、研究和创新能力培养为目标的实验课程体系，为各学段学生提供丰富选择。
教而不包，学以致用
每当学期伊始，“遗传学实验”执教老师皮妍的办公桌上便更新了份实验安排表，这是她的习惯——开学初细致安排好所有实验材料与劳动分工，若有变动随手记录。桌边放着的是去年9月新出炉的《遗传学实验》第四版教材，这是她第二次参与这部教材的翻新。
2008年，皮妍从遗传学研究所博士毕业后进入教学中心，在乔守怡老师的指导下参与“遗传学实验”课程教学。刚开始上课时，皮妍很小心谨慎。乔守怡怕影响她发挥，便趁她上课时偷偷进课堂，穿着实验服混在学生堆里一起听课，事后再告诉她可以改进的地方。“乔老师总是静静地听，然后鼓励我‘这样做会更好些’。”
但到课程设计上，乔守怡一向严格把关，皮妍备好的教案他总会细细修改。2015年，皮妍为参加全国高校微课教学比赛录制讲课视频，乔守怡特地喊她来办公室，对着视频一点点提建议。“我印象最深的，还是乔老师常念叨的那句‘（我）有一怕，怕误人子弟’。”
乔守怡与皮妍讨论实验课程设计
严谨而不死板，教学生学以致用，乔守怡的这一宗旨吴燕华深有体会：“有次我和乔老师出差，我们在机场听到关于SARS病毒变异的报道，他立马就问我‘能不能放到课上讨论下’，北区路上的紫薇花、市集上淘到的海螺都能成为他眼中的课堂示例。他以身示范，就是要告诉学生‘知识学了是要用的’。”
2011年起，经几代传承的“遗传学实验”正式交到皮妍的手中，她进一步尝试如何让学生在综合运用知识的同时更具参与感、挑战性。于是，她将以往DNA提取、PCR扩增等零散的小实验组合成贯穿大半学期的“线粒体DNA进化分析”这一大实验，上一次的实验结果即作为下一次的实验材料，而初次的实验材料就是学生自己的口腔细胞。
一系列实验环环相扣，中途失败了该怎么办？皮妍表示：“我们会为实验失败预备补救措施，但越往后重做难度越大，越需要学生自主思考、勇于挑战。一旦成功，就能给自己的线粒体DNA测序并做进化分析，他们会更感兴趣。”
皮妍指导学生完成遗传学实验
2015年参与完成第三版教材的修订后，皮妍仍持续关注业内新动向，遇到合适的便引入课堂。从基因编辑技术CRISPR到微流控荧光芯片技术，从诺奖成果到前沿专利，皮妍的任务是把千变万化的技术引进课堂，领着学生掌握背后不变的基本原理，而新技术的无限可能则由学生自由探索。
包括《遗传学实验》在内，目前中心已出版20余本实验教材，获国家级、上海市教学成果奖10余项，为全国百余所院校所使用。北大生命科学学院前院长丁明孝先生考察教学中心时曾评价：“实验教学中心几代人不断传承，肯下功夫，上下求索，成绩斐然，是国内兄弟院校当之无愧的榜样！”
“教而不包”，正是在吴燕华看来几代万博体育客户端app下载遗传人传承下来的传道授业之方。“我们不能想着把内容全灌给学生，重要的是怎么把他引进门，这也是乔老师、刘（祖洞）先生、谈（家桢）先生教给我们这些青年老师的。”
从课堂到科研的一跃
两年前的一节实验课上，皮妍正在讲授遗传学的经典实验——果蝇遗传性状识别，学生需通过显微镜肉眼分辨上百只果蝇性状，繁琐而又误差较高。2019级生命科学专业本科生安钧浩在实操时无意与皮妍聊起他颇感兴趣的人工智能，一个点子一闪而过：“既然现在已经有了人脸识别，果蝇性状是否也能靠人工智能自动识别？”
“我觉得有意思，他也很激动，当堂就召集几个同学加入这款名为ClassiFFly的软件开发。”皮妍所说的这款软件，即为安钧浩和同伴历时一个学期设计的果蝇遗传性状自动识别系统，目前已应用于实验课堂教学。只需拍一张照，性状识别结果悉数呈现，他还通过深度学习训练将识别准确率提升至98%。2023年，安钧浩在老师指导下将这一探索过程撰写成文，以第一作者身份发表在《遗传》杂志。
课堂上的灵光一闪，发展成一次科研的探索，这样的故事发生过不止一次。十年前，在吴燕华的课堂上，两位本科生同在思考着一个问题：“如何让遗传漂变的影响因素这一难以理解的知识点更易懂？”为此他们设计了一款软件，以ABO血型为例通过动画把这一问题讲得清晰明了。吴燕华感慨：“这对我也像打开一扇窗口，学生主动发现问题深入钻研，作为老师得引导好他们。”
在2015年前后，学院在教学中心设立了本科生开放实验室，为获得?政、曦源以及Dream lab、云帆项目等学校和学院两级本科生学术资助项目的学生提供实验空间和部分支持经费，帮助本科生实验训练向科学研究的成果孵化。
据负责本科生科创项目管理的生命科学学院院长助理薛磊介绍，2022年学院共收到近40份立项申请，21项通过审批，而在接下来的一年内每个项目都需定期上传实验记录。在教学中心吴燕华、郭滨、皮妍等教师指导下，学院本科生已在“全国大学生生命科学竞赛”“iGem大赛”等比赛中斩获全国特等奖等多项佳绩。如此捷报频传，是学生的学术热情、导师的倾囊相授与日臻完善的管理体系“三向”奔赴的结果。
团队成员参与开展全国大学生生命科学创新创业大赛研讨活动
对于有志于深入钻研的本科生，导师的实验室也向他们开放大门。大三学年起，2020级生物技术专业本科生汤雯絮开始进入薛磊的实验室深入学习并完成她的Dream Lab项目。在获得全国大学生生命科学竞赛一等奖的基础上，去年她还成功申请到国家自然科学基金委青年学生基础研究项目，这也是生命科学学院第一项本科生获得的国家基金。目前汤雯絮已入选万博体育客户端app下载大学卓博计划，她正在为进一步走好科研之路而努力学习与实践。
“本科生实验教学一端要与理论课堂对接上，另一端连着科学研究的大门。”这是孙璘所坚持的理念，也是团队成员不约而同提及的想法。在他们看来，实验教学一如连通四方的桥梁，在通往广袤未知的自然世界的道路上，他们努力尽一名“引路人”的职责，“后面就看学生们大显身手了”。
