開展研究創新型實驗本門課程的授課對象是大學本科高年級學生，他們相對來講已經有了較好的基礎理論知識和基本實驗技能的積累，同時學有餘力且思維活躍。因此，本課程也鼓勵學生選擇自己感興趣的、跟本課程相關的生物學問題進行研究。學生通常以2～3人組成小組，查閱資料、確定研究內容並設計實驗方案。教師首先根據學生實際能力、研究內容的現實意義和實驗室條件等評價並最終完善設計方案，再在實驗過程中引導其正確使用相關實驗技術。通過設計性實驗，學生不斷發現問題和解決問題，鍛煉培養自己的創新精神和科研能力。
在“動植物組織器官石蠟切片製作與觀察”這一部分，首先啟發學生石蠟切片不僅是用來觀察組織器官的一般形態，更重要的是借此了解組織細胞的活動規律及其變化過程。很多學生都給出了好的設計，如“陰生植物及陽生植物營養器官結構比較”“不同食性淡水魚類的肝髒組織結構比較研究”等實驗均取得預期實驗結果。
經過幾年的課程建設，如今這門實驗課程已具備了基於生物顯微技術較為完備的實驗項目設置，具體包括：1）相差顯微鏡與熒光顯微鏡的結構與觀察（綜合性）；2）動植物組織的石蠟切片製作與觀察（自主創新設計）；3）冰凍切片的製作與觀察（結合實驗一自主設計）；4）電鏡製片技術（實地觀摩）。綜合設計性實驗項目為提高學生基本實驗技能、培養學生科研興趣和養成良好科研素質提供了寶貴機會。
2 改革實驗教學方法和手段
本課程的實驗內容在經過上述整合和優化後，傳統的灌輸式教學方法和以教師為主體的教學模式已不能適應綜合性和創新性實驗的要求，迫切需要針對實驗內容和學生對象實行靈活多樣的教學方法。
分層次教學法根據實驗項目的性質確定不同層次的教學方法[5]。本課程主要包含綜合性和自主設計性實驗，實驗目的不同，相應的教學方法也有所不同。綜合性實驗最大的特點是將多種基礎知識和基本實驗技能有機結合，具有實驗內容綜合、實驗方法綜合和實驗手段綜合的內涵。因此，實驗中當涉及基本實驗技能的培訓時，指導教師要詳細講解、親自示範、從旁指導，確保學生準確掌握；而在綜合實驗階段，則要求學生獨立進行實驗操作，教師分階段進行指導。
設計性實驗是根據指定的學習目標，自主設計實驗方案，確定具體研究方法，自主進行實驗操作，分析討論實驗結果並得出結論。這種以學生為主體的創新實驗教學模式，調動了學生的主動性、積極性和創造性，同時培養了學生的團隊協作精神。創新設計性實驗首先要求教師透徹了解相關學生的知識背景和對實驗設計方案中涉及的基本實驗技能的掌握程度，以及學生的科研素質等，科學把關，以形成切實可行的具體實驗方案，並在實驗的各個階段進行指導，確保實驗順利進行。
比如在“動植物組織器官的石蠟切片製作與觀察”的自主設計實驗中，為達到預期實驗效果，指導教師首先結合實例講解如何進行實驗設計。在學生開展實驗前則要培訓學生熟練規範掌握石蠟切片製作全過程，並對設計方案中涉及的如試劑配製、實驗動物飼養、動物模型建立、實驗動物解剖、顯微鏡使用、顯微照相、組織細胞形態分析等其他實驗技能進行詳細指導，同時就實驗記錄、實驗結果分析與討論、實驗室安全管理等諸多科學素養進行規範和講解。可以看出，教師對於設計性實驗並不是“放手不管”，而是要實時跟進實驗的每一階段。
製作優質多媒體課件在實驗教學中根據實驗目的與內容，製作優質的教學課件，有助於嚴格訓練學生的實驗操作，培養學生嚴謹的科學態度。同時課堂教授不應局限於實驗內容本身，而是把與實驗內容密切相關的知識點串起來傳授給學生，使學生建立一種立體的、多維的知識結構，培養他們的發散思維能力[6]。比如在講授組織固定這一操作時，教師除了演示浸泡固定，通過課件和視頻還展示了也較為常用的灌注固定方法；同時介紹不同於動物組織器官，植物組織的固定通常得輔以脫氣處理。這樣學生所學到的知識不再是孤立的，而是互相聯係的。
充分利用視頻資源在實驗課的教學中，播放自己製作或通過網絡資源獲取的相關實驗技術的視頻資料，非常有利於實現成功實驗教學。視頻可以充實實驗課堂，拓寬學生視野[7]。在實驗課上相繼播放“石蠟切片製作與觀察”“冰凍切片機的使用”“免疫組化染色”“火棉膠切片製作”“熒光顯微鏡的結構與使用”等視頻。其中視頻“石蠟切片製作與觀察”展示了從動物取材到染色後顯微鏡觀察的切片製作全過程，使學生克服了製作石蠟切片繁瑣複雜且容易失敗的恐懼心理，同時激發了他們的學習熱情。
一些因實驗條件限製沒能開設的實驗，也可以通過播放視頻做些彌補。視頻“免疫組化染色”就補充了一種與課程實驗教學不同的操作方式——漂片法，避免學生形成思維定勢。可以看出，規範準確、直觀形象的視頻資源視頻，打破技術、空間、時間上的限製，能很好地調動學生學習的積極性，激發學生的創新思維。
3 建立科學合理的考核方法
實驗考核是檢驗實驗教學效果的有效手段，也是促進學生主動學習的一種激勵手段，建立科學的實驗考核方法至關重要。基於本課程以綜合設計性實驗為主的特點，建立和實施以基本操作技能和科研創新能力並重的多元實驗考核體係，重視對學生實驗過程中各個環節的評價以及對學生良好實驗素養的考察。
課程考核體係由以下幾部分組成。
平時成績綜合性設計性實驗通常以小組形式進行，導致小組內部分學生過分依賴他人的現象頻發，教學效果大打折扣。平時成績主要考查學生的實驗出勤、實驗預習、課堂紀律、實驗室安全及衛生的維護等方麵的表現，以客觀了解學生對待實驗課的態度，同時對於培養學生良好的實驗室工作習慣也至關重要。
實驗設計報告綜合性設計性實驗要求學生圍繞實驗項目主題提出自己的問題，綜合運用已有實驗技術，查閱文獻資料自主設計實驗方案及技術路線，就實驗中的難點問題及可能的實驗結果進行描述。學生以小組為單位提交含有研究背景及目的、材料方法、實驗步驟、實驗預期結果、實驗難點及其解決辦法、參考文獻等內容的實驗設計報告。教師再對實驗設計報告進行評議，並將修改建議反饋給學生以形成切實可行的實驗方案。通過實驗設計報告的撰寫，學生能真正較全麵地了解實驗中涉及的各項技術，其科學思維得到鍛煉。