生物学实验室开放研究与实践

尹燕霞 李 洁 孙秀英

摘 要:结合生物学建设开放性实验室的实际,探讨了建设开放性实验室的必要性和意义,介绍了我院建设开放实验室管理方面所采取的措施以及取得的成效。

关键词:实验室开放 管理 实验教学

近年来,在教育部开展本科教学工作水平评估的大背景下,许多高校将实验室开放与实验教学改革紧密结合起来,积极探索实验室开放的模式和运行机制,创造开放的条件,营造开放的氛围,并且在实践中不断更新教学内容和方法,因材施教,增加开放的时间、扩大开放的范围、充实开放的内容、拓宽开放的覆盖面,积累了一些新鲜的经验,取得了一定的开放成果。本文结合北京师范大学生命科学学院的特色和生物学学科特点,充分分析目前国内外实验室开放现状,对开放实验室的开放模式和信息化建设做了初步的探索。

一、开放实验室的意义及必要性

开放性实验室是指在完成正常教学、科研任务的前提下,利用现有师资、仪器设备、环境条件等资源,面对本科生、研究生开放使用的实验室。开放实验室的建立是适应教育改革的需要,是高校实验教学发展的必然趋势,是培养创新人才的重要举措,是提高综合性、设计性实验比例的有效手段。实验室的开放可以提高实验室和仪器设备的利用率,提高投资效益;有利于学生自主地进行实验活动,自主安排学习时间;有利于拓宽学生的知识面,有助于培养学生的自我管理能力,提高学生理论联系实际的水平,锻炼学生工程实践和科研实践的能力,培养学生严谨求实的科学态度。开放实验室使实验室从单一实验教学向多元化实验室转变,进一步扩展了实验室的功能,促使实验室的管理工作向现代化、科学化方向发展。实验室开放可以使教学方法多样化,教师课堂辅导与学生自主进行实验相结合,丰富了教学内容提高了学生的学习兴趣与学习效果。开放实验室对于生物专业的学生来说,有利于加强生物专业知识教育,增加学生的感性认识,培养学生实践能力、综合素质和创新能力,为国家培养一批具有创新精神、专业素质和创业能力的生物技术人才。

过去的几年内,我院一直在积极探索实验室开放的模式和运行机制,将实验室开放与实验教学改革紧密结合,旨在培养学生的实践和创新能力。鉴于此,我院在2007年校级教学改革与建设立项中,我们特申请了《生物学实验室开放研究与实践》课题。

二、开放实验室管理采取的措施

我们分析了目前我国高等学校实验室开放的现状,并结合我院实验室的现有条件和发展规划以及学院独具的生物学学科特色,研究提出我院实验室开放的管理模式,根据相应的管理模式,在学院各实验室进行实践研究与探索,为新形势下实验室管理提供重要的实践经验。

1.建立开放的中心实验室,采取集中管理模式

为了适应教育事业和科学研究发展需要,便于开放管理,节省投资,我院通过体制改革,建立了实验技术中心和实验教学中心,将现有的大型仪器和通用仪器集中于实验中心,统筹规划,集中管理,共享信息和资源,对两个中心采取了开放式、集中型管理模式,面向全院、全校、社会开放。开放对象包括全校本科生、研究生、校内外各相关专业教师和学生、高新企业技术人员和中学生夏令营等。开放时间是实验室和相关仪器室每天从8:00到22:00时开放、部分实验24小时开放。

2.建立健全的开放性实验室管理规章制度

要实施实验室开放,需要制定强有力的保障措施,制定一系列规章制度,以确保实验室开放的顺利开展,制定实验室开放管理办法和仪器设备管理办法,制定相关的配套政策。我院在参照学校现有的实验室管理规章制度的前提下,根据自身建设和发展的需要,制定了《关于实验室开放管理办法》《实验室开放预约制度》《学生实验守则》《实验室安全与卫生管理制度》《实验室仪器设备使用管理制度》等一系列适合生物学实验室开放管理的各项制度和条例。并在学院实施,经过几年的实践,各项管理规章制度已基本成熟,学院已将这些管理制度进行了汇编。

3.灵活多样的开放模式和方法

实验室的开放应根据不同专业的特点制定不同的开放模式。我院主要采取了以下几种开放模式:

(1)全面开放

在实验室开放时间内,学生随时可以到实验室做自己准备好的实验项目。如本科生科研创新实验室、部分仪器室、部分研究生科研实验室等,它主要针对实验设备和材料不需要预先进行准备的基础性实验和学生自主设计实验。

(2)预约开放

针对一些需要特殊配备的实验项目和精密贵重的大型仪器,如流式细胞仪、荧光光谱仪、蛋白纯化系统、基因枪操作系统等,一般通过网络信息平台进行预约,每位同学可以提前在网络上进行预约,得到确认后可以根据预约的时间到所在实验室进行相关的实验项目。

(3)定时开放

实验室在保证完成正常的教学科研任务的前提下,排出实验室开放的具体时间,如本科教学实验室,可利用晚上、双休日和节假日等业余时间接待申请进入开放实验室的学生。

(4)阶段性开放

主要针对特定的学生群体和教学事件所制定的一种开放方式,如课程设计、大学生生物建模竞赛和生物奥赛的培训等。该模式多数安排在寒暑假进行。

4.开发了“实验预约及仪器设备使用绩效管理系统”

为了更好地实施开放式实验室管理与开放式实验教学,使实验室管理工作科学化、信息化、规范化和高效化,经过调研和查阅相关资料,结合我院实验室开放情况,学院自主开发了一套基于Internet的开放性实验室网上预约管理系统“实验预约及仪器设备使用绩效管理系统”。该系统主要包括实验项目、仪器信息查询、预约、使用记时、收费、绩效管理等部分组成。学生在实验室开放的时间内,可根据自己的实际情况,在网上预约实验时间和仪器设备,科学有效地利用实验室资源。此系统的建立对学生来说,能方便在局域网上动态地了解各实验室、实验项目信息、仪器设备,提高了学习效率;对实验技术人员来说,可以了解每个学生实验预约情况,安排好学生的实验时间,减轻了工作负担。

5.采用OCS电子门禁监视系统及数字视频监控系统

为了保证正常的教学科研工作和开放实验室的安全,我院安装了OCS电子门禁监视系统及数字视频监控系统。OCS一卡通-门禁系统是采用目前较先进的非接触式ID卡作为电子钥匙进行身分识别的门禁管理系统,门卡除实验技术人员持有外,其余门卡统一由实验中心办公室根据学校和学院聘岗需要,按实际需要和权限发放,凡持有实验中心门卡的教师和学生,必须与实验中心签定门卡使用协议书,并由实验中心办公室存档备案。数字视频监控系统可以完整地记录学生在开放实验室的全过程实验,在实验室安全隐患方面可提供线索和现场录像记录,为师生学习的安全和实验现场管理提供保障,科学有效地保证了实验室的安全。

三、开放实验室管理取得的成果

1.对学生科研能力的影响

实践证明,这些有效恰当的措施使开放实验室效果显著,开放实验室不但培养了学生的动手和实践能力,大大提高了学生学习专业知识的兴趣,学生由被动学习变为了主动学习,在平时就可以利用网络主动去阅读仪器的使用说明书及有关仪器结构原理方面的书籍,逐步学会了正确、熟练地使用各种实验仪器,并逐渐培养了如何利用所学的知识进行科学研究的能力,提高了学生的科研能力,有的本科生在学术期刊上发表了具有一定水平的学术论文。本科生仅2007年就发表论文20余篇;其科研项目40余项,受益人近80人,获各种奖励14项。

2.开放实验室保质保量完成了本科生、研究生的实验教学及其综合性、设计性、创新性实验

我院目前开设了13门实验专业课程共计120多个实验项目,实验开出率已达98%,其中综合性、设计性、创新性实验已占30%。同时实验室的仪器设备全面开放,大大提高了仪器设备的利用率,充分发挥了教学资源的效益。

3.促进了师生交流

开放实验室给学生和老师提供了一个更好的交流平台,拉近了教师与学生的距离,给学生提供了一个更加轻松的释疑平台,使教师能更加充分的了解学生,促进了教学师资队伍整体素质的提高。

4.实现了科学化、信息化、网络化管理

由于实验室的开放,各种仪器使用说明、教学大纲、多媒体教学课件等可以用电子文档的形式进行管理,还可以通过网络进行查阅,大大提高了效率,促进了管理规范化。同时“实验预约及仪器设备使用绩效管理系统”与OCS电子门禁监视系统及数字视频监控系统的开发使用为实验室开放的数字化管理提供了有力保障,初步建立了人与计算机网络良好结合的新的管理模式,实现了实验室的信息化、网络化管理。

四、结束语

实验室开放可提高学生的科学素养,开拓学生的知识视野,全面提高教学质量。随着高科技的不断发展,更要求高等院校必须开放实验室,只有在开放中实现自身现代化变革,不断地吸取先进的科学技术和管理经验,才能培养出更多的创新能力强的跨世纪人才。我院的实验室开放经过一年多的实践,已初显成效。目前已有11个实验室正式对学生进行开放,开放性管理模式正常运行。但是,实验室开放也还存在一些不足和问题。如仪器设备运行维护经费不足等,实验室开放的建设与管理工作还任重道远,需要不断地探索和创新。

参考文献

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