生命學科實驗教學平臺資源共享模式研究

楊玉榮，王 巖，劉艷萌，李倩茹

(1．河北農業(yè)大學 教務處，河北 保定071001;2．河北農業(yè)大學 思政部，河北 保定071001)

高校的實驗室儀器設備是進行基本教學、科研開發(fā)、生產實習必須具備的物質基礎，是高等教育實踐教學正常進行的重要保障［1］。近年河北農業(yè)大學對實驗教學設備費的投入飛速提高，各實驗中心、實驗室的儀器設備數量、質量、性能等方面都有了突破性的改觀。各學院、實驗中心購置的儀器設備數量遠遠超過前10年設備的總和。實驗室環(huán)境得到極大改善，實驗教學面積不斷擴大，學校正在新建兩棟實驗教學大樓。本科教學實驗室今年也不斷購入一些“高精尖”的大型儀器設備。如何有效的利用這些儀器設備為實驗教學和科研服務，是目前高校急需解決的問題。河北農業(yè)大學生命學科實驗教學平臺的建設依據學校的整體實際出發(fā)，統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局。本文以該平臺為例，探討實驗室儀器設備資源共享模式，從而達到高效合理利用學校儀器設備的目的，充分發(fā)揮學校儀器設備資源的優(yōu)勢，實現(xiàn)資源共享。

一、現(xiàn)狀

目前，河北農業(yè)大學實驗中心、實驗室的管理方式屬于校院二級管理，儀器設備屬于分散式管理。分散管理模式的做法即是儀器設備的產權歸學校，分散到各院、系分頭管理，按專業(yè)建立實驗室，儀器設備的使用權歸各實驗室［2］。學校投資5 000多萬元，購置生命類學科實驗室儀器設備7 558臺(套)，生命類學科各個實驗室教學儀器設備的數量、質量、性能等方面有了突破性的改觀，學院也逐漸購入一批“高精尖”的儀器設備。隨著我國高等教育大眾化的實現(xiàn)，社會對人才評價從資格轉向能力，從技能轉向創(chuàng)造，這就需要高校培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新能力的人才［3］。但是，目前學校受現(xiàn)有實驗場地、實驗人員、實驗條件、管理等因素的限制，許多改革性、創(chuàng)新性的實驗項目無法開展，這與學科的發(fā)展和進步背道而馳。

(一)儀器設備分散閑置，利用率低

目前，河北農業(yè)大學生命學科有各類專業(yè)實驗室29個，分散于全校9個學院。各學院在申報儀器設備過程中只考慮到本單位自己使用上的便利，或只考慮某個實驗項目、課題的臨時需要，沒有經過專家的充分論證，更很少了解全校同類儀器設備的數量和使用情況，而盲目購置。后因課題的完成或實驗項目的結束，導致儀器設備閑置不用。二是由于大型貴重儀器設備的耗資大，維修和維護成本高，這也是造成學院資源不愿共享，閑置不用的重要原因。這種管理模式無形中造成大量儀器設備長時間閑置，設備利用率低。據調查顯示，目前我國大型精密實驗儀器設備的利用率僅為 15%左右［4］。

(二)儀器設備的投資浪費大

去年，河北農業(yè)大學購置了大批的儀器設備，從生命類學科各實驗室購置的儀器設備來看，各學院對所申報的儀器設備沒有經過充分論證，只是對各系上報情況的簡單整理，而各實驗室之間互不融通，都想建成小而全的實驗室，這勢必造成儀器設備申報的重復性，造成嚴重的資源浪費。例如生命類學科中生命學院、園藝學院、農學院、資源與環(huán)境學院等實驗中心都已獨立擁有自己的人工氣候室。在近期購置的設備申報中各學院又不斷的更新、擴大人工氣候室中的各類設備。造成此類設備各學院4次重復購置，這種學院各自為政的管理模式不僅造成資源嚴重浪費、利用率低，而且不斷擴大的實驗室規(guī)模勢必造成學院內實驗空間的擁擠。再例如，動醫(yī)學院、生命學院、植保學院等都想建立自己的多媒體數碼互動教室，每一個多媒體數碼互動教室的價格在90萬左右，而且這種互動教室只有在個別實驗項目中才能使用，造成多媒體數碼互動教室利用率低，資源嚴重浪費。

(三)實驗教學內容凸顯落后

河北農業(yè)大學生命學科類的實驗教學一般為30學分左右，約占課程教學的21．5%，總學分的18．75%。除了學分上與理論課程的懸殊，各專業(yè)所開設的實驗教學課程往往依附于理論教學，似乎實驗課內容只是理論教學內容的驗證，是理論教學的從屬，實踐范圍過窄。課程中實驗項目的設計考慮更多的是驗證性質的實驗教學，很少考慮到綜合性、設計性等提高學生專業(yè)實踐能力的實驗。這種實驗教學體系遏制了學生學習積極性的發(fā)揮，影響學生綜合素質的培養(yǎng)和能力的提高。學校沒有形成相應的管理機制去促進實驗教學的改革，實驗教學缺乏與時俱進的新內容、新技術、更缺乏實際操作中所需基本技能的訓練。新購置的一些“高精尖”的儀器設備無法應用到現(xiàn)有的實驗項目中，所以急需改革實驗教學內容，吸收新鮮的實驗元素，不斷充實、更新實驗教學內容。改革學院只是為了學科知識的完整而設計實驗教學內容的管理模式，學院應根據學校實踐能力培養(yǎng)路線的實施統(tǒng)一規(guī)劃、構建與理論教學既有機結合又相對獨立的實驗教學體系，來適應社會對人才的需求。

(四)實驗室隊伍建設落后

高校的實驗室隊伍是開展實驗教學及實驗室管理方面的中堅力量。由于近幾年的擴招，河北農業(yè)大學學生人數有了突破性的增長，儀器設備數量不斷創(chuàng)新高，實驗教學質量也在不斷地提高，而實驗室工作人員數量幾乎沒有明顯變化。這必然導致實驗室的儀器設備得不到及時維護，損耗快，一定程度上造成資源的浪費。2006年，學校生命類學科實驗課人時數為4萬左右，專職實驗技術人員58人，兼職13人;2014年，學校生命學科類實驗課人時數為9．2萬左右，專職實驗技術人員為68人，兼職36人。實驗課人時數增長率為130%，而實驗技術人員增長率僅為46%。目前，學校專職實驗技術人員68人中，其中高級職稱占20%，中級職稱占50%，其他人員占30%。實驗技術人員學歷普遍較低，高級職稱的人員比重相對較少，這種現(xiàn)狀顯然已經不再適應我校實驗教學的發(fā)展需要。由于高校政策方面的某些缺陷，實驗技術人員在職稱評定、評優(yōu)、獎勵等方面名額較少，而且工資待遇也低于同級教師和研究人員系列。實驗系列職稱的實驗人員職稱最高到高級實驗師，相當于副高，而且退休也早于其他系列。這必然造成實驗技術人員隊伍思想極其不穩(wěn)定，工作積極性不高，實驗能力差。也有不少實驗技術人員以此為跳板轉入其他教師系列，所以高校實驗室管理水平難以提高。

二、生命學科實驗教學平臺的初建

(一)儀器設備分散閑置的問題得到解決

目前，河北農業(yè)大學在林果生態(tài)國家級實驗教學中心、植物科學與技術國家級實驗教學中心和作物學國家級實驗教學中心的基礎上，探索實驗室管理改革的一些措施。我校正在梳理生命學科中的農學、林學、生命、園藝、園林、植保、動醫(yī)、動科、資源與環(huán)境等29個專業(yè)實驗室，以資源整合、資源共享為目標，把學科專業(yè)知識相近、使用教學儀器設備類似的實驗室進行統(tǒng)一布局、統(tǒng)一規(guī)劃，建立生命學科實驗教學平臺。這樣生命學科實驗教學平臺只要建成兩個大型人工氣候室，一個多媒體數碼互動教室就可以同時滿足生命學科中各個學院、實驗中心的需求。能夠充分發(fā)揮人工氣候室、多媒體數碼互動教室的使用價值，同時也節(jié)約了大量的實驗室空間，極大地減少了資源的閑置問題。

(二)成立實驗測試中心，實現(xiàn)集中專管共用

生命學科實驗教學平臺將整合各學院、實驗中心的有關化學分析實驗室建立實驗測試中心，由教務處負責統(tǒng)一排課、統(tǒng)一管理、配置測試中心的儀器設備。堅持“五統(tǒng)一”的管理模式，即儀器設備統(tǒng)一調配，教學任務統(tǒng)一下達，實驗室房屋統(tǒng)一安排，實驗人員統(tǒng)一管理，實驗經費統(tǒng)一使用。實現(xiàn)中心內部資源的網絡化管理、儀器設備資源共享、儀器設備信息查詢、網上預約、樣品委托測試、信息交流等，可面向校內師生、校外單位和個人提供大型儀器設備的預約使用服務。

(三)通用設備資源共享

某些儀器設備對學科專業(yè)實驗而言是非常必要的，但學科專業(yè)的學生數量本身就少，直接導致設備購置后使用率很低。小而全的實驗室建設顯然缺乏長遠、可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃，無形中就會造成人力、財力及物力的浪費。為解決這一矛盾，學校將逐步實現(xiàn)通用設備資源共享。例如作物學實驗教學中心花費200多萬元購置包括構建虛擬仿真模型的專業(yè)設備和立體展示設備，如美國三維激光掃描儀Trimble TX 5、三維掃描儀FastSCAN Cobra、便攜式三維掃描儀Artec Eva 3D、3D雙通道立體投影系統(tǒng)、體感互動設備、裸眼立體顯示器等。這套虛擬仿真實驗裝備面向全校農學、園藝、植物保護、資環(huán)與環(huán)境、國土、生命科學、園林與旅游、農村發(fā)展、現(xiàn)代科技等9個學院24個本、?？茖I(yè)，開設各類實驗課16門。其中基礎實驗包括玉米生長過程動態(tài)虛擬仿真實驗、園藝作物品種識別與虛擬展示實驗、園藝設施環(huán)境三維虛擬展示實驗、小麥葉銹病識別與虛擬展示實驗等;綜合訓練實驗包括夏玉米生產管理虛擬仿真實驗、園藝作物群體微環(huán)境調控實驗、玉米病害侵染特征的虛擬仿真實驗、農藥安全使用綜合虛擬培訓實驗等;創(chuàng)新訓練實驗包括玉米三維形態(tài)交互式設計虛擬仿真實驗、園藝設施環(huán)境交互設計與計算分析實驗、大田環(huán)境下玉米病害侵染特征的虛擬仿真實驗等。真實實驗與虛擬實驗相互補充，完善實踐教學體系。通過現(xiàn)代化信息手段，實現(xiàn)實驗教學資源與虛擬仿真實驗的開放和共享。

(四)調整、優(yōu)化、充實、創(chuàng)新實驗教學內容

信息技術的飛躍式發(fā)展需要有較強的實踐能力和創(chuàng)新能力，這樣大學生在進入社會后才能夠具有很強的運用所學理論解決實際問題的能力。實驗教學也要與時俱進，吸收新鮮元素，對每門實驗課程的內容、項目進行改革，把驗證性實驗與綜合性、設計性實驗等多種實驗形式有機地結合。例如農藥殘留分析實驗中的“蔬菜中有機磷殘留分析”實驗，學生通過實驗設計、樣本采集、提取、凈化、殘留分析等一整套實驗，掌握農藥殘留檢測的基本方法。這些綜合性、設計性實驗需要學生結合課程，自己設計，邊學習邊實踐，加深了對理論教學的理解，提高了學生的動手能力，培養(yǎng)了學生獨立分析和解決問題的能力，也為學生今后開展科學研究、進行創(chuàng)新活動、培養(yǎng)創(chuàng)新精神奠定了基礎。

2014年，河北農業(yè)大學生命學科實驗教學平臺整合教學實驗項目18個，新增教學實驗項目32個，極大地增加了學生們的動手、創(chuàng)新能力。

(五)加強實驗隊伍建設

對于高校的實驗室管理而言，實驗室管理和技術人員最為重要。生命學科實驗平臺建成后，學校將會合理定編，確定各級職稱、學歷的實驗技術人員在實驗隊伍中的比例。實驗人員隊伍將由生命學科實驗平臺統(tǒng)一管理，脫離學院的束縛。在當前高校實驗教學改革的新形式下，學校會定期或不定期加強對現(xiàn)有技術人員的培訓和深造，提高實驗人員素質。只有不斷充電，才能更好的勝任本職工作，實驗室工作才能不斷創(chuàng)新。學校還要積極鼓勵和引導部分一線教師投身于實驗室的建設與管理當中，科學有效的實驗教學管理離不開一線教師的支持與參與。學校將逐步建立一支責任心強，業(yè)務素質高的實驗管理人員。學校也將會出臺一系列政策、措施，采取定性與定量相結合的考核辦法，結合實驗技術人員的教學工作量、實驗室管理等各個方面的成績，進行業(yè)績評定以提高實驗技術人員的積極性，穩(wěn)定實驗教學隊伍。

三、結論

加強高校實驗室資源共享，尤其是加強大型實驗設備的共享，充分發(fā)揮其使用效益，是高校教學和科研順利開展的重要保證［5］。隨著河北農業(yè)大學實驗中心、實驗室儀器設備數量的突破性增長，教學管理人員、教師和實驗人員要充分利用實驗教學這個平臺，認真研究實驗內容、結構以及各門實驗課之間的相互關系，對實驗內容進行重新規(guī)劃和調整，優(yōu)化實驗教學體系，逐漸開發(fā)出一批新的綜合性、設計性實驗，使之與傳統(tǒng)驗證性實驗有機結合，既能使學生較好地掌握實驗內容，強化動手能力，同時又能培養(yǎng)學生綜合分析問題和解決問題的能力。

［1］ 周曉娟，馮春．高等學校儀器設備管理對策探討［J］．巢湖學院學報，2009，11(4):36-38．

［2］ 管華．我國高校實驗儀器設備管理模式的探討［J］．實驗技術與管理，2009，4(26):170-175．

［3］ 姚文．眾手描繪路線圖［N］．河北農業(yè)大學校報電子版，http://auh．cuepa．cn/show_more．php?doc_id=390863，2010-12-17(01)．

［4］ 姜澎．我國大型實驗設備利用率低高校應共享資源［N］．文匯報，2003-01-21(2)．

［5］ 左鐵鏞．充分發(fā)揮實驗室的作用建設一流大學［J］．中國大學教學，2007(12):4-6．