林木遺傳育種實驗室開放的初步探索

代金玲，張勝利

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，呼和浩特 010019)

林木遺傳育種實驗室開放的初步探索

代金玲，張勝利

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，呼和浩特 010019)

建設(shè)開放型實驗室已經(jīng)成為提高學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力的一條有效途徑。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)林木遺傳育種實驗室在開放時間和開放實驗內(nèi)容方面進行了初步探索，建立了實驗室培訓(xùn)準入制度，規(guī)范了實驗室管理體系并加強了實驗室?guī)熧Y隊伍建設(shè)。實施過程中發(fā)現(xiàn)實驗室的開放需要多方共同努力，妥善解決開放實驗經(jīng)費不足和實驗室安全隱患等問題，才能推動開放實驗室的順利實施和正常運轉(zhuǎn)。

林木遺傳育種；開放實驗室；實驗室管理；探索

隨著世界范圍的林木遺傳改良活動的需要和相關(guān)基礎(chǔ)研究的深入發(fā)展，林木遺傳育種學(xué)科成為了林學(xué)學(xué)科中研究最為活躍的領(lǐng)域。林木遺傳育種學(xué)科是研究森林和樹木遺傳變異的現(xiàn)象和規(guī)律，探索林木遺傳改良理論與技術(shù)的學(xué)科領(lǐng)域，是林學(xué)體系重要二級學(xué)科，與林業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，是一門實踐性非常強的學(xué)科，因此相關(guān)人才的培養(yǎng)質(zhì)量直接受到實踐教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量的影響。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)林木遺傳育種實驗室成立于2007年，雖起步較晚但發(fā)展迅速?，F(xiàn)在每年承擔(dān)林學(xué)、園林、森林保護3個專業(yè)18個教學(xué)班500余名學(xué)生的實驗教學(xué)任務(wù)，實驗內(nèi)容涉及遺傳學(xué)、育種學(xué)、植物生物技術(shù)和微生物學(xué)等多門專業(yè)課。

實驗課在傳統(tǒng)“重理論，輕實踐”的教育觀念影響下，被認為是理論課的附屬物，實驗內(nèi)容更是依據(jù)理論課程的需要而設(shè)置。這就導(dǎo)致實驗課內(nèi)容陳舊，相互獨立，缺乏整體性和系統(tǒng)性。而在實驗過程中，學(xué)生只能在指導(dǎo)教師規(guī)定的時間進入實驗室，按部就班的完成指導(dǎo)書上或教師安排的實驗內(nèi)容，其中多數(shù)實驗為演示性和驗證性實驗，缺少學(xué)生自主設(shè)計和創(chuàng)新型實驗[1]。園林、林學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的本科畢業(yè)生進入病蟲害防治、生物技術(shù)、林木良種繁育、園林綠化植物配置等與專業(yè)相關(guān)的工作都需要很好的動手能力，而這些都來源于在實驗室實踐操作能力的訓(xùn)練。在我們多年的實驗教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，或者由于學(xué)生對實驗內(nèi)容沒有興趣而缺勤，或者出勤的同學(xué)主動性不高，對實驗課敷衍了事，嚴重影響到人才培養(yǎng)質(zhì)量。隨著高校人才培養(yǎng)目標及用人單位對學(xué)生動手能力和綜合能力重視程度的提高，社會對高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求的加大，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)體系已經(jīng)暴露出諸多弊端。因此實現(xiàn)實驗室在時間與空間的合理開放，建設(shè)多功能、系統(tǒng)的開放型實驗室，成為實驗教學(xué)體系改革和實驗室發(fā)展的必然趨勢[2]。

1 開放實驗室建設(shè)

結(jié)合學(xué)校的經(jīng)費提供情況以及林木遺傳育種實驗室現(xiàn)有實驗器材和設(shè)備以及林木遺傳育種教研室各位指導(dǎo)教師的情況，開展了包括實驗時間開放和實驗內(nèi)容開放兩個方面的初步探索。實驗對象主要針對大三學(xué)生和大四林學(xué)、園林專業(yè)學(xué)生以及參與國家大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目的學(xué)生。

1.1 時間開放

在進行林木遺傳育種實驗室開放管理之前，實驗室多為封閉式，只在實驗課時開放。目前實驗室已經(jīng)基本實現(xiàn)全天開放(包括寒暑假和周末)，除了專職的實驗室工作人員負責(zé)管理外，還指派學(xué)生會干部在不同時間段進行協(xié)助管理，即上下午都安排專門的實驗指導(dǎo)員，晚上由碩士研究生進行值班和監(jiān)督，這樣既保證了實驗室的安全使用，又為學(xué)生提供了開放的實驗時間[3]。學(xué)生動手能力和基礎(chǔ)水平的參差不齊會影響其實驗的速度和結(jié)果，因此，給予部分學(xué)生充足的時間進行重復(fù)實驗。對于參與科研實驗的學(xué)生則根據(jù)課余時間安排，實行實驗室使用預(yù)約制度。對需要進行課程論文、畢業(yè)論文和實習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)生實行階段性開放。

1.2 實驗內(nèi)容開放

實驗室不僅開展了傳統(tǒng)的遺傳育種實驗，而且根據(jù)林木遺傳育種教研室各位教師的研究項目增開了一些和科研項目相關(guān)的實驗。共開展了包括細胞有絲分裂觀察、減數(shù)分裂觀察、孟德爾規(guī)律的驗證、DNA提取與檢測、PCR擴增、核型分析、種質(zhì)資源調(diào)查、樹木雜交、優(yōu)樹選擇、引種可行性分析、多倍體誘導(dǎo)實驗、組織培養(yǎng)、熒光原位雜交、體細胞胚誘導(dǎo)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、蛋白測定和遺傳多樣性分析等20多項實驗。豐富的實驗內(nèi)容與現(xiàn)有實驗設(shè)備條件為實驗室開放奠定了堅實的基礎(chǔ)。目前實驗內(nèi)容的開放主要有以下4種模式。

1.2.1 實驗課程項目的開放

學(xué)生在實驗課程計劃的時間內(nèi)完成指導(dǎo)教師設(shè)置的實驗內(nèi)容，并根據(jù)自身操作情況要求指導(dǎo)教師進行重點難點或全程的跟蹤指導(dǎo)，實驗結(jié)束后需完成實驗報告并上交指導(dǎo)教師。其他專業(yè)的學(xué)生也可申請使用實驗室進行相關(guān)實驗課程的學(xué)習(xí)，經(jīng)批準后可進行實驗，以拓寬學(xué)生的知識面，鍛煉學(xué)生的動手能力[4]。

1.2.2 實驗準備室的開放

一些準備時間較長的實驗，都是實驗人員提前培養(yǎng)材料或配制好實驗試劑和培養(yǎng)基后，學(xué)生在實驗課上直接使用。學(xué)生并未了解和掌握整個實驗過程，自然在相關(guān)知識上有所欠缺。對此，為了使學(xué)生能夠參與到實驗的全過程，安排愿意深入學(xué)習(xí)的學(xué)生與實驗人員共同進行實驗的課前準備，實現(xiàn)實驗準備室的開放[5]。

1.2.3 申報實驗項目的開放

實驗室安排一定數(shù)量的開放性實驗課題供學(xué)生選擇和申報，學(xué)生根據(jù)選擇的實驗題目和任務(wù)要求，通過查閱相關(guān)文獻和資料，計劃和設(shè)計實驗方案。實驗方案在通過指導(dǎo)教師審核后，由學(xué)生自主完成實驗內(nèi)容[6-7]。

1.2.4 參與科研活動的開放

在每學(xué)期初統(tǒng)計教師科研課題并向?qū)W生公布，吸收一些責(zé)任心和動手能力強的學(xué)生到教師科研課題中，不僅充分挖掘了學(xué)生的創(chuàng)新潛能，使其在實踐的過程中得到培養(yǎng)和提高，又解決了教師科研課題人手不足的問題[8]。

2 開放實驗室管理

2.1 建立實驗室培訓(xùn)準入制度

任何人員進入實驗室之前都需經(jīng)過實驗室安全培訓(xùn)，內(nèi)容包括高溫、高壓、蒸汽滅菌鍋等特殊儀器設(shè)備的使用，有毒、有害化學(xué)試劑的使用及廢液廢渣的處理，水、電的安全使用等[5]。培訓(xùn)合格后，實驗室使用申請人、申請人指導(dǎo)教師和實驗室管理者3方簽訂《林木遺傳育種實驗室使用》協(xié)議，再根據(jù)使用人員身份(本科生、碩士生、博士生、教師)、實驗?zāi)康?教學(xué)、科研、創(chuàng)新實驗、畢業(yè)論文等)的不同，給予不同的實驗室使用權(quán)限。當實驗內(nèi)容結(jié)束后，實驗室使用權(quán)限被收回。若在實驗過程出現(xiàn)嚴重違紀行為則不再允許使用實驗室[9]。

2.2 建立規(guī)范的管理制度

制度是實驗室開放取得良好效果和保持可持續(xù)發(fā)展的必要保障。開放實驗室除應(yīng)有實驗室基本制度外，還應(yīng)建立和完善項目申報、審批制度；實驗室使用預(yù)約及批準制度；實驗經(jīng)費的申請、審批、使用等制度[10]。此外，重點強化開放實驗室的安全管理，建立健全安全管理規(guī)章制度和應(yīng)急處理預(yù)案。通過規(guī)章和制度的建立，系統(tǒng)的完善開放性實驗室工作流程，并嚴格實施和遵守，從制度上保障開放實驗室各方面工作能夠有條不紊的進行[11]。

2.3 加強師資隊伍建設(shè)

一支數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、思想穩(wěn)定的實驗室?guī)熧Y隊伍是開放實驗室建設(shè)的重要基礎(chǔ)，更是保證開放實驗室正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵[1]。實驗室開放后，隨著實驗人數(shù)增多，實驗內(nèi)容繁雜，管理難度增大，對于具有高素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平實驗指導(dǎo)教師的需求也不斷增加[12]。我們在加強現(xiàn)有實驗技術(shù)人員理論和實踐知識體系全面培訓(xùn)的同時，引進專業(yè)對口、學(xué)歷較高的實驗室管理人員以充實實驗教師隊伍，同時加強對部分優(yōu)秀大三、大四學(xué)生以及在讀碩士、博士研究生的培養(yǎng)，使實驗隊伍的整體素質(zhì)進一步提高，使之能更好地為開放實驗室服務(wù)，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才服務(wù)。

3 開放實驗室存在的主要問題

3.1 安全問題

實驗室存在實驗儀器多、實驗人員多、實驗試劑復(fù)雜，以及實驗用電用水量大易出現(xiàn)線路老化等問題，使實驗室存在許多安全隱患。實驗室的各項工作順利開展及成果的取得都以實驗室安全為基礎(chǔ)。為了保障國家、學(xué)校、學(xué)生和教師的生命和財產(chǎn)不受損失，就必須要強化實驗室安全管理[13]。

3.2 經(jīng)費問題

實驗室開放后，在低值易耗品購買、實驗儀器設(shè)備維修和管理等方面的經(jīng)費投入都隨之增加[14]。學(xué)院和學(xué)校應(yīng)設(shè)立開放實驗室專項基金，從根源上解決開放實驗室的經(jīng)費問題，同時也可提高學(xué)生和實驗教師的積極主動性。

4 結(jié)束語

林木遺傳育種實驗室的開放，使實驗室有限資源得到較充分的利用，同時也為學(xué)生提供一個長期接受實踐鍛煉的場所，有更多機會進入實驗室，參與科研，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。但是本學(xué)年林木遺傳育種實驗室只是對部分學(xué)生和科研項目進行了開放性的初步探索，有一定的局限性。開放實驗室建設(shè)是一項在時間上有延續(xù)性，在空間上有延展性復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要實現(xiàn)真正意義上的開放，面臨許多困難[15]。

因此，在實驗室開放過程中必須不斷地完善改進，不斷地總結(jié)提高，只有這樣才能實現(xiàn)實驗室高質(zhì)量和高效率的開放，為培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力營造更好的實驗環(huán)境，同時為培養(yǎng)合格的林木遺傳育種人才提供有力的支撐。

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Preliminary Exploration on Open Forest Genetic Breeding Laboratory

DAI Jinling，ZHANG Shengling

(College of Forestry, Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot 010019, China)

The construction of opening laboratory has become an effective way to improve the innovation and practical ability of students. A preliminary exploration in laboratory of forest genetics and breeding in Inner Mongolia Agricultural University has been conducted which includes time and content during opening period. A system of training and accessing to laboratory has been established, the management of opening laboratory has been standardized and the quality of the staff was strengthened. It founds that more joint efforts should be put into practice to resolve the shortage of funds and security risks, in order to promote the smooth implementation and function properly of the opening laboratory.

forest genetic breeding; open laboratory; laboratory managenment；exploration

2014-06-23；修改日期:2014-09-29

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)改革項目(JG-201309)。

代金玲(1986-)，女，碩士，助理實驗師，主要從事實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)管理工作。

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.06.071