面對大學(xué)生的開放性實驗室建設(shè)的構(gòu)想

周 鐸，賈 蘭，趙 光，孫 婷

(遼寧工業(yè)大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001)

面對大學(xué)生的開放性實驗室建設(shè)的構(gòu)想

周 鐸，賈 蘭，趙 光，孫 婷

(遼寧工業(yè)大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001)

開放性實驗室是學(xué)院的窗口，它的發(fā)展直接關(guān)系到學(xué)科建設(shè)，本文闡述了發(fā)展開放性實驗室的一些構(gòu)想，從實驗室管理、資源整合、學(xué)科交流到與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，圍繞著提高實驗室使用效率，多渠道發(fā)展展開論述，著重強(qiáng)調(diào)利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越性加強(qiáng)對外交流，引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備打造現(xiàn)代化實驗室。

開放性實驗室；資源整合；互聯(lián)網(wǎng)加；實驗室管理

隨著高校改革的不斷深入，和諧、開放、共享的教育平臺逐步形成。高校的開放性實驗室作為高校教育平臺資源開放、共享的重要組成部分，它的建設(shè)和發(fā)展不容忽視。開放意味著嘗試和交流、互助和提高，所以，高校的開放性實驗室在提供實驗場地、設(shè)備、藥品和技術(shù)人員的同時，要不斷積累經(jīng)驗，采納建議，豐富和完善實驗內(nèi)容，提升技術(shù)和知識水平，這樣，它才能永遠(yuǎn)充滿活力，達(dá)到開放和實現(xiàn)自我發(fā)展的目的[1]。

一、加強(qiáng)開放性實驗室的運(yùn)行管理和文化建設(shè)

開放性實驗室大多都是各個學(xué)院具有學(xué)科代表性的實驗室，集中了學(xué)院的優(yōu)勢資源，利用和發(fā)揮好這些資源將會促進(jìn)高校教育事業(yè)的發(fā)展，而發(fā)揮好這些資源的前提是保證它能常規(guī)高效地運(yùn)行。運(yùn)行效率的提高除了對它進(jìn)行科學(xué)、有效的管理外，還要補(bǔ)充一些先進(jìn)的運(yùn)行理念，使這些理念和實驗室自身特色相融合，逐步完善實驗室的運(yùn)行機(jī)制和管理文化建設(shè)。筆者從實驗室構(gòu)成的三大硬件（實驗設(shè)備、藥品、資料）入手對實驗室的管理進(jìn)行闡述。首先是儀器的管理，實驗室工作人員除了定期對儀器進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)外，還要把操作儀器的注意事項標(biāo)注在顯著位置，對于首次使用儀器的人員需安排技術(shù)員對其進(jìn)行必要的講解以保證儀器不被錯誤使用，能夠長期有效的運(yùn)行[2]。其次是藥品的管理。根據(jù)藥品的性質(zhì)藥品可分為易燃易爆固體、易燃液體試劑、氧化性試劑、毒害性試劑、腐蝕性試劑、低溫存放試劑六種。藥品管理人員一定要根據(jù)藥品的性質(zhì)和相關(guān)的規(guī)定放置藥品，對于一些危險性高的藥品要建立核查機(jī)制，藥品的存量上盡量不要超出實驗所需用量，對于一些過期或長期閑置藥品進(jìn)行及時清理。第三，是資料的管理。資料所涉及的內(nèi)容很廣，其中包括儀器使用和維修資料、藥品性質(zhì)資料、實驗內(nèi)容資料等等。工作人員往往對儀器和藥品的資料不夠重視導(dǎo)致一些資料丟失，一些儀器不能正常使用，一些藥品成分無法鑒定給實驗室?guī)聿槐匾膿p失。為了避免以上失誤出現(xiàn)，對于資料要保存相應(yīng)的備份，將備份進(jìn)行集中管理，做到有備無患。管理工作的難點在于提高管理人員的思想認(rèn)識。學(xué)校一定要加大力度宣傳，明確獎懲制度，定期對實驗室管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，加大他們的崗位責(zé)任意識，力爭把實驗室管理提到高效率、無隱患、質(zhì)量高、標(biāo)準(zhǔn)化的高度[3]。

在加強(qiáng)管理的同時，也要注重實驗室運(yùn)行機(jī)制和文化的建設(shè)。實驗是一種創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)的手段，變化和發(fā)展永遠(yuǎn)是實驗的主題，因此，要依據(jù)發(fā)展不斷完善實驗室的運(yùn)行，刪除無價值的或相對落后的實驗環(huán)節(jié)，設(shè)計新的具有教育意義的實驗。實驗室在運(yùn)行上必須注重學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力，給學(xué)生足夠的發(fā)揮空間，以滿足實驗課的教學(xué)要求。實驗室的文化就是實驗室的靈魂，它是一種氛圍也是一種意識，它的培養(yǎng)需要師生的共同努力，也需要運(yùn)行機(jī)制的引導(dǎo)。一種向上的、求實的、有探索精神的文化氛圍必然會給實驗室培養(yǎng)學(xué)生帶來一種巨大的影響。所以，從管理層面上來講，一個成功的實驗室它的運(yùn)行機(jī)制和文化建設(shè)都要過硬，這樣才能保證它永遠(yuǎn)充滿活力，不被淘汰。

二、加強(qiáng)實驗內(nèi)容的整合和更新

開放性實驗室是高校教育改革的產(chǎn)物。教育改革強(qiáng)調(diào)的是發(fā)展和創(chuàng)新，所以，開放性實驗室的實驗內(nèi)容要在不斷更新中逐步完善，絕不能墨守成規(guī)，一成不變。筆者認(rèn)為內(nèi)容更新的主要渠道主要有兩條，一是由相關(guān)老師查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，總結(jié)和匯總相關(guān)內(nèi)容，拿出新的實驗方案并進(jìn)行實驗，再通過集體討論和有關(guān)專家認(rèn)證，進(jìn)而補(bǔ)充實驗內(nèi)容。另外就是靠實驗室平時積累，每次實驗后都應(yīng)該保留幾份與這次實驗內(nèi)容有關(guān)的實驗材料，參與實驗的人員根據(jù)自己的實驗心得遞交一份材料，闡述一下自己的看法和意見，做到集思廣益，再由專業(yè)人員對這些資料進(jìn)行整理和歸納，找出一些有價值的資料對實驗內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。實驗室新增項目要做到既符合實驗室現(xiàn)有條件，又要有一定代表性，這就需要院系所有老師共同努力，匯集集體的智慧才能完成這項任務(wù)。針對大一新生的實驗內(nèi)容不要過于死板，首先要讓學(xué)生對于專業(yè)領(lǐng)域涉及的實驗設(shè)備、實驗場地、實驗項目以及本專業(yè)面對的市場服務(wù)對象加以了解，負(fù)責(zé)指導(dǎo)實驗的老師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的特長和興趣對其指導(dǎo)以確定學(xué)生在綜合性實驗中的發(fā)展方向。這些工作完成后，就該設(shè)計綜合性實驗，這里，筆者建議本科生最少要完成3個綜合性實驗，綜合實驗的內(nèi)容要結(jié)合專業(yè)知識、發(fā)展方向、已有的演示性實驗以及參加實驗的每組學(xué)生的特點所定，要保證學(xué)生的特長得到充分發(fā)揮，動手和實踐能力得到提高，對所在專業(yè)的現(xiàn)場生產(chǎn)模式充分了解，對課本受授知識要有更深認(rèn)識。至于實驗的課時和規(guī)模要根據(jù)參加人數(shù)和具體情況而定。大學(xué)本科實驗內(nèi)容的發(fā)展方向要充分重視綜合性實驗的建設(shè)，把現(xiàn)有的演示性實驗有機(jī)的結(jié)合到綜合性實驗中去，使常規(guī)的實驗教學(xué)模式轉(zhuǎn)變成以學(xué)生或小組為單位的自主性實驗，這樣才能保證大學(xué)實驗課程的質(zhì)量，跟上大學(xué)發(fā)展的步伐。

三、加強(qiáng)學(xué)科的交流和豐富實驗形式

社會發(fā)展的多元化改變了學(xué)科原有的相對獨立性，加強(qiáng)了不同學(xué)科之間的滲透和交流。開放性實驗室作為學(xué)科的一個重要標(biāo)志，自然要與時俱進(jìn)，在學(xué)科交流上發(fā)揮應(yīng)有的作用。一些大型的綜合實驗和模擬仿真實驗一定是跨學(xué)科，需要運(yùn)用和掌握多方面的內(nèi)容和技巧才能完成，開放性實驗室往往會承擔(dān)其中的一部分內(nèi)容，完成涉及到自身相關(guān)領(lǐng)域的實驗任務(wù)。這樣一來，開放性實驗室就將面臨一個服務(wù)對象多元化的問題，筆者認(rèn)為，要解決這個問題的關(guān)鍵就在于豐富實驗的形式[4]。 比如，在進(jìn)行城市污水凈化的綜合性實驗中，決定出水水質(zhì)好壞的關(guān)鍵在微生物的活性，這樣我們就要用到活性污泥性質(zhì)的測定實驗。按照傳統(tǒng)的實驗形式，每組活性污泥活性的測試都要4學(xué)時，如果是四組微生物，那么完成污泥活性測定就要兩天，這樣會浪費(fèi)大量時間和精力，影響整個實驗的進(jìn)程。如果我們提前在實驗中運(yùn)用載體對任意一組微生物進(jìn)行馴化，那么它的活性一定是最好的，我們就可以直接用它進(jìn)行水處理了，既能保證實驗效果又能節(jié)省實驗時間。所以，要想使開放性實驗室得到迅速的發(fā)展，靈活的、多樣的實驗形式必不可少。

加強(qiáng)學(xué)科交流既要立足于本專業(yè)之間的交流，吸取其它院校先進(jìn)的專業(yè)知識，結(jié)合自身學(xué)科的特點，實現(xiàn)專業(yè)在領(lǐng)域中的先進(jìn)性，又要借鑒其它專業(yè)的先進(jìn)理念和通用的先進(jìn)手段來催化專業(yè)建設(shè)。就本科實驗建設(shè)而言，計算機(jī)的發(fā)展逐漸改變著傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ?，賦予了實驗新的形式和新的內(nèi)容，市場的影響改變了傳統(tǒng)實驗教育的理念。為了提高學(xué)生綜合素質(zhì)，演示性實驗正在向綜合性實驗過渡，而專業(yè)本身不斷發(fā)展又增添了許多實驗內(nèi)容等等。因此，加強(qiáng)學(xué)科交流在學(xué)科建設(shè)中發(fā)揮著極其重要的作用。不夸張地講，現(xiàn)在的特別是工科類的專業(yè)要想保持先進(jìn)性，那么它必須每天都要自我完善，交流發(fā)展，所以，學(xué)院要有一套先進(jìn)的交流制度，有一批擅長交流和總結(jié)的老師，不斷掌握本專業(yè)新的動態(tài)以此來豐富教學(xué)內(nèi)容和實驗形式。

四、深化互聯(lián)網(wǎng)加與開放性實驗室的結(jié)合

互聯(lián)網(wǎng)是傳播和交流最快、最實用的工具，任何現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)都需要與它結(jié)合，以實現(xiàn)突破性的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)加的概念就是給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)提供一個相互結(jié)合的平臺，實現(xiàn)雙方互相促進(jìn)共同發(fā)展。開放性實驗室作為傳統(tǒng)經(jīng)典學(xué)科的代表自然就要與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過網(wǎng)絡(luò)傳播自己學(xué)科的特點，擴(kuò)大自身的影響力，同時也要借鑒和吸收其他實驗室優(yōu)點來提高自身水平，實現(xiàn)實驗室的高速發(fā)展[5]。下面，筆者就加強(qiáng)遠(yuǎn)程實驗和實驗共享平臺的建設(shè)兩個方面闡述開放性實驗室和互聯(lián)網(wǎng)加結(jié)合的必要性和優(yōu)越性。遠(yuǎn)程實驗的概念是通過網(wǎng)絡(luò)操控實驗，得到所需數(shù)據(jù)。它的前提是需要一個很好的網(wǎng)絡(luò)交流平臺和一些能夠熟練掌握儀器使用的技術(shù)人員相結(jié)合，通過遠(yuǎn)程操控、資料傳輸?shù)仁侄螌崿F(xiàn)實驗操作的遠(yuǎn)程化。它的優(yōu)點是打破了時間和空間的束縛，讓實驗變得更加方便，同時也能節(jié)省大量的時間和經(jīng)費(fèi)。從未來的發(fā)展方向來看，它也將是現(xiàn)代化開放性實驗室的一項重要標(biāo)志。所以，無論在實驗室規(guī)劃方面和具體實施上都需要對其足夠重視，以保證開放性實驗室向著實用性、多元性、綜合性、服務(wù)性的方向健康地發(fā)展[6]。對于一些研究類的實驗室，遠(yuǎn)程實驗的設(shè)置應(yīng)注意清晰和擴(kuò)大具體實驗設(shè)備，檢測設(shè)備要靈敏同時檢測信號輸出要及時，以保證操作者所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對于一些以演示類為主的實驗室，遠(yuǎn)程實驗室的設(shè)置應(yīng)注意強(qiáng)調(diào)學(xué)生的操作過程，同時能與學(xué)生及時進(jìn)行溝通和交流。每個遠(yuǎn)程實驗都要與現(xiàn)實實驗對比10次以上，保證現(xiàn)場和數(shù)據(jù)的高度一致后，才能進(jìn)行遠(yuǎn)程實驗。開放性實驗平臺共享的設(shè)想是在基于網(wǎng)絡(luò)資源共享的基礎(chǔ)上盡量整合國內(nèi)或某個地區(qū)的開放性實驗室信息（包括實驗室所位置、擁有儀器情況、具體項目等等），將這些信息有條理地存放在一個平臺上方便調(diào)用、隨時更新，對于有需求的人員可以直接到平臺上查找相關(guān)信息，洽談所需項目，這樣，可以形成開放性實驗室的良性競爭，避免功能重復(fù)，方便各個學(xué)校對比與交流，達(dá)到資源共享的目的。由于是資源共享，那么作為高校開放性的實驗室在上傳資源的時候要保證信息的真實性，不要片面地夸大和縮小實驗室的功能，以免影響健康的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，同時還要及時更新信息，把實驗室的發(fā)展動態(tài)清晰地呈現(xiàn)給網(wǎng)絡(luò)平臺。開放性實驗室與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合應(yīng)該是有機(jī)的，網(wǎng)絡(luò)會逐漸豐富實驗的形式和內(nèi)容，催化現(xiàn)代化實驗室發(fā)展，實驗室也會為網(wǎng)絡(luò)提供自身資源，為完善網(wǎng)絡(luò)資源共享服務(wù)。未來的開放性實驗室一定是基于互聯(lián)網(wǎng)資源支撐的功能完善的實驗室。

五、培養(yǎng)和提高實驗教師的專業(yè)能力

開放性實驗室面對的主要對象是相關(guān)專業(yè)的學(xué)生和教師，提高開放性實驗室的水平必須考慮實驗人員的素質(zhì)。對于實驗教師來講，其理念與知識面決定著實驗課程的質(zhì)量，提高實驗教學(xué)效果，實驗老師的指導(dǎo)起著決定性的作用。首先，對于實驗教師要有明確而具體的要求，雖然開放性實驗室中的內(nèi)容大多是綜合性實驗，實驗內(nèi)容和形式比較靈活，但是，實驗教師要明確實驗?zāi)康暮团囵B(yǎng)目標(biāo)，以此具體實驗中的每個步驟，量化實驗過程。其次，實驗教師應(yīng)具備先進(jìn)的專業(yè)知識，對于實驗內(nèi)容的延伸和拓展有相應(yīng)的了解，可以及時為學(xué)生答疑解惑。第三，老師要有能力加強(qiáng)參加實驗學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力，開放性決定了多樣性，要使學(xué)生了解作為團(tuán)隊的一員，在了解學(xué)習(xí)目的、自身能力的同時，也要了解其他成員的能力，這樣在合作的時候才會有默契，不至于南轅北轍，有利于增加團(tuán)隊的凝聚力。在將來的社會工作中，團(tuán)隊合作必將深度影響個體自身的發(fā)展。自主學(xué)習(xí)的能力也很重要，在綜合性實驗中，隨時會遇到各種各樣的問題，而這些問題往往是最好的測試題目，如果學(xué)生能夠自主地解決它們，那么，也就完成了實驗的目的。所以，實驗老師要在指導(dǎo)和觀察中不斷加強(qiáng)學(xué)生的這兩方面能力，以提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。另外，參加綜合性實驗的學(xué)生要有積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，充分認(rèn)識到綜合性實驗的作用，了解自己的特長，這樣才能取得最佳的實驗效果，提高開放性實驗室的水平。開放性實驗室在某種程度上來講是普通大學(xué)實驗室的升級版，它既是學(xué)院學(xué)科建設(shè)的一個重要標(biāo)志，也是大學(xué)教育改革的一個重要環(huán)節(jié)，所以，它的建設(shè)是大學(xué)實驗室建設(shè)的重中之重。然而，開放性實驗室的建設(shè)還處于發(fā)展階段，沒有現(xiàn)成的模式可循，只有在開放中探索，理性的、客觀的、有責(zé)任感地把它的發(fā)展提到日程上來，根據(jù)各個院校的優(yōu)勢和戰(zhàn)略規(guī)劃，有選擇性地打造，才能完成這項艱巨任務(wù)。

[1] 黃大明, 秦剛年.專業(yè)實驗課綜合性實驗的創(chuàng)新設(shè)計與教學(xué)實踐[J].21世紀(jì)實驗與創(chuàng)新, 2010,30(6): 248-250.

[2] 王劍軍.高校教學(xué)科研設(shè)備集約化管理的探討[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì), 2006,16(5) :275-276.

[3] 楊亞萍, 梁豐, 洪群歡, 等.基于工作流的高校實驗中心集約化管理機(jī)制的研究與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2009, 26(12): 99-100.

[4] 蘇瑛，曹五七，黃冠慶，等.高校多元化實驗教學(xué)組織形式的改革與發(fā)展[J].高校實驗室工作研究, 2012, 111(1): 1-3.

[5] 林婷, 范哲意.高校科研實驗設(shè)備資源的共享問題[J].實驗室研究與探索, 2009,28(6): 162-164.

[6] 張偉, 郭順京.開放式實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的研究[J].實驗室科學(xué),2011 (1)11:101-103.

(責(zé)任編校：付春玲)

G642.423

：A

：1674-327X (2017)01-0136-03

10.15916/j.issn1674-327x.2017.01.041

2015-11-14

周鐸(1982-)，男，遼寧海城人，助教，碩士。