生物學類實驗儀器設備資源共享研究

劉梅芳

(中南民族大學 實驗教學與實驗室管理中心， 湖北 武漢 430074)

實現(xiàn)實驗儀器設備資源共享是高校實驗室建設與管理的重要研究課題。近年來，高校實驗室儀器設備經費投入明顯增大，不僅在數(shù)量上迅速增長，性能也日趨精良，使教學及科研條件得到很大改善，但儀器設備的利用率不高問題也日見突出。由于缺乏儀器設備資源共享機制，導致儀器分散管理、封閉使用、重復購置、使用率低。因此，探索高校實驗儀器設備資源共享機制，對于優(yōu)化資源配置，減少設備閑置與浪費，提高實驗教學水平，具有重要現(xiàn)實意義。

1 傳統(tǒng)生物學類實驗儀器設備資源共享不足分析

1.1 學院分散管理，儀器設備使用效率較低

傳統(tǒng)實驗設備大多實行由學院分散管理模式，資源共享率不高[1-2]。由于學校實行獨立核算和課題組?？顚Ｓ茫鲗W院根據(jù)自身需要，采取獨立核算、獨立使用、封閉管理等方式使用儀器設備。特別是有些教師為了使用方便，把實驗室變成“自留地”，即使閑置，也不愿意將儀器設備開放使用[3]。這樣造成實驗設備使用效率低下，重復購置多，浪費嚴重[4]。

1.2 實驗教學體系相互割裂，銜接性差

實驗教學缺乏相對獨立性，教學內容依附于理論課程，或者依附于某一教研室，缺乏系統(tǒng)性和專業(yè)性[5]。各課程間存在重復設置，教學形式滯后。既浪費資源，又讓學生容易產生 “視角”疲勞，使得實驗乏味。

1.3 教學與科研獨立運行，封閉管理

根據(jù)傳統(tǒng)管理模式，基礎實驗室為本科教學服務，科研儀器為課題組科研服務，即教學的不給科研用，科研的不讓教學用，互不干涉，利用率低[6]。例如酶標儀、倒置熒光顯微鏡、氣相色譜儀、農藥殘留分析儀、原子吸收光譜儀等在本科實驗教學中一年只用到一、二次。同時，本科實驗教學也很少用上科研儀器設備，甚至認為本科生不需用上大型儀器設備，造成大型儀器設備主要為科研使用，在本科實驗教學中的作用并未得到體現(xiàn)[7]。隨著“雙一流”學科建設和本科生培養(yǎng)需求的不斷上升，需要拓展學生創(chuàng)新能力，有必要實現(xiàn)科研平臺與實驗教學的開放共享。

2 生物學類實驗儀器設備資源共享做法與實踐

中南民族大學以教學改革為依托，借鑒國內外高校實驗室建設與管理模式，不斷提高實驗教學質量和實驗管理水平，本著“統(tǒng)一規(guī)劃、分塊建設、集中管理、開放共享”原則，優(yōu)化整合實驗教學資源，推動實驗儀器設備資源共享[8]。重點解決生物學實驗儀器設備機時利用、功能利用和性能提升等幾方面存在的利用率不高、部分設備閑置和浪費等現(xiàn)象。以資源整合為主線，儀器共享為核心，做到模塊管理、內容銜接、空間優(yōu)化、服務創(chuàng)新。

2.1 成立實驗教學中心，由學院分散管理變?yōu)閷W校集中管理

2014年學校成立實驗教學與實驗室管理中心(以下簡稱管理中心)，將基礎實驗由學院分散管理改為學校集中管理。下設4個管理部門(實驗室規(guī)劃與建設管理部、設備管理部、設備維修部、安全管理部)、4個管理分中心(化生藥、電子信息、經濟管理、計算機基礎管理分中心)、 以及1個實驗動物中心，共有實驗室100多間，面積20 000 m2。

就生物類實驗課程來說，管理中心將生命科學學院、藥學院、化學與材料科學學院、生物醫(yī)學工程學院、資源環(huán)境學院的14個本科專業(yè)的生物類基礎課實驗納入“生物學實驗室”統(tǒng)一管理。對現(xiàn)有儀器設備相同、功能相近的同類儀器設備進行整合，實行優(yōu)化配置，消除條塊分割，提高使用效率。

案例一:生命科學學院的生物化學、藥學院的化學生物學、生物醫(yī)學工程學院的細胞與分子檢測實驗課程都用到紫外-可見分光光度計。假如1次實驗為80人次，按2人1組，1次實驗需要40臺套分光光度計，原來這3門課分布在3個學院，每個學院都有一樣的儀器設備，共約120臺左右。通過儀器設備整合，合理安排授課時間，現(xiàn)在只需40臺就能滿足各專業(yè)的需求。

案例二:顯微鏡也是如此，以前每個學院都建有顯微鏡實驗室。通過整合，集中安放在4個教室集中使用，統(tǒng)一管理。

案例三:全校有氣相液相儀器設備的單位有化學與材料學院、藥學院、生命科學學院，通過成立校測試中心，實現(xiàn)教學、科研、培訓一體化，整合優(yōu)化配置儀器設備，達到資源共享，實施專業(yè)化管理。

綜上所述，儀器設備相互共享，既避免實驗儀器重復購置，又提高了儀器設備的利用率。

2.2 推進實驗模塊化教學，提高資源使用效率

針對不同課程實驗教學體系相互割裂 、銜接性差，各課程間存在重復設置，教學形式滯后的情況，按照專業(yè)的知識結構，充分考慮與生物學相關交叉學科專業(yè)實驗項目的共性，將與相關學科的經典實驗模塊、相關專業(yè)有邏輯關系的模塊組成基礎實驗，優(yōu)化實驗教學內容，實現(xiàn)實驗教學的模塊化。根據(jù)實驗課程內容劃分為5個模塊，即微生物學實驗模塊、細胞及遺傳實驗模塊、生化及分子實驗模塊、普通生物學實驗模塊、生理學及解剖學實驗模塊。從儀器設備整合上，按照模塊內的實驗項目優(yōu)化配置實驗室和儀器設備，將不同實驗課程并入相應模塊，優(yōu)化實驗室建設。從內容體系上從個體層次—細胞層次—分子層次推進。個體層次包括動植物、微生物生物學實驗；細胞層次包括遺傳學實驗、細胞生物學實驗、細胞工程實驗；分子層次包括生化技術和分子克隆[9]。通過實驗模塊化教學改革，打破了不同學科的限制，加強各個模塊內實驗項目的關聯(lián)性，實現(xiàn)儀器設備共享，提高資源使用效率。

2.3 優(yōu)化配置教學與科研實驗室，實現(xiàn)資源共享

按照資源共享思路，基礎課實驗由學校集中管理，專業(yè)課實驗由學院管理。為了實現(xiàn)儀器設備資源共享，校院兩級優(yōu)化配置實驗教學與科研實驗室。做到教學實驗服務于科研，科研設備服務于教學，各取所需，各有所得。生命科學學院按照專業(yè)重構生命科學學院實驗教學平臺，按照教學內容、實驗室共享平臺、儀器設備配置3個方面進行整合(見表1)。

表1 生命科學學院生物技術實驗共享平臺方案

表1(續(xù))

改革以前,實時熒光定量PCR儀(型號ABI-7500-fast)、高效液相色譜儀、熒光光譜儀(F-2500 HiTachi)、蛋白質純化系統(tǒng)(AKTApurifier 10)等儀器僅供研究生和教師科研使用。通過開設“儀器分析”課程,使本科學生對現(xiàn)有大型儀器設備有比較全面的了解。另一方面,科研內容轉化為實驗教學,例如將“水稻種子DNA快速提取方法”等科研內容引入本科實驗教學,編入“植物生理與發(fā)育生物學實驗模塊”中,使科研項目第一時間轉化為實驗課程內容。以前本科生不開設此實驗,也不會用到SPEX SamplePrep 2010植物組織破碎儀等儀器。通過教學改革,大大提高了儀器的利用效率,也調動了學生的科研積極性和主動性。

2.4 構建儀器設備共享平臺,完善共享管理制度

利用現(xiàn)有校園網絡資源,建立實驗室儀器設備管理信息系統(tǒng),為儀器設備的網上查詢、網上預約、網上使用安排流程、網上報修、網上跟蹤查詢運行的情況等,從而進一步提高儀器設備的利用率[10-12]。與此同時,制定了《大型儀器設備開放共享管理辦法(試行)》和《大型儀器設備收費管理細則》，規(guī)定大型儀器設備收取費用的20%上交學校,80%作為共享經費返還學院(中心),共享經費主要用于儀器設備的運行、維護、維修、升級改造及設備管理人員的培訓及獎勵等,其中用于設備管理人員績效支出的比例不得超過院共享經費的30%，這既明晰了校院管理責任、也提高了儀器設備管理人員的積極性。

3 結語

實驗儀器設備資源共享是高校實驗室績效管理的重要一環(huán)。雖然我們在管理模式創(chuàng)新、模塊化教學、信息共享平臺建設方面取得初步成效,但還需進一步提高實驗儀器設備的開放意識和共享意識,完善績效考核制度,提高實驗隊伍整體素質和大型儀器設備的測試能力,只有這樣,才能有效促進資源共享持續(xù)發(fā)展。

References)

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