高校生物類教學(xué)實驗室開放的探索與實踐

顏菲 劉愛麗 劉迢迢 孫金平

摘? 要：高校教學(xué)實驗室是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的重要平臺。推進(jìn)教學(xué)實驗室開放，是實現(xiàn)實驗資源共享、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑和必然趨勢，是深化教育改革的必然要求。結(jié)合自己在高校生物類教學(xué)實驗室的工作實踐，綜合分析了高校教學(xué)實驗室開放的必要性、開放模式、開放管理體制以及保障措施等，不斷探索實驗教學(xué)改革的機(jī)制和模式。

關(guān)鍵詞：教學(xué)實驗室開放? 實驗室管理? 實驗教學(xué)? 教學(xué)改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）11（c）-0206-04

Exploration and Practice of the Opening of Biology Teaching Laboratory in Universities

YAN Fei? LIU Aili? LIU Tiaotiao? SUN Jinping*

（School of Biomedical Engineering and Technology， Tianjin Medical University， Tianjin， 300070 China）

Abstract： University teaching laboratory is an important platform for cultivating students' operational ability， practical ability and innovative ability. Promoting the opening of teaching laboratories is an important way and an inevitable trend to realize the sharing of experimental resources and cultivate students' innovative ability， and is an inevitable requirement for deepening educational reform. Combining with my work practice in college biological teaching laboratories， the necessity， open mode， open management system and guarantee measures of university teaching laboratories are analyzed to continuously promote the mechanism and mode of experimental teaching reform.

Key Words： Teaching laboratory opening; Laboratory management; Experiment teaching; Teaching reform

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》指出，要牢固確立人才培養(yǎng)在高校工作中的中心地位，著力培養(yǎng)信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識豐富、本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才。高校教學(xué)實驗室是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的重要平臺[1-2]。隨著高校教育規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生物類教學(xué)實驗室儀器設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量都取得了很大的提升，開放生物類教學(xué)實驗室，是實現(xiàn)實驗資源共享、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑和必然趨勢，是深化教育改革的必然要求。天津醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院實驗教學(xué)中心生物類教學(xué)實驗室堅持以學(xué)生為本、教師為主導(dǎo)的指導(dǎo)思想，不斷改進(jìn)教學(xué)實驗管理模式和教學(xué)機(jī)制，實施生物類教學(xué)實驗室開放，并取得了良好的效果。

本學(xué)院生物類教學(xué)實驗室開放是指教學(xué)實驗室在完成規(guī)定實驗教學(xué)任務(wù)的前提下，利用中心現(xiàn)有師資力量、實驗儀器設(shè)備、實驗室環(huán)境等對本科生和研究生開放，為學(xué)生課外實驗學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實踐項目等提供實驗資源，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力、擴(kuò)展學(xué)生科研思路，不斷推進(jìn)實驗教學(xué)改革的機(jī)制和模式。

1? 高校生物類教學(xué)實驗室開放的必要性

1.1 生物類教學(xué)實驗室開放是人力資源共享的前提

目前學(xué)院生物類教學(xué)實驗室不僅擁有大量小型常規(guī)實驗儀器設(shè)備，大中型儀器設(shè)備的數(shù)量和種類也逐年有所增加。過去生物類教學(xué)實驗室除承擔(dān)本科生實驗教學(xué)課程外，實驗室大型儀器設(shè)備處于閑置狀態(tài)，儀器設(shè)備的使用率和共享率很低。只有打破實驗室封閉狀態(tài)、開放教學(xué)實驗室，才能有效實現(xiàn)實驗室硬件資源共享，充分發(fā)揮實驗室儀器設(shè)備以及技術(shù)上的優(yōu)勢，提高教學(xué)實驗室投資效益，促進(jìn)科研教學(xué)互動。

此外教學(xué)實驗室配備有實驗技術(shù)老師，負(fù)責(zé)本科生課程實驗教學(xué)工作的前期準(zhǔn)備、預(yù)實驗工作以及實驗室日常管理和實驗儀器設(shè)備的維護(hù)。開放教學(xué)實驗室可以鼓勵實驗技術(shù)老師指導(dǎo)學(xué)生課外實驗、參與實驗教學(xué)改革，有利于實驗技術(shù)老師參與科研活動，并為以后自己申報課題奠定良好的基礎(chǔ)[3]。

1.2 教學(xué)實驗室開放為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供有效保障

傳統(tǒng)實驗教學(xué)往往以驗證性實驗為主，實驗?zāi)康?、?nèi)容、方法以及結(jié)果較為固定，其目的是鞏固和加深學(xué)生對課堂理論教學(xué)內(nèi)容的理解。但由于教學(xué)模式相對單一，不利于調(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性和主動性。開放教學(xué)實驗室，學(xué)生可以對其感興趣的課題進(jìn)行探索性的研究，或是參與到學(xué)院老師的科研項目中學(xué)習(xí)，又或是依托實驗室資源進(jìn)行創(chuàng)新實踐活動、申報競賽項目，進(jìn)行科研性、研究性的工作。因此，開放教學(xué)實驗室可以提供創(chuàng)新實踐平臺，有利于促進(jìn)科教融合，提升實驗教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新思維和動手能力[4-5]。

2? 生物類教學(xué)實驗室開放模式

2.1 實現(xiàn)生物實驗儀器設(shè)備資源共享

儀器設(shè)備共享是實驗室開放的前提和基礎(chǔ)。近年來學(xué)院實驗教學(xué)中心為生物類教學(xué)實驗室采購了大量國內(nèi)外先進(jìn)儀器設(shè)備，在保證實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，教學(xué)實驗平臺也可以滿足科研需要。同時教學(xué)實驗儀器設(shè)備共享有利于充分利用資源，提高投資效益，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力[6]。

實驗室大型儀器設(shè)備在滿足本學(xué)院師生使用的前提下，也為學(xué)校其他學(xué)院師生使用提供有償服務(wù)，這樣，一方面可以避免實驗室基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè)、節(jié)約經(jīng)費，另一方面收取的費用可以用于大型儀器設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)、對使用人員的培訓(xùn)以及設(shè)備元器件的購置等。

實驗室儀器設(shè)備管理嚴(yán)格落實責(zé)任制，實驗技術(shù)老師擔(dān)任所在實驗室的安全員，負(fù)責(zé)設(shè)備日常管理和維護(hù)，使設(shè)備保持良好工作狀態(tài)。對于初次使用設(shè)備的人員，實驗室負(fù)責(zé)老師會對其進(jìn)行操作培訓(xùn)，經(jīng)培訓(xùn)合格后將發(fā)放操作合格證書，持證書才可使用設(shè)備。本科生使用大型儀器設(shè)備，須在指導(dǎo)教師或者帶教研究生在場的情況下才可操作。

2.2 對相關(guān)專業(yè)本科生、研究生開放

（1）開放教學(xué)實驗室為學(xué)生第二課堂、課外科研活動提供基地。

學(xué)生可以針對實驗教學(xué)課程及專業(yè)理論課程學(xué)習(xí)過程中自己感興趣的部分、困惑、重點難點等內(nèi)容，制定實驗計劃和實驗方案，申請使用開放的教學(xué)實驗室，實驗室為學(xué)生配備實驗指導(dǎo)教師，為學(xué)生能夠順利開展實驗提供必要的技術(shù)支持。這樣既有利于解決實驗教學(xué)課程學(xué)時有限、內(nèi)容不夠豐富的問題，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手能力。學(xué)院本科生申報的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、實驗技能大賽等競賽，大部分源于學(xué)生在開放實驗室學(xué)習(xí)實踐過程中積累的實驗想法和掌握的實驗技能，開放實驗室也是學(xué)生實施和完成各類競賽內(nèi)容的主要場所。

（2）實行科研導(dǎo)師制，鼓勵本科生參與導(dǎo)師的科研項目。

學(xué)院研究生指導(dǎo)教師都有自己的科研項目，開放實驗室可以激勵本科生自覺加入導(dǎo)師的課題組，一方面有利于形成“導(dǎo)師-研究生-本科生”的科研團(tuán)隊、促進(jìn)科研項目的實施進(jìn)展，本科生可以通過導(dǎo)師和研究生學(xué)習(xí)實驗技能、實驗設(shè)備操作方法、實驗室安全知識等內(nèi)容，有助于培養(yǎng)本科生的科研思維和科研素養(yǎng);另一方面，導(dǎo)師可以根據(jù)本科生在開放實驗室中的表現(xiàn)，發(fā)掘具有科研潛質(zhì)的優(yōu)秀本科生，并邀請其攻讀自己的研究生。天津醫(yī)科大學(xué)對于優(yōu)秀本科畢業(yè)生實施“卓越醫(yī)學(xué)人才計劃”，支持并鼓勵本科生推免攻讀本校研究生。

3? 生物類教學(xué)實驗室開放管理體制

3.1 建立完善生物類教學(xué)實驗室開放管理制度

為規(guī)范生物類開放實驗室安全有序運行，制定了《生物醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院實驗教學(xué)中心生物類開放實驗室管理細(xì)則》《開放實驗室預(yù)約規(guī)則及流程》《實驗教學(xué)中心實驗室開放使用申請辦法》等;為加強(qiáng)實驗室儀器設(shè)備管理，建立了《實驗設(shè)備使用規(guī)范》《實驗設(shè)備安全管理規(guī)定》等。學(xué)生使用儀器設(shè)備后需如實填寫《儀器設(shè)備運行記錄》，在實驗過程中使用者不得離開實驗室，實驗儀器設(shè)備如果出現(xiàn)問題應(yīng)及時報告實驗室負(fù)責(zé)老師;在實驗室日常管理方面，要求學(xué)生進(jìn)入生物類開放實驗室，必須如實填寫“實驗室使用記錄”“實驗室日檢查記錄”等。實驗室負(fù)責(zé)老師會根據(jù)申請使用實驗室的學(xué)生情況，安排實驗室值日小組，嚴(yán)格落實《開放實驗室安全衛(wèi)生制度》。通過建立完善的制度體系，確保開放式生物類實驗室正常有序運行，切實發(fā)揮開放實驗室共享實驗資源、提升學(xué)生創(chuàng)新能力的作用。

3.2 執(zhí)行“準(zhǔn)入制度”并建立考核評價體系

生物類開放實驗室嚴(yán)格執(zhí)行“準(zhǔn)入制度”[7]。學(xué)生需參加天津醫(yī)科大學(xué)實驗室與資產(chǎn)管理處組織的實驗室安全培訓(xùn)并通過“實驗室安全考試系統(tǒng)”測試、取得成績合格后，方可申請進(jìn)入實驗室學(xué)習(xí)研究。在進(jìn)入本學(xué)院生物類教學(xué)開放實驗室前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真、如實填寫《生物醫(yī)學(xué)與技術(shù)學(xué)院實驗教學(xué)中心實驗室開放使用申請表》，交由學(xué)院分管安全工作的副院長、指導(dǎo)教師簽字批準(zhǔn)后，學(xué)生持申請表到實驗室負(fù)責(zé)老師處領(lǐng)取實驗室鑰匙并做好登記。

開放實驗室建立考核評價指標(biāo)，規(guī)定了實驗室使用情況、水電安全、儀器設(shè)備使用情況、實驗藥品使用情況、實驗廢棄物處置情況、實驗衛(wèi)生情況等打分細(xì)則。由實驗室負(fù)責(zé)老師對學(xué)生使用開放實驗室情況進(jìn)行評價和打分，對于不遵守開放實驗室規(guī)章制度的學(xué)生，第一次發(fā)現(xiàn)將給予口頭警告并告知其指導(dǎo)老師，第二次發(fā)現(xiàn)將不允許其進(jìn)入實驗室。

3.3 加強(qiáng)實驗室安全管理

（1）實驗室安全教育多元化。

在嚴(yán)格落實學(xué)校設(shè)備驗室與資產(chǎn)管理處“實驗室安全考試系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上，學(xué)院采取形式多樣的實驗室安全教育，不斷提升師生實驗室安全意識。

“互聯(lián)網(wǎng)+實驗室安全”：互聯(lián)網(wǎng)在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，學(xué)院充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源在師生中進(jìn)行實驗室安全教育。利用學(xué)院網(wǎng)站、本科生微信公眾平臺“篤學(xué)生醫(yī)”、研究生微信公眾平臺“生醫(yī)研創(chuàng)”等新媒體資源，及時推送實驗室安全教育課程、實驗防護(hù)措施、滅火毯滅火器等消防設(shè)備使用方法、實驗室用水用電安全、危險化學(xué)品使用規(guī)范等內(nèi)容，并定期組織師生進(jìn)行網(wǎng)上實驗室安全答題。

實驗室安全培訓(xùn)：學(xué)院定期邀請學(xué)校設(shè)備處老師及具有專業(yè)安全防護(hù)知識的老師對師生進(jìn)行安全講座;定期組織實驗室負(fù)責(zé)老師、實驗室安全員參加安全防護(hù)、安全操作等方面的培訓(xùn)，不斷提升實驗室老師的安全管理水平、業(yè)務(wù)素質(zhì)能力以及安全事故處置能力。

安全教育文化月：學(xué)院每學(xué)期都會指定時間，鼓勵學(xué)生以班級為單位展示實驗室安全教育心得，形式不限，可以是主題班會、主題黨團(tuán)日活動、志愿者宣傳教育、宣傳海報、調(diào)查問卷等，號召學(xué)生積極踐行并宣傳實驗室安全文化。

（2）實驗設(shè)備安全管理。

本學(xué)院生物類開放實驗室大型儀器設(shè)備實行“持證上崗”的制度，對初次申請使用實驗室的學(xué)生，學(xué)院邀請設(shè)備公司專業(yè)技術(shù)人員或者實驗室負(fù)責(zé)老師對其進(jìn)行講座和培訓(xùn)，詳細(xì)講解儀器設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、應(yīng)用范圍、操作規(guī)程等內(nèi)容，并現(xiàn)場演示操作設(shè)備;根據(jù)儀器設(shè)備運行情況，學(xué)院組織學(xué)生分批分時段操作練習(xí)，由實驗室負(fù)責(zé)老師或已取得上崗證的研究生、本科生現(xiàn)場指導(dǎo)，當(dāng)學(xué)生達(dá)到規(guī)定的上機(jī)時長并且考核合格后，即獲得某種大型儀器設(shè)備的上崗證，可獨立操作設(shè)備。為了確保大型儀器設(shè)備正常安全的運行，學(xué)院還在每臺儀器附近放置了設(shè)備檔案，包括該儀器設(shè)備詳細(xì)的操作規(guī)程、使用說明、注意事項、安全規(guī)則、突發(fā)事件處置辦法、儀器設(shè)備運行記錄等，要求操作人員上機(jī)之前務(wù)必了解相關(guān)信息并如實記錄設(shè)備運行情況[8]。

實驗室中小型儀器設(shè)備數(shù)量較多、使用較頻繁，學(xué)院也在每臺設(shè)備附近的顯著位置張貼使用說明、操作規(guī)程、注意事項、安全規(guī)則等內(nèi)容，并且要求使用者使用設(shè)備后如實填寫儀器運行記錄。對于初次使用設(shè)備的學(xué)生，要求必須在指導(dǎo)教師或研究生演示操作后，在指導(dǎo)教師或研究生在場的情況下使用設(shè)備。

（3）實驗試劑藥品管理。

學(xué)院生物類開放實驗室涉及到的試劑藥品主要分為兩類：普通試劑藥品和危險化學(xué)品。對于普通試劑藥品，每組的學(xué)生負(fù)責(zé)人向?qū)嶒炇邑?fù)責(zé)老師提交試劑藥品清單，實驗室老師統(tǒng)計后，對于共性的實驗藥品（如生理鹽水、氯化鈉溶液、瑞士染液等），建立試劑共享平臺，由實驗室老師或研究生配置好后放在公用試劑架上以供大家使用;對于每組不同的普通試劑藥品，嚴(yán)格使用登記制度，實驗結(jié)束后小組負(fù)責(zé)學(xué)生需將剩余試劑藥品歸還實驗室負(fù)責(zé)老師[9]。

對于?；?，我們的原則是建議學(xué)生選擇可替代的無毒或者低毒試劑藥品。若確實不能滿足實驗要求，在指導(dǎo)教師批準(zhǔn)的前提下，需要學(xué)生標(biāo)明每次實驗的使用劑量和用途，做到“隨用隨取”、“用多少取多少”，并嚴(yán)格執(zhí)行雙人領(lǐng)取、雙人使用、雙本賬的?；饭芾硪?guī)定。在學(xué)生使用?；窌r，要求指導(dǎo)教師在場，并穿戴好防護(hù)用品、在規(guī)定的具有排風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行操作。

4? 生物教學(xué)實驗室開放保障措施

4.1 實行獎勵政策、建立考核機(jī)制

為保證學(xué)院生物類開放實驗室有序運轉(zhuǎn)，充分調(diào)動實驗指導(dǎo)教師及實驗室負(fù)責(zé)老師參與開放實驗室工作的積極性，開放實驗室教學(xué)工作采取不同于傳統(tǒng)實驗教學(xué)工作的方法計算工作量。對于實驗指導(dǎo)教師，根據(jù)其指導(dǎo)開展的開放性實驗項目類型、帶教學(xué)時、指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)，參照標(biāo)準(zhǔn)工作量的1.5倍計算其實際工作量。在休息時間（如周末、寒暑假、法定節(jié)假日等）指導(dǎo)學(xué)生的，學(xué)院額外發(fā)放補(bǔ)貼;對于實驗室負(fù)責(zé)老師，根據(jù)實驗室開放時間、實驗設(shè)備指導(dǎo)使用情況、申請使用實驗室學(xué)生人數(shù)等計算加班工作量，學(xué)院發(fā)放加班補(bǔ)貼。實驗室負(fù)責(zé)老師指導(dǎo)學(xué)生開展開放性實驗工作的，參照實驗指導(dǎo)教師計算工作量標(biāo)準(zhǔn)額外計算工作量。如果實驗指導(dǎo)教師和實驗室負(fù)責(zé)老師指導(dǎo)學(xué)生開展的實驗項目產(chǎn)生成果或獲得國家級、省部級獎勵，年底績效考核時學(xué)院將給予表彰和獎勵。

為鼓勵學(xué)生積極參加開放性實驗，學(xué)院對于申請使用開放實驗室進(jìn)行課外科研實踐的學(xué)生獎勵創(chuàng)新學(xué)分，如果學(xué)生的開放實驗項目獲得國家級、省部級獎勵或者學(xué)生作為主要作者之一參與發(fā)表核心、EI、SCI文章的，學(xué)院將根據(jù)相關(guān)規(guī)定給予學(xué)生表彰，并可計算綜合測評的學(xué)分。

4.2 建立教學(xué)實驗室開放基金

學(xué)院從學(xué)生申請獲批的各級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目經(jīng)費以及大型儀器設(shè)備使用經(jīng)費中劃出一部分作為教學(xué)實驗室開放基金，該基金由學(xué)院實驗教學(xué)中心主任負(fù)責(zé)管理，基金主要用于實驗室儀器設(shè)備的維護(hù)和維修，以延長儀器設(shè)備的使用壽命。每學(xué)期末，教學(xué)實驗室開放基金使用情況在全院進(jìn)行公示。

4.3 加強(qiáng)實驗室安全措施

學(xué)院定期對生物類開放教學(xué)實驗室進(jìn)行安全檢查，更換滅火器，配置滅火毯和沙箱。開放實驗室配有《安全檢查記錄本》及《實驗室安全指南》，實驗結(jié)束后由專人負(fù)責(zé)檢查電路安全、門窗及多媒體設(shè)備的關(guān)閉情況，并記錄《實驗室安全檢查記錄本》。學(xué)院逐級落實安全責(zé)任，嚴(yán)格執(zhí)行實驗室安全員日查、教研室雙周、學(xué)院安全月查制度，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。定期進(jìn)行危險化學(xué)品統(tǒng)計、實驗危險廢物報廢處理，以及劇毒放射物質(zhì)排查、高壓滅菌鍋隱患排查等安全生產(chǎn)專項檢查工作，不斷加強(qiáng)實驗安全管理。2019年生物類開放教學(xué)實驗室更換空調(diào)2臺，新購置2臺危險化學(xué)品儲存柜，新配備滅火器6個，并針對存在隱患實驗室成功進(jìn)行電力改造。

5? 結(jié)語

生物類教學(xué)實驗室是進(jìn)行素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的平臺和基地，開放生物類教學(xué)實驗室是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、促進(jìn)科學(xué)研究水平的“雙贏”舉措，實現(xiàn)了教學(xué)科研的良好互動，激發(fā)了學(xué)生的科研熱情和主動性，提高了學(xué)生的動手能力和科研思維。因此需要進(jìn)一步推動教學(xué)實驗室開放，充分發(fā)揮其在人才培養(yǎng)中的積極作用。

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