基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的反思與探索

何喜梅

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)生物學(xué);實(shí)驗(yàn)室建設(shè);反思與探索

目前，雖然各大院校已經(jīng)加強(qiáng)了對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視，但是相關(guān)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室配置并不合理，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備也跟不上教學(xué)和學(xué)生發(fā)展的腳步。這就需從不同的人才培養(yǎng)角度出發(fā)，完善基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案，為我國(guó)人才培養(yǎng)提供更多的場(chǎng)所。

1基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的內(nèi)容

1.1微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)

由于微生物學(xué)是我國(guó)生物工程中的專業(yè)基礎(chǔ)性課程，其實(shí)踐性以及應(yīng)用性較強(qiáng)，在具體的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要積極培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，同時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)微生物學(xué)技術(shù)的有效應(yīng)用，建立新的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)不同信息的共享。

在開展微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)前，需要指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)普通光學(xué)顯微鏡使用技術(shù)的學(xué)習(xí)，做好消毒和滅菌等基本的準(zhǔn)備工作。但是，由于微生物個(gè)體比較微小，非常容易被實(shí)驗(yàn)室中的其他微生物污染。因此，在具體的實(shí)驗(yàn)中，需要做好基礎(chǔ)操作工作。通常情況下，需要不斷優(yōu)化干熱滅菌的流程，提升芽孢的耐熱性。在干熱滅菌時(shí)，需要穩(wěn)定在150～160℃，并滅菌1～2h。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中的技術(shù)人員還要對(duì)設(shè)備和培養(yǎng)基等進(jìn)行全面消毒。

1.2生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)

在對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析和整合時(shí)，發(fā)現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)性非常強(qiáng)，再加上生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代分子生物學(xué)中的基礎(chǔ)，主要包括基礎(chǔ)技能等內(nèi)容，因此，需要在具體的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中明確重點(diǎn)內(nèi)容，主要是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，在此基礎(chǔ)上，不斷強(qiáng)化人才的綜合素質(zhì)，為社會(huì)發(fā)展提供更多的創(chuàng)新型人才。

在此實(shí)驗(yàn)中，還要深入分析糖還原反應(yīng)和多糖實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，積極開展基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。在對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和特點(diǎn)進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中的試劑種類非常多，并且每種試劑所需要的量也比較大，其中的一些蛋白質(zhì)和氨基酸等試劑非常容易變質(zhì)。因此，實(shí)驗(yàn)中的技術(shù)人員需要科學(xué)配制試劑，保證其精確性。待配制完成后，需要將其妥善保存在冰箱中，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的有效開展提供條件。

1.3細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)階段，我國(guó)細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)得到了快速發(fā)展，對(duì)細(xì)胞生物學(xué)研究人員的需求量在不斷增長(zhǎng)。這就需要加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度，一般分為兩部分內(nèi)容：首先是普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要研究動(dòng)物組織等，更加全面地觀察內(nèi)部解剖情況;其次是細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，如提取葉綠體實(shí)驗(yàn)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)上述內(nèi)容的優(yōu)化和整合。大部分學(xué)者通過完成上述實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步加深了對(duì)細(xì)胞生物學(xué)中相關(guān)理論的了解，為日后我國(guó)基礎(chǔ)生物學(xué)理論內(nèi)容的完善奠定了基礎(chǔ)。

2基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的策略

2.1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室精神文化建設(shè)

由于不同行業(yè)在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中會(huì)形成不同的精神文化，在基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，一定要保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。只有在這樣的環(huán)境下，才可以提升學(xué)生的創(chuàng)新性，積極培養(yǎng)探索性科學(xué)精神;再加上精神文化屬于實(shí)驗(yàn)室文化中的靈魂，所以在具體的基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，需要積極引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室人員樹立正確的思想，不斷激發(fā)技術(shù)人員的潛力;同時(shí)，還要提升相關(guān)人員的參與性，為日后實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利開展提供條件。

由于實(shí)驗(yàn)室屬于學(xué)校教學(xué)和社會(huì)服務(wù)的關(guān)鍵場(chǎng)所，各大高校在建設(shè)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，需要注重對(duì)科學(xué)精神的綜合性培養(yǎng)，加強(qiáng)科學(xué)精神建設(shè)。一般體現(xiàn)在對(duì)實(shí)驗(yàn)室的日常管理活動(dòng)中，同時(shí)還需要從身邊的一點(diǎn)一滴做起，重視對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的保護(hù)[1]。此外，還要認(rèn)真對(duì)待所有實(shí)驗(yàn)，互幫互助，在具體的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，營(yíng)造積極的科研氛圍。由于科學(xué)的理論知識(shí)離不開實(shí)驗(yàn)操作，更離不開求實(shí)創(chuàng)新精神，在具體的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，需要將精神文化融入其中。

2.2保證實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的功能化

大部分生物實(shí)驗(yàn)的操作性比較強(qiáng)，且專業(yè)性也非常強(qiáng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室基本條件的要求比較高。因此，需強(qiáng)化生物實(shí)驗(yàn)室的基本功能，積極建設(shè)“顯微觀察實(shí)驗(yàn)室”等功能性比較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室。

例如可以結(jié)合不同實(shí)驗(yàn)室功能，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的儀器和裝備進(jìn)行科學(xué)劃分，積極開展不同的生物實(shí)驗(yàn)：（1）生化和分子實(shí)驗(yàn)室。豐富蛋白質(zhì)提取和分離等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA等物質(zhì)的有效提取，并且結(jié)合學(xué)生的興趣，積極開展分子生物方面的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該部分內(nèi)容的創(chuàng)新，保證實(shí)驗(yàn)的有效性。結(jié)合這些功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）基因擴(kuò)增儀、電泳設(shè)備、離心機(jī)和微量移液器等設(shè)備的有效配置。（2）細(xì)胞和組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的合理分離，并對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)，保證植物培養(yǎng)的有效性，如可以加強(qiáng)對(duì)高壓滅菌鍋等基礎(chǔ)設(shè)備的有效配置。（3）數(shù)字傳感器實(shí)驗(yàn)室。在對(duì)該部分實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行建設(shè)和優(yōu)化時(shí)，需要科學(xué)配備氧傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化，為植物細(xì)胞生理實(shí)驗(yàn)的順利開展提供條件。

在建設(shè)功能性實(shí)驗(yàn)室時(shí)，不僅需要對(duì)相關(guān)儀器進(jìn)行科學(xué)配置，還要加強(qiáng)對(duì)大型儀器配套的建設(shè)。這就需要引進(jìn)相關(guān)的管理人員，加強(qiáng)對(duì)大部分儀器的管理，在特定條件的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的科學(xué)配置，不斷發(fā)揮相關(guān)設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室中的功能，為日后生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利開展提供條件。

2.3實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的規(guī)范化和有效性

在總體結(jié)構(gòu)上，實(shí)驗(yàn)室布局幾乎和教室一樣，講臺(tái)主要面向雙人實(shí)驗(yàn)桌。雖然這種設(shè)置模式可以達(dá)到教學(xué)的目的，但是并不利于學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)和討論，更無法科學(xué)利用實(shí)驗(yàn)儀器和相關(guān)藥品。因此，在對(duì)基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行建設(shè)時(shí)，需創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)室布局，將實(shí)驗(yàn)桌布局成“島型”，每組要分配8～10名學(xué)生。

這種新的布局不僅可以促進(jìn)學(xué)生的交流，還能加強(qiáng)探究性學(xué)習(xí)，非常利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。由于基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的PCR儀和設(shè)備比較多，并且大部分屬于大型和貴重儀器，在具體的基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)置中，一定要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)內(nèi)容的科學(xué)設(shè)計(jì)，保證上述內(nèi)容可以滿足生物實(shí)驗(yàn)的具體要求[2]。

例如在對(duì)組織培養(yǎng)室進(jìn)行優(yōu)化和建設(shè)時(shí)，要從《科學(xué)實(shí)驗(yàn)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容出發(fā)，完善生物培養(yǎng)室建設(shè)方案，預(yù)防交叉感染。在對(duì)生物培養(yǎng)室進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其與非生物培養(yǎng)區(qū)存在一定的區(qū)別，兩者之間要科學(xué)設(shè)置實(shí)體磚墻，不斷強(qiáng)化生物培養(yǎng)室的基本功能?？梢圆捎妹芊獠ＡнM(jìn)行設(shè)計(jì)，將隔斷墻進(jìn)行科學(xué)分隔。如果應(yīng)用的是玻璃隔斷墻，需要強(qiáng)化其骨架的穩(wěn)定性，最好不要采用容易變形的材料，并且在玻璃隔斷墻上，還需要采用推拉門的設(shè)計(jì)方式。

對(duì)于一些大型儀器，需要強(qiáng)化其固定性，注意不同物品的擺放位置，及時(shí)解決存在的問題。因此，在對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行建設(shè)時(shí)，要綜合考慮多方面內(nèi)容。部分學(xué)校雖然已經(jīng)購(gòu)買了大型儀器和設(shè)備，但是由于一直處于閑置狀態(tài)，會(huì)對(duì)日后的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)質(zhì)量造成影響，需要提前整合生物實(shí)驗(yàn)室的特殊建設(shè)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型儀器的合理配置。

2.4建設(shè)信息平臺(tái)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)在基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)化中已經(jīng)得到了有效應(yīng)用。首先，需要建設(shè)微機(jī)機(jī)房，免費(fèi)對(duì)學(xué)生開放，幫助他們實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的整合和處理，保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)信息技術(shù)的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)方案等內(nèi)容的整合。同時(shí)，建立完善的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)和信息評(píng)估機(jī)制，可以保證實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的有效性，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)信息和技術(shù)的有效交流，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相關(guān)資源的共享[3]。其次，加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的信息化建設(shè)更是主要發(fā)展趨勢(shì)，能夠在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境的基礎(chǔ)上，為教師和學(xué)生提供更多的教學(xué)資源。由于基礎(chǔ)生物學(xué)方面的內(nèi)容比較多，需要加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的整合，可以通過主頁等形式，為教學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供更多的內(nèi)容，進(jìn)而可以更加全面地瀏覽和查閱實(shí)驗(yàn)室中的信息，保證教學(xué)內(nèi)容安排的合理性，建立內(nèi)部管理機(jī)制，保證管理的信息化[4]。此外，國(guó)家還要為基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建立提供更多的資金支持，實(shí)現(xiàn)對(duì)新實(shí)驗(yàn)器材的有效配置，并且還要加強(qiáng)對(duì)資金的嚴(yán)格管理，保證其?？钚?。最后，還要采取措施實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)生物學(xué)內(nèi)容的整合，通過信息化中心，積極開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)和藥品管理等工作，做好實(shí)驗(yàn)室開放性管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)容的一體化管理。

3結(jié)語

要想實(shí)現(xiàn)對(duì)人才的綜合性培養(yǎng)，促進(jìn)我國(guó)生物學(xué)的發(fā)展，需要認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要性;同時(shí)，還要加強(qiáng)信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的科學(xué)設(shè)置，保證整體建設(shè)結(jié)構(gòu)的合理性，為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利開展提供優(yōu)質(zhì)的環(huán)境。