綜合院校農(nóng)學類本科實驗室建設(shè)現(xiàn)狀與對策分析

摘要" 為促進綜合院校農(nóng)學類專業(yè)學科發(fā)展與人才培養(yǎng)質(zhì)量提升，建設(shè)條件完備、資源高效利用和信息化程度高的農(nóng)工融合創(chuàng)新型實驗室。本文剖析該實驗室的建設(shè)現(xiàn)狀，包括高端儀器設(shè)備、專任實驗教師、信息化管理實驗平臺和實驗場地4個方面。提出做好實驗室建設(shè)前期準備工作，豐富農(nóng)學類本科實驗課程及儀器設(shè)備，組建專業(yè)型實驗教師團隊，建立與完善信息化管理實驗平臺，以及拓展校內(nèi)外科研與實踐基地5個方面的建議。目的在于為創(chuàng)新型農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)提供支持，為綜合院校農(nóng)學類本科實驗室建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞" 實驗室建設(shè)；農(nóng)工融合；植物保護；環(huán)境與資源

中圖分類號" G642.0；S3"""""" 文獻標識碼" A"""""" 文章編號" 1007-7731（2024）21-0131-05

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.21.027

基金項目 教育部高等教育司實驗教學和教學實驗室建設(shè)研究項目“高校實驗教學數(shù)字化實踐育人質(zhì)量提升路徑與聚成共享機制研究——以虛擬仿真實驗為例”；江蘇省高等教育教改研究課題“智能農(nóng)機裝備產(chǎn)教融合基地的建設(shè)機制與實踐研究”（2023JSJG327）；江蘇大學高等教育教改研究課題（重中之重）（2023JGZZ009）；江蘇大學高等教育教改研究課題（2023JGYB053）。

作者簡介 潘銅華（1986—），男，湖南婁底人，博士，講師，從事設(shè)施園藝研究。

收稿日期 2024-06-08

Analysis of the current situation and countermeasures of agricultural undergraduate laboratories construction in comprehensive colleges and universities

PAN Tonghua""" LYU Gaoqiang""" SONG Jinxiu""" YANG Qizhi""" MAO Hanping

（School of Agricultural Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013， China）

Abstract" In order to promote the development of agricultural disciplines， and improve the quality of talent cultivation in comprehensive colleges and universities， innovatived laboratories integrating agriculture and industry with complete conditions， efficient resource utilization， and high degree of informatization would be constructed. The current situation of the construction of undergraduate agricultural laboratories were analyzed in 4 aspects， including high-end instruments and equipment， full-time experimental teachers， information management experimental platform construction， and experimental sites. Suggestions were put forward in five aspects， including preparing for laboratory construction， enriching undergraduate agricultural experimental courses and equipment， forming a professional experimental teacher team， establishing and improving an information management experimental platform， and expanding research and practice bases both on and off campus. The purpose is to provide supports for the cultivation of innovative agricultural talents and references for the construction of agricultural undergraduate laboratories in comprehensive colleges and universities.

Keywords" laboratory construction; integration of agriculture and industry; plant protection; environment and resources

何彥娉等[1]和薛彩云等[2]研究指出，高校實驗室建設(shè)與管理是一項系統(tǒng)性工程，包括體制建設(shè)與運行管理、教學任務與教學管理、實驗室與儀器設(shè)備管理、實驗教學隊伍建設(shè)與管理以及實驗室環(huán)境與安全管理等。葉玉秀等[3]分析了農(nóng)學類本科實驗室管理在規(guī)劃布局、儀器設(shè)備投入、教學功能分類、管理人員與基地建設(shè)等方面的現(xiàn)狀，并提出了相關(guān)對策。周開兵等[4]提出了農(nóng)學綜合實驗室在管理體制、培養(yǎng)方案和教學內(nèi)容方面的改革措施。袁卉馥等[5]以農(nóng)學專業(yè)為例，提出了通過改革培養(yǎng)方案、增加實踐教學比例、強化實踐教學平臺建設(shè)、建立校企合作新機制、鞏固和擴大學生實訓基地以及建設(shè)高素質(zhì)的教學團隊等措施，探索實用技能型農(nóng)林人才培養(yǎng)模式。在綜合院校建設(shè)農(nóng)學類本科實驗室，園藝、農(nóng)學、資源與環(huán)境和植物保護等農(nóng)學類專業(yè)的實驗教學體系有待進一步健全，涉及農(nóng)業(yè)工程、農(nóng)業(yè)機械和農(nóng)業(yè)電氣等工科專業(yè)的實驗資源較多，可利用的農(nóng)林類實驗資源有待進一步豐富。因此，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)要求，充分挖掘農(nóng)業(yè)相關(guān)學科資源，建設(shè)具有農(nóng)工融合特色的農(nóng)學類本科實驗室，培養(yǎng)創(chuàng)新型復合型人才、提高本科生培養(yǎng)質(zhì)量與專業(yè)競爭力，具有重要的現(xiàn)實意義。實踐中，對實驗室信息化建設(shè)及充分利用學校農(nóng)業(yè)相關(guān)實驗資源等方面的研究有待進一步深入，涉及綜合院校農(nóng)學類本科實驗室建設(shè)的探索實踐較少，而這對實驗資源高效利用與實驗室高效管理非常重要。在綜合院校中，充分利用涉農(nóng)工科實驗資源，創(chuàng)建高效的信息化管理實驗平臺，創(chuàng)新打造農(nóng)工融合型農(nóng)學類實驗室，對于激發(fā)學生科研興趣、提高其科研與實踐能力意義重大。

本文分析綜合院校農(nóng)學類本科實驗室的建設(shè)現(xiàn)狀，在儀器設(shè)備種類與數(shù)量、專業(yè)實驗管理團隊建設(shè)、信息化管理實驗平臺建設(shè)與實踐基地建設(shè)等方面提出了相關(guān)建議。

1 綜合院校農(nóng)學類本科實驗室建設(shè)現(xiàn)狀分析

本科實驗室建設(shè)主要包括儀器設(shè)備購置、試劑與耗材購置、場地與人員管理及信息化建設(shè)等方面。在綜合院校農(nóng)學類實驗室建設(shè)過程中，存在部分需要進一步提升的環(huán)節(jié)，包括以下幾個方面。

1.1 高端儀器設(shè)備方面

儀器設(shè)備是學生開展科研實驗的重要基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力的必要條件之一。申潔等[6]研究認為，在農(nóng)林院校中，多數(shù)農(nóng)學專業(yè)基礎(chǔ)類實驗可以聯(lián)合全校農(nóng)學類實驗資源來完成。例如，園藝學院的生物化學實驗可以在生命科學學院實驗室完成，土壤學實驗可以在資源與環(huán)境學院實驗室完成，植物病理學與昆蟲學實驗可以在植物保護學院實驗室完成。相關(guān)實驗室儀器設(shè)備先進且齊全，有利于促進專業(yè)實驗室建設(shè)。周開兵等[4]研究認為，實踐中，部分綜合院校的農(nóng)學本科實驗室可能暫不具備農(nóng)業(yè)科學專業(yè)集群，因此需要購買近乎全套的儀器設(shè)備，以滿足教學、科研與實習實踐需求。在綜合院校農(nóng)學類實驗室建設(shè)初期，為滿足本科生實驗正常開展的需求，經(jīng)過充分調(diào)研與論證，結(jié)合實驗課程大綱對儀器設(shè)備的要求，配置了常規(guī)實驗儀器設(shè)備，如電子天平、水浴鍋、烘箱、離心機和分光光度計等生理生化設(shè)備；溫室娃娃、手持式風速風向測定儀、便攜式CO2測定儀與光量子測量儀等環(huán)境監(jiān)測設(shè)備；補光燈、光照培養(yǎng)箱與可拆裝溫室等環(huán)境調(diào)控及工程類設(shè)備。這些儀器設(shè)備價格適中，能夠滿足本科生常規(guī)實驗教學基本要求。實踐中，為滿足學生科研興趣，進一步提高其科研能力，部分高端設(shè)備的種類與數(shù)量有待進一步增加，如高效液相色譜儀、連續(xù)流動分析儀和透射電子顯微鏡等。袁卉馥等[5]研究指出，農(nóng)業(yè)工程類高端儀器設(shè)備的增補，有利于增強學生對理論知識的掌握，促進對實用技能型農(nóng)林人才的培養(yǎng)，充分提高學生的知識應用能力及就業(yè)競爭力。

1.2 專任實驗教師方面

在實驗室工作的教學人員、工程技術(shù)人員與管理人員共同組成實驗教師隊伍，負責實驗教學、儀器設(shè)備日常維護及實驗室日常管理等工作。郭尚義[7]研究指出，隨著儀器設(shè)備的日益升級，以及對實驗教學的重視程度逐步提升，實驗教學隊伍的壯大顯得尤為重要。作為綜合院校的農(nóng)學類專業(yè)，實驗室建設(shè)在專任實驗教師方面存在以下需要進一步提升的方面。一是部分農(nóng)學類實驗管理人員的專業(yè)背景知識有待進一步豐富，對農(nóng)學實驗知識的掌握水平有待進一步提高。二是部分管理人員對農(nóng)學類儀器設(shè)備的使用與管理熟練程度有待進一步提高，以滿足實驗教學與儀器設(shè)備日常管理的要求。三是農(nóng)學類實驗過程包括配置生化試劑、樣品處理、儀器操作及后期有毒有害廢棄物處理等，涉及的安全注意事項較多，對實驗室安全管理的要求較專業(yè)；周俊良等[8]研究認為，部分實驗室管理工作可能是由專業(yè)課教師和具有工科背景的實驗室管理團隊負責，而實驗教學主要由專任教師或授課教師負責，導致專任實驗教師的教學力量有待進一步加強，其實驗教學的積極性與主動性有待進一步增強，以利于農(nóng)學類實驗室的高效有序運轉(zhuǎn)。

1.3 信息化管理實驗平臺方面

韓濤[9]研究指出，實驗室的信息化管理是實現(xiàn)教學資源發(fā)布、實驗室開放與人員高效管理、儀器設(shè)備與耗材管理、科研與實踐成果展示、安防監(jiān)控系統(tǒng)和虛擬仿真實驗開展等的重要途徑之一，是高水平實驗室建設(shè)的要求。建設(shè)虛擬仿真實驗室，開展線上線下結(jié)合的實驗，實現(xiàn)實驗室信息化管理，具有較多優(yōu)勢。一是有利于學生隨時隨地獲取實驗教學資源、科研成果，提高其學習興趣與效率。二是有利于充分掌握實驗室的人員流動情況，提高實驗場地的開放率、使用率與安全管理水平。三是有利于提高儀器設(shè)備的使用率，減少資源浪費。四是有利于促進師生互動，及時進行問題反饋，提高學生參與科研創(chuàng)新的積極性與主動性。部分農(nóng)學類實驗室建設(shè)之初，對信息化管理平臺的建設(shè)及應用有待進一步深入，儀器設(shè)備與實驗場地等的利用率有待進一步提高，這對學生參與科研的積極性與主動性、實驗室的安全高效運轉(zhuǎn)與管理可能產(chǎn)生影響。楊超等[10]研究指出，部分高校本科實驗室管理的信息化建設(shè)有待進一步更新，實驗室開放程度和利用率有待進一步提高。

1.4 實驗場地方面

熊婷婷等[11]研究指出，農(nóng)學類專業(yè)實驗所需的種植基地較多，如溫室、露天土地和實習實踐基地等，用于鍛煉與提高學生的實踐技能，使其充分掌握作物生產(chǎn)栽培及設(shè)施環(huán)境調(diào)控等技術(shù)。生產(chǎn)基地的類型與面積對學生開展科研與實踐的自由度與靈活性有一定影響，部分綜合院校用于農(nóng)學類專業(yè)學生實驗實踐的種植基地有待進一步增加，部分實驗場地條件有待進一步改善，以在生產(chǎn)基地與溫室面積上基本滿足學生的科研與實踐需求。

2 綜合院校農(nóng)學類本科實驗室建設(shè)實踐

2.1 做好實驗室建設(shè)前期準備工作

實驗室建設(shè)之初，為確保實驗教學的順利開展，需要進行大量準備與論證工作，包括開展調(diào)研，進行實驗場地籌劃和資金籌備；討論形成初步實驗室建設(shè)方案；進行校內(nèi)外專家論證；確定實驗室建設(shè)方案，設(shè)計實驗場地，購置儀器設(shè)備，制定并完善管理制度，組建實驗室教學與管理團隊，建設(shè)功能較完備的實驗室。毛群幫[12]研究指出，在實驗室建設(shè)前期準備工作中，充分利用學校公共平臺的實驗資源，提高其使用率。綜合院校農(nóng)學類本科實驗室建設(shè)基本流程如圖1所示。

2.2 豐富農(nóng)學類本科實驗課程及儀器設(shè)備

葉玉秀等[3]研究指出，農(nóng)學類專業(yè)實驗包括基礎(chǔ)性實驗與專業(yè)性課程實習等，涉及植物保護、資源與環(huán)境等學科的儀器設(shè)備。為滿足基本實驗要求，在建設(shè)初期，受經(jīng)費影響，高端型專業(yè)儀器設(shè)備預算有限。為進一步擴充實驗室的專業(yè)性高端設(shè)備，以增長學生的專業(yè)知識，使其對專業(yè)知識有更為深入的理解，可以通過以下途徑增加專業(yè)性高端設(shè)備。一是根據(jù)課程的實驗內(nèi)容及學生組數(shù)，結(jié)合實驗課類型（演示性或操作性）及經(jīng)費額度，購置種類、數(shù)量和檔次合理的儀器設(shè)備。二是充分挖掘與整合農(nóng)業(yè)工程優(yōu)勢學科的實驗資源，將其與專業(yè)有關(guān)的高端儀器設(shè)備列入實驗室儀器設(shè)備列表，如密閉式植物工廠、溫室環(huán)境控制系統(tǒng)性能檢測臺、溫室作物生長信息監(jiān)測系統(tǒng)、溫室環(huán)境控制集成系統(tǒng)和溫室灌溉施肥試驗臺等，提高儀器設(shè)備的使用率。深度融合常規(guī)農(nóng)學類農(nóng)業(yè)與農(nóng)機裝備及自動化控制技術(shù)，創(chuàng)造生物、環(huán)境、工程與機械“四位一體”的新型設(shè)施實驗環(huán)境條件，實現(xiàn)具有“農(nóng)中有工，以工支農(nóng)”特色的農(nóng)工融合新型設(shè)施本科實驗室，實現(xiàn)農(nóng)工有機融合，促進對跨學科復合型農(nóng)業(yè)人才的培養(yǎng)。另外，對學校實驗平臺的儀器資源進行搜集與整理，以充實本專業(yè)實驗課程的儀器儲備。三是定期追蹤市場儀器的發(fā)展情況，按需更新儀器設(shè)備，申請購置高端儀器設(shè)備。

2.3 組建專業(yè)型實驗教師團隊

宋敬敬等[13]研究認為，專業(yè)的實驗教師團隊是保證實驗教學質(zhì)量、實驗室安全高效穩(wěn)定運行的必要條件。一是遴選具有農(nóng)學類專業(yè)背景且責任心強的教師作為實驗室專任管理人員，平衡其教學與管理的工作量，為管理好實驗室提供保障。二是培養(yǎng)實踐動手能力強、熱愛科研的專業(yè)實驗教師，充實實驗教師團隊。三是引進優(yōu)秀的實驗人才，滿足農(nóng)學專業(yè)實驗教學的要求。四是充分發(fā)揮老中青教師的“傳幫帶”作用，定期開展面向青年教師的實驗技能培訓，提高實驗教學質(zhì)量。五是定期組織開展實驗技能比賽，遴選熟練掌握實驗技能的優(yōu)秀教師加入專業(yè)實驗教師團隊，提供晉升渠道，建立獎懲制度，落實團隊成員的責任與義務，保證實驗教學的安全、穩(wěn)定。

2.4 建立與完善信息化管理實驗平臺

洪瑋等[14]、楊超等[10]研究指出，信息化管理實驗平臺建設(shè)有利于實現(xiàn)實驗室高效、安全且穩(wěn)定運行，其建設(shè)包括信息化平臺搭建，以及文件、人員、場地和信息等管理。信息化管理實驗平臺的建設(shè)與完善，可以通過以下途徑實現(xiàn)。一是邀請具有豐富軟件平臺建設(shè)經(jīng)驗的技術(shù)人員搭建信息化管理實驗平臺，并下設(shè)不同專業(yè)的信息化管理中心。二是完善在線實驗管理平臺條目與內(nèi)容，包括安防監(jiān)測系統(tǒng)，場地、人員與儀器設(shè)備管理系統(tǒng)，虛擬仿真平臺，教學資源、實踐教學成果及問題反饋等內(nèi)容。三是定期邀請技術(shù)人員對實驗團隊的教師與學生進行平臺操作技能培訓。四是定期盤點線上線下實驗資源，及時更新實驗平臺信息，保障實驗教學、科研與實踐的安全、高效與穩(wěn)定運行。信息化管理實驗平臺建設(shè)模式如圖2所示。

2.5 拓展校內(nèi)外科研與實踐基地

為培養(yǎng)學生“知農(nóng)、愛農(nóng)和為農(nóng)”情懷，加強實踐能力的培養(yǎng)，可以從以下方面拓展校內(nèi)外科研與實踐基地。一是擴充校內(nèi)實踐基地，新建可拆裝溫室，用于學生組裝與拆卸，提高其工程實踐能力；充分利用校內(nèi)閑置土地，開辟校內(nèi)種植基地。郭風法等[15]通過拓寬校內(nèi)外實習實踐基地，在學校綠化中心等處建立校內(nèi)實習基地，在各大農(nóng)業(yè)園區(qū)掛牌成立實踐教學基地等方式，實現(xiàn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量的明顯提升；并提出了田間實驗室建設(shè)與管理路徑，創(chuàng)建了本科“連續(xù)型”實踐教學新模式。二是與校外科研院所、植物工廠和農(nóng)業(yè)科技園區(qū)等開展合作，共建校外實踐教學基地，擴大溫室栽培、溫室工程與農(nóng)業(yè)園區(qū)規(guī)劃等實踐教學基地的規(guī)模。楊惠娟[16]通過與其他院校合作，充分利用雙方豐富的農(nóng)業(yè)場地資源；與農(nóng)業(yè)園區(qū)合作，拓展實踐場地資源，讓學生將所學理論知識與實踐充分結(jié)合，加深并鞏固所學知識。三是建立大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，鼓勵支持在校學生圍繞所學知識與技能進行創(chuàng)業(yè)，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神與實踐能力。

良好的實驗室建設(shè)有利于保障學生將理論與實踐相結(jié)合，增進對專業(yè)知識的理解，提高科研與實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新實踐復合型專業(yè)人才。綜上，本文從高端儀器設(shè)備、專任實驗教師、信息化管理實驗平臺和實驗場地4個方面分析了綜合院校農(nóng)學類本科實驗室建設(shè)現(xiàn)狀，并提出了相關(guān)建議，如做好實驗室建設(shè)前期準備工作，豐富農(nóng)學類本科實驗課程及儀器設(shè)備，組建專業(yè)型實驗教師團隊，建立與完善信息化管理實驗平臺，以及拓展校內(nèi)外科研與實踐基地。目的在于為綜合院校農(nóng)工融合創(chuàng)新型農(nóng)學類本科實驗室建設(shè)提供參考。

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（責任編輯：楊歡）