生物學實驗教學中心全面開放機制探究

齊迎春， 袁繼紅， 段德君， 柳 俊

(華中農業(yè)大學 生命科學技術學院， 湖北 武漢 430070)

0 引 言

近年來，隨著實驗教學改革和國家對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重視，高校實驗室首先從組織體系和結構上進行了改革，由傳統(tǒng)的依附課程和教研室的形式轉變?yōu)橄鄬Κ毩⒌膶嶒灲虒W中心[1-3]，特別是國家級實驗教學示范中心的建設，極大地改善了實驗教學條件，推動了實驗教學改革的步伐[4-6]。為了讓一批優(yōu)秀學生脫穎而出，各實驗教學中心均建立了一個用于本科學生科學研究的“創(chuàng)新實驗室”，建立以創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標的教學體系[7-10]。然而，隨著實驗教學改革的不斷深入和學生對實踐訓練的要求不斷提高，越來越多的本科學生希望進入實驗室進行自主研究，由于創(chuàng)新實驗室空間和設備有限，已經(jīng)很難滿足學生的需求。

因此，如何利用實驗教學中心平臺，建立合理的面對本科學生的開放機制，是實驗教學中心進一步深化改革的重要內容[11-14]。本研究利用國家生物學實驗教學示范中心這一平臺，圍繞如何將實驗教學中心所有實驗室逐步建設成為創(chuàng)新實驗室這一目標，開展了不同類型實驗室開放機制研究。通過合理的管理與調配，研究“實驗教學中心”不同實驗室的開放運行機制。通過幾年的研究實施，根據(jù)不同實驗室類型初步建立了一套分類管理、全面開放的運行機制。

1 基礎實驗室“集中開放”

前幾年，本科生的科研訓練幾乎主要依托學校的各個科研團隊，實驗教學中心成立后，建設的一個創(chuàng)新實驗室為本科生開放，但由于空間和設備配置的局限，也只能容納少數(shù)高年級學生進行科研訓練。隨著實踐教學環(huán)節(jié)的不斷加強和實驗教學改革的不斷深入，申請自主實驗科學研究的學生已從高年級逐步延伸到低年級學生，且低年級學生的一些自主設計課題大多與其基礎課程相關，創(chuàng)新實驗室也不能滿足其研究需要。因此，如何讓一些基礎實驗室通過合理的調配管理也成為開放實驗室是本研究的內容之一。

集中開放的基礎生物學實驗室，以學生自主設計實驗為主。實行報名和提交實驗設計同時進行，相應實驗室統(tǒng)計登記，在完成教學工作后，實驗室進行適當準備，即開始接受學生進入實驗室自主研究。2010年以來，每年暑假進行集中開放，每期均有來自生科，園林，農學等專業(yè)的30多位同學報名參加。以植物學為例，申報課題多集中在“植物學、植物生物學及生物資源學綜合及設計性實驗”。根據(jù)內容進行適當整合，每輪分成了5或6個研究小組，小組成員自行設計方案，合理分工，合理安排時間完成實驗內容。研究結束后提交總結報告，并進行PPT匯報?；A實驗室每年暑假開放，5月份報名，6月份上交方案并且經(jīng)老師修改后確定實施方案，實驗技術人員根據(jù)學生的實施方案為學生準備所需要的儀器設備及耗材。通過這一途徑，為低年級學生提供了進行自主探索性研究的機會，有利于保護和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，引導學生逐步進入科學思維狀態(tài)。

2 專業(yè)實驗室“預約開放”

實驗教學中心有生物化學與分子生物學實驗室、遺傳與細胞生物學實驗室及生物信息實驗室等專業(yè)課程實驗室，這些實驗室主要承擔生命科學技術學院生物科學、生物技術、應用生物技術及生物工程等專業(yè)的實驗教學，每個實驗室承擔幾門實驗課。相對于基礎生物學實驗室，專業(yè)實驗室具有一定的靈活開放時間和空間。而且，進入二年級以后的學生，通過前期基礎課的學習，開始進入專業(yè)研修狀態(tài)，對自己的未來專業(yè)方向和就業(yè)去向開始思考，但又不知道自己的選擇是否恰當，希望有一個實踐平臺進行嘗試性研究。同時，進入專業(yè)學習后，對一些專業(yè)課中涉及的科學問題產(chǎn)生興趣，思維更加靈活，也需要有一個平臺進行探索。根據(jù)專業(yè)實驗室特點，在滿足正常實驗課安排后，將實驗室可接受開放的時間進行統(tǒng)計公示，學生根據(jù)公示時間進行預約申請進入實驗室。預約開放實施以來，每年接受本科學生自主研究課題人數(shù)都在60人以上。

專業(yè)實驗室除了接受學生自主研究課題外，同時還對有需求學生進行相關技術培訓，每年參與培訓的本科學生80人以上。此外，細胞工程實驗室還嘗試在全校所有專業(yè)開設“科學文化素質教育類課程”，“應用細胞工程技術制作試管花卉工藝”。每期30～40人，3或4人一個研究小組，每小組完成一項實驗項目，共同完成實驗方案，實驗設計，實驗材料的準備，實驗實施及實驗總結。分組時考慮小組成員盡量有共同的時間，能夠一起完成實驗項目。學生包括生物類專業(yè)和非生物類專業(yè)等8個專業(yè)。這一課程實施2年來，越來越受到學生的歡迎。目前，這一類型課程已擴展到遺傳學、生物化學等專業(yè)實驗室。

3 創(chuàng)新實驗室“全面開放”

生物學實驗教學中心設有創(chuàng)新實驗室，同時可容納40人進行創(chuàng)新課題研究。創(chuàng)新實驗室是本科生的科研訓練的專門實驗室，其配置和管理完全按照科研實驗室的要求，創(chuàng)新實驗室全天候對本科學生開放。

進入創(chuàng)新實驗室的學生，大多承擔各類大學生創(chuàng)新項目，包括全國大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、創(chuàng)新訓練項目、國家理科人才培養(yǎng)基金項目、華中農業(yè)大學“大學生科技創(chuàng)新基金”(SRF)項目、生命科學技術學院院級立項項目及地方政府、企事業(yè)單位、社會團體資助項目等。進入實驗室之前，由學生填寫“進入創(chuàng)新實驗室的申請表”，包括項目名稱，項目內容及項目開展年限。申請表由指導老師和實驗室負責人審批后學生可進入實驗室工作。在學生首次進入創(chuàng)新實驗室時，實驗室管理人員和技術老師對學生進行儀器設備操作規(guī)范培訓，實驗室管理規(guī)程培訓，培訓完成后給學生發(fā)放門禁卡，學生即可根據(jù)自己的時間安排課題研究。近3年來，創(chuàng)新實驗室先后接受40多名本科生進行創(chuàng)新課題研究或者從事本科畢業(yè)論文研究。

實驗教學中心不同實驗室分類開放管理，有利于擴展實驗室接受本科學生實踐訓練的空間，充分發(fā)揮實驗教學中心在培養(yǎng)學生實踐能力中的作用。在3年的探索中，生物學實驗教學中心基礎、專業(yè)和創(chuàng)新實驗室共接納開放項目達20余項，這些項目完全由本科生自主選題，自主設計方案，利用各層次實驗室空閑空間自主完成。3年來共接納學生200余人，每次實驗結束后，學生都覺得得到了很好的鍛煉，有的學生在實驗總結中寫到：實驗中學到很多知識與實驗技能，這就是小組教學的好處，人人都要動腦思考和動手操作。

4 結 語

實驗室開放模式探索的方法較多，如北京理工大學實驗室開放分為基礎實驗室，綜合設計實驗室和科研實驗室開放類型[15]，本實驗中心主要是基礎實驗室、專業(yè)實驗室和創(chuàng)新實驗室采取不同方式對學生開放。即大學生創(chuàng)新項目不僅僅只由創(chuàng)新實驗室完成，而基礎實驗室和專業(yè)實驗室均為開展創(chuàng)新項目的本科生開放，只是不同實驗室開放形式不同，即基礎實驗室“集中開放”，專業(yè)實驗室“預約開放”和創(chuàng)新實驗室“全面開放”?？傊?，實驗室開放度的提高，不僅僅為培養(yǎng)大學生創(chuàng)新思維和動手能力提供了平臺，也對實驗室管理人員和技術人員提出了更高要求，使之成為實驗室相關人員自身提高的動力，從而促進了實驗技術人員的學習和工作積極性，進而推動了實驗教學中心各項工作的進展，是一個一舉多得的良性循環(huán)模式。

[1] 江 珩，林擁軍，胡福榮,等.生物學實驗教學管理改革的探索與實踐[J].中國大學教學，2004(8)：24-25.

JIANG Heng, LIN Yong-jun, HU Fu-rong,etal. The exploration and practice of biology experimental teaching management and reform[J]. China University Teaching, 2004(8)：24-25.

[2] 黃詩箋，謝志雄.武漢大學生物學實驗教學中心創(chuàng)新實驗教學建設[J].實驗技術與管理，2009,26(2)：9-11,66.

HUANG Shi-qian, XIE Zhi-xiong.Construction of innovative experimental teaching of Biological Experimental Teaching Demonstration Center of Wuhan University[J].Experimental Technology and Management, 2009,26(2)：9-11,66

[3] 齊志廣，周春江，趙寶華,等.生物學實驗教學的改革與實踐[J].實驗室科學，2010,13(3)：8-11.

QI Zhi-guang, ZHOU Chun-jiang, ZHAO Bao-hua,etal. Innovation and practice in biological experiment teaching[J]. Laboratory Science, 2010,13(3)：8-11.

[4] 周錦蘭，王 宏，聶 進.加強實驗中心建設，創(chuàng)建優(yōu)質育人環(huán)境[J].實驗技術與管理，2012,29(2)：113-116.

ZHOU Jin-lan, WANG Hong, NIE Jin. Strengthening construction of experimental center and providing excellent environment for training high qualified talents[J]. Experimental Technology and Management, 2012,29(2)：113-116.

[5] 賈繼文，陳文捷，閻祥慧.創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標下的資源與環(huán)境實驗中心建設探究[J].實驗室科學，2012,15(1)：167-170,173.

JIA Ji-wen, CHEN Wen-jie, YAN Xiang-hui. Research on the construction of resource and environment experiment center under the objective of innovative students cultivation[J]. Laboratory Science, 2012,15(1)：167-170,173.

[6] 叢 蕾，蔣家慧，劉智軍.高等學校骨干學科教學實驗中心建設的探索與思考[J].實驗技術與管理，2012,29(11)：119-122.

CONG Lei, JIANG Jia-hui, LIU Zhi-jun. Exploration and thinking on construction of teaching experimental center of key discipline in colleges and universities[J]. Experimental Technology and Management, 2012,15(1)：167-170,173.

[7] 蔡春鑫.創(chuàng)新實驗室模式的研究與實踐[J].黑龍江科技信息，2012(13)：176,180.

CAI Chun-xin. The research and practice of innovation laboratory model[J]. Heilongjiang Science and Technology Information, 2012(13)：176,180.

[8] 田?？担_偉平.創(chuàng)新實驗室自主管理和自主學習模式探析[J].實驗技術與管理，2012,29(2)：30-32.

TIAN Yu-kang, LUO Wei-ping. Exploration on self-managing and autonomous learning mode of innovative laboratory[J]. Experimental Technology and Management,2012,29(2)：30-32.

[9] 柴 鈺.大學生自主管理的開放創(chuàng)新實驗室模式[J].實驗室研究與探索，2012,31(1)：82-85.

CHAI Yu. Open Innovative Laboratory Mode of College Students’ Autonomous Management[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2012,31(1)：82-85.

[10] 楊 梅，田春艷.關于創(chuàng)新實驗室建設的探索[J].實驗科學與技術，2012,10(4):176-178.

YANG Mei, TIAN Chun Yan. Exploration of the construction of innovation laboratory[J]. Experimental Science and Technology, 2012,10(4):176-178.

[11] 吳 燕，楊 毅，楊艷燕,等.從生物學實驗教學看學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2005，24(2)：69-71.

WU Yan, YANG Yi, YANG Yan-yan,etal. Exploration in biological experimental teaching on Development of students’ creative ability[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2005，24(2)：69-71.

[12] 藺萬煌，蘇 益，胡 超等.健全開放式生物學實驗教學的運行機制[J].實驗室研究與探索，2010,29(3)：103-105.

LIN Wan-huang, SU Yi, HU Chao,etal. Improving the operation mechanism of opening experimental teaching of biology[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2010,29(3)：103-105.

[13] 馮書曉，柴元武，蘆雷鳴.淺談實驗室開放的形式與利用[J].實驗室研究與探索，2009,28(1)：163-164,172.

FENG Shu-xiao, CHAI Yuan-wu, LU Lei-ming. On the form and utilization of opening laboratory[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2009,28(1)：163-164,172.

[14] 時連君，萬殿茂，王 芳,等.實驗室開放與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的探索[J].實驗室研究與探索，2009,28(5)：168-170.

SHI Lian-jun, WAN Dian-mao, WANG Fang,etal. Exploration of opening laboratory and cultivation of innovative talents[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2009,28(5)：168-170.

[15] 楊 威.實驗室開放與管理[J].實驗技術與管理，2012，29(1)：186-187,194.

YANG Wei. Management and opening of laboratory[J]. Experimental Technology and Management,2012，29(1)：186-187,194.