高校生物類教學實驗室開放的探索與實踐

顏菲 劉愛麗 劉迢迢 孫金平

摘? 要：高校教學實驗室是培養學生動手能力、實踐能力和創新能力的重要平臺。推進教學實驗室開放，是實現實驗資源共享、培養學生創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。結合自己在高校生物類教學實驗室的工作實踐，綜合分析了高校教學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，不斷探索實驗教學改革的機制和模式。

關鍵詞：教學實驗室開放? 實驗室管理? 實驗教學? 教學改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：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展規劃綱要（2010-2020）》指出，要牢固確立人才培養在高校工作中的中心地位，著力培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才。高校教學實驗室是培養學生動手能力、實踐能力和創新能力的重要平臺[1-2]。隨著高校教育規模的不斷擴大，生物類教學實驗室儀器設備的數量和質量都取得了很大的提升，開放生物類教學實驗室，是實現實驗資源共享、培養學生創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。天津醫科大學生物醫學工程與技術學院實驗教學中心生物類教學實驗室堅持以學生為本、教師為主導的指導思想，不斷改進教學實驗管理模式和教學機制，實施生物類教學實驗室開放，并取得了良好的效果。

本學院生物類教學實驗室開放是指教學實驗室在完成規定實驗教學任務的前提下，利用中心現有師資力量、實驗儀器設備、實驗室環境等對本科生和研究生開放，為學生課外實驗學習、創新實踐項目等提供實驗資源，增強學生創新能力、擴展學生科研思路，不斷推進實驗教學改革的機制和模式。

1? 高校生物類教學實驗室開放的必要性

1.1 生物類教學實驗室開放是人力資源共享的前提

目前學院生物類教學實驗室不僅擁有大量小型常規實驗儀器設備，大中型儀器設備的數量和種類也逐年有所增加。過去生物類教學實驗室除承擔本科生實驗教學課程外，實驗室大型儀器設備處于閑置狀態，儀器設備的使用率和共享率很低。只有打破實驗室封閉狀態、開放教學實驗室，才能有效實現實驗室硬件資源共享，充分發揮實驗室儀器設備以及技術上的優勢，提高教學實驗室投資效益，促進科研教學互動。

此外教學實驗室配備有實驗技術老師，負責本科生課程實驗教學工作的前期準備、預實驗工作以及實驗室日常管理和實驗儀器設備的維護。開放教學實驗室可以鼓勵實驗技術老師指導學生課外實驗、參與實驗教學改革，有利于實驗技術老師參與科研活動，并為以后自己申報課題奠定良好的基礎[3]。

1.2 教學實驗室開放為培養學生創新能力提供有效保障

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

2? 生物類教學實驗室開放模式

2.1 實現生物實驗儀器設備資源共享

儀器設備共享是實驗室開放的前提和基礎。近年來學院實驗教學中心為生物類教學實驗室采購了大量國內外先進儀器設備，在保證實驗教學的基礎上，教學實驗平臺也可以滿足科研需要。同時教學實驗儀器設備共享有利于充分利用資源，提高投資效益，培養學生創新實踐能力[6]。

實驗室大型儀器設備在滿足本學院師生使用的前提下，也為學校其他學院師生使用提供有償服務，這樣，一方面可以避免實驗室基礎設施重復建設、節約經費，另一方面收取的費用可以用于大型儀器設備的保養和維護、對使用人員的培訓以及設備元器件的購置等。

實驗室儀器設備管理嚴格落實責任制，實驗技術老師擔任所在實驗室的安全員，負責設備日常管理和維護，使設備保持良好工作狀態。對于初次使用設備的人員，實驗室負責老師會對其進行操作培訓，經培訓合格后將發放操作合格證書，持證書才可使用設備。本科生使用大型儀器設備，須在指導教師或者帶教研究生在場的情況下才可操作。

2.2 對相關專業本科生、研究生開放

（1）開放教學實驗室為學生第二課堂、課外科研活動提供基地。

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

（2）實行科研導師制，鼓勵本科生參與導師的科研項目。

學院研究生指導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師的課題組，一方面有利于形成“導師-研究生-本科生”的科研團隊、促進科研項目的實施進展，本科生可以通過導師和研究生學習實驗技能、實驗設備操作方法、實驗室安全知識等內容，有助于培養本科生的科研思維和科研素養;另一方面，導師可以根據本科生在開放實驗室中的表現，發掘具有科研潛質的優秀本科生，并邀請其攻讀自己的研究生。天津醫科大學對于優秀本科畢業生實施“卓越醫學人才計劃”，支持并鼓勵本科生推免攻讀本校研究生。

3? 生物類教學實驗室開放管理體制

3.1 建立完善生物類教學實驗室開放管理制度

為規范生物類開放實驗室安全有序運行，制定了《生物醫學工程與技術學院實驗教學中心生物類開放實驗室管理細則》《開放實驗室預約規則及流程》《實驗教學中心實驗室開放使用申請辦法》等;為加強實驗室儀器設備管理，建立了《實驗設備使用規范》《實驗設備安全管理規定》等。學生使用儀器設備后需如實填寫《儀器設備運行記錄》，在實驗過程中使用者不得離開實驗室，實驗儀器設備如果出現問題應及時報告實驗室負責老師;在實驗室日常管理方面，要求學生進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。實驗室負責老師會根據申請使用實驗室的學生情況，安排實驗室值日小組，嚴格落實《開放實驗室安全衛生制度》。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，切實發揮開放實驗室共享實驗資源、提升學生創新能力的作用。

3.2 執行“準入制度”并建立考核評價體系

生物類開放實驗室嚴格執行“準入制度”[7]。學生需參加天津醫科大學實驗室與資產管理處組織的實驗室安全培訓并通過“實驗室安全考試系統”測試、取得成績合格后，方可申請進入實驗室學習研究。在進入本學院生物類教學開放實驗室前，學生應認真、如實填寫《生物醫學與技術學院實驗教學中心實驗室開放使用申請表》，交由學院分管安全工作的副院長、指導教師簽字批準后，學生持申請表到實驗室負責老師處領取實驗室鑰匙并做好登記。

開放實驗室建立考核評價指標，規定了實驗室使用情況、水電安全、儀器設備使用情況、實驗藥品使用情況、實驗廢棄物處置情況、實驗衛生情況等打分細則。由實驗室負責老師對學生使用開放實驗室情況進行評價和打分，對于不遵守開放實驗室規章制度的學生，第一次發現將給予口頭警告并告知其指導老師，第二次發現將不允許其進入實驗室。

3.3 加強實驗室安全管理

（1）實驗室安全教育多元化。

在嚴格落實學校設備驗室與資產管理處“實驗室安全考試系統”的基礎上，學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。

“互聯網+實驗室安全”：互聯網在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，學院充分利用互聯網資源在師生中進行實驗室安全教育。利用學院網站、本科生微信公眾平臺“篤學生醫”、研究生微信公眾平臺“生醫研創”等新媒體資源，及時推送實驗室安全教育課程、實驗防護措施、滅火毯滅火器等消防設備使用方法、實驗室用水用電安全、危險化學品使用規范等內容，并定期組織師生進行網上實驗室安全答題。

實驗室安全培訓：學院定期邀請學校設備處老師及具有專業安全防護知識的老師對師生進行安全講座;定期組織實驗室負責老師、實驗室安全員參加安全防護、安全操作等方面的培訓，不斷提升實驗室老師的安全管理水平、業務素質能力以及安全事故處置能力。

安全教育文化月：學院每學期都會指定時間，鼓勵學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、主題黨團日活動、志愿者宣傳教育、宣傳海報、調查問卷等，號召學生積極踐行并宣傳實驗室安全文化。

（2）實驗設備安全管理。

本學院生物類開放實驗室大型儀器設備實行“持證上崗”的制度，對初次申請使用實驗室的學生，學院邀請設備公司專業技術人員或者實驗室負責老師對其進行講座和培訓，詳細講解儀器設備的基本結構、工作原理、應用范圍、操作規程等內容，并現場演示操作設備;根據儀器設備運行情況，學院組織學生分批分時段操作練習，由實驗室負責老師或已取得上崗證的研究生、本科生現場指導，當學生達到規定的上機時長并且考核合格后，即獲得某種大型儀器設備的上崗證，可獨立操作設備。為了確保大型儀器設備正常安全的運行，學院還在每臺儀器附近放置了設備檔案，包括該儀器設備詳細的操作規程、使用說明、注意事項、安全規則、突發事件處置辦法、儀器設備運行記錄等，要求操作人員上機之前務必了解相關信息并如實記錄設備運行情況[8]。

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

（3）實驗試劑藥品管理。

學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品。對于普通試劑藥品，每組的學生負責人向實驗室負責老師提交試劑藥品清單，實驗室老師統計后，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，嚴格使用登記制度，實驗結束后小組負責學生需將剩余試劑藥品歸還實驗室負責老師[9]。

對于?；罚覀兊脑瓌t是建議學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，在指導教師批準的前提下，需要學生標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”，并嚴格執行雙人領取、雙人使用、雙本賬的?；饭芾硪幎?。在學生使用?；窌r，要求指導教師在場，并穿戴好防護用品、在規定的具有排風系統的通風櫥內進行操作。

4? 生物教學實驗室開放保障措施

4.1 實行獎勵政策、建立考核機制

為保證學院生物類開放實驗室有序運轉，充分調動實驗指導教師及實驗室負責老師參與開放實驗室工作的積極性，開放實驗室教學工作采取不同于傳統實驗教學工作的方法計算工作量。對于實驗指導教師，根據其指導開展的開放性實驗項目類型、帶教學時、指導學生人數，參照標準工作量的1.5倍計算其實際工作量。在休息時間（如周末、寒暑假、法定節假日等）指導學生的，學院額外發放補貼;對于實驗室負責老師，根據實驗室開放時間、實驗設備指導使用情況、申請使用實驗室學生人數等計算加班工作量，學院發放加班補貼。實驗室負責老師指導學生開展開放性實驗工作的，參照實驗指導教師計算工作量標準額外計算工作量。如果實驗指導教師和實驗室負責老師指導學生開展的實驗項目產生成果或獲得國家級、省部級獎勵，年底績效考核時學院將給予表彰和獎勵。

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

4.2 建立教學實驗室開放基金

學院從學生申請獲批的各級大學生創新創業項目經費以及大型儀器設備使用經費中劃出一部分作為教學實驗室開放基金，該基金由學院實驗教學中心主任負責管理，基金主要用于實驗室儀器設備的維護和維修，以延長儀器設備的使用壽命。每學期末，教學實驗室開放基金使用情況在全院進行公示。

4.3 加強實驗室安全措施

學院定期對生物類開放教學實驗室進行安全檢查，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》，實驗結束后由專人負責檢查電路安全、門窗及多媒體設備的關閉情況，并記錄《實驗室安全檢查記錄本》。學院逐級落實安全責任，嚴格執行實驗室安全員日查、教研室雙周、學院安全月查制度，及時發現問題，解決問題。定期進行危險化學品統計、實驗危險廢物報廢處理，以及劇毒放射物質排查、高壓滅菌鍋隱患排查等安全生產專項檢查工作，不斷加強實驗安全管理。2019年生物類開放教學實驗室更換空調2臺，新購置2臺危險化學品儲存柜，新配備滅火器6個，并針對存在隱患實驗室成功進行電力改造。

5? 結語

生物類教學實驗室是進行素質教育、培養創新型人才的平臺和基地，開放生物類教學實驗室是提高人才培養質量、促進科學研究水平的“雙贏”舉措，實現了教學科研的良好互動，激發了學生的科研熱情和主動性，提高了學生的動手能力和科研思維。因此需要進一步推動教學實驗室開放，充分發揮其在人才培養中的積極作用。

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