生态学实验室资源的教学科研共享初探

张仁懿， 袁建立， 史小明

(兰州大学 生命科学学院/草地与农业生态系统国家重点实验室，甘肃 兰州 730000)



·仪器设备供应与管理·

生态学实验室资源的教学科研共享初探

张仁懿， 袁建立， 史小明

(兰州大学 生命科学学院/草地与农业生态系统国家重点实验室，甘肃 兰州 730000)

教学实验室和科研实验室是当前高校主要的两类实验室，其功能及服务对象相对独立。然而在传统的管理模式下，两类实验室的资源共享受到限制，设备资源的利用率及服务效益较差。利用生态学仪器设备季节性与便携性的特点，在“基础生态学大实验”的建设及教学过程中，对生态学实验室资源的共享进行了初步实践，以期促进生态学实验室资源的教学科研共享。通过总结该实验课程的教学经验及其他学者在设备资源共享上的经验，在学校构建共享平台的环境条件下，科研人员、管理人员以及实验技术人员需要增强共享意识、相互协作，以充分提高实验室资源的服务能力，为人才培养、科学研究服务。

生态学； 教学实验室； 科研实验室； 共享

0 引 言

高校通常分设科研实验室和教学实验室，两类实验室的功能和服务对象相对独立。其中，科研实验室主要承担科研任务，进行理论前沿的探索与技术研究的开发，同时完成研究生的培养工作；而教学实验室主要承担本科生的课程教学实验任务，注重基础理论的掌握及基本操作能力的加强，并为本科生毕业论文设计、科技创新活动等提供实验场地[1]。科研实验室和教学实验室分设的模式，使仪器设备资源分散分布，功能的开发不充分，导致教学、科研资源的共享率和利用率普遍偏低[1-2]。因此，高校实验室管理及技术人员正在积极探索科学的实验室管理模式和运行机制，致力于教学-科研实验室一体化平台的建设，以期充分发挥实验室及其设备的服务能力，提高两类实验室的资源共享率和利用率[2-4]。

兰州大学生态学科是国家重点学科之一，建设目标为培养具备生态学基本理论、基本知识和较强实验技能，具有较好科研素质和分析解决问题的能力，能在科研、高校、企事业单位和行政管理部门从事科研、教学和管理工作的专门人才[5-6]。然而，传统教学、科研实验室分设的模式，不能充分发挥已有仪器设备资源在人才培养、科学研究和社会服务等方面的作用[2]。现就实验教学团队基于“基础生态学大实验”等课程的教学经验，通过统筹科研实验室和教学实验室的关仪器设备资源的使用，对生态学仪器设备的科研教学共享模式进行了初步探讨。

1 传统机制下科研教学仪器共享存在的问题

尽管许多高校在仪器设备共享管理方面做了大量工作，但由于管理体制和机制不完善，提出的很多措施得不到落实，仪器设备的使用效率及效益仍得不到有效提高[7]。综合实验教学及前人的研究经验，影响科研教学资源共享的因素主要有：

(1)共享意识不足，管理思维落后。受管理机制和传统习惯的影响，国内高校实验室普遍存在小而全封闭管理的弊端。实验室和仪器设备归各个科研、教学单位所有，各实验室封闭管理，只考虑本实验室使用上的便利，致使设备或重复购置，或被束之高阁，缺乏开放共享机制，仪器设备在闲置时也不愿借给其它实验室使用，无法有效使用和开放共享。

(2)仪器设备功能开发不完全。①各实验室由于研究方向可能仅需仪器设备的某一项功能，对仪器设备功能的使用单一化，很多功能得不到有效的开发利用；②由于缺少高水平的技术人员，实验人员不具备探索仪器设备相关功能的能力，仪器使用往往停留在验收过程的演示培训水平。

(3)仪器运行维持费用缺乏。许多仪器运行成本较高，维修费用昂贵，后续运行和维护经费的不足导致”买得起马，买不起鞍”的现象[8]。在没有后续经费保障的情况下，随机耗材用尽或出现故障后，干脆不修、不用，导致设备的闲置。

(4)实验技术队伍建设滞后。许多高校忽视培养相对稳定的实验技术队伍，实验技术人员素质和水平不高，影响了仪器设备的管理、使用和开发。此外，由于对实验管理及技术人员的考核制度不完善，缺乏与共享相适应的评价、考核、激励和惩罚机制，造成管理人员、科研人员、实验技术人员对大型仪器设备的使用、开发和维护等工作缺乏积极性和主动性。

2 生态学仪器的特点

生态学仪器往往设计为适应田间实验、野外实验的需要，与其他类型的科研教学仪器相比，其具有季节性与便携性两大特点。

2.1 季节性

生态学科研仪器由于往往受植物生长季的限制，仪器使用具有季节性，这一现象在高海拔、高纬度地区尤为显著。实验室的科研工作主要在高寒草甸地区完成(生长季6月至9月)，野外调查相关的仪器集中在生长高峰的7月至8月，此间仪器设备成为科研工作的瓶颈。在春季及秋冬季节，除了室内的分析类仪器，生态科研仪器闲置率普遍较高。

与科研仪器的使用相反，由于假期的影响，实验教学仪器在生长季往往利用率很低。实验教学主要在实验室、温室以及校园内等场所进行，环境可控或较为温和。此外生态学仪器设备主要在教学期间使用。每学期实验课结课后，仪器设备就处于闲置状态，因此教学设备每年的开机时数普遍偏低。设备长期闲置，则容易老化，影响实验教学效果。此外，生态学教学仪器无论是种类还是数量，往往远低于科研仪器，无法满足培养具备生态学基本理论、基本知识和较强实验技能高水平人才的目标需求。

综上所述，实验教学的生态学仪器的使用高峰与科研仪器互补，两者间的有效共享能够极大提高仪器的服务效益。

2.2 便携性

为了满足田间或野外科研实验的需要，仪器生产商将多数生态科研仪器设计为易拆卸、可扩展的类型，以方便科研人员在不同实验样地间快速移动设备，且能适应复杂环境下的运行要求。正是因为生态学仪器的便携性，为科研教学的共享创造了有利的条件。例如，虽然生态学科研实验室与教学实验室位于不同校区，在“基础生态学大实验”运行过程中，许多科研仪器仍能轻易地在校区间有效共享，解决了生态学教学实验过程中缺乏相关仪器设备的问题。在仪器设备的安装拆卸过程中，使学生对仪器工作原理深入地了解，巩固了专业基础知识的同时，也锻炼了学生的动手能力及对仪器功能的开发能力。

3 科研教学仪器设备资源共享平台建设

为更好地推动仪器设备的共享，满足高校科研、教育发展的需要，本着“资源共享、提高利用、优化配置、物尽其用、强化管理”的原则，针对当前科研教学仪器设备共享存在的问题，结合生态学仪器设备的特点，各高校需统筹优化生态学科研、教学实验室的仪器设备资源，以实现仪器设备资源的优化与整合[7]。

3.1 提高共享意识

高校科研实验室是融人才培养、科学研究与社会服务于一体的平台，担负着高素质人才培养的重任。实验室开放与资源共享是提高实验室教学科研水平的主要措施[9]。实验室负责人及管理人员认识到，实验室的仪器设备是用来分析、检测，为科研、教学服务，仪器设备的闲置则失去了其存在的价值，成为实验室内的摆设。事实上，相当一部分仪器设备的报废，并非因为运行的损耗或损坏，而是长期闲置使电子元件受潮或老化，通电瞬间导致关键部件的烧毁。更有甚者，仪器报废是因为长期闲置导致的过时淘汰。多数生态学仪器生产时考虑了野外复杂的运行条件，比其它类型仪器更为结实耐用，更应充分发挥其作用，体现其价值，避免闲置浪费。

参与教学的科研人员更应充分利用生态学仪器的季节性和便携性两大特点，将科研项目及教学任务有机结合，既能巩固本科生对基础知识的理解，提高本科生进行科研的能力，又能解决当前许多科研人员面临研究生少、缺少劳动力的困境，以低成本完成科研项目相关的工作，达到双赢的目的。科研实验室的设备资源向教学开放，是科研教学有机结合的基础，在此过程中科研仪器能够得到较高的利用率。

3.2 优化管理，发挥仪器性能

仪器设备管理是一个系统的工作，计划评估、采购、管理、使用、维修以及报废处理各环节都是密切联系的，需要建立一个完善的设备管理制度，促进仪器设备的规范使用，提高生态学仪器设备的利用率[3, 10]。

(1) 重视仪器设备购置的可行性论证。设备购置需从实验室建设的实际出发，注重实用性和先进性相结合，分析实验设备的利用率和使用效益，性价比和投资效益，设备的人员管理和技术力量，配套设施和日常维护经费落实情况，设备共享以及应用前景等因素。

(2) 加强教学科研实验设备的使用、借调管理。加强仪器设备中期管理工作是提高仪器设备利用效率的关键所在。管理人员兼管科研、教学实验室或提高对两类实验室的仪器调配权限，以合理统筹仪器设备的使用，提高利用率。

(3) 做仪器设备的后期管理。包括仪器维修、技术改造以及报废管理。实验技术及管理人员应在长期管理及实践中积累经验，应用新的技术对过期、待报废设备进行改装，以开发或改善原有设备的性能，达到设备资源的二次利用，提高其利用率。生态学仪器普遍具有良好的扩展能力，二次开发的可行性高，通过对仪器设备的功能开发，能够在巩固专业知识的同时，提高学生对仪器设备的故障处理能力及应用能力。而无法再次开发的设备需经过严格审核后才可以进行报废，避免设备资源的浪费。

3.3 建设平台，保障持续共享

教学科研实验室共享平台的建设，能为两类实验室仪器设备合理、长期的共享提供保障。其中，教学实验室主要由学校建设，其资源对科研实行共享也比较容易执行。而科研实验室的设备一般由科研团队的课题经费购置，因此科研实验室的仪器设备资源面向教学共享难度大。为了调动科研实验室参与仪器共享平台的积极性，教学科研共享平台的建设应具备合理的共享机制及运行模式[11-12]。结合生态学仪器的特征及国内高校仪器共享的实践经验[2]，教学科研共享平台应考虑以下方面：

(1) 共享平台良性运转的保证。充足的维护经费是实现两类实验室仪器长期共享的保证，也是仪器设备持续运行、提高其利用率的前提。由于操作不当或正常损耗，生态学仪器设备共享使用过程中不可避免地出现损坏、耗材用尽等情况，当使用对象为人数较多、操作能力较差的本科学生时尤为如此。因此，对于共享使用的仪器设备，应有区分地对不同使用对象制定合理的收费制度。例如，对于科研设备，提供共享设备的科研人员及其课题组优先免费使用仪器，而对教学实验收取合理费用，从教学经费拨付[2]；反之，教学设备对科研的共享收取费用，由科研人员的项目中拨付。收取费用可用于仪器维修、耗材补充、管理费、劳务费以及仪器功能开发等支出。

(2) 两类实验室双向开放的运行模式。为了促进科研实验室及教学实验室的资源共享，提高生态学仪器设备的利用率，两类实验室的双向开放是关键；而双向开放的合理运行模式，能够促进教学和科研的有机结合，在培养生态学人才的过程中完成科研工作，同时极大提高学生进行科研研究、解决实际问题的能力。两类实验室的开放方式主要包括以下几方面[2]：①实验课开放。包括实验课教学以及补做、重做实验；②周末开放。学生自主选择的实验项目，可通过申请，利用周末时间在实验室独立完成；③假期开放。学生可申请利用寒暑假进入实验室完成创新实验项目，也可利用假期在实验室参与教师的科研课题研究；④毕业论文实验开放。学生在教师指导下，通过选题、开题、修改实验方案等程序后，可申请进入实验室完成毕业论文的实验；⑤测试分析开放。利用共享实验室的资源，学生参与对外样品分析测试任务，并完成撰写分析测试报告，锻炼和培养学生解决实际问题的能力；⑥预约开放。经培训，本科生、研究生和教师均可通过预约方式确定实验室的使用时间，在预约时间内独立使用实验室和相关仪器设备。

(3) 创造科研教学仪器共享的良好环境和条件。实现科研教学设备的高效共享，需要整合多方资源，夯实多方基础，健全完善制度保障、人才保障、资金保障以及信息保障等，从而为科研仪器设备高水平、多方位的共享发展创设良好的环境和条件。在平台提供的共享模式下，通过科研和教学项目的带动、导师的引领以及实验技术人员的带动，促成科研、教学及应用的有机结合，激发学生参与实验的兴趣和积极性，锻炼学生的实验动手能力、创新设计能力、管理能力以及综合素质。

3.4 完善实验技术队伍建设

实现教学科研仪器的有效共享，高水平的实验技术人才是关键。然而，由于历史及体制的原因，高校实验室一直被定位为教辅单位，使得高校实验人员处于一个不被重视的地位，在薪酬待遇、职称晋升、学位进修等方面的要求得不到满足，导致缺乏工作热情，影响工作积极性[4]。①实验室人员应该努力增强自身修养，提高专业技术水平，更好地为科研实验及教学实验服务；②实验技术队伍建设过程中，还需制定合理的考核及激励机制，避免出现“干多干少一个样”，导致实验室人员对仪器设备管理、维护及功能开发的积极性降低。随着生态学相关精密仪器数量和种类的增多，建议相应增加立项机会(如西北农林科技大学的“大型仪器设备新功能开发项目”)，以充分调动实验人员开发设备新功能的积极性。

4 结 语

生态学仪器具有季节性与便携性的特点，为教学科研的共享奠定了良好的基础，对提高仪器利用率及运行效益具有重要意义。良好的共享模式除了仪器设备的共享，还应包括两类实验室的双向开放，将科研与教学有机结合，达到双赢的目的。在学校构建有利平台的环境条件下，科研人员、管理人员以及实验技术人员需要增强共享意识、相互协作，共同为人才培养、科学研究服务。

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Resource Sharing of the Ecology Laboratory for Teaching and Research

ZHANGRen-yi,YUANJian-li,SHIXiao-ming

(State Key Laboratory of Grassland and Agro-Ecosystems, School of Life Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)

Laboratories in the university mainly include experimental teaching laboratory and research laboratory. The traditional management mode has limited the sharing of resources for the two labs as their functions and service objects were different, thus the resource utilization and service efficiency was suppressed. In order to promote the sharing of research ecology laboratory resource, we took full advantage of their seasonality and portability to explore the proper sharing mode. According to the sharing experience of us as well as other scholars, we proposed that researchers, managers and technicians in the labs need to enhance the shared sense of mutual cooperation, and strive to improve service capacity of laboratory resources for personnel training, scientific research under the platform constructed by the university.

ecology; teaching laboratories; research laboratories; sharing

2015-11-28

国家基础学科人才培养基金(J1103502，J1210033，J1210077)；教育部“质量工程”项目(222-860617)；兰州大学教学研究项目(201412)

张仁懿(1983-)，男，福建宁化人，博士，实验师，主要研究方向为生态学。Tel.:13659438612;E-mail：zrenyi@lzu.edu.cn

G 420

A

1006-7167(2016)08-0285-04