高校生物类教学实验室开放的探索与实践

2020-03-16颜菲刘爱丽刘迢迢孙金平

科技创新导报 2020年33期

颜菲刘爱丽刘迢迢孙金平

摘要：高校教学实验室是培养学生动手能力、实践能力和创新能力的重要平台。推进教学实验室开放，是实现实验资源共享、培养学生创新能力的重要途径和必然趋势，是深化教育改革的必然要求。结合自己在高校生物类教学实验室的工作实践，综合分析了高校教学实验室开放的必要性、开放模式、开放管理体制以及保障措施等，不断探索实验教学改革的机制和模式。

关键词：教学实验室开放实验室管理实验教学教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：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

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》指出，要牢固确立人才培养在高校工作中的中心地位，着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。高校教学实验室是培养学生动手能力、实践能力和创新能力的重要平台[1-2]。随着高校教育规模的不断扩大，生物类教学实验室仪器设备的数量和质量都取得了很大的提升，开放生物类教学实验室，是实现实验资源共享、培养学生创新能力的重要途径和必然趋势，是深化教育改革的必然要求。天津医科大学生物医学工程与技术学院实验教学中心生物类教学实验室坚持以学生为本、教师为主导的指导思想，不断改进教学实验管理模式和教学机制，实施生物类教学实验室开放，并取得了良好的效果。

本学院生物类教学实验室开放是指教学实验室在完成规定实验教学任务的前提下，利用中心现有师资力量、实验仪器设备、实验室环境等对本科生和研究生开放，为学生课外实验学习、创新实践项目等提供实验资源，增强学生创新能力、扩展学生科研思路，不断推进实验教学改革的机制和模式。

1 高校生物类教学实验室开放的必要性

1.1 生物类教学实验室开放是人力资源共享的前提

目前学院生物类教学实验室不仅拥有大量小型常规实验仪器设备，大中型仪器设备的数量和种类也逐年有所增加。过去生物类教学实验室除承担本科生实验教学课程外，实验室大型仪器设备处于闲置状态，仪器设备的使用率和共享率很低。只有打破实验室封闭状态、开放教学实验室，才能有效实现实验室硬件资源共享，充分发挥实验室仪器设备以及技术上的优势，提高教学实验室投资效益，促进科研教学互动。

此外教学实验室配备有实验技术老师，负责本科生课程实验教学工作的前期准备、预实验工作以及实验室日常管理和实验仪器设备的维护。开放教学实验室可以鼓励实验技术老师指导学生课外实验、参与实验教學改革，有利于实验技术老师参与科研活动，并为以后自己申报课题奠定良好的基础[3]。

1.2 教学实验室开放为培养学生创新能力提供有效保障

传统实验教学往往以验证性实验为主，实验目的、内容、方法以及结果较为固定，其目的是巩固和加深学生对课堂理论教学内容的理解。但由于教学模式相对单一，不利于调动学生参与实验的积极性和主动性。开放教学实验室，学生可以对其感兴趣的课题进行探索性的研究，或是参与到学院老师的科研项目中学习，又或是依托实验室资源进行创新实践活动、申报竞赛项目，进行科研性、研究性的工作。因此，开放教学实验室可以提供创新实践平台，有利于促进科教融合，提升实验教学效果、培养学生科研创新思维和动手能力[4-5]。

2 生物类教学实验室开放模式

2.1 实现生物实验仪器设备资源共享

仪器设备共享是实验室开放的前提和基础。近年来学院实验教学中心为生物类教学实验室采购了大量国内外先进仪器设备，在保證实验教学的基础上，教学实验平台也可以满足科研需要。同时教学实验仪器设备共享有利于充分利用资源，提高投资效益，培养学生创新实践能力[6]。

实验室大型仪器设备在满足本学院师生使用的前提下，也为学校其他学院师生使用提供有偿服务，这样，一方面可以避免实验室基础设施重复建设、节约经费，另一方面收取的费用可以用于大型仪器设备的保养和维护、对使用人员的培训以及设备元器件的购置等。

实验室仪器设备管理严格落实责任制，实验技术老师担任所在实验室的安全员，负责设备日常管理和维护，使设备保持良好工作状态。对于初次使用设备的人员，实验室负责老师会对其进行操作培训，经培训合格后将发放操作合格证书，持证书才可使用设备。本科生使用大型仪器设备，须在指导教师或者带教研究生在场的情况下才可操作。

2.2 对相关专业本科生、研究生开放

（1）开放教学实验室为学生第二课堂、课外科研活动提供基地。

学生可以针对实验教学课程及专业理论课程学习过程中自己感兴趣的部分、困惑、重点难点等内容，制定实验计划和实验方案，申请使用开放的教学实验室，实验室为学生配备实验指导教师，为学生能够顺利开展实验提供必要的技术支持。这样既有利于解决实验教学课程学时有限、内容不够丰富的问题，又有利于培养学生的创新思维和动手能力。学院本科生申报的大学生创新创业项目、实验技能大赛等竞赛，大部分源于学生在开放实验室学习实践过程中积累的实验想法和掌握的实验技能，开放实验室也是学生实施和完成各类竞赛内容的主要场所。

（2）实行科研导师制，鼓励本科生参与导师的科研项目。

学院研究生指导教师都有自己的科研项目，开放实验室可以激励本科生自觉加入导师的课题组，一方面有利于形成“导师-研究生-本科生”的科研团队、促进科研项目的实施进展，本科生可以通过导师和研究生学习实验技能、实验设备操作方法、实验室安全知识等内容，有助于培养本科生的科研思维和科研素养;另一方面，导师可以根据本科生在开放实验室中的表现，发掘具有科研潜质的优秀本科生，并邀请其攻读自己的研究生。天津医科大学对于优秀本科毕业生实施“卓越医学人才计划”，支持并鼓励本科生推免攻读本校研究生。

3 生物类教学实验室开放管理体制

3.1 建立完善生物类教学实验室开放管理制度

为规范生物类开放实验室安全有序运行，制定了《生物医学工程与技术学院实验教学中心生物类开放实验室管理细则》《开放实验室预约规则及流程》《实验教学中心实验室开放使用申请办法》等;为加强实验室仪器设备管理，建立了《实验设备使用规范》《实验设备安全管理规定》等。学生使用仪器设备后需如实填写《仪器设备运行记录》，在实验过程中使用者不得离开实验室，实验仪器设备如果出现问题应及时报告实验室负责老师;在实验室日常管理方面，要求学生进入生物类开放实验室，必须如实填写“实验室使用记录”“实验室日检查记录”等。实验室负责老师会根据申请使用实验室的学生情况，安排实验室值日小组，严格落实《开放实验室安全卫生制度》。通过建立完善的制度体系，确保开放式生物类实验室正常有序运行，切实发挥开放实验室共享实验资源、提升学生创新能力的作用。

3.2 执行“准入制度”并建立考核评价体系

生物类开放实验室严格执行“准入制度”[7]。学生需参加天津医科大学实验室与资产管理处组织的实验室安全培训并通过“实验室安全考试系统”测试、取得成绩合格后，方可申请进入实验室学习研究。在进入本学院生物类教学开放实验室前，学生应认真、如实填写《生物医学与技术学院实验教学中心实验室开放使用申请表》，交由学院分管安全工作的副院长、指导教师签字批准后，学生持申请表到实验室负责老师处领取实验室钥匙并做好登记。

开放实验室建立考核评价指标，规定了实验室使用情况、水电安全、仪器设备使用情况、实验药品使用情况、实验废弃物处置情况、实验卫生情况等打分细则。由实验室负责老师对学生使用开放实验室情况进行评价和打分，对于不遵守开放实验室规章制度的学生，第一次发现将给予口头警告并告知其指导老师，第二次发现将不允许其进入实验室。

3.3 加强实验室安全管理

（1）实验室安全教育多元化。

在严格落实学校设备验室与资产管理处“实验室安全考试系统”的基础上，学院采取形式多样的实验室安全教育，不断提升师生实验室安全意识。

“互联网+实验室安全”：互联网在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，学院充分利用互联网资源在师生中进行实验室安全教育。利用学院网站、本科生微信公众平台“笃学生医”、研究生微信公众平台“生医研创”等新媒体资源，及时推送实验室安全教育课程、实验防护措施、灭火毯灭火器等消防设备使用方法、实验室用水用电安全、危险化学品使用规范等内容，并定期组织师生进行网上实验室安全答题。

实验室安全培训：学院定期邀请学校设备处老师及具有专业安全防护知识的老师对师生进行安全讲座;定期组织实验室负责老师、实验室安全员参加安全防护、安全操作等方面的培训，不断提升实验室老师的安全管理水平、业务素质能力以及安全事故处置能力。

安全教育文化月：学院每学期都会指定时间，鼓励学生以班级为单位展示实验室安全教育心得，形式不限，可以是主题班会、主题党团日活动、志愿者宣传教育、宣传海报、调查问卷等，号召学生积极践行并宣传实验室安全文化。

（2）实验设备安全管理。

本学院生物类开放实验室大型仪器设备实行“持证上岗”的制度，对初次申请使用实验室的学生，学院邀请设备公司专业技术人员或者实验室负责老师对其进行讲座和培训，详细讲解仪器设备的基本结构、工作原理、应用范围、操作规程等内容，并现场演示操作设备;根据仪器设备运行情况，学院组织学生分批分时段操作练习，由实验室负责老师或已取得上岗证的研究生、本科生现场指导，当学生达到规定的上机时长并且考核合格后，即获得某种大型仪器设备的上岗证，可独立操作设备。为了确保大型仪器设备正常安全的运行，学院还在每台仪器附近放置了设备档案，包括该仪器设备详细的操作规程、使用说明、注意事项、安全规则、突发事件处置办法、仪器设备运行记录等，要求操作人员上机之前务必了解相关信息并如实记录设备运行情况[8]。

实验室中小型仪器设备数量较多、使用较频繁，学院也在每台设备附近的显著位置张贴使用说明、操作规程、注意事项、安全规则等内容，并且要求使用者使用设备后如实填写仪器运行记录。对于初次使用设备的学生，要求必须在指导教师或研究生演示操作后，在指導教师或研究生在场的情况下使用设备。

（3）实验试剂药品管理。

学院生物类开放实验室涉及到的试剂药品主要分为两类：普通试剂药品和危险化学品。对于普通试剂药品，每组的学生负责人向实验室负责老师提交试剂药品清单，实验室老师统计后，对于共性的实验药品（如生理盐水、氯化钠溶液、瑞士染液等），建立试剂共享平台，由实验室老师或研究生配置好后放在公用试剂架上以供大家使用;对于每组不同的普通试剂药品，严格使用登记制度，实验结束后小组负责学生需将剩余试剂药品归还实验室负责老师[9]。

对于危化品，我们的原则是建议学生选择可替代的无毒或者低毒试剂药品。若确实不能满足实验要求，在指导教师批准的前提下，需要学生标明每次实验的使用剂量和用途，做到“随用随取”、“用多少取多少”，并严格执行双人领取、双人使用、双本账的危化品管理规定。在学生使用危化品时，要求指导教师在场，并穿戴好防护用品、在规定的具有排风系统的通风橱内进行操作。

4 生物教学实验室开放保障措施

4.1 实行奖励政策、建立考核机制

为保证学院生物类开放实验室有序运转，充分调动实验指导教师及实验室负责老师参与开放实验室工作的积极性，开放实验室教学工作采取不同于传统实验教学工作的方法计算工作量。对于实验指导教师，根据其指导开展的开放性实验项目类型、带教学时、指导学生人数，参照标准工作量的1.5倍计算其实际工作量。在休息时间（如周末、寒暑假、法定节假日等）指导学生的，学院额外发放补贴;对于实验室负责老师，根据实验室开放时间、实验设备指导使用情况、申请使用实验室学生人数等计算加班工作量，学院发放加班补贴。实验室负责老师指导学生开展开放性实验工作的，参照实验指导教师计算工作量标准额外计算工作量。如果实验指导教师和实验室负责老师指导学生开展的实验项目产生成果或获得国家级、省部级奖励，年底绩效考核时学院将给予表彰和奖励。

为鼓励学生积极参加开放性实验，学院对于申请使用开放实验室进行课外科研实践的学生奖励创新学分，如果学生的开放实验项目获得国家级、省部级奖励或者学生作为主要作者之一参与发表核心、EI、SCI文章的，学院将根据相关规定给予学生表彰，并可计算综合测评的学分。

4.2 建立教学实验室开放基金

学院从学生申请获批的各级大学生创新创业项目经费以及大型仪器设备使用经费中划出一部分作为教学实验室开放基金，该基金由学院实验教学中心主任负责管理，基金主要用于实验室仪器设备的维护和维修，以延长仪器设备的使用寿命。每学期末，教学实验室开放基金使用情况在全院进行公示。

4.3 加强实验室安全措施

学院定期对生物类开放教学实验室进行安全检查，更换灭火器，配置灭火毯和沙箱。开放实验室配有《安全检查记录本》及《实验室安全指南》，实验结束后由专人负责检查电路安全、门窗及多媒体设备的关闭情况，并记录《实验室安全检查记录本》。学院逐级落实安全责任，严格执行实验室安全员日查、教研室双周、学院安全月查制度，及时发现问题，解决问题。定期进行危险化学品统计、实验危险废物报废处理，以及剧毒放射物质排查、高压灭菌锅隐患排查等安全生产专项检查工作，不断加强实验安全管理。2019年生物类开放教学实验室更换空调2台，新购置2台危险化学品储存柜，新配备灭火器6个，并针对存在隐患实验室成功进行电力改造。

5 结语

生物类教学实验室是进行素质教育、培养创新型人才的平台和基地，开放生物类教学实验室是提高人才培养质量、促进科学研究水平的“双赢”举措，实现了教学科研的良好互动，激发了学生的科研热情和主动性，提高了学生的动手能力和科研思维。因此需要进一步推动教学实验室开放，充分发挥其在人才培养中的积极作用。

参考文献

[1] 姜琳，张磊，刘徽，等.高校实验室管理的研究与探索[J].科技创新导报，2020（14）：157-159.

[2] 王金全，薄华本，乔爱敏，等.生物技术药物综合性实验的探索与改革[J].科技创新导报，2020（4）：247-248.

[3] 王春霞，李静，杨凤，等.高校实验技术队伍建设与改革研究[J].实验科与技术，2020（2）：157-160.

[4] 李美阳.以培养学生创新能力为导向的植物生理学实验教学改革[J].科技资讯，2018（28）：175-176.

[5] 姚怀，熊毅，文九巴.高校实验设备的开放与管理的思考[J]. 教育教学论坛，2019（8）：277-278.

[6] 刘芙，陈立新，吴勇军，等.高校大型仪器平台面向实验教学开放的思考与研究[J].中国现代教育装备， 2018（283）：4-6.

[7] 杨鲁义.高校实验室安全管理措施之管见[J].文化创新比较研究，209（1）：141-143.

[8] 赵青山，李健，孙占海. 教学与科研实验室协调开发的探索[J].实验科学与技术，2019（6）：157-160.

[9] 刘艳，淘懿伟，方心葵，等.高校实验室安全问题引起的思考与管理探讨[J].实验室研究与探索，2017， 36（1）：287-289.