化学生物学专业实验室线上服务平台建设

陈玉清，卓少华，宁一诺

1厦门大学化学国家级实验教学示范中心，福建 厦门361005

2厦门大学化学化工学院，福建 厦门361005

微信公众平台，简称公众号，曾命名为“官号平台”“媒体平台”、微信公众号，最终定位为“公众平台”；截止到2019年8月26日，微信公众平台已经汇聚超2000万公众账号[1]。微信公众平台被越来越多的高校所青睐，多数高校用来实现移动学习以辅助教学或开展线上教学[2–8]，部分高校用于搭建服务平台以改善管理[9–12]，少数用于实验室安全教育、科普或改善实验室的管理[13–16]。厦门大学化学生物学专业实验室(简称化生实验室)已经历了14年的运行，在实验室的建设与管理过程中，实验室一直以来都很重视信息化的建设，如实验室电子档案和网页的建设、APP或软件辅助实验室的管理等。伴随着“互联网+”时代信息技术的快速发展，为了更高效地加强实验室的现代化管理和提升实验室的服务水平，化生实验室搭建了化学生物学专业实验室线上服务平台(简称“化生实验室线上平台”)。化生实验室线上平台建设始于2018年5月，是借助现代化信息技术，以微信公众平台和微信群为载体而创建的一个以学生为本、以实验教学为中心的多元化创新服务平台。新的服务平台创新实验室管理模式，助力实验室高质量管理；强化实验室安全文化，构筑安全教育重要阵地；集结多方面辅助资料，构建实验教学第二课堂；加强多方互动，构建多方共同体(实验室-老师-学生)。化生实验室线上平台顺应了实验室信息化建设的潮流，也契合了教育教学改革的发展需要；同时，该平台也具备网页的部分功能，可以对实验室进行一定程度的宣传和展示；在“互联网+”时代和抗击新型冠状病毒的特殊时期，平台也能够与时俱进，很好地适应和助力实验教学改革和线上课程建设。

1 实验室概况

化生实验室建立于2006年4月，现有面积约350平方米，拥有仪器设备166台(套)，总价值227.4万元，生均教学仪器设备值约5.7万元。化学生物学实验教学平台打破传统教学实验室的界限，在化学生物学专业实验室的基础上，充分享用学院国家级化学实验教学示范中心、化学生物学福建省重点实验室和学院其他相关科研平台的空间、硬件资源和师资力量。2013年，化学生物学专业实验室与生物工程实验室空间整合、资源共享，实验教学硬件水平得到了进一步的提升。化学生物学实验教学平台主要承担本科生“化学生物学综合实验”和“生物化学实验A”的教学任务，同时实验室也为科学研究和本科生毕业设计、大学生创新创业训练等开放。化学生物学专业实验室还为生物工程实验室承担的“生物化学实验B”“生物工程实验”和“微生物学实验”等实验教学提供了重要的支撑。

2 化生实验室线上平台建设

国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010–2020年)关于加快教育信息化进程中指出信息技术对教育发展具有革命性影响，同时，要求加强优质教育资源开发与应用和强化信息技术应用[17]。为了适应新时期教育改革和发展的要求，化生实验室在前期信息化建设的基础上，于2018年搭建了化生实验室线上平台(导览见图1)，该平台包括“警钟长鸣”“实验教学”和“平台管理”三大模块，集安全教育、辅助教学和助力实验室高质量管理等多重功能。在平台的建设过程中，实验室始终坚持以学生需求为导向，围绕实验教学主题开展工作。建设前期，实验室根据自身基本情况和往年的线下服务经验，与实验室部分师生深入沟通，同时结合网上的调研，进行平台模块的系统设计；平台初步成型后，实验室在实验教学中对其进行试运行，并根据使用情况和师生的反馈时时改进。

图1 厦门大学化学生物学专业实验室订阅号菜单导览

2.1 “警钟长鸣”模块

高校教学实验安全工作直接关系广大师生的生命财产安全，关系学校和社会的安全稳定；广大师生的实验室安全意识和安全防护能力是教学实验室安全工作的关键[18]。教育部关于加强高校实验室安全工作的意见指出，安全是教育事业不断发展、学生成长成才的基本保障；各高校要按照“全员、全面、全程”的要求，创新宣传教育形式，宣讲普及安全常识，强化师生安全意识，提高师生安全技能，做到安全教育的“入脑入心”[19]。化生实验室线上平台十分重视实验室安全文化建设，特设“警钟长鸣”专栏，旨在普及安全常识，提高师生安全技能和安全意识，助力安全教育常态化，持续开展安全宣传教育。“警钟长鸣”包含五个分菜单栏，分别是“化学品安全卡”“防护器材”“事故警示”“安全文件”和“在线学习”(部分截图见图2)。“化学品安全卡”通过插入外来链接，为学生提供国际化学品安全卡检索服务；国际化学品安全卡(International Chemical Safety Cards，ICSC)是联合国环境规划署(UNEP)、国际劳工组织(ILO)和世界卫生组织(WHO)的合作机构——国际化学品安全规划署(IPCS)与欧洲联盟委员会(EU)合作编排的一套具有国际权威性和指导性的化学品安全信息卡片，共设有化学品标识、危害/接触类型、急性危害/症状、预防、急救/消防、泄漏处理、包装与标志、应急响应、存储、重要数据、物理性质、环境数据、注解和附加资料等项目[20]。“防护器材”提供实验室中安全设施如喷淋装置、消防装置等器械的使用方法及注意事项。“事故警示”上传了关于高校实验室安全事故的相关信息，用实际例子警醒学生时刻牢记实验室安全问题。“安全文件”旨在传递安全相关文件。“在线学习”结合利用学校和学院相关平台(厦门大学“实验室安全考试系统”和化学化工学院“安全监督”)的安全教育资源，方便师生在线学习。

图2 “警钟长鸣”模块(部分截图)

下面以“化学品安全卡”为例，介绍“警钟长鸣”模块的设计与使用(部分截图见图3)。与化学品安全技术说明书(Material Safety Data Sheet，MSDS)相比，ICSC相关信息以卡片的形式编排，尤其适用于手机终端查阅。学生在实验预习过程中，可以通过化生实验室线上平台的“化学品安全卡”查阅实验药品的ICSC，了解药品的详细信息。具体操作如下(以“乙醇”为例)：(1) 点击“警钟长鸣”子菜单“化学品安全卡”，进入“国际化学品安全卡”网页(微信公众平台内部)；(2) 按网页说明，点击“阅读原文”，进入“国际化学品安全卡”官方主页；(3) 按提示输入“乙醇”检索(多种方式可供查询)，获得乙醇的ICSC。

图3 “化学品安全卡”的设计与应用(部分截图)

2.2 “实验教学”模块

国家中长期教育改革和发展规划纲要要求提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果；鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题的能力[17]。教育部关于一流本科课程建设的实施意见提出教学内容体现前沿性与时代性，及时将学术研究、科技发展前沿成果引入课程；教学方法体现先进性与互动性，大力推进现代信息技术与教学深度融合，积极引导学生进行探究式与个性化学习[21]。可见，信息技术与教学深度融合是教学改革与发展的重要方向。为了适应信息化实验教学的需要，实验室信息化建设已成大势所趋，并将助力实验教学改革。

“实验教学”是化生实验室线上平台的核心模块(部分截图见图4)。主要涉及内容包括实验安排(各门实验的教学进度表及学生座位等)、实验课程简介、试剂耗材和实验技术等相关资料。同时该部分可以实时推出学科前沿知识和科普知识，以培养学生的科研兴趣，提高学生的科学素养。该模块的建设与高校目前的教育趋势契合度较高，可以作为辅助实验教学的重要平台。同时线上平台与线下辅助有机结合(混合辅助)，比传统的线下辅助更高效，尤其适合新时期混合教学的需要，可以助力相关实验课程向“一流课程”发展。

图4 “实验教学”模块(部分截图)

下面以“资料锦集”为例，介绍“实验教学”模块的设计与使用(部分截图见图5)。“资料锦集”主要收集前沿科技、基础资料和科普等方面的素材。素材来源主要包括三个方面：(1) 互联网上收集转载；(2) 其他相关微信公众平台转载；(3) 实验室整理的原创资料。“资料锦集”的应用以适时推送为主，其中与实验教学相关的基础资料根据实验进度于实验项目开课前推送。

图5 “资料锦集”的建设与应用(部分截图)

2.3 “平台管理”模块

“平台管理”中包含五个分菜单，分别是“平台概况”“止于至善”“仪器设备”“开放管理”和“百宝箱”(部分截图见图6)。“平台概况”主要包括平台简介、师资队伍和规章制度；“止于至善”用于后期实验室质量管理体系建设；“仪器设备”主要是对实验室现有主要设备进行相关介绍(含使用说明)，方便学生在使用的过程中随时查看，有效解决问题；“开放管理”则为学生提供网络预约服务，便于实验室开放管理，服务科研和科创竞赛等，提高实验室的利用率；“百宝箱”主要用于意见收集等，旨在集思广益以提升实验室的服务水平。

图6 “平台管理”模块(部分截图)

下面以“开放管理”为例，介绍“平台管理”模块的设计与使用(部分截图见图7)。“开放管理”借助厦门大学化学国家级实验教学示范中心“实验预约系统”搭建而成。具体使用操作如下：(1) 点击“平台管理”子菜单“开放管理”，进入“实验室开放”网页；(2) 按网页说明，点击“阅读原文”，进入“实验预约系统”主页；(3) 注册后登录系统，按提示预约实验；(4) 实验室管理员在“实验预约系统”后台审批；(5) 学生进实验室开展实验。

图7 “开放管理”的设计与使用(部分截图)

3 化生实验室线上平台试运营

化生实验室线上平台是一个为以学生为本、以实验教学为中心的多元化创新服务平台。平台从安全教育、辅助教学和实验室管理等方面，以学生为本，围绕实验教学提供线上服务。平台的运营模式以学生线上自主查阅为主，辅之于实验室信息推送或转发和实验室与师生间的时时沟通。

现以辅助实验教学为例，简要介绍化生实验室线上平台的试运营情况。开课前，实验室要求每位学生关注实验室微信公众平台，并利用微信公众平台推送实验课相关通知、实验课程进度表、实验座位安排表等(“实验教学”模块)。课前教育中，实验室会安排安全教育并介绍实验室的基本情况和安全配套设施；同时简要介绍实验室微信公众平台的基本情况，要求学生借助“警钟长鸣”模块进行自主学习。实验授课过程中，学生可通过实验室微信公众平台自主查阅部分试剂耗材(“警钟长鸣”模块和“实验教学”模块)和仪器设备(“平台管理”模块)的详细资料，同时实验室也会适时推送实验教学相关的部分资料、科研文献或科普知识等；实验课后，学生可利用“平台管理”模块中的“开放管理”预约补做实验等。总之，化生实验室线上平台三大模块相辅相成，以学生需求为导向，围绕实验教学主题，不断改进服务模式，引导学生加强自主学习。

现阶段，化生实验室线上平台的运营主要由实验室教辅人员负责，在实验教学方面定位为辅助教学，与教师主导的实验教学相互配合，但又相对独立。从前期设计建设到初步成型后试运营阶段的不断改进，化生实验室线上平台以实验室为主导，同时离不开教师和学生的群策群力。化生实验室线上平台的建成是多方长期共同努力的结果。这种一方主导、多方共建的模式使得化生实验室线上平台很接地气，实用性强，在教学辅助中取得了很好的成效。多数学生反馈：(1) 资料获取更加便捷，如课程进度表等可以时时查阅，比传统纸质版资料方便多了；(2) 通知或资料适时推送，及时且实用，如推送或转发的试剂耗材相关资料、实验技术拓展资料等。同时化生实验室线上平台的建设也强化了实验室的信息化管理水平，使得实验室的工作更加科学化、规范化，提升实验室的管理和服务水平。

4 结语

化生实验室线上平台彰显了鲜明的特色——微管理、微辅助、微互动，顺应了信息化建设的时代潮流。该平台的建立与运营具有十分重要的意义。经过近两年来的建设和不断改进，该平台的运营已初见成效。在“互联网+”时代，随着信息技术的快速发展，混合教学或线上教学成了教学改革发展的重要方向。近半年来，新冠疫情的冲击，线上教学更是全面上线、遍地开花。为了适应实验教学改革的发展，后续将进一步改善化生实验室线上平台，提升实验室的服务水平：(1) 加大资源收集和建设力度，扩充平台资源；(2) 优化平台结构，改进服务方式；(3) 进一步集思广益，提高服务水平。