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林业分子实验教学研究

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作者:刘莉丽费昭雪单位:西北农林科技大学陕西西安

开放实验室是指在时间、空间和内容等方面开放的实验室。广义地讲是指从事开放性实践活动的实验室,把实验室的资源提供给进行实验教学、科研和社会服务的人们。狭义地讲,开放实验室是指仅对在校学生开放的实验室,供学生自主做实验、从事科研活动等。西北农林科技大学林学院林业分子生物学实验室是学院重点建设的综合、开放性实验室,也是为适应“本科教育质量工程”重点建设的创新实验室。几年来在该实验室的开放与管理方面我们做了一些探索和实践。

一、实验室开放的形式和内容

由于高校性质不同,表现出不同层次、不同功能的开放实验室,因此开放实验室的形式也是多种多样。我院林业分子生物学实验室是综合性开放实验室,为适应教学、科研对实验室及仪器设备的需求,更好为教学和科研服务,我们对林业分子生物学实验室采取了全天开放的形式,即在实验时间、内容、教学形式等方面对本科生、研究生及教师和科研人员全天开放。在开放的内容上主要有以下几个方面:

1.承担林学、森林保护等专业本科生“生物技术概论”、“林木遗传育种学”、“植物病理学”、“昆虫学”以及研究生“林业生物技术”等课程的实验教学任务。在实验教学方面,学生除了指定的实验项目外,学生也可以自选实验题目,自己安排时间,独立或在教师的指导下完成实验。

2.承担西北农林科技大学本科生“国家生命科学与技术人才培养基地”科技创新课题(项目)和大学生“挑战杯”科技创新项目的实验和研究任务。林学院本科生每年申请获批的我校“国家生命科学与技术人才培养基地”科技创新项目15~20项,大学生“挑战杯”科技创新项目3~5项,其中大部分实验研究是在林业分子生物学实验室完成的。3.承担本科生、研究生毕业论文的实验研究任务。每年在林业分子生物学实验室完成学士学位毕业论文实验研究的本科生约20~25人,硕士学位和博士学位毕业论文实验研究的研究生10~15人。在本科生和研究生完成学位论文期间实验室全天开放。

4.承担教师及科研人员的科研项目的实验研究任务。几年来共承担国家“863”项目“耐盐、抗虫转基因杨树新品种的选育”、国家自然科学基金“菌根真菌对黄土高原植被恢复和生态系统重建的作用机制”、“落叶松-杨栅锈菌DNA多态性及小种SCAR标记”以及省部级课题和校内课题等15项课题的实验研究任务。

二、开放实验室的建设与管理

1.实验室建设

实验室对本科生、研究生、和教师和研究人员全面开放,实验室的硬件环境必须要有保障。随着实验项目和实验时间的增加,在使仪器设备使用率提高的同时,对仪器设备的需求量(包括种类和数量)也会增加。所以,增加实验室经费投入,加强实验室建设是十分必要的。几年来学校及学院对林业分子生物学实验室不断增加经费投入,先后购置了PTC-200,HybaidPXⅡ基因扩增仪、冷冻高速离心机、凝胶成像系统、电泳系统、细胞融合仪、分子交联仪、超低温冰箱、Leica荧光显微镜等大型设备30余台件,实验室目前有仪器设备90多(台)件,总价值133.6万元,可进行基因扩增、基因克隆、分子标记、原生质体融合、分子定位等实验和研究。除了保证本科生和研究生“生物技术概论”、“林木遗传育种学”、“植物病理学”、“昆虫学”、“林业生物技术”等课程的实验教学外,也为实验室对博、硕士学位论文以及教师和科研人员科研项目的开放提供了硬件保障。

2.实验室管理

实验室开放后,进入实验室的人数增多,实验项目及内容和实验时间也不尽相同,这不仅使实验技术人员的工作量大大增加,同时也给实验室的管理带来一系列列问题,因此开放实验室能否良好运行,管理是非常重要的环节。在开放实验室的管理方面,先要制定相应规章制度,完善开放实验室管理体系和考核办法。我校实验室管理处对全校实验教学中心、专业实验室和科研实验室制定了一系列的规章制度。在此基础上学院又根据林业分子生物学实验室开放的情况制定了实验室开放实施细则等相应的制度,其中一些规章制度直接上墙公示,使进入实验室的学生或其他人员能够随时看到并遵守这些规章制度。

规章制度的建立为开放实验室的运行奠定基础,但在实际管理过程中还存在许多细节问题需要考虑。如实验室的开放使仪器设备的使用率大大提高,但同时导致仪器损坏率也相应增高。由于学生对仪器设备不太了解,操作不熟练,造成仪器设备不同程度的损坏。即使是一些教师和研究人员也不一定对所有仪器都能熟练操作,由此导致仪器损坏率增高,增加了维修设备的费用。由于有些大型仪器不能很快修好,会影响实验的继续进行。针对这种情况,我们编写了《常用仪器使用手册》,挂在实验室墙壁上,并对初进实验室的学生进行适当的培训。对于一些贵重仪器则在每台仪器上都配有详细的操作使用说明和要求,如《荧光显微镜操作规程》、《高速冷冻离心机普通操作规程》、《HybaidPXⅡ基因扩增仪操作规程》等。使用大型仪器要登记,并填写使用记录,做到责任到人,使仪器的损坏率明显降低。

三、存在的问题和对策

1.专业实验队伍和技术力量不足

实验室开放之后,实验内容增多,除了教学计划内的实验外,还有学生自己设计的实验,以及学生申请到的“基地”科技创新项目和“挑战杯”科技创新项目,虽然这些项目都有指导教师,但教师不可能随时跟随学生进实验室进行指导,主要是靠学生自己动手、独立思考,因此随时会提出各种问题。实验技术人员不可能对所有的问题都能给予解答或解决。因此要使实验室做到全方位的开放,就需要建设一支高素质的包括实验教师在内实验技术队伍。学校各级领导及管理部门应重视实验队伍的建设,开展多种形式的培训,在建立专业实验教师队伍的同时,鼓励实验室工作人员深造,提高学历层次。并建立相应激励机制,调动实验教师及管理人员的积极性。

2.实验经费不足

实验室开放后,由于实验内容增多,而且很多实验是创新性、综合性实验,实验费用远高于传统实验的费用。实验经费不足,影响了实验的开出,达不到开放实验教学的目的。为了保证开放实验的正常运行,学校应设立开放实验室专项基金,从源头解决制约开放实验室的问题。对科研项目的开放项目,学校或学院应制定相应的政策,如一些仪器设备的有偿使用等,以便给实验室一定经费支撑,保证开放实验室的正常运转,使其进入良性循环。

3.要找到有效的实验管理方法

专业课实验教学的开放必然给实验室的管理带来的一系列问题,如学生不再按照规律的时间和班级来做实验,每次实验课各个学生的实验内容也不尽相同,这样在实验场地、各种实验用品和仪器设备的使用方面随时会出现各种问矛盾和题要。因此有效的管理办法是保证开放实验室良好运行的关键。此外要详细记录每个学生和进入实验室人员的相关信息,以及实验室相关信息和数据,靠人工记录是很难完成的。因此需要依靠计算机甚至互连网使实验管理的工作简便化并且提高可靠性。

总之,实验室开放是一项系统工程,不只是实验室在时间和空间上的开放,而是涉及实验室资源、实验教师及实验室管理人员、学生等多方面。只有系统地解决好各方面的问题,才能使开放实验室良好运行,更好地为教学和科研服务。

林业分子实验教学研究责任编辑:陈老师    阅读:人次