齊迎春, 袁繼紅, 段德君, 柳 俊
(華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院, 湖北 武漢 430070)
近年來,隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和國家對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重視,高校實(shí)驗(yàn)室首先從組織體系和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改革,由傳統(tǒng)的依附課程和教研室的形式轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心[1-3],特別是國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè),極大地改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的步伐[4-6]。為了讓一批優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出,各實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心均建立了一個(gè)用于本科學(xué)生科學(xué)研究的“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”,建立以創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)體系[7-10]。然而,隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的不斷深入和學(xué)生對(duì)實(shí)踐訓(xùn)練的要求不斷提高,越來越多的本科學(xué)生希望進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自主研究,由于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室空間和設(shè)備有限,已經(jīng)很難滿足學(xué)生的需求。
因此,如何利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺(tái),建立合理的面對(duì)本科學(xué)生的開放機(jī)制,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心進(jìn)一步深化改革的重要內(nèi)容[11-14]。本研究利用國家生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心這一平臺(tái),圍繞如何將實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心所有實(shí)驗(yàn)室逐步建設(shè)成為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室這一目標(biāo),開展了不同類型實(shí)驗(yàn)室開放機(jī)制研究。通過合理的管理與調(diào)配,研究“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”不同實(shí)驗(yàn)室的開放運(yùn)行機(jī)制。通過幾年的研究實(shí)施,根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)室類型初步建立了一套分類管理、全面開放的運(yùn)行機(jī)制。
前幾年,本科生的科研訓(xùn)練幾乎主要依托學(xué)校的各個(gè)科研團(tuán)隊(duì),實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心成立后,建設(shè)的一個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為本科生開放,但由于空間和設(shè)備配置的局限,也只能容納少數(shù)高年級(jí)學(xué)生進(jìn)行科研訓(xùn)練。隨著實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的不斷加強(qiáng)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的不斷深入,申請(qǐng)自主實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究的學(xué)生已從高年級(jí)逐步延伸到低年級(jí)學(xué)生,且低年級(jí)學(xué)生的一些自主設(shè)計(jì)課題大多與其基礎(chǔ)課程相關(guān),創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室也不能滿足其研究需要。因此,如何讓一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室通過合理的調(diào)配管理也成為開放實(shí)驗(yàn)室是本研究的內(nèi)容之一。
集中開放的基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,以學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為主。實(shí)行報(bào)名和提交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行,相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)登記,在完成教學(xué)工作后,實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行適當(dāng)準(zhǔn)備,即開始接受學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室自主研究。2010年以來,每年暑假進(jìn)行集中開放,每期均有來自生科,園林,農(nóng)學(xué)等專業(yè)的30多位同學(xué)報(bào)名參加。以植物學(xué)為例,申報(bào)課題多集中在“植物學(xué)、植物生物學(xué)及生物資源學(xué)綜合及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”。根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)整合,每輪分成了5或6個(gè)研究小組,小組成員自行設(shè)計(jì)方案,合理分工,合理安排時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。研究結(jié)束后提交總結(jié)報(bào)告,并進(jìn)行PPT匯報(bào)?;A(chǔ)實(shí)驗(yàn)室每年暑假開放,5月份報(bào)名,6月份上交方案并且經(jīng)老師修改后確定實(shí)施方案,實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員根據(jù)學(xué)生的實(shí)施方案為學(xué)生準(zhǔn)備所需要的儀器設(shè)備及耗材。通過這一途徑,為低年級(jí)學(xué)生提供了進(jìn)行自主探索性研究的機(jī)會(huì),有利于保護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),引導(dǎo)學(xué)生逐步進(jìn)入科學(xué)思維狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心有生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、遺傳與細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室及生物信息實(shí)驗(yàn)室等專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)室,這些實(shí)驗(yàn)室主要承擔(dān)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物科學(xué)、生物技術(shù)、應(yīng)用生物技術(shù)及生物工程等專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),每個(gè)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)幾門實(shí)驗(yàn)課。相對(duì)于基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,專業(yè)實(shí)驗(yàn)室具有一定的靈活開放時(shí)間和空間。而且,進(jìn)入二年級(jí)以后的學(xué)生,通過前期基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),開始進(jìn)入專業(yè)研修狀態(tài),對(duì)自己的未來專業(yè)方向和就業(yè)去向開始思考,但又不知道自己的選擇是否恰當(dāng),希望有一個(gè)實(shí)踐平臺(tái)進(jìn)行嘗試性研究。同時(shí),進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)后,對(duì)一些專業(yè)課中涉及的科學(xué)問題產(chǎn)生興趣,思維更加靈活,也需要有一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行探索。根據(jù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn),在滿足正常實(shí)驗(yàn)課安排后,將實(shí)驗(yàn)室可接受開放的時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)公示,學(xué)生根據(jù)公示時(shí)間進(jìn)行預(yù)約申請(qǐng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。預(yù)約開放實(shí)施以來,每年接受本科學(xué)生自主研究課題人數(shù)都在60人以上。
專業(yè)實(shí)驗(yàn)室除了接受學(xué)生自主研究課題外,同時(shí)還對(duì)有需求學(xué)生進(jìn)行相關(guān)技術(shù)培訓(xùn),每年參與培訓(xùn)的本科學(xué)生80人以上。此外,細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)室還嘗試在全校所有專業(yè)開設(shè)“科學(xué)文化素質(zhì)教育類課程”,“應(yīng)用細(xì)胞工程技術(shù)制作試管花卉工藝”。每期30~40人,3或4人一個(gè)研究小組,每小組完成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,共同完成實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)實(shí)施及實(shí)驗(yàn)總結(jié)。分組時(shí)考慮小組成員盡量有共同的時(shí)間,能夠一起完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生包括生物類專業(yè)和非生物類專業(yè)等8個(gè)專業(yè)。這一課程實(shí)施2年來,越來越受到學(xué)生的歡迎。目前,這一類型課程已擴(kuò)展到遺傳學(xué)、生物化學(xué)等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。
生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心設(shè)有創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,同時(shí)可容納40人進(jìn)行創(chuàng)新課題研究。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是本科生的科研訓(xùn)練的專門實(shí)驗(yàn)室,其配置和管理完全按照科研實(shí)驗(yàn)室的要求,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室全天候?qū)Ρ究茖W(xué)生開放。
進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生,大多承擔(dān)各類大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,包括全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、國家理科人才培養(yǎng)基金項(xiàng)目、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金”(SRF)項(xiàng)目、生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院院級(jí)立項(xiàng)項(xiàng)目及地方政府、企事業(yè)單位、社會(huì)團(tuán)體資助項(xiàng)目等。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前,由學(xué)生填寫“進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的申請(qǐng)表”,包括項(xiàng)目名稱,項(xiàng)目內(nèi)容及項(xiàng)目開展年限。申請(qǐng)表由指導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人審批后學(xué)生可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室工作。在學(xué)生首次進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室時(shí),實(shí)驗(yàn)室管理人員和技術(shù)老師對(duì)學(xué)生進(jìn)行儀器設(shè)備操作規(guī)范培訓(xùn),實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)程培訓(xùn),培訓(xùn)完成后給學(xué)生發(fā)放門禁卡,學(xué)生即可根據(jù)自己的時(shí)間安排課題研究。近3年來,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室先后接受40多名本科生進(jìn)行創(chuàng)新課題研究或者從事本科畢業(yè)論文研究。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心不同實(shí)驗(yàn)室分類開放管理,有利于擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)室接受本科學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練的空間,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力中的作用。在3年的探索中,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心基礎(chǔ)、專業(yè)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室共接納開放項(xiàng)目達(dá)20余項(xiàng),這些項(xiàng)目完全由本科生自主選題,自主設(shè)計(jì)方案,利用各層次實(shí)驗(yàn)室空閑空間自主完成。3年來共接納學(xué)生200余人,每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生都覺得得到了很好的鍛煉,有的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)總結(jié)中寫到:實(shí)驗(yàn)中學(xué)到很多知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能,這就是小組教學(xué)的好處,人人都要?jiǎng)幽X思考和動(dòng)手操作。
實(shí)驗(yàn)室開放模式探索的方法較多,如北京理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室,綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室和科研實(shí)驗(yàn)室開放類型[15],本實(shí)驗(yàn)中心主要是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室采取不同方式對(duì)學(xué)生開放。即大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目不僅僅只由創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完成,而基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室均為開展創(chuàng)新項(xiàng)目的本科生開放,只是不同實(shí)驗(yàn)室開放形式不同,即基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室“集中開放”,專業(yè)實(shí)驗(yàn)室“預(yù)約開放”和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室“全面開放”??傊瑢?shí)驗(yàn)室開放度的提高,不僅僅為培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力提供了平臺(tái),也對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理人員和技術(shù)人員提出了更高要求,使之成為實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員自身提高的動(dòng)力,從而促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和工作積極性,進(jìn)而推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心各項(xiàng)工作的進(jìn)展,是一個(gè)一舉多得的良性循環(huán)模式。
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