俞 超,汪財生,俞信光,曹朝清
(浙江萬里學(xué)院國家級生物技術(shù)實驗教學(xué)示范中心,浙江寧波 315100)
應(yīng)用型本科院校是以行業(yè)需求為導(dǎo)向,培養(yǎng)具有扎實理論知識和實踐能力的應(yīng)用型創(chuàng)新型人才,為地方社會發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)輸送后備力量[1-2]。為最大限度發(fā)揮高校現(xiàn)有人財物資源對于提高教學(xué)質(zhì)量、提升科研水平、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的作用,建設(shè)實驗室資源共享平臺已成為各應(yīng)用型本科院校發(fā)展的必然趨勢[3-4]。
2018 年,教育部發(fā)布了《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》(教高〔2018〕2號),進一步強調(diào)推進現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)融合,形成“互聯(lián)網(wǎng)+高等教育”新形態(tài),健全合作共贏、開放共享的實踐育人機制。將互聯(lián)網(wǎng)與實驗室資源融合、實現(xiàn)更廣泛更高效的開放共享已成為新課題。
我院是一所省屬應(yīng)用型本科院校,高度重視實驗室工作,已將實驗室的建設(shè)規(guī)劃列入“2019—2022 浙江萬里學(xué)院加快建設(shè)高水平應(yīng)用型本科教育的行動計劃”中。生物與環(huán)境學(xué)院于2013 年立項成為國家級生物技術(shù)實驗教學(xué)示范中心,2019 年立項“十三五”省級實驗中心示范中心重點建設(shè)項目。在近10 年的實驗室建設(shè)中,不斷探索“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下實驗室資源共享模式,大力建設(shè)實驗室共享網(wǎng)絡(luò)平臺,發(fā)揮該平臺在“產(chǎn)學(xué)研”中的重要作用。
進入新世紀,我國高校實驗室已經(jīng)具有相當(dāng)數(shù)量規(guī)模,大部分高校實施了實驗室資源開放共享,但資源內(nèi)容卻比較單一,局限于實驗室場所、儀器使用、教學(xué)資源等,而且大多獨立分散于校園網(wǎng)各個版塊,沒有做到共享資源的整合及集中管理,所以開放共享的內(nèi)涵和深度不夠[5-6]。
實驗室可共享的優(yōu)質(zhì)資源除了實驗室、實驗儀器和課程資源之外,還包括實驗室建設(shè)規(guī)劃、實驗師資、跨專業(yè)實驗項目、實驗室高效管理系統(tǒng)、技術(shù)服務(wù)等[7]。建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)結(jié)合云計算、大數(shù)據(jù)、移動網(wǎng)等的實驗室共享網(wǎng)絡(luò)平臺,能夠挖掘更多資源,全面提升開放實驗室使用及管理效率。例如開發(fā)“云”實驗室,所有儀器設(shè)備、教學(xué)資源、開放預(yù)約等相關(guān)數(shù)據(jù)和應(yīng)用都在云端運行及共享,只要有網(wǎng)絡(luò),學(xué)生就能不受時間、地點、終端設(shè)備的限制開展實驗[8]。
實驗室安全始終是高校管理任務(wù)的重點和難點,近年來高校實驗室安全事故頻發(fā),不斷給管理者敲響警鐘。隨著高??萍紕?chuàng)新的發(fā)展,實驗室開放及資源共享在安全領(lǐng)域涉及的問題將更為復(fù)雜多樣,尤其是?;返墓芾恚?]。
實驗室共享網(wǎng)絡(luò)平臺可以實現(xiàn)?;犯毣墓芾?,例如將學(xué)生實驗室準入審核系統(tǒng)、實驗室開放使用申請系統(tǒng)、試劑申購及使用管理系統(tǒng)都整合于平臺中,再結(jié)合智能化試劑儲存柜、二維碼打印掃描儀和智能手機等設(shè)施,實現(xiàn)人員信息互通、試劑精準分類及安全儲存、使用過程全追溯,同時,?;肪W(wǎng)絡(luò)共享后實驗室間可相互調(diào)劑,減少因信息孤島產(chǎn)生的采購浪費以及存儲危險,推進實驗室?;妨銕齑娴倪M程。
推進產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)模式發(fā)展,發(fā)揮企業(yè)和高校各自人才培養(yǎng)的優(yōu)勢,對于應(yīng)用型本科院校的教學(xué)改革和高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有重要意義[10-11]。高校實驗室是培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力的平臺,實驗室資源為產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)的重要基礎(chǔ)。然而,現(xiàn)階段部分高校與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作僅停留在表面,局限于學(xué)生進企業(yè)實習(xí)、企業(yè)進高校講座等,高校與企業(yè)的實驗室資源共享不充分,造成缺乏與浪費并存。
實驗室共享網(wǎng)絡(luò)平臺可以融合教學(xué)科研實驗室、企事業(yè)單位等多方資源[12-13],如利用師資、技術(shù)、軟硬件等大數(shù)據(jù)共享,更方便快捷地開展師生實踐、人員交流、技術(shù)培訓(xùn)、儀器使用等多途徑合作,實現(xiàn)企業(yè)發(fā)展、人才培養(yǎng)、科研創(chuàng)新等多方共贏局面。
(1)開放實驗室管理系統(tǒng)。中心有生物與環(huán)境基礎(chǔ)實驗室、生物技術(shù)實驗室、環(huán)境治理實驗室、食品技術(shù)實驗室40 余間,可供生物、食品、環(huán)境系學(xué)生進行開放實驗,實驗內(nèi)容包括開放實驗項目、素質(zhì)拓展項目、學(xué)科競賽、畢業(yè)實習(xí)等。從2018 年開始逐漸建立并完善開放實驗管理系統(tǒng),該系統(tǒng)中含房間儀器、接納學(xué)生數(shù)、允許實驗內(nèi)容、管理老師等相關(guān)信息,學(xué)生在該系統(tǒng)中申請實驗室房號、實驗日期,經(jīng)責(zé)任老師同意、實驗室管理老師審批后,該房間門禁即對該生開通。學(xué)生在使用過程中,管理教師可利用該系統(tǒng)查詢所有學(xué)生進出記錄,通過實驗室監(jiān)控實時遠程查看學(xué)生實驗情況。利用這套系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息,廣大師生能充分掌握開放實驗室的使用情況,極大提高了實驗室利用率及安全性,讓實驗室資源共享范圍更廣。
(2)大型儀器網(wǎng)上預(yù)約使用系統(tǒng)。中心的大型儀器網(wǎng)上預(yù)約使用系統(tǒng)中有45 臺大型儀器的名稱、型號、放置地點、管理老師、使用情況等信息,可進行查詢、預(yù)約使用時間、服務(wù)評價及收費等操作,管理后臺可導(dǎo)出儀器使用機時數(shù)、收費、用戶反饋等數(shù)據(jù),可供管理員分析評估。中心下一步計劃建設(shè)和開放儀器類的虛擬仿真平臺,供學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)儀器的基本結(jié)構(gòu)、使用流程、軟件分析方法及使用注意事項。
(3)實驗室試劑申請管理系統(tǒng)。中心的實驗室試劑申請管理系統(tǒng)包括普通教學(xué)試劑耗材、危化試劑、試劑領(lǐng)用、庫存管理、查詢統(tǒng)計等,所有試劑的申請、領(lǐng)用、管理、處置全流程在線實施。為進一步完善實驗試劑的規(guī)范使用管理,尤其加強國家嚴控的危化試劑領(lǐng)用管理,中心將建設(shè)智能化?;饭芾砥脚_,利用計算機信息技術(shù)結(jié)合RFID 與二維碼等集成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),增加化學(xué)品智能管控柜、?;啡套匪荻S碼等,實現(xiàn)?;返娜^程信息化智能化管理。
(1)教師資源。中心擁有一支“教、研、產(chǎn)結(jié)合、校企互動、教做合一”的高水平與工程素質(zhì)兼職教師隊伍,現(xiàn)有專、兼職技術(shù)人員60 余名,具有博士學(xué)位教師達到43 %,高級職稱占30%。在共享網(wǎng)絡(luò)平臺中,展示所有教師的簡介,包括工作簡歷、研究方向、學(xué)術(shù)成果等,鼓勵校內(nèi)不同學(xué)科教師之間的交叉合作,共同探討跨專業(yè)跨學(xué)科綜合實驗的設(shè)計,也鼓勵教師與校外企業(yè)技術(shù)合作,完成成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)學(xué)研教學(xué)項目開發(fā)等。
(2)課程資源。中心有國家一流本科課程、國家級精品資源共享課程、省市級教改項目等一批特色鮮明、效果顯著的優(yōu)秀課程資源。在共享網(wǎng)絡(luò)平臺中,展示了這些課程的內(nèi)容介紹及鏈接,與課程相關(guān)的資料文獻、微課視頻、測試答疑等。中心下一步建設(shè)幾門國家級虛擬仿真實驗課程,將實驗安全性差、成本高昂、時空限制等原因無法現(xiàn)場開設(shè)的實驗項目,轉(zhuǎn)為還原真實場景、互動界面友好的虛擬實驗項目。
(3)安全考試。中心建有儀器操作及實驗室安全考試系統(tǒng)。每個系統(tǒng)都分為3 個學(xué)習(xí)模塊,第1 模塊為學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)章制度,如儀器、實驗室開放共享制度;第2 模塊為學(xué)習(xí)相關(guān)資料,如儀器操作視頻、實驗室安全PPT等;第3 模塊為正式測試,在規(guī)定時間完成所有試題,成績合格方可預(yù)約使用儀器及實驗室。
為激勵校內(nèi)外人員使用實驗室資源,中心在廣泛聽取師生意見后,修訂實驗室資源共享管理辦法。利用年度管理工作、儀器效益評價、師生反饋等考核機制,分析共享資源統(tǒng)計數(shù)據(jù),給予管理教師評優(yōu)、工作量補貼或提出整改要求,確保優(yōu)質(zhì)實驗室資源投入與產(chǎn)出、維護與更新的良性循環(huán)。
實驗中心已經(jīng)形成了一套基本完整的管理制度,其中教學(xué)管理11 項、實驗室管理13 項、儀器管理5項、人員管理8 項。在制度約束下,嚴格執(zhí)行院長負責(zé)制、實驗中心主任負責(zé)制、樓管理層負責(zé)制、學(xué)科方向負責(zé)人負責(zé)制、指導(dǎo)老師負責(zé)制,將進入實驗室的物資流、項目流、人員流與實驗室安全管理負責(zé)人所形成的管理環(huán),歸集成有序、開放的流動。同時,每年投入一定專業(yè)技術(shù)力量進行資源共享網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的更新與維護,保障該平臺數(shù)字版權(quán)和網(wǎng)絡(luò)安全。
中心本著服務(wù)社會、服務(wù)地方經(jīng)濟的宗旨,充分發(fā)揮實驗室資源共享平臺的優(yōu)勢,推動與各企事業(yè)單位的深入合作,如與寧波酶賽生物工程有限公司建立“酶工程實訓(xùn)室”、舉辦水產(chǎn)養(yǎng)殖、果樹栽培等各類型的培訓(xùn)班,實現(xiàn)儀器設(shè)備等硬件資源與課程師資等軟件資源校內(nèi)外共享、合作育人,充分發(fā)揮“國家級生物技術(shù)實驗教學(xué)示范中心”的示范輻射作用。
2020年,中心52 門實驗課程實現(xiàn)信息化、網(wǎng)絡(luò)化輔助教學(xué),建立起研究性教學(xué)、MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂等有利于學(xué)生能力培養(yǎng)的教學(xué)方法。全年開放實驗室共接納學(xué)生1 200 多人次,開放達18 萬人時數(shù),開設(shè)科研、競賽、綜合類、培訓(xùn)考證等素質(zhì)拓展項目208 個,實驗室運行規(guī)范有序,全年無安全事故發(fā)生。學(xué)生培養(yǎng)成效斐然,獲第四屆全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽(浙江賽區(qū))二等獎2 項、三等獎3 項;浙江省第十二屆大學(xué)生生命科學(xué)競賽獲得一等獎2 項,二等獎3 項、三等獎8項;第五屆全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲得一等獎1 項,二等獎4 項,三等獎8 項;浙江省第三屆大學(xué)生環(huán)境生態(tài)科技創(chuàng)新大賽獲一等獎1 項。2020 年畢業(yè)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強,社會適應(yīng)度高,受到政府、企業(yè)和高校的高度評價,形成了鮮明的“產(chǎn)、科、教、學(xué)、創(chuàng)”深度融合人才培養(yǎng)特色。
依托共享網(wǎng)絡(luò)平臺的教師和實驗室資源,中心科技轉(zhuǎn)化與社會服務(wù)工作成效顯著,形成一批促進寧波區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的高水平創(chuàng)新成果,貝類、中華鱉、葡萄、杜鵑等多項科研成果實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化,并先后完成了由市農(nóng)辦委托舉辦的新型職業(yè)農(nóng)民“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全”“果樹栽培與經(jīng)營管理”等培訓(xùn)班,共培訓(xùn)農(nóng)民130名。2020 年中心接待兄弟院校及領(lǐng)導(dǎo)參觀指導(dǎo)共600多人次,起到較好的經(jīng)驗分享與示范作用。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下,高校實驗室資源的開放共享建設(shè)需要融入云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),擴大開放共享的范圍和力度,完善實驗室開放管理機制[14-15]。實驗中心應(yīng)以培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才為根本,以實驗室資源有效共享為基礎(chǔ),以產(chǎn)學(xué)研為紐帶,實現(xiàn)教育、科技與社會緊密結(jié)合,理論與實踐相結(jié)合,教學(xué)與科技發(fā)展相結(jié)合,更好地為地方經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。