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医药生物技术特色专业实验室-开放管理创新机制的探索和实践
医药生物技术特色专业实验室开放管理创新机制的探索和实践
摘要 实验 室在 高等教 育中发挥 着重要 作用 , 医药生物技 术 实验教 学 中心是我 校 医学生物技 术本科 生、 医学硕士研 究生及 医学本科 生实验技 能训练的重要场所 , 开放 实验 室 , 实验教 学资源 开放 式 良性运行 , 为 学生提供 了更为广 阔的 自 主发展 的空间, 使 大批本科 生、 研 究生经历 了科研全程训练 , 其科研 实践能 力和 综合素质得 到显著提升 , 而这一切 都基于开放式 实验教 学平 台的建设和 管理 。本文就我 院 医药生物技 术 实验教 学 中心 实验 室开放管理 创 新 机 制 进 行 一 些探 讨 与 实践 。
关 键 词 医 药 生物 技 术 ; 实验 室 开 放 ; 管 理 机 制
中图分类号 :R 1 9 2 文献标识码 :B 文章编号 :2 l D 9 5 — 1 4 3 4 . 2 0 1 2 . 0 9 . 0 7 8
依据桂林医学院 “ 培 养基础扎实 、 素质 良好 、 实践 能力强 , 德智体美全 面发 展 的 , 具 有创 新 和奉献 精 神 的应用 型高级专门人才” 的人 才培养 目标定 位 , 医药生 物技 术实 验教学中心 ( 以下简称 中心 ) 以培 养实用 型生 物技 术专业 人才和 提高 学 生实 践创 新 能力 为宗 旨, 通 过 积极 探 索与 实践 , 着力建设先 进科 学管 理 的, 符 合 培养高 素质 创 新型 医药生物技术人才要求的本研 共享 的开放式 实验教 学平 台 ,统筹 安排 使 用实 验教 学 及相 关 教育 资源 , 全 面开 放实 验室 , 实现优质 资源共享 、 充 分利用 。同时建 立资源 共享 、 组合优 化 、 数量 合理 , 完 全满 足综合 性 、 设计 性 、 创新 性现 代实验教学要求 的仪 器设 备配置 管理机 制 ; 实验教 学开放 运行 的保 障机制 ; 不 断提 高教学 、 科 研 、 管理 水平 , 切 实做 好实验 管理 创新 、 实验方法创新 , 实验手段创新 。
1 医药生物技术特色专业 实验教学技 术平台的建设
教育 资源整 合 是 开放 实 验 室建 设 的基 础 , 是 实 施 科学 、 有序开 放 的前 提 。只有 这 样 才能 激 活 有 限 的教 育 资源 , 提高资源利用率 , 发挥其整体效益 。过去 , 中心各 实验室 间条块分割 明显 , 相对封 闭 , 导致结 构性人 力资 源不足 ,仪器设备使 用率 低 。为 此 , 我们 整合 分散 建设 、 分散 管 理的实验教学 资源 , 对现有教 学实验 室和仪器 设备 按照学 科建设和开放实验室需要进 行重新 调整 与统 筹规划 , 按 实验室 的性质和需要进行 合理 分配 ,中心 统筹规 划与 管理 , 同时加大实验室 硬件平 台 的建设 , 2 0 0 9年 9月至 今 , 在学 校的大力支持下 , 中心利 用 国家特 色专 业建 设点 、 广 西高 校医药生物技术 重点 学科 、 重 点实 验 室 、 广 西 医药生 物技 术人才培养模式创新实验 区、 中央 财政支援 地方 高校重点学科建设等经费 , 共投入 3 5 3 万元购买仪 器设备 3 0 2台套 , 其中上万元仪器设 备 5 2台套 、 五万元 以上仪器设备 3 5台套 ,经过一 系列整 合 和投入 建设 , 逐 步建 成 了与我 院学 科 、 特色相匹配 、 适应 高素质创新人才培养 、 本研共享 的4 个 医药生物技术特色专业实验硬件 平 台, 有效 提高 了实验室 和仪器设备使用率 , 为医药生物技术 特色专业 本科 生知识融会贯通和科学创新 思维 能力 培养 提供 了优 质实 验平 台和 服务 。
1 . 1 细胞生物学技术平 台 该 技术平 台主要 在细胞 的水平培养学生学 习和掌握细 胞的生物 学形态 、 功 能以及疾病的发生 、 发展和药 物作 用 的机理 的相 关知 识与 实验 技能 ,实验室配置细胞 超声 破碎 仪 、 数码 成像 倒置 显微 镜 、 台式高速冷冻离心机 、 C O 培养 箱 、 超 低温冰 箱 、 超 净工 作 台等仪器设备 , 可以进行 各种基本 的细胞 生物学实 验 , 如 “ 细胞培养基本技 术及 原代 与传 代 培养 ” 、 “ 细胞 冻存 与 复苏 ” 、“ 细胞融合 、 凋亡 的诱导 ” 、 细胞 增值 、 周期 、 凋 亡检 测相关技术等 。
1 . 2 分子生物学技术平 台 该 技术平 台主要在 分子水平上培养学生学习和掌握疾病 发生 、 发展 的分子机 制和药物作用的分子机理的相关知识 与实验技 能 , 实验室 配备高速冷冻离心机 、 梯度 P C R扩增仪 、 全 自动数码成像分 析系统 、温控培养摇床 、 蛋白质电泳分析 系统 、 全波 长酶标仪 、 液氮罐 、 制冰机 等仪 器 设 备。可 进行 各 种 常规 分 子生 物 学 实验 , 包 括 : “ 真核细胞 总 R N A的提取 与鉴定 ” 、 “ P C R扩增及D N A片段的回收纯化 、 重组连接 与转化 ” 、 “ 重组 质粒 D N A的抽提 、 酶切 、 鉴定” 等 。
1 . 3 遗传学技术平台 该 技术平 台主要培养 学生学 习和掌握基础遗传学的相关知识 与实验技 能 , 实 验室配备 高级研究型相差倒 置显微 镜 、 高级 研究 型荧 光正 立显微 镜 、 体视显 微镜 、 生物 显微镜 、 低 速离 心机 、 光照 培养箱 、 冰 箱等仪器设备 , 可进行各 种常规 遗传 学实 验 , 包括 : “ 染色 体标本制备 ” 、 “ 减数分裂标本制备 ” 、 “ 人类染 色体 G 、 C 显 带技术” 、 “ 性染 色体 的制 作 ” 、 “ 果 蝇 的 杂交 实 验 ( 设 计 性 实验 ) ” 等 。
1 . 4 基础生物化学实 验技 术平 台 该技 术平 台主要 培养学生学习和掌握基 础生 物化学 的相关知识 与实验技 能 , 实验室配备 低速离心机 、 紫外可 见分光光 度计 、 电泳仪 、 电泳槽等仪器设备 , 可进 行各 种常规 基础 生物 化学 实验包 括 :“ 层析技术” 、 “ 离心技术” 、 “ 电泳技术” 、 “ 分光光度法” 等 。
2 建立 、 健全 科学的实验室管理 制度 , 完善和规 范实验 室管理
开放式实验教 学是 提高 医药 生物技 术特 色专 业学 生实践能力和培 养其科 研创 新思 维 、 创新 能力 的重要 手段 。同时开放式实验教 学对 实验 室 的管理 水平 提 出了新 的要求 。进行开放式实验教学必 须首先制定 规范 的管理制度 ,建立科学 的管理 方式 , 使 用现 代化 的管理 手段 , 选 择合 理的开放教学模式才能使实 验教学工作 顺利进 行。为此 , 中心制定 了一 系列完 善 的各 项规 章制 度 , 包括 : 实 验室安 全管理实施 细则 、 危 险化 学品 的保 管和使 用规 定 、 实验 室开放管理规定 、 实验技术人员工作 职责 、 安全应 急预案等 等 ,用以加强 开放 实验 室管理 , 通过 分级管 理 , 环 环相扣 , 做到管理 到人 、 责任到人 。首先我们设 计 了实验室开放 使用 申请 表 、 互助互信 承诺 书和实 验室 开放登 记记 录本 等 , 要 求进入 开放 实验 室 的学 生填 写 申请表 、 签订 互助 互信 承诺书 , 再 由相关带教老师签字 , 主管部 门批准 , 中心 负责组织各种仪器设备 的使用 培训 , 通过 考核 合格后 , 由中心主任同意并统筹安排后方可进入实 验室 。 目 前 , 中心在一整套完善的各项规章制度管理下 , 实现 了“ 人 员开放 、 实验室 开放 、 仪器设备开放 ” 三个 开放式管理 。
3 内培外 引 , 加强实验教学师资队伍建设
在实验室开放 的诸 多 因素 中, 结 构合理 、 素质 优 良的师资 队伍建设是 实验 室开 放 的基 本 条件 和保 障 , 为此 , 我院注重加强实验 教学 队伍 建设 , 既重视 现有人 员 培养 , 又积极引进高 层次人才 。2 0 0 9 年 以来 引进博士 8 人 , 3 人 考上硕士研究生 , 3 人考上博士研究生 , 5 人晋升高级职称 , 教师 队伍 的结构 得 到了改 善 , 师资 队伍 的力量 得 到了加 强。目 前 , 实验教 学 中心 已建成 一 支职 称 、 学 历 、 年 龄 结构 合理 , 科研创新能力强 , 实验 教学水平 高 , 治 学严谨 的高素质实验教学 队伍 和教 学科 研实 践经 验丰 富 , 热 爱实 验教 学 ,管理能力强 , 高效的实验教学 管理 队伍 。专 职实验 技术人员专业技术 水平稳步提高 , 1 0 0 %达到 “ 一专多 能” , 完全胜任 中心各个 实验 室不 同岗位 的实 验准备 、 管 理 、 仪器 维护等一系列工作 , 真正实现人员 岗位 流动 , 逐步形成 “ 传 、 帮 、带 ” 的机制 , 每个 实验 室及每 台大 型精 密仪 器 的管理 均落实到人 , 确保各实 验室 的安全 、 高 效使 用。2 0 1 0年 医药生物技术专业核心课 程教学 团队被评 为 自治 区级教学 团队 ,近三年 , 本教学 团队成员获得 科研项 目3 1 项 , 其 中国家级项 目6 项 , 省厅 级项 目2 2 项 ; 发表科研论文 4 3 篇。承担各级教研课 题 2 3项 , 发表 教研 论 文 1 4篇 , 公 开 出版 教材 8部 。
4 开放实验室管理模式的实践与探索
借助搭建的 4 个 医药生物技术 实验硬件平 台 , 健 全科学 、 完善 、 规范的实验室管理制度 , 生物技 术实验教学 中心探索形成了“ 基本实验技能训练” 、 “ 综合 性 、 设计性 和创新性实践能力训练” 、 “ 课外科研 实践技能训练” 及“ 毕业 实习实践” 等 4 个独具特色的医药 生物技术专 业开放实 验室模式 。3 年间 , 共有 3 0 0 0人次 进入 开放实 验室 , 9 5 %学 生通过不断实践与探索取得了一定 的成效 , 生物技术专 业学生的创新意识增强 、 创 业精 神和实 践动 手能力 提高 , 促进 了学生知识 、 能力思维 和素质 的全面发展 。
4 . 1 基本技能训练 医学特 别是生物 技术专业是 一 门实践性很强 的应用型学科 , 学生 在就业前 必须掌握各 种生物技术专业基本技 能 , 因此 , 这 种开 放模式 主要 针对 生物技术专业在校本科生 , 以提高学生实 际动手能力 和协作能力为宗 旨, 除完成正 常实 验教学 任务 外 , 围绕 以相关 基本训练为主 , 以能力提 高为辅 的原 则 , 采取 学生独 立 自主组合为主 , 教师指导为铺 的方 式 , 通过 一些 典型课 题 的研 究 一如果蝇杂交 、 毕 业实 习前生 物技 术大实 验及技 能考 核等 ,使学生掌握 各种 生物技术 专业基本技 能 、 常用仪器设 备的使用。仅 2 0 0 9 、 2 0 1 0 年 2 年 , 实验 教学 中心基本 技能训 练实验室年均完成 6 0 0 0 多计划课 内实验教学课时 、 课外开放达 2 0 0 0人次以上。以果蝇杂交实验为例 , 学生运用 6 个品种果蝇 自主设计果蝇 杂交 实验 , 经过近 3 个 月杂交 实验得出实验结果 , 利 用统计 学方 法进行 一 系列统 计分 析后 , 以P P r 形式在课堂上进行结果 汇报和讨论 , 授课 教师 根据实验结果 、 对结果分析及汇 报情况给 出实验分数 ; 实践 证明 ,通过训练 , 学生的专业基本技 能和协作 意识有 了明显 的提高 , 对所学知识 专业性 、 系统性有 了更深 刻理解 , 培养 了学生从事科学实验 的基本素质和创 新性 的科 研能力 , 为强化实 践教学 、 提高学 生综合 能力 思维 和素 质的全 面发 展 , 提供 了保 障。
4 . 2 综合性 、 设 计性 、 创新 性实践技能训 练 主要 为专 业能力较 强、 兴趣浓厚的生物技术专业 学生开展 课外科技 活动提供 实验平 台 , 由学生根据 自己的基础 、 兴趣 和爱 好 、 专业 特点 和重点 自由选择 实验设 计 , 以实 验小组 的形 式 , 在教师的指导下进 行综合 性 、 设计 性 、 创新性 实 验。像大 学生科技创新竞赛 、 生物 技术 专业技 能大 赛等 , 主要采 取研究式教学方法开设探 索性 实验 , 学生 自由组合分成 几个实验小组 , 在授课教 师指 导下 , 各 实验小 组综 合多 门学科 的知识和各种实验原理查 阅文献 自 选题 目,自 行设计 出一个可行的最佳实验 方案 , 经指 导教 师审核 通过 后 , 各实 验小组独立完成整个 实验过程 , 最后得 出实验结果 。如 在历时2 个 多月的时间 , 学生通过生 物技术 大实验 , 将 3年所学 的知识技能系统地 梳理一 遍 , 使相 关知识 点连 贯起 来 , 相关技术综合起来解决实际问题 。形象 的说 , 整个生物 技术大实验就像是在编一个故事 , 在编故事 的过程 中, 将遗传 学 、 分子生物学 、 细胞 生物 学等实验 内容贯 穿进 去 , 最 后 , 一个知识 点一个 知识 点 的进行 过关 式考 核 , 实 验 目的 明确 , 效果 明显。3 年来 , 共有 5 0 0人次 生物技 术专 业在 校本科 生参加 了综 合 性 、 设 计 性 、 创 新性 实 验 , 通 过 这种 形 式 的 开放 , 初步培育 了学生 的创 新 意识 和创 造性 思维 , 锻 炼 了学生 自主学 习 和创 新 实践 能力 , 学生 变被 动 学 习为 主动 学习 , 提高 了学 生 的实 验技 能 以及 发现 问题 、 综 合分 析和 解决问题的能力 。
4 . 3 课外科研实践技能训 练 主要针 对学有余 力 的生物技术专业在校本科 生 在课 外参 加专 业任课 教 师 的科研 课题研究实验 , 为 优秀 学生 的脱 颖而 出创 造 良好 的环境 。5年来 , 生物技术 学院共有 近 1 0 0名生物技 术专业在 校本科生参加专业任课教师 的科研 课题研 究 , 其 中一 部分学 生顺利考上硕士研究生 , 如 2 0 0 8 届毕业考 上福 建医科大学的于祥远 同学 、 2 0 1 2 届毕 业考 上 中山大学 的李 雷 同学等 , 他 们都是 从大二开始就参加教师 的科研课 题研究 , 通 过这种 训练 , 不仅 培养 了学生 的科 研 实践 和开 拓创 新 的精 神 , 而 且从根本上改变 以应试教育为 主 的局 面 , 这些学生 的科研 实践能力和综合素质得到显著 提升 , 为培 养拔尖人 才创造 了有利 条件 , 也 为本科 生 考上 硕 士研 究 生奠 定 了坚 实 的基础 。
4 . 4 毕业实 习实践 依 托建成 的 4 个 医药生 物技术特 色专业实验硬件 平 台、 健全 科 学 的实验 室管 理制 度 和完善 、规范 的实验室管理 , 中心逐渐成 为生物 技术专业 本科生 重要的毕业实 习基地 , 近 2 年 , 中心共接 纳 2 4名生物技术 专业本 科生毕业实习 , 通过在 中心各 个实验 硬件平 台的系 统训 练 , 这些学生 顺利 完成 了本 科生 毕业 论 文 的设 计 、 实施和答 辩 , 并且 大部分学 生都考上 了硕 士研 究生 , 仅 2 0 1 0 年 ,在 中 心 进 行 毕 业 实 习 的 7位 生 物 技 术 专 业 本 科 生 , 就 有 5位考上了硕士研究生 , 占当年在 中心毕业 实 习学 生总数 的7 1 . 4 % 。
此外 , 中心实 验 室还 对 全校 非 生 物 技术 专 业 任 课 教师 、 本科生及研究 生开 放。近 2 年 , 中心共接纳 非生物技 术专业 在校本科 生近 1 O多人 , 研究生 2 0多人及 校内部分 专业任课教师进行课题研究 , 为促进 “ 教学带 动科研 、 科研 促进教学” 的良好 局面 、 全 面提升 学校 的学科 科研 整 体水 平做出 了一定的贡献 。
5 取 得 的成 效
通过近两年 医药生 物技 术专 业人 才培 养模 式改 革 和实践 , 生 物 技术 专业 学 生科 研 和实 践能 力得 到 进一 步 提高 , 创新意识 、 团队意识明显增强 , 两 年问近 3 0 名生物技术专业 学生获得 国家奖 学金 、 国家励 志 奖学 金 、 自治 区人 民政府 奖学金 , 2 0 0 9 、 2 0 1 0 届毕业生升硕 率创历 史新 高 , 首 次就业 率超过 9 2 % , 专 业就 业对 口率 高 ; 不 少学 生大 学期 间通过 参与教师科研课题实验并 公开发 表论文 , 科 研实践 能力得 到历练 , 仅 2 0 0 8 年就有学生撰写 的 4 篇论文公 开发 表在省级期刊上 , 其 中梁仁敏 , 许 仲贤 , 苏远燕 , 马世泽 , 张小翠 同学《 广 西汉族皮纹学研 究》 的论 文获 2 0 0 8 年广 西生物化学与分子生物学年会优 秀论 文奖 ; 在近 三年 的校 级大学生科技创新 自 然科学类竞赛作 品中, 生物 技术专业 就有约1 3 0 名学生参 与, 获得立项项 目占全校总数的 3 7 % , 获奖项目占全校总数的 4 0 % , 仅 2 0 0 8 、 2 0 0 9 两年 大学生科 技创新竞赛 , 生物技术 学生 获第 四届 “ 挑战杯 ” 广西大 学生创业计划竞赛决赛优胜 奖 1 项 , 获 “ 广 西大学 生第 十二 届化 学化工类论文及设计竞 赛 ” 一等 奖和 三等奖 各 1 项 , 获第 五届“ 挑 战杯 ” 广西大学 生课外 学术科 技作 品竞赛 二等 奖和三等奖各 2 项 , 优秀 奖 1 3 项 的骄人 的成绩 , 今年 学生积极 申报广西教育厅创新创业计 划 , 获资助课 题 8 项 。为了进一步提供本科生 和指 导教 师相互 沟通 的渠 道 , 改善 、 协 调教与学的相互关 系 , 充 分利 用 大学 的教学 科研 资源 , 发挥 专业教师在人才培养 中的作用 , 为更 多的学 生提供直 接参与或独立完成科研项 目的机会 , 生物技 术学 院亦从人 才培养模式创新实验区和特色专业建设项 目专设 了“ 生物 技术学院大学生科技创新竞赛” , 首批立项 1 8 项 。
随着科学技术的发展和我 国“ 科教兴 国” 战略 的实施 ,培养高层次创新 型人 才 已经 成为 我 国高等 教育 的重要 任务 , 医药生 物技术实验教 学中心结合 实际 , 建立了 4 个 医药生物技术专业实 验硬件 平 台和健 全科 学 的实验 室管 理软件平台 , 逐 步形 成 了独具 特 色的开 放实 验室 模式 , 通 过不断实践与探索 , 我们 深刻 体会 到 , 依托 重点 学科 和重 点实验室载 体 , 有效 开放实 验室 , 实现 资源共 享 、 充分利 用 , 可为医药生物技术特 色专 业学 生提 供更 多 的实践 和科研 训练机会 , 从而使 他们有 效适 应社 会 主义 市场需 要 , 并不 断增 强生物技术专业的核心竞争力。