實 驗 室 開 放 與 管 理

邢麗波， 桂 馨， 康九紅

(同濟大學 生命科學與技術學院，上海 200092)

0 引 言

實驗室開放作為一種全新的實驗教學模式，是實驗教學改革的需求[1-4]。高校實驗室開放可以促進人才培養質量的整體提升，是實施素質教育，培養本科生創新能力、實踐能力、科研素質、自我約束能力、團隊協作精神等綜合能力的重要途徑[5-9]。實驗教學是我院本科生教學工作的重點，開放實驗教學是根據學生能力發展要求和學科發展需要的新型實驗教學模式，開放實驗教學依附于本科實驗教學中心，是提高本科生實驗能力和科研能力的重要組成部分。

1 學院開放實驗平臺簡介

實驗教學中心于2006年成立，是一個集實驗課教學和實驗室管理一體化的實體結構。中心將原來生命學院的所有教學實驗室和實驗課程統一管理，全面整合了實驗教學內容，體現了基本實驗技能的系統訓練與科學研究能力培養相結合，形成了分層次、多模塊、相互銜接、相對獨立的實驗教學新體系，同時逐步實現了實驗教學內容技能化、多元化、個性化、實驗教學與科研訓練相互滲透的實驗教學模式。目前，實驗教學中心擁有高速冷凍離心機、熒光顯微鏡、實時熒光定量PCR儀、凝膠成像系統、酶標儀、轉膜儀、紫外分光光度計等一批可以滿足現代生物學實驗需要的儀器設備，有力地支撐了實驗室開放任務的開展。近3年來實驗教學中心本科實驗教學實驗室與科研實驗室承擔的開放任務量統計如圖1所示，承擔的開放任務量在逐年增加，平均每學年承擔8 470學時和1.8萬人時數的開放任務總量。因此迫切需要有效的實驗室開放管理方案，才能使如此大量的實驗開放任務順利完成。

圖1 近3年開放實驗任務量統計

2 實驗室開放管理制度的建立

根據我院實驗教學中心具體情況，為使實驗室開放任務有序進行，制定了實驗室開放制度，分別對學生在實驗前，實驗中和實驗后進行培訓和制約，養成良好的實驗素養，為以后進入科研實驗室打好堅實的基礎。為了使學生在實驗室安全健康地進行開放實驗并且能獨立正確操作實驗室內常用儀器設備，首先對擬參加實驗室開放任務的學生進行培訓，包括“實驗室安全教育”培訓和“儀器設備使用規范”培訓，考核合格后取得預約資格；然后為避免開放實驗與本科生教學大綱內的實驗課程發生沖突，要通過實驗室開放預約系統進行網上預約，包括儀器設備預約和開放時間預約，成功預約的學生要根據預約時間嚴格進行開放實驗的操作；其次是為了提高學生在有限的預約時間內進行開放實驗的效率，在開放實驗中要求學生嚴格遵守實驗過程規范化，包括實驗前準備工作，實驗過程中注意事項以及實驗結束后要對實驗儀器設備、實驗臺面、實驗過程所使用的耗材、產生的廢棄物根據相關處理規定進行全面的整理工作。

2.1 取得預約資格

2.1.1“實驗室安全教育”培訓

本科生申請開放實驗室的準入資格有兩個必要條件，①通過“實驗室安全教育”培訓并且考試合格，②通過“儀器設備使用規范”培訓并且考試合格?！皩嶒炇野踩逃迸嘤柕闹饕獌热莅ā皩嶒炇夜芾硪幎ā?，“實驗室本科生安全守則”，“實驗材料及試劑處理與處置規定”，具體要求本科生在進行開放實驗過程中嚴格遵守實驗室相關規定，不能隨意使用未經預約的儀器設備，也不能隨意使用實驗臺上擺放的試劑和耗材，以免發生安全事故。要高度重視實驗室開放的安全教育，并建立嚴格的使用登記制度。首先要重視水、電及有毒、有害、易燃、易爆等化學試劑的安全管理，要求實驗室管理人員要對危險化學品的管理情況、使用情況、安全措施落實情況進行嚴格把關，對存在的安全隱患問題，應制定出緊急應對措施進行防范。其次是高壓蒸汽滅菌器，它是實驗室的常用設備，使用不當極易引發惡性事故，須按規定定期檢測，發現隱患及時排除，到安全使用期后應及時報廢。要求實驗室人員掌握個人防護、實驗室操作技術規范、消毒與滅菌、廢棄物處置、應急處置、生物安全柜等儀器設備的使用管理和維護、實際操作技能等。

2.1.2“儀器設備使用規范”培訓

該培訓的設置是為了本科生能夠掌握正確的儀器使用方法，避免因使用不當而引起的儀器損壞現象或者儀器使用安全問題。由實驗員將本科生實驗過程常使用到的儀器設備及其常規實驗過程所涉及的操作方法匯編成“儀器設備使用規范”，每學年學期初會在網絡上公布本學期的“儀器設備使用規范”課程的培訓與考核時間。本科生通過網上實驗室開放預約系統進行儀器設備使用的預約培訓，要認真填寫身份證或者本科生證的登記信息，避免用他人名字進行登記預約培訓。本科生通過學習“儀器設備使用規范”并參加考試合格后方能獲得實驗室儀器設備使用的預約登記資格。實驗室定期開展進行“儀器設備使用規范”課程的培訓，不單獨開設一對一培訓。每周可以根據本科生所申請的使用儀器設備情況，安排“儀器設備使用規范”課程的內容，以減少課時和培訓時間，使培訓更有針對性，以提高工作效率。

2.2 開放實驗預約

2.2.1儀器設備使用預約

開放實驗室的管理可以借助于計算機技術較好地實現網絡化和規范化管理，可以通過校園網建立開放式的信息服務平臺，在該平臺上實驗室管理人員可以隨時更新、補充和完善實驗教學中心的各種儀器的開放情況，師生可以隨時通過網絡瀏覽實驗中心各種儀器的開放情況，了解儀器的使用動態情況和實驗室近期的實驗教學活動，如果有技術疑問，也可以與實驗室管理人員進行在線交流，實驗管理系統還可以對實驗室技術人員的工作量、儀器設備開放度、使用率等各項數據自動做出統計，方便考核實驗技術人員的工作，充分了解儀器的使用情況。通過經常對實驗室的人員、物資、經費、環境狀態等信息進行記錄、統計和分析，可以為實驗室的規劃和建設提供量化的依據。

2.2.2遵守預約時間

從實驗室的開放時間上，可包括定時預約開放和自主預約開放。在具體實施時，可根據實驗室的具體情況，將兩種開放形式有機結合起來，充分利用實驗室的資源，發揮實驗室的功能優勢，做到“物盡其用”。定時預約開放主要指每周安排固定的時間段開放，在開放時間段內，本科生可進入實驗室，利用實驗室提供的儀器設備進行實驗。自主預約開放主要是指由實驗室根據實驗安排列出教學任務時間表，作為本科生進行自主實驗的依據，只要實驗室沒有實驗任務，本科生都可以在網上向實驗室提出申請，明確提出要做的實驗內容和所需的實驗儀器設備，由實驗室開放管理員統一安排本科生進行開放實驗。但是無論是哪一種開放形式，本科生均需在申請的有效時間段內完成實驗，如需延長實驗時間，則需及時在網上提交申請，不能臨時和實驗員隨意約定延長實驗時間，如遇到特殊情況，則需及時聯系實驗管理人員進行處理。

2.3 實驗過程規范

2.3.1實驗前準備工作

本科生在實驗前要做好安全防護工作，在實驗前做好實驗預習。本科生開放實驗中實驗過程所需的試劑和耗材需要自行準備，包括藥品稱量、試劑配制、細胞培養、材料清洗、浸酸、滅菌等細胞組織培養所用器皿和儀器的清洗、烘干等。同學提交實驗室開放申請時，要將實驗所需的藥品、試劑、材料、玻璃器皿、儀器設備等一一羅列，這樣實驗員可以根據申請單幫助本科生提前準備好原材料，避免實驗過程突然發現缺少材料或者試劑而臨時中斷實驗或者延長實驗時間。有些儀器設備使用前需要提前開啟以使系統穩定，例如紫外分光光度計需要預熱30 min，酶標儀需要預熱30 min，低溫冷凍離心機需要預冷，要求離心機在所需溫度下2 000 r/min離心3～5 min。水浴鍋的使用其升溫過程也需要一定時間，可以根據實驗需要在實驗前開啟至60 ℃或者90 ℃等。細胞房使用前需要開啟臭氧和紫外滅菌系統30 min，關閉臭氧和紫外系統后需要透氣30 min，這些都需要同學提前進行準備的工作。因為同學平時做課程實驗時，所有實驗前準備工作都是實驗員幫助準備完成，所以有必要設置這個實驗前準備工作流程來提醒本科生以便其開放實驗的順利進行。

2.3.2實驗中注意事項

實驗室開放所涉及的實驗材料的數量和種類繁多，諸如各種化學試劑、細胞、培養基、玻璃器皿、耗材、一次性滅菌材料等。借鑒5S現場管理模式，實驗室內所放置物品都是分類，標注如此繁雜的物品若不加以科學管理，實驗室就雜亂無章，直接影響實驗室的整潔和工作效率?？梢栽趯嶒灉蕚涫医?S管理規范[10]，對實驗所需的試劑和耗材所處的狀態不斷進行整理(seiri)、整頓(seiton)、清掃(seiso)、清潔(seiketsu)以及提升使用者的素養(shitsuke)。具體的做法是把所有的實驗材料和物品按照其性質、名稱、用途、使用頻率等進行歸類。然后建帳登記，包括編號、名稱、數量、存放位置，并在存放位置貼上相應的分類標簽，以便及時查找。要求做開放實驗的本科生將使用后的材料物品及時歸回原位，保持帳、物、存放位置相符和實驗室整潔。

2.3.3實驗后整理工作

加強本科生實驗素養，培養良好科研習慣，要從實驗操作后的清理開始做起。讓本科生意識到清理實驗臺面和關閉儀器設備也是實驗的一部分，而不是獨立于實驗之外的工作。實驗結束后，要求本科生關閉實驗儀器設備，做好儀器設備的簡單維護以及其周邊的清潔工作，整理好實驗臺面，處理實驗過程產生的廢棄物，清洗好實驗過程所用的器皿等，填寫相應的實驗室或儀器設備使用記錄，實驗結束后如實填寫《實驗室工作日志》，經老師檢查同意后方可離開[11]。對不遵守實驗室規章制度的本科生取消其再次預約資格[12]。

3 結 語

該制度實施前，開放實驗過程中學生會不知如何處理實驗過程產生的廢棄物，每一項都詢問老師而浪費了寶貴的時間，或者在實驗中試劑和藥品的使用過程也存在很多安全隱患，或者實驗前的準備不充分而臨時中斷實驗導致前功盡棄，也會因為沒有掌握儀器的正確操作方法而得不到預想的實驗結果等等。該制度實施后，有效解決了上述這些問題，使開放實驗預約從無到有，實驗過程中操作的混亂狀態變成有據可循，以及實驗結束后臺面、儀器等的無序混亂變成有序整潔，同時也使得學生可以利用有限的開放時間使得開放實驗效率最大化，使學生養成了良好的實驗習慣，實驗前準備充分，實驗過程中規范操作，實驗后清潔整理，為做畢業設計以及繼續深造均作打下了良好的基礎，同時也有效提高了實驗管理員對開放實驗的管理效率。為了使實驗室開放管理工作更加規范標準化，還可以逐步建立良好實驗室規范(Good Laboratory Practice)，通常簡稱GLP，可以有效地使每一個記錄、每一個數據都有根有據有理，使所有數據的產生有據可查，從而保證實驗教學質量[13]。也可以根據現有情況建立適合實驗室自身可持續穩定發展的評估機制，兩者相結合能更好地提高實驗室的建設水平、增加長期競爭優勢[14-15]。還可以將HSE管理體系(Health Safety and Environment Management System)引入到高校實驗室管理中，使我院實驗教學中心實驗室真正做到健康、安全、環保，從而為構建資源節約型、環境友好型校園做出更大貢獻[16-17]。

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