生物學大學生創新實驗室建設的實踐與探索

宋涵

摘要：培養出具有創新精神、創新意識和創新能力的生物學高級專門人才，是我國生物科學發展的需要，也是當前生物學專業大學生就業與繼續深造的需要。結合北京林業大學生物學創新實驗室建設和運行的實踐情況，對生物學創新實驗室的建設內容、運行機制及運行效果進行了探討。

關鍵詞：生物科學 創新實驗室 實驗室建設 創新能力

高校是培養高素質創新人才的主要基地，實驗室作為高校教學和科研的重要組成部分，是培養學生動手能力、實踐能力、創新能力不可或缺的重要場所。北京林業大學作為教育部唯一一所設在高等林業院校中的“國家理科基礎科學研究和教學人才培養基地”的高校，承擔了為我國基礎森林生物學科學研究與高等教育培養高素質、高層次創新人才的重要使命。為此，北京林業大學生物學院依托“國家理科基礎科學研究和教學人才培養基地”和北京林業大學生物學實驗教學中心，創建了大學生創新實驗室，以培養具有創新精神、創新意識和創新能力的生物學高級專門人才為目標，經過7年的建設，已經初步建立起比較完整的管理和運行模式，并取得了一定的成績。

一、生物學大學生創新實驗室建設的內容

（一）硬件建設

生物學大學生創新實驗室隸屬于北京林業大學生物學院生物學實驗教學中心，主要面向生物科學類專業大學生，是一個特色鮮明的專業實驗教學平臺。該創新實驗室是在國家基礎科學人才培養基金資助項目的支持下建設而成的，共投資220萬元。對原有的教學實驗室進行裝修改造，建立大學生創新實驗室，面積共約180平方米，將各教學實驗室內儀器進行資源整合，把富余儀器調整進入創新實驗室。在這基礎上再補充一些必備儀器設備，生物學創新實驗室購置了熒光顯微鏡、酶標儀、PCR儀、紫外分光光度計、顯微照相系統等設備共100多套，為集中進行本科生較高層次創新研究，培養具有創新能力和較強實踐能力的優秀學生和特殊人才創造了良好的平臺。為了提高儀器設備的利用率及實驗的規范性，創新實驗室將這些設備進行了模塊化配置，主要分為公共模塊和各類專業技術模塊。公共模塊主要包括稱量、離心等，專業模塊主要分為PCR模塊、核酸分析模塊、蛋白質分子模塊。

（二）軟件建設

在加大實驗室儀器設備、實驗室用房和設施建設的同時，提升實驗室人才隊伍建設、健全實驗室的各項規章制度等軟件建設也必須跟得上。為此，生物學創新實驗室建立了一套適合于培養創新人才的科研訓練體系和管理制度。（1）制定了一系列有關學生創新實驗的管理規定。包括：創新實驗室安全管理制度、儀器設備管理制度、實驗指導教師規定等，這些制度保障了學生創新實驗的正常運轉。（2）制定了科學規范的實施程序。生物學院成立“學生創新研究工作小組”負責組織和管理學生創新研究課題的實施。學生也可通過學校申請“北京市級大學生創新創業訓練計劃”和“國家級大學生創新創業訓練計劃”。學生創新實驗立項后，填寫實施計劃遞交給創新實驗室管理教師負責安排和落實。（3）配備高水平管理人員負責實驗室和實驗儀器的管理工作。我校生物學創新實驗室現有17名教師參與本科生創新實驗室的管理及指導工作。其中，教授5名，副教授7名，高級實驗師2名，實驗師3名。近5年，生物學創新實驗室有多人參加了國際學術會議或各種實驗室建設管理培訓班。通過這些交流與培訓，工作人員的業務水平得到了提高，對學生的創新實驗有極大的促進作用。

二、創新實驗室的運行機制及特點

（一）信息化管理

創新實驗室所有實驗平臺均配備先進的實驗室監控及采用指紋門禁管理系統，有效地保障了創新實驗室對學生最大限度的開放及實驗室的有效管理。首先創新實驗立項后，學生可向創新實驗室提出預約申請：網上填寫申請表格，使用者在填寫申請表格時要根據課題的需要明確使用創新實驗室的起始時間和結束時間，經指導導師及實驗管理人員審核批準后，由實驗室管理人員采集指紋，并將所有使用者的信息輸入監控室電腦，按規定明確其使用期限，以便于管理。

（二）開放性

實驗室采取全天候開放的模式，學生是實驗室的主人。通過進駐創新實驗室之前的技術培訓保證大學生正確規范的使用實驗室的儀器設備，在管理老師的輔導監督下，學生可以全天候進入實驗室學習和實踐。項目指導導師主要為學生項目的選題和設計過程提供啟發性思路，負責對學生實驗項目的評估和考核，在實驗過程中充分保證學生的主體性，學生不再受到時間、場地和設備等的限制。

（三）激勵性

激勵機制是創新實驗室良性發展的重要保證。科研成果的產出、能夠有機會參加國際國內學術會議是對學生最好的激勵。產出論文的自豪感、推薦國外留學機會、受到良好科研環境的熏陶、進一步推動了學生參與創新活動申報的熱情。

三、創新實驗室的運行成效

（一）增強了學生的創新意識和創新研究能力，提升了學生綜合素質

開放實驗室使學生實際動手能力和科研能力等綜合素質得到了提高，創新意識增強。訓練的內容由最初的模仿變為自主創新訓練，從過去有現成的實驗方案到現在從方案的設計、資料的查找、儀器的使用等一切從頭開始。學生在創新活動中訓練了科學思維方法，培養了科學精神和品德，在動手能力、查閱能力、表達能力等方面得到了很大的鍛煉。

（二）科研成果及獎項豐碩

7年來，大學生在北京林業大學生物學創新實驗室里充分發揮了他們的想象力和創造力，也做出了令人欣慰的成績。在創新科研項目申請方面，多名本科生申請獲得“國家級大學生創新性實驗計劃”資助、“北京市大學生科學研究與創業行動計劃”資助、“北京林業大學本科生科研基金項目”資助。在論文方面，到目前為止（ 2008-2014），本科生以第一作者發表論文近40篇，其中第一作者發表SCI研究論文7篇。在獲獎方面，本科生參加最近3屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽，獲二等獎3項，三等獎5項；本科生參加近3屆全國大學生生物實驗邀請賽，獲一等獎1項，二等獎1項，三等獎4項。在考研方面，以2009級為例，5位參與本科生科研創新項目的學生全部保送研究生。榜樣的力量是無窮的，豐碩的成果會大大提高低年級學生參與創新的熱情，同時也為低年級同學樹立了以后看齊和超越的目標，從而形成良性循環，使得優秀成果層出不窮。

四、結束語

創新實驗室的建設，是一項任重而道遠的長期工作。北京林業大學生物學創新實驗室的運行和管理，為進一步積極實踐大學生科研創新實踐活動提供了一定的基礎，我們將繼續圍繞創新實踐培養模式的人才培養思路對實驗室管理和運行體系進行優化和提高，為我國林業培養出具有創新精神、創新意識和創新能力的生物學高級專門人才而努力奮斗。

參考文獻：

[1]廖慶敏，秦鋼年.建立開放實驗室提高學生的實踐能力和創新能力[J].實驗室研究與探索，2010，（4）.

[2]趙巖，李劍，諸葛玉平.通過實踐教學激發當代大學生學習主動性和創新性[J].山東農業教育，2008，（02）：43-44.

資助項目：國家基礎科學人才培養基金“人才培養支撐條件建設項目”（J1310005）。