生物學類實驗儀器設備資源共享研究

劉梅芳

(中南民族大學 實驗教學與實驗室管理中心， 湖北 武漢 430074)

實現實驗儀器設備資源共享是高校實驗室建設與管理的重要研究課題。近年來，高校實驗室儀器設備經費投入明顯增大，不僅在數量上迅速增長，性能也日趨精良，使教學及科研條件得到很大改善，但儀器設備的利用率不高問題也日見突出。由于缺乏儀器設備資源共享機制，導致儀器分散管理、封閉使用、重復購置、使用率低。因此，探索高校實驗儀器設備資源共享機制，對于優化資源配置，減少設備閑置與浪費，提高實驗教學水平，具有重要現實意義。

1 傳統生物學類實驗儀器設備資源共享不足分析

1.1 學院分散管理，儀器設備使用效率較低

傳統實驗設備大多實行由學院分散管理模式，資源共享率不高[1-2]。由于學校實行獨立核算和課題組專款專用，各學院根據自身需要，采取獨立核算、獨立使用、封閉管理等方式使用儀器設備。特別是有些教師為了使用方便，把實驗室變成“自留地”，即使閑置，也不愿意將儀器設備開放使用[3]。這樣造成實驗設備使用效率低下，重復購置多，浪費嚴重[4]。

1.2 實驗教學體系相互割裂，銜接性差

實驗教學缺乏相對獨立性，教學內容依附于理論課程，或者依附于某一教研室，缺乏系統性和專業性[5]。各課程間存在重復設置，教學形式滯后。既浪費資源，又讓學生容易產生 “視角”疲勞，使得實驗乏味。

1.3 教學與科研獨立運行，封閉管理

根據傳統管理模式，基礎實驗室為本科教學服務，科研儀器為課題組科研服務，即教學的不給科研用，科研的不讓教學用，互不干涉，利用率低[6]。例如酶標儀、倒置熒光顯微鏡、氣相色譜儀、農藥殘留分析儀、原子吸收光譜儀等在本科實驗教學中一年只用到一、二次。同時，本科實驗教學也很少用上科研儀器設備，甚至認為本科生不需用上大型儀器設備，造成大型儀器設備主要為科研使用，在本科實驗教學中的作用并未得到體現[7]。隨著“雙一流”學科建設和本科生培養需求的不斷上升，需要拓展學生創新能力，有必要實現科研平臺與實驗教學的開放共享。

2 生物學類實驗儀器設備資源共享做法與實踐

中南民族大學以教學改革為依托，借鑒國內外高校實驗室建設與管理模式，不斷提高實驗教學質量和實驗管理水平，本著“統一規劃、分塊建設、集中管理、開放共享”原則，優化整合實驗教學資源，推動實驗儀器設備資源共享[8]。重點解決生物學實驗儀器設備機時利用、功能利用和性能提升等幾方面存在的利用率不高、部分設備閑置和浪費等現象。以資源整合為主線，儀器共享為核心，做到模塊管理、內容銜接、空間優化、服務創新。

2.1 成立實驗教學中心，由學院分散管理變為學校集中管理

2014年學校成立實驗教學與實驗室管理中心(以下簡稱管理中心)，將基礎實驗由學院分散管理改為學校集中管理。下設4個管理部門(實驗室規劃與建設管理部、設備管理部、設備維修部、安全管理部)、4個管理分中心(化生藥、電子信息、經濟管理、計算機基礎管理分中心)、 以及1個實驗動物中心，共有實驗室100多間，面積20 000 m2。

就生物類實驗課程來說，管理中心將生命科學學院、藥學院、化學與材料科學學院、生物醫學工程學院、資源環境學院的14個本科專業的生物類基礎課實驗納入“生物學實驗室”統一管理。對現有儀器設備相同、功能相近的同類儀器設備進行整合，實行優化配置，消除條塊分割，提高使用效率。

案例一:生命科學學院的生物化學、藥學院的化學生物學、生物醫學工程學院的細胞與分子檢測實驗課程都用到紫外-可見分光光度計。假如1次實驗為80人次，按2人1組，1次實驗需要40臺套分光光度計，原來這3門課分布在3個學院，每個學院都有一樣的儀器設備，共約120臺左右。通過儀器設備整合，合理安排授課時間，現在只需40臺就能滿足各專業的需求。

案例二:顯微鏡也是如此，以前每個學院都建有顯微鏡實驗室。通過整合，集中安放在4個教室集中使用，統一管理。

案例三:全校有氣相液相儀器設備的單位有化學與材料學院、藥學院、生命科學學院，通過成立校測試中心，實現教學、科研、培訓一體化，整合優化配置儀器設備，達到資源共享，實施專業化管理。

綜上所述，儀器設備相互共享，既避免實驗儀器重復購置，又提高了儀器設備的利用率。

2.2 推進實驗模塊化教學，提高資源使用效率

針對不同課程實驗教學體系相互割裂 、銜接性差，各課程間存在重復設置，教學形式滯后的情況，按照專業的知識結構，充分考慮與生物學相關交叉學科專業實驗項目的共性，將與相關學科的經典實驗模塊、相關專業有邏輯關系的模塊組成基礎實驗，優化實驗教學內容，實現實驗教學的模塊化。根據實驗課程內容劃分為5個模塊，即微生物學實驗模塊、細胞及遺傳實驗模塊、生化及分子實驗模塊、普通生物學實驗模塊、生理學及解剖學實驗模塊。從儀器設備整合上，按照模塊內的實驗項目優化配置實驗室和儀器設備，將不同實驗課程并入相應模塊，優化實驗室建設。從內容體系上從個體層次—細胞層次—分子層次推進。個體層次包括動植物、微生物生物學實驗；細胞層次包括遺傳學實驗、細胞生物學實驗、細胞工程實驗；分子層次包括生化技術和分子克隆[9]。通過實驗模塊化教學改革，打破了不同學科的限制，加強各個模塊內實驗項目的關聯性，實現儀器設備共享，提高資源使用效率。

2.3 優化配置教學與科研實驗室，實現資源共享

按照資源共享思路，基礎課實驗由學校集中管理，專業課實驗由學院管理。為了實現儀器設備資源共享，校院兩級優化配置實驗教學與科研實驗室。做到教學實驗服務于科研，科研設備服務于教學，各取所需，各有所得。生命科學學院按照專業重構生命科學學院實驗教學平臺，按照教學內容、實驗室共享平臺、儀器設備配置3個方面進行整合(見表1)。

表1 生命科學學院生物技術實驗共享平臺方案

表1(續)

改革以前,實時熒光定量PCR儀(型號ABI-7500-fast)、高效液相色譜儀、熒光光譜儀(F-2500 HiTachi)、蛋白質純化系統(AKTApurifier 10)等儀器僅供研究生和教師科研使用。通過開設“儀器分析”課程,使本科學生對現有大型儀器設備有比較全面的了解。另一方面,科研內容轉化為實驗教學,例如將“水稻種子DNA快速提取方法”等科研內容引入本科實驗教學,編入“植物生理與發育生物學實驗模塊”中,使科研項目第一時間轉化為實驗課程內容。以前本科生不開設此實驗,也不會用到SPEX SamplePrep 2010植物組織破碎儀等儀器。通過教學改革,大大提高了儀器的利用效率,也調動了學生的科研積極性和主動性。

2.4 構建儀器設備共享平臺,完善共享管理制度

利用現有校園網絡資源,建立實驗室儀器設備管理信息系統,為儀器設備的網上查詢、網上預約、網上使用安排流程、網上報修、網上跟蹤查詢運行的情況等,從而進一步提高儀器設備的利用率[10-12]。與此同時,制定了《大型儀器設備開放共享管理辦法(試行)》和《大型儀器設備收費管理細則》，規定大型儀器設備收取費用的20%上交學校,80%作為共享經費返還學院(中心),共享經費主要用于儀器設備的運行、維護、維修、升級改造及設備管理人員的培訓及獎勵等,其中用于設備管理人員績效支出的比例不得超過院共享經費的30%，這既明晰了校院管理責任、也提高了儀器設備管理人員的積極性。

3 結語

實驗儀器設備資源共享是高校實驗室績效管理的重要一環。雖然我們在管理模式創新、模塊化教學、信息共享平臺建設方面取得初步成效,但還需進一步提高實驗儀器設備的開放意識和共享意識,完善績效考核制度,提高實驗隊伍整體素質和大型儀器設備的測試能力,只有這樣,才能有效促進資源共享持續發展。

References)

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