基于創新實驗教學的實驗室管理改革探索

高福利 鮑偉東 張浩林 翁 強 張柏林

(北京林業大學生物科學與技術學院，北京 100083)

新時期對人才的需求，不僅要有專業知識技能，更要有創新意識、創新能力、團隊協作精神等綜合素質，大學教育肩負著培養高素質創新人才的重要使命，實驗教學則是全面實現人才培養目標的一個重要環節[1]。在實驗教學開展過程中，傳統的講授式驗證性實驗教學已遠遠不能滿足學生需求，在傳統實驗基礎上，結合學科特點增加綜合性、創新性實驗內容，或者開展自主小課題設計等是創新實驗教學的常見方式[2]。如何在確保實驗室安全、高效運行的前提下，從多角度切實有效地發揮教學實驗室的多元職能，以適應新形勢下創新實驗教學的需要，是高等院校教師和實驗室管理者面臨的重要課題。筆者以北京林業大學生物科學與技術學院本科實驗教學示范中心動物學實驗室為例，結合在創新實驗教學實施過程中的挑戰和問題，提出相應的實驗室管理改革建議，以期為同仁提供借鑒。

一、創新實驗教學面臨的挑戰

(一)教學管理上的挑戰

在創新實驗的開展過程中，學生對實驗室在時間和空間上的需求增加，對先進儀器設備的需求迫切，教學管理也面臨不小的挑戰，主要體現在：實驗耗時長、工作量大、監管難、設備運轉慢。當學生學習積極性高時，有時為了得到理想的結果反復做實驗，使實驗時間延續到很晚，給教師的全程監管帶來了困難，增加了教師的額外工作量。有的小組實驗設計需要先進設備檢測，有時因為現有實驗室條件達不到要求只能放棄，阻礙了探索性小課題的深入開展。此外，實驗室對外開放中在安全秩序、衛生維護、儀器設備使用管理等方面都面臨不少挑戰。

(二)學生主體顯露的問題

在創新實驗的實施過程中，學生和教師的角色定位逐漸發生了改變，學生是學習的主體，教師起輔助引導的作用。學生主體在實驗教學中所暴露出的問題，主要體現在安全意識、責任感、持久力、自律性等方面。比如，多數學生安全意識不夠強，部分學生在實驗中不注意實驗操作規范，某種程度上增加了實驗室的安全隱患。另外，學生在開放實驗時，出入實驗室時間不規律、自律性不夠，實驗結束后不能及時清理實驗垃圾，致使實驗室衛生不達標。有的學生做實驗時初期熱情高，但持久性較差，做事易虎頭蛇尾。小班教學分組實驗時，小組內學生完成度不一樣，個別組員依賴心理重、參與度低。

二、基于創新實驗教學的實驗室管理改革的措施

隨著創新實驗教學的實施和推進，實驗教學效果得到了提升的同時，創新實驗教學的開放性和內容的豐富度也對實驗室的管理提出了更高的要求。比如，如何確保實驗室安全、高效、有序運行；如何建立優秀的實驗室文化和積極向上的實驗室氛圍；如何利用現有資源，充分發揮實驗室的多元育人功能，讓實驗室管理更好地服務于創新實驗教學，等等。帶著對這些問題的思考，筆者嘗試從實驗室的安全管理、環境維護、實驗室文化建設等方面進行探索，以期優化實驗室管理，不斷提升創新實驗教學的效果，促進創新性人才培養質量的提高。

(一)細化實驗室安全制度，全方位創建安全實驗環境

實驗室安全是創新實驗教學的最基本保障。安全是高等院校實驗室建設和管理工作的第一根本要義，是開展一切工作的前提[3]。在實驗室管理中，把安全管理放在首位，堅持“安全第一，預防為主，教育在先”的原則，加強實驗室安全知識和技能的培訓，讓學生掌握實驗室基本安全知識，熟知各種常用化學藥品潛在的危險性、高溫高壓特殊設備的安全使用操作須知、消防器材的正確使用方法、緊急情況的應對措施、逃生自救的本領等。學生只有經過安全教育培訓、簽訂安全責任協議書后，才能進入實驗室開展科學實驗。同時，教師要針對學科實驗具體內容制定安全細則，對每個環節、步驟給出具體的指導規范，完善安全管理制度，使日常監管到位，并定期督查，發現問題及時整改，將安全意識內化于心，讓學生逐步形成安全思維模式和安全行為習慣，全方位創建安全實驗環境。

(二)讓學生參與實驗室管理，培養主人翁責任意識

實驗室整潔有序衛生是實驗室環境建設的一部分，整潔有序衛生的環境體現著實驗室的整體面貌和精神風貌。實驗室安全重要，衛生同樣重要，這在實驗教學中一直沒有得到足夠的重視。很多學生從思想上就認為搞衛生做清潔是低級工作，懶得做、不屑做，進實驗室就是來學習做實驗的，不是來搞衛生的，學知識學技能才是正事。為此，為培養學生主人翁責任意識，我們讓學生參與到實驗室的管理中。在實驗前，教師強調實驗后的衛生整理是實驗內容的一部分，目的是督促學生養成實驗后及時做衛生的習慣。學生是實驗室使用者，也是實驗室安全衛生的維護者，讓學生參與到實驗室安全衛生的管理中來，不僅保證了開放的實驗室每天都有人值日，逐漸從被迫做值日過渡到全員自覺維護實驗室安全衛生，還促進了實驗室良好風貌的形成，學生從對實驗室安全衛生的責任心做起，培養了他們的主人翁責任擔當意識。

(三)植入環保理念，營造“綠色”實驗室環境

在實驗教學中提倡生態文明，培養學生的環保意識，在化學藥品的使用過程中，秉承5R的原則，即減量(reduce)、重復使用(reuse)、拒用(rejection)、回收(rejection)、再生(regeneration)[4]，嚴格控制化學藥品的使用。在實驗教學中引導學生優化實驗方案，盡量不用或少用有毒有害危險化學品，必需用時減少藥品使用量。同時，按規定科學存放化學試劑，合理規劃，以減少化學試劑的浪費。對實驗中剩余的廢液，要注意收集回收，減少污染；對實驗中用到的動物材料，要確保來源安全、嚴格消毒，做到廢棄物分類收集、按規定交由專業機構回收處理，從而讓環保理念植入實驗室的日常管理中，營造“綠色”實驗室環境。

(四)借助新媒體手段營造良好的實驗室文化氛圍

實驗室文化是實驗室所有參與者長期沉積的物質和精神財富，是全體實驗室成員的一種群體意識，具有鼓舞、激勵、凝聚師生力量的作用[5]。良好的實驗室文化氛圍是激勵學生強烈求知欲和自強不息的奮斗精神的強大動力。筆者利用微信、QQ群等新媒體交流媒介，加強了師生互動交流，讓優秀教師的人格魅力和學術感染力帶動并鼓舞學生的求知欲。通過分享優秀教師求學經歷、科研實驗中求知突破的艱辛和堅持，促進了學生實驗中持之以恒毅力的培養；通過優秀畢業生的成功例子的宣傳，讓同學們看到了希望，激勵了同學們的進取心。同時，在交流中要及時關注學生的實驗進展和心理狀態，對于學習或實驗進展有困難的小組或學生給予及時的幫助和指導，形成積極向上、團結互助和勇攀科學高峰的嚴謹求知、嚴肅認真、樂觀向上的實驗室文化。

(五)“立德樹人”理念融入實驗教學，培養學生的優秀品質

實驗室不僅僅是培養學生實驗技能的場所，同樣是立德樹人的陣地[6]，把實驗室作為思想政治教育的第二陣地，將課程思政教育引入到實驗教學中，在傳授專業知識技能的同時，注重對學生進行政治素養和價值觀的培養。筆者借助實驗教學的機會，對學生進行有意識地引導，培養他們的愛國敬業精神、誠信友善的品質，以及遠大的理想信念。學生在學習期間形成的道德意識、優秀品質和行為習慣都將對其以后從事科學研究、走向工作崗位乃至一生的職業生涯有著重要的影響。

三、基于創新實驗教學的實驗室管理改革效果

(一)提高了學生的安全責任意識

在線上和線下有針對性地開展的安全知識培訓以及過往安全案例的警示教育，使師生安全責任意識明顯提高。學生在實驗操作過程中，熟悉流程、重視規范，從一點一滴做起，以確保實驗操作的安全性。在安全管理中，重自查、抓落實、勤督促，人人重視安全，不放過任何一處細節問題，從根本上排除了安全隱患。在實驗室環境衛生維護方面，實行了安全衛生責任到人以及嚴格登記制度，使學生互相監督、共同維護實驗室的安全衛生，實驗室的安全衛生情況得到了顯著改善。

(二)增強了學生的科學探知欲

借助名師激勵效應和教師的言傳身教，逐漸形成了濃厚的求知氛圍和積極向上的實驗室文化。學生在夯實專業基礎實驗技能的基礎上，積極查閱學術文獻，聯系指導教師開展拓展性實驗，并勇于解決實驗中的難題，鍛煉了發現問題、解決問題的能力。有些學生在教師的指導下發表了高水平研究論文。此外，利用微信、QQ群等媒介，加強師生線上、線下多種方式溝通交流，及時發現學生學習、生活中的問題，對需要幫助的學生及時提供相應的引導和幫助，不讓任何一位學生掉隊，培養了學生的團隊意識和合作精神，促進了每一位學生的進步。

(三)提升了學生的思想政治素養

在實驗教學課堂上，適時地、有針對性地對學生進行思想教育和正向引導，使學生意識到了個人的發展和國家命運息息相關，增強了對國家建設的使命感。在動物學實驗教學中，分享前輩生物學家們愛崗敬業、無私奉獻、潛心科研創新的故事，喚醒了學生為社會發展和國家民族偉大復興勇于奉獻的自覺性。通過介紹前輩們的奮斗史，引導學生立足當下，從點滴積累做起練好基本功，放眼未來，樹立遠大理想抱負，追求卓越，強化為國家為社會做貢獻的決心和信念。同時，通過特殊實例教育反思，讓學生深刻認識到了個人行為對集體和社會的影響，體會民主自由與遵紀守法的辯證統一。總之，通過多方面引導，提升了學生的思想政治素養和社會責任意識。十年樹木，百年樹人，教書育人是一項長期持續的偉大工程，難以一朝一夕之間就能立竿見影，需要在實驗教學的管理實踐中進行探索。