化學生物學專業(yè)實驗室線上服務平臺建設

陳玉清，卓少華，寧一諾

1廈門大學化學國家級實驗教學示范中心，福建 廈門361005

2廈門大學化學化工學院，福建 廈門361005

微信公眾平臺，簡稱公眾號，曾命名為“官號平臺”“媒體平臺”、微信公眾號，最終定位為“公眾平臺”；截止到2019年8月26日，微信公眾平臺已經匯聚超2000萬公眾賬號[1]。微信公眾平臺被越來越多的高校所青睞，多數高校用來實現移動學習以輔助教學或開展線上教學[2–8]，部分高校用于搭建服務平臺以改善管理[9–12]，少數用于實驗室安全教育、科普或改善實驗室的管理[13–16]。廈門大學化學生物學專業(yè)實驗室(簡稱化生實驗室)已經歷了14年的運行，在實驗室的建設與管理過程中，實驗室一直以來都很重視信息化的建設，如實驗室電子檔案和網頁的建設、APP或軟件輔助實驗室的管理等。伴隨著“互聯網+”時代信息技術的快速發(fā)展，為了更高效地加強實驗室的現代化管理和提升實驗室的服務水平，化生實驗室搭建了化學生物學專業(yè)實驗室線上服務平臺(簡稱“化生實驗室線上平臺”)。化生實驗室線上平臺建設始于2018年5月，是借助現代化信息技術，以微信公眾平臺和微信群為載體而創(chuàng)建的一個以學生為本、以實驗教學為中心的多元化創(chuàng)新服務平臺。新的服務平臺創(chuàng)新實驗室管理模式，助力實驗室高質量管理；強化實驗室安全文化，構筑安全教育重要陣地；集結多方面輔助資料，構建實驗教學第二課堂；加強多方互動，構建多方共同體(實驗室-老師-學生)。化生實驗室線上平臺順應了實驗室信息化建設的潮流，也契合了教育教學改革的發(fā)展需要；同時，該平臺也具備網頁的部分功能，可以對實驗室進行一定程度的宣傳和展示；在“互聯網+”時代和抗擊新型冠狀病毒的特殊時期，平臺也能夠與時俱進，很好地適應和助力實驗教學改革和線上課程建設。

1 實驗室概況

化生實驗室建立于2006年4月，現有面積約350平方米，擁有儀器設備166臺(套)，總價值227.4萬元，生均教學儀器設備值約5.7萬元。化學生物學實驗教學平臺打破傳統教學實驗室的界限，在化學生物學專業(yè)實驗室的基礎上，充分享用學院國家級化學實驗教學示范中心、化學生物學福建省重點實驗室和學院其他相關科研平臺的空間、硬件資源和師資力量。2013年，化學生物學專業(yè)實驗室與生物工程實驗室空間整合、資源共享，實驗教學硬件水平得到了進一步的提升。化學生物學實驗教學平臺主要承擔本科生“化學生物學綜合實驗”和“生物化學實驗A”的教學任務，同時實驗室也為科學研究和本科生畢業(yè)設計、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練等開放。化學生物學專業(yè)實驗室還為生物工程實驗室承擔的“生物化學實驗B”“生物工程實驗”和“微生物學實驗”等實驗教學提供了重要的支撐。

2 化生實驗室線上平臺建設

國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010–2020年)關于加快教育信息化進程中指出信息技術對教育發(fā)展具有革命性影響，同時，要求加強優(yōu)質教育資源開發(fā)與應用和強化信息技術應用[17]。為了適應新時期教育改革和發(fā)展的要求，化生實驗室在前期信息化建設的基礎上，于2018年搭建了化生實驗室線上平臺(導覽見圖1)，該平臺包括“警鐘長鳴”“實驗教學”和“平臺管理”三大模塊，集安全教育、輔助教學和助力實驗室高質量管理等多重功能。在平臺的建設過程中，實驗室始終堅持以學生需求為導向，圍繞實驗教學主題開展工作。建設前期，實驗室根據自身基本情況和往年的線下服務經驗，與實驗室部分師生深入溝通，同時結合網上的調研，進行平臺模塊的系統設計；平臺初步成型后，實驗室在實驗教學中對其進行試運行，并根據使用情況和師生的反饋時時改進。

圖1 廈門大學化學生物學專業(yè)實驗室訂閱號菜單導覽

2.1 “警鐘長鳴”模塊

高校教學實驗安全工作直接關系廣大師生的生命財產安全，關系學校和社會的安全穩(wěn)定；廣大師生的實驗室安全意識和安全防護能力是教學實驗室安全工作的關鍵[18]。教育部關于加強高校實驗室安全工作的意見指出，安全是教育事業(yè)不斷發(fā)展、學生成長成才的基本保障；各高校要按照“全員、全面、全程”的要求，創(chuàng)新宣傳教育形式，宣講普及安全常識，強化師生安全意識，提高師生安全技能，做到安全教育的“入腦入心”[19]。化生實驗室線上平臺十分重視實驗室安全文化建設，特設“警鐘長鳴”專欄，旨在普及安全常識，提高師生安全技能和安全意識，助力安全教育常態(tài)化，持續(xù)開展安全宣傳教育。“警鐘長鳴”包含五個分菜單欄，分別是“化學品安全卡”“防護器材”“事故警示”“安全文件”和“在線學習”(部分截圖見圖2)。“化學品安全卡”通過插入外來鏈接，為學生提供國際化學品安全卡檢索服務；國際化學品安全卡(International Chemical Safety Cards，ICSC)是聯合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)、國際勞工組織(ILO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)的合作機構——國際化學品安全規(guī)劃署(IPCS)與歐洲聯盟委員會(EU)合作編排的一套具有國際權威性和指導性的化學品安全信息卡片，共設有化學品標識、危害/接觸類型、急性危害/癥狀、預防、急救/消防、泄漏處理、包裝與標志、應急響應、存儲、重要數據、物理性質、環(huán)境數據、注解和附加資料等項目[20]。“防護器材”提供實驗室中安全設施如噴淋裝置、消防裝置等器械的使用方法及注意事項。“事故警示”上傳了關于高校實驗室安全事故的相關信息，用實際例子警醒學生時刻牢記實驗室安全問題。“安全文件”旨在傳遞安全相關文件。“在線學習”結合利用學校和學院相關平臺(廈門大學“實驗室安全考試系統”和化學化工學院“安全監(jiān)督”)的安全教育資源，方便師生在線學習。

圖2 “警鐘長鳴”模塊(部分截圖)

下面以“化學品安全卡”為例，介紹“警鐘長鳴”模塊的設計與使用(部分截圖見圖3)。與化學品安全技術說明書(Material Safety Data Sheet，MSDS)相比，ICSC相關信息以卡片的形式編排，尤其適用于手機終端查閱。學生在實驗預習過程中，可以通過化生實驗室線上平臺的“化學品安全卡”查閱實驗藥品的ICSC，了解藥品的詳細信息。具體操作如下(以“乙醇”為例)：(1) 點擊“警鐘長鳴”子菜單“化學品安全卡”，進入“國際化學品安全卡”網頁(微信公眾平臺內部)；(2) 按網頁說明，點擊“閱讀原文”，進入“國際化學品安全卡”官方主頁；(3) 按提示輸入“乙醇”檢索(多種方式可供查詢)，獲得乙醇的ICSC。

圖3 “化學品安全卡”的設計與應用(部分截圖)

2.2 “實驗教學”模塊

國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要要求提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果；鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習，增強運用信息技術分析解決問題的能力[17]。教育部關于一流本科課程建設的實施意見提出教學內容體現前沿性與時代性，及時將學術研究、科技發(fā)展前沿成果引入課程；教學方法體現先進性與互動性，大力推進現代信息技術與教學深度融合，積極引導學生進行探究式與個性化學習[21]。可見，信息技術與教學深度融合是教學改革與發(fā)展的重要方向。為了適應信息化實驗教學的需要，實驗室信息化建設已成大勢所趨，并將助力實驗教學改革。

“實驗教學”是化生實驗室線上平臺的核心模塊(部分截圖見圖4)。主要涉及內容包括實驗安排(各門實驗的教學進度表及學生座位等)、實驗課程簡介、試劑耗材和實驗技術等相關資料。同時該部分可以實時推出學科前沿知識和科普知識，以培養(yǎng)學生的科研興趣，提高學生的科學素養(yǎng)。該模塊的建設與高校目前的教育趨勢契合度較高，可以作為輔助實驗教學的重要平臺。同時線上平臺與線下輔助有機結合(混合輔助)，比傳統的線下輔助更高效，尤其適合新時期混合教學的需要，可以助力相關實驗課程向“一流課程”發(fā)展。

圖4 “實驗教學”模塊(部分截圖)

下面以“資料錦集”為例，介紹“實驗教學”模塊的設計與使用(部分截圖見圖5)。“資料錦集”主要收集前沿科技、基礎資料和科普等方面的素材。素材來源主要包括三個方面：(1) 互聯網上收集轉載；(2) 其他相關微信公眾平臺轉載；(3) 實驗室整理的原創(chuàng)資料。“資料錦集”的應用以適時推送為主，其中與實驗教學相關的基礎資料根據實驗進度于實驗項目開課前推送。

圖5 “資料錦集”的建設與應用(部分截圖)

2.3 “平臺管理”模塊

“平臺管理”中包含五個分菜單，分別是“平臺概況”“止于至善”“儀器設備”“開放管理”和“百寶箱”(部分截圖見圖6)。“平臺概況”主要包括平臺簡介、師資隊伍和規(guī)章制度；“止于至善”用于后期實驗室質量管理體系建設；“儀器設備”主要是對實驗室現有主要設備進行相關介紹(含使用說明)，方便學生在使用的過程中隨時查看，有效解決問題；“開放管理”則為學生提供網絡預約服務，便于實驗室開放管理，服務科研和科創(chuàng)競賽等，提高實驗室的利用率；“百寶箱”主要用于意見收集等，旨在集思廣益以提升實驗室的服務水平。

圖6 “平臺管理”模塊(部分截圖)

下面以“開放管理”為例，介紹“平臺管理”模塊的設計與使用(部分截圖見圖7)。“開放管理”借助廈門大學化學國家級實驗教學示范中心“實驗預約系統”搭建而成。具體使用操作如下：(1) 點擊“平臺管理”子菜單“開放管理”，進入“實驗室開放”網頁；(2) 按網頁說明，點擊“閱讀原文”，進入“實驗預約系統”主頁；(3) 注冊后登錄系統，按提示預約實驗；(4) 實驗室管理員在“實驗預約系統”后臺審批；(5) 學生進實驗室開展實驗。

圖7 “開放管理”的設計與使用(部分截圖)

3 化生實驗室線上平臺試運營

化生實驗室線上平臺是一個為以學生為本、以實驗教學為中心的多元化創(chuàng)新服務平臺。平臺從安全教育、輔助教學和實驗室管理等方面，以學生為本，圍繞實驗教學提供線上服務。平臺的運營模式以學生線上自主查閱為主，輔之于實驗室信息推送或轉發(fā)和實驗室與師生間的時時溝通。

現以輔助實驗教學為例，簡要介紹化生實驗室線上平臺的試運營情況。開課前，實驗室要求每位學生關注實驗室微信公眾平臺，并利用微信公眾平臺推送實驗課相關通知、實驗課程進度表、實驗座位安排表等(“實驗教學”模塊)。課前教育中，實驗室會安排安全教育并介紹實驗室的基本情況和安全配套設施；同時簡要介紹實驗室微信公眾平臺的基本情況，要求學生借助“警鐘長鳴”模塊進行自主學習。實驗授課過程中，學生可通過實驗室微信公眾平臺自主查閱部分試劑耗材(“警鐘長鳴”模塊和“實驗教學”模塊)和儀器設備(“平臺管理”模塊)的詳細資料，同時實驗室也會適時推送實驗教學相關的部分資料、科研文獻或科普知識等；實驗課后，學生可利用“平臺管理”模塊中的“開放管理”預約補做實驗等。總之，化生實驗室線上平臺三大模塊相輔相成，以學生需求為導向，圍繞實驗教學主題，不斷改進服務模式，引導學生加強自主學習。

現階段，化生實驗室線上平臺的運營主要由實驗室教輔人員負責，在實驗教學方面定位為輔助教學，與教師主導的實驗教學相互配合，但又相對獨立。從前期設計建設到初步成型后試運營階段的不斷改進，化生實驗室線上平臺以實驗室為主導，同時離不開教師和學生的群策群力。化生實驗室線上平臺的建成是多方長期共同努力的結果。這種一方主導、多方共建的模式使得化生實驗室線上平臺很接地氣，實用性強，在教學輔助中取得了很好的成效。多數學生反饋：(1) 資料獲取更加便捷，如課程進度表等可以時時查閱，比傳統紙質版資料方便多了；(2) 通知或資料適時推送，及時且實用，如推送或轉發(fā)的試劑耗材相關資料、實驗技術拓展資料等。同時化生實驗室線上平臺的建設也強化了實驗室的信息化管理水平，使得實驗室的工作更加科學化、規(guī)范化，提升實驗室的管理和服務水平。

4 結語

化生實驗室線上平臺彰顯了鮮明的特色——微管理、微輔助、微互動，順應了信息化建設的時代潮流。該平臺的建立與運營具有十分重要的意義。經過近兩年來的建設和不斷改進，該平臺的運營已初見成效。在“互聯網+”時代，隨著信息技術的快速發(fā)展，混合教學或線上教學成了教學改革發(fā)展的重要方向。近半年來，新冠疫情的沖擊，線上教學更是全面上線、遍地開花。為了適應實驗教學改革的發(fā)展，后續(xù)將進一步改善化生實驗室線上平臺，提升實驗室的服務水平：(1) 加大資源收集和建設力度，擴充平臺資源；(2) 優(yōu)化平臺結構，改進服務方式；(3) 進一步集思廣益，提高服務水平。