何亮亮,劉 茜,趙浩安,張錦錦,馬天琛,曹 煒
(西北大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安 710069)
實驗室是高??蒲泻徒虒W(xué)活動的重要部分,既是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的重要場所,也是高校為企業(yè)開展橫向研究、解決實際生產(chǎn)技術(shù)難題、提供社會服務(wù)的重要窗口。開放實驗室能夠提高實驗室和儀器利用效率,提高學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力,增強學(xué)生的科研意識、專業(yè)技能和團隊協(xié)作能力,是培養(yǎng)創(chuàng)新型、高素質(zhì)和高能力工程科技人才的重要途徑。
食品科學(xué)與工程專業(yè)為應(yīng)用性學(xué)科,學(xué)科涉及知識面廣泛,具有一定的特殊性,對學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新能力有很高的要求。激發(fā)學(xué)生實驗興趣、培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)品研發(fā)、工程設(shè)計、科學(xué)研究、產(chǎn)品質(zhì)量控制和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,既是培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的創(chuàng)新性人才的現(xiàn)實需求,也是高校食品專業(yè)實驗教學(xué)改革的必由之路。不同層次動手能力的學(xué)生、各種類型精密貴重儀器設(shè)備的操作、生物化學(xué)試劑和危險品的使用、專職實驗室管理人員的短缺等多種因素情況,為實驗室安全管理及安全開放使用帶來了許多隱患,限制了實驗室的順利開放。文章結(jié)合筆者實驗室開放教學(xué)與管理工作經(jīng)驗,經(jīng)過多年的實踐和總結(jié),對食品專業(yè)實驗室開放存在的相關(guān)情況進行闡述,探討應(yīng)對之策。
目前隨著高校對實驗室投入力度的加大和建設(shè)工作的加強,實驗室管理制度也在逐步完善,但是仍然存在很多不完善的地方,如多數(shù)高校的實驗室共享平臺還沒有統(tǒng)一的管理系統(tǒng),開放管理制度不健全,實驗設(shè)備、科研儀器和實驗耗材等科研資源信息不透明,造成實驗儀器閑置和樣品耗材的浪費。實驗室崗位職責(zé)不夠明確,日常管理和使用維護脫節(jié),致使一些學(xué)生責(zé)任意識不強,做實驗時不愛護儀器設(shè)備,不按照儀器操作規(guī)程進行實驗,甚至出現(xiàn)損壞儀器的現(xiàn)象,影響儀器設(shè)備的開放共享和日常教學(xué)、科研工作的順利開展。
傳統(tǒng)食品專業(yè)實驗室儀器設(shè)備分散管理、封閉使用的管理模式嚴重制約了實驗室的開放共享。學(xué)生申請使用實驗室時,需要教師、實驗室負責(zé)人和領(lǐng)導(dǎo)簽字后方能開展實驗,繁瑣的審批手續(xù)浪費了大量的時間,致使學(xué)生的實驗興趣不高。目前有些高校實驗室現(xiàn)代化信息技術(shù)管理滯后,仍主要采用人工管理模式,管理效率低下,無法及時完成開放實驗室的使用預(yù)約審批、儀器培訓(xùn)、使用登記、計時結(jié)算等日常管理工作,難以完成實驗課程、學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、教師科研項目的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)安排和對新進入實驗室學(xué)生的儀器操作和安全培訓(xùn),導(dǎo)致實驗室開放制度無法貫徹落實。
安全因素一直是高校實驗室開放面臨的最大難題,近年來,學(xué)生人數(shù)的增加、科研任務(wù)的增加,高校實驗室的安全管理面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。食品專業(yè)實驗室中用到了大量化學(xué)、生物試劑、高溫高壓加工設(shè)備,存在很多安全隱患,在很大程度上限制了實驗室的開放共享。比如,食品中蛋白質(zhì)含量的測定需要用到強腐蝕性、氧化性的濃硫酸,食品微生物的檢測中會用到致病性微生物,牛奶超高溫瞬時滅菌工藝需要用到高溫高壓蒸汽等,這一系列安全隱患為實驗室的開放加大了難度。部分高校由于缺少實驗室經(jīng)費采購專用試劑柜,存在將強酸強堿和腐蝕性化學(xué)試劑存放在普通試劑柜和實驗廢棄物未能按照危廢處理標(biāo)準存放的現(xiàn)象,形成了潛在的安全隱患。在實驗室安全防護措施不完善的情況下,很難做到實驗室的大規(guī)模共享開放。
實驗室管理人員承擔(dān)的不僅只是實驗教學(xué)準備、儀器設(shè)備、耗材采購、實驗室日常管理、實驗室建設(shè)和廢液、廢固的回收等工作內(nèi)容,還需要承擔(dān)各自負責(zé)實驗室涉及的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、學(xué)科競賽、課題研究以及畢業(yè)設(shè)計等,工作量大,任務(wù)繁重。部分高校對專職實驗室管理人員的培養(yǎng)不到位,由于崗位缺失或者人員緊張,出現(xiàn)專職實驗室管理人員兼任行政事務(wù)或教學(xué)型實驗室的管理人員由教師兼任等現(xiàn)象。隨著實驗室的各類科研精密貴重儀器的采購和投入使用,缺少專職實驗室管理人員的弊端日益凸顯。由于缺少專職管理人員對實驗室的貴重精密儀器設(shè)備進行管理、維護和新功能開發(fā)利用,導(dǎo)致一些大型精密儀器設(shè)備以及科研耗材損壞嚴重,使得設(shè)備功能未得到充分發(fā)揮,精密儀器設(shè)備利用率不高的情況時有發(fā)生,造成資源的浪費。
食品科學(xué)與工程專業(yè)是一個理論與實踐緊密結(jié)合的專業(yè),目前大部分高校在人才培養(yǎng)方案中理論課程占用了大量的課時,而實驗和實踐課時安排嚴重不足。傳統(tǒng)實驗課程內(nèi)容陳舊,缺乏創(chuàng)新性,主要針對理論課的課內(nèi)實驗進行驗證,學(xué)生主動參與積極性不高,又因為學(xué)生集中上實驗課,儀器和設(shè)備有限,經(jīng)常是少部分學(xué)生動手做實驗,其他同學(xué)旁觀。由于學(xué)生實驗課時較短,實驗課外接觸實驗設(shè)備的時間和機會更少,導(dǎo)致大部分學(xué)生實踐操作技能不足,科研能力較弱,進入開放實驗室后,由于不規(guī)范操作,造成試劑、耗材的浪費和設(shè)備的損壞。以上問題讓開放實驗室在日常管理時浪費大量的人力、物力,難以做到有效管理,還可能導(dǎo)致實驗安全事故的發(fā)生。
食品專業(yè)實驗室的開放共享,不是一種放任自由的過程,而是在一套科學(xué)合理管理制度下的開放共享。分級管理、責(zé)任明確的管理體制是實驗室開放運行的基礎(chǔ),為了能夠給師生提供更便捷的科研環(huán)境,在借鑒其他高校的經(jīng)驗,結(jié)合本專業(yè)的學(xué)科特點和實驗室實際情況,經(jīng)過長期的探索和實踐,制定了一套相對完善的實驗室、儀器設(shè)備和貴重儀器的開放管理辦法。開放管理制度主要包括:預(yù)約制度、安全準入制度、獎懲制度,督查制度。對實驗室進行不定期的巡查,對嚴格按照共享管理制度,成果突出的教師和學(xué)生制定可行的獎勵措施,對于違反實驗室管理辦法的學(xué)生要認真學(xué)習(xí)實驗室管理辦法,考核合格后方可再次開展實驗,多次違反實驗室學(xué)生和指導(dǎo)教師將禁止使用實驗平臺。
通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)進行實驗室共享平臺管理,對實驗室進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型,可以提高實驗室共享信息的及時傳遞,方便師生獲取實驗信息,提升實驗室開放共享的運行效率。學(xué)院目前已經(jīng)初步建立了實驗室平臺管理系統(tǒng),目前學(xué)生可以通過學(xué)院官網(wǎng)的實驗平臺窗口和電子日歷進行實驗室和儀器查詢和預(yù)約,也可以根據(jù)實驗情況及時對預(yù)約信息進行變更,實驗室管理人員在后臺進行審批,即可開展實驗。將實驗室日常管理權(quán)限下放到專職管理人員,簡化審批流程,取消了無關(guān)緊要的審批簽字,提升了師生和實驗室管理人員的溝通效率,大幅度提高了開放效率。
圖1 食品分析共享實驗平臺
實行嚴格的實驗準入制度,建立門禁預(yù)約系統(tǒng),學(xué)生進入開放實驗室前需要安全培訓(xùn)、儀器設(shè)備和管理制度培訓(xùn),考核合格,簽署安全承諾書后方可進入實驗室。強化危險化學(xué)品和生化試劑的管理,對實驗廢棄物分類進行收集、存放,再由學(xué)校按照危廢處理辦法統(tǒng)一處理。根據(jù)實驗室的具體情況,制定實驗室應(yīng)急預(yù)案,定期組織師生進行消防應(yīng)急演練,讓學(xué)生熟悉實驗室環(huán)境、消防設(shè)備的使用操作和逃生通道。完善實驗室安全管理制度,做到制度上墻,張貼儀器設(shè)備操作規(guī)程。在精密儀器室安裝監(jiān)控設(shè)備,管理人員能夠在遠程進行實驗監(jiān)測和管理,保證學(xué)生自主實驗安全,避免事故的發(fā)生,確保儀器設(shè)備安全運行。
圖2 食品專業(yè)實驗室安全培訓(xùn)
實驗室專業(yè)技術(shù)人員是實驗室開放共享管理的主體,實驗室開放后管理人員的工作量會大幅度增加,目前很多高校專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量無法滿足實驗室開放共享的要求。根據(jù)各實驗室的運行和管理需求,合理安排專職管理人員。專業(yè)技術(shù)能力強和綜合素養(yǎng)較高的實驗教師團隊,才能保證實驗室的開放工作效率。為提高實驗室專業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)水平和管理能力,組織管理人員到其他高校交流學(xué)習(xí),定期參加儀器設(shè)備技術(shù)培訓(xùn),同時鼓勵實驗教師訪學(xué)進修,進一步充實實驗室的師資隊伍。為減輕管理人員的工作壓力,提升學(xué)生的實驗技能,可以選拔實驗技能強、富有責(zé)任心的高年級學(xué)生和研究生擔(dān)任實驗室助管,既可以彌補管理隊伍人員不足的難題,同時也可以讓學(xué)生得到鍛煉和提升。
建立學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、“互聯(lián)網(wǎng)+”和學(xué)科競賽的項目庫,將優(yōu)秀獲獎項目的實驗原理、過程設(shè)計和最終成果匯總為電子文檔,分享在學(xué)院的實驗平臺專欄部分,讓學(xué)生對實驗室有更好的了解。同時匯總學(xué)院教師的科研課題、研究方向以及與企業(yè)合作的項目,學(xué)生根據(jù)個人興趣選擇研究方向,激發(fā)學(xué)生的實驗熱情。將大型儀器原理、操作,普通儀器操作教程和基礎(chǔ)實驗操作要點制作成視頻或電子文檔,在學(xué)院實驗共享平臺,學(xué)生可以提前查詢了解平臺的相關(guān)信息。通過實驗室實訓(xùn)實踐平臺邀請企業(yè)專家,根據(jù)企業(yè)實際需求,開展院企合作項目,由專家和教師共同指導(dǎo)學(xué)生,既可以通過實踐平臺為企業(yè)解決部分技術(shù)難題,也能培訓(xùn)學(xué)生專業(yè)實踐能力,了解食品行業(yè)動態(tài)和發(fā)展前景,學(xué)生可以根據(jù)個人愛好和性格特點,更好的規(guī)范職業(yè)方向。
開放實驗室是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力的重要手段,可以激發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性,對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、團隊協(xié)作和解決實際工程問題能力具有重要作用。各大高校食品專業(yè)實驗室應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)有實驗室資源,建立信息化開放管理平臺,完善實驗平臺開放管理辦法,強化專業(yè)技術(shù)管理人員師資隊伍建設(shè),設(shè)立研究生助管崗位,提升實驗室開放和利用率,吸引更多學(xué)生進入實驗室,在指導(dǎo)教師的引領(lǐng)下了解食品行業(yè)研究動態(tài)、發(fā)展前景、最技術(shù)和工藝,為培養(yǎng)適合現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才提供支持和保障。