生態(tài)學(xué)實驗室資源的教學(xué)科研共享初探

張仁懿， 袁建立， 史小明

(蘭州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院/草地與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

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·儀器設(shè)備供應(yīng)與管理·

生態(tài)學(xué)實驗室資源的教學(xué)科研共享初探

張仁懿， 袁建立， 史小明

(蘭州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院/草地與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

教學(xué)實驗室和科研實驗室是當(dāng)前高校主要的兩類實驗室，其功能及服務(wù)對象相對獨立。然而在傳統(tǒng)的管理模式下，兩類實驗室的資源共享受到限制，設(shè)備資源的利用率及服務(wù)效益較差。利用生態(tài)學(xué)儀器設(shè)備季節(jié)性與便攜性的特點，在“基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)大實驗”的建設(shè)及教學(xué)過程中，對生態(tài)學(xué)實驗室資源的共享進(jìn)行了初步實踐，以期促進(jìn)生態(tài)學(xué)實驗室資源的教學(xué)科研共享。通過總結(jié)該實驗課程的教學(xué)經(jīng)驗及其他學(xué)者在設(shè)備資源共享上的經(jīng)驗，在學(xué)校構(gòu)建共享平臺的環(huán)境條件下，科研人員、管理人員以及實驗技術(shù)人員需要增強共享意識、相互協(xié)作，以充分提高實驗室資源的服務(wù)能力，為人才培養(yǎng)、科學(xué)研究服務(wù)。

生態(tài)學(xué)； 教學(xué)實驗室； 科研實驗室； 共享

0 引 言

高校通常分設(shè)科研實驗室和教學(xué)實驗室，兩類實驗室的功能和服務(wù)對象相對獨立。其中，科研實驗室主要承擔(dān)科研任務(wù)，進(jìn)行理論前沿的探索與技術(shù)研究的開發(fā)，同時完成研究生的培養(yǎng)工作；而教學(xué)實驗室主要承擔(dān)本科生的課程教學(xué)實驗任務(wù)，注重基礎(chǔ)理論的掌握及基本操作能力的加強，并為本科生畢業(yè)論文設(shè)計、科技創(chuàng)新活動等提供實驗場地[1]?？蒲袑嶒炇液徒虒W(xué)實驗室分設(shè)的模式，使儀器設(shè)備資源分散分布，功能的開發(fā)不充分，導(dǎo)致教學(xué)、科研資源的共享率和利用率普遍偏低[1-2]。因此，高校實驗室管理及技術(shù)人員正在積極探索科學(xué)的實驗室管理模式和運行機(jī)制，致力于教學(xué)-科研實驗室一體化平臺的建設(shè)，以期充分發(fā)揮實驗室及其設(shè)備的服務(wù)能力，提高兩類實驗室的資源共享率和利用率[2-4]。

蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)科是國家重點學(xué)科之一，建設(shè)目標(biāo)為培養(yǎng)具備生態(tài)學(xué)基本理論、基本知識和較強實驗技能，具有較好科研素質(zhì)和分析解決問題的能力，能在科研、高校、企事業(yè)單位和行政管理部門從事科研、教學(xué)和管理工作的專門人才[5-6]。然而，傳統(tǒng)教學(xué)、科研實驗室分設(shè)的模式，不能充分發(fā)揮已有儀器設(shè)備資源在人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會服務(wù)等方面的作用[2]?，F(xiàn)就實驗教學(xué)團(tuán)隊基于“基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)大實驗”等課程的教學(xué)經(jīng)驗，通過統(tǒng)籌科研實驗室和教學(xué)實驗室的關(guān)儀器設(shè)備資源的使用，對生態(tài)學(xué)儀器設(shè)備的科研教學(xué)共享模式進(jìn)行了初步探討。

1 傳統(tǒng)機(jī)制下科研教學(xué)儀器共享存在的問題

盡管許多高校在儀器設(shè)備共享管理方面做了大量工作，但由于管理體制和機(jī)制不完善，提出的很多措施得不到落實，儀器設(shè)備的使用效率及效益仍得不到有效提高[7]。綜合實驗教學(xué)及前人的研究經(jīng)驗，影響科研教學(xué)資源共享的因素主要有：

(1)共享意識不足，管理思維落后。受管理機(jī)制和傳統(tǒng)習(xí)慣的影響，國內(nèi)高校實驗室普遍存在小而全封閉管理的弊端。實驗室和儀器設(shè)備歸各個科研、教學(xué)單位所有，各實驗室封閉管理，只考慮本實驗室使用上的便利，致使設(shè)備或重復(fù)購置，或被束之高閣，缺乏開放共享機(jī)制，儀器設(shè)備在閑置時也不愿借給其它實驗室使用，無法有效使用和開放共享。

(2)儀器設(shè)備功能開發(fā)不完全。①各實驗室由于研究方向可能僅需儀器設(shè)備的某一項功能，對儀器設(shè)備功能的使用單一化，很多功能得不到有效的開發(fā)利用；②由于缺少高水平的技術(shù)人員，實驗人員不具備探索儀器設(shè)備相關(guān)功能的能力，儀器使用往往停留在驗收過程的演示培訓(xùn)水平。

(3)儀器運行維持費用缺乏。許多儀器運行成本較高，維修費用昂貴，后續(xù)運行和維護(hù)經(jīng)費的不足導(dǎo)致”買得起馬，買不起鞍”的現(xiàn)象[8]。在沒有后續(xù)經(jīng)費保障的情況下，隨機(jī)耗材用盡或出現(xiàn)故障后，干脆不修、不用，導(dǎo)致設(shè)備的閑置。

(4)實驗技術(shù)隊伍建設(shè)滯后。許多高校忽視培養(yǎng)相對穩(wěn)定的實驗技術(shù)隊伍，實驗技術(shù)人員素質(zhì)和水平不高，影響了儀器設(shè)備的管理、使用和開發(fā)。此外，由于對實驗管理及技術(shù)人員的考核制度不完善，缺乏與共享相適應(yīng)的評價、考核、激勵和懲罰機(jī)制，造成管理人員、科研人員、實驗技術(shù)人員對大型儀器設(shè)備的使用、開發(fā)和維護(hù)等工作缺乏積極性和主動性。

2 生態(tài)學(xué)儀器的特點

生態(tài)學(xué)儀器往往設(shè)計為適應(yīng)田間實驗、野外實驗的需要，與其他類型的科研教學(xué)儀器相比，其具有季節(jié)性與便攜性兩大特點。

2.1 季節(jié)性

生態(tài)學(xué)科研儀器由于往往受植物生長季的限制，儀器使用具有季節(jié)性，這一現(xiàn)象在高海拔、高緯度地區(qū)尤為顯著。實驗室的科研工作主要在高寒草甸地區(qū)完成(生長季6月至9月)，野外調(diào)查相關(guān)的儀器集中在生長高峰的7月至8月，此間儀器設(shè)備成為科研工作的瓶頸。在春季及秋冬季節(jié)，除了室內(nèi)的分析類儀器，生態(tài)科研儀器閑置率普遍較高。

與科研儀器的使用相反，由于假期的影響，實驗教學(xué)儀器在生長季往往利用率很低。實驗教學(xué)主要在實驗室、溫室以及校園內(nèi)等場所進(jìn)行，環(huán)境可控或較為溫和。此外生態(tài)學(xué)儀器設(shè)備主要在教學(xué)期間使用。每學(xué)期實驗課結(jié)課后，儀器設(shè)備就處于閑置狀態(tài)，因此教學(xué)設(shè)備每年的開機(jī)時數(shù)普遍偏低。設(shè)備長期閑置，則容易老化，影響實驗教學(xué)效果。此外，生態(tài)學(xué)教學(xué)儀器無論是種類還是數(shù)量，往往遠(yuǎn)低于科研儀器，無法滿足培養(yǎng)具備生態(tài)學(xué)基本理論、基本知識和較強實驗技能高水平人才的目標(biāo)需求。

綜上所述，實驗教學(xué)的生態(tài)學(xué)儀器的使用高峰與科研儀器互補，兩者間的有效共享能夠極大提高儀器的服務(wù)效益。

2.2 便攜性

為了滿足田間或野外科研實驗的需要，儀器生產(chǎn)商將多數(shù)生態(tài)科研儀器設(shè)計為易拆卸、可擴(kuò)展的類型，以方便科研人員在不同實驗樣地間快速移動設(shè)備，且能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下的運行要求。正是因為生態(tài)學(xué)儀器的便攜性，為科研教學(xué)的共享創(chuàng)造了有利的條件。例如，雖然生態(tài)學(xué)科研實驗室與教學(xué)實驗室位于不同校區(qū)，在“基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)大實驗”運行過程中，許多科研儀器仍能輕易地在校區(qū)間有效共享，解決了生態(tài)學(xué)教學(xué)實驗過程中缺乏相關(guān)儀器設(shè)備的問題。在儀器設(shè)備的安裝拆卸過程中，使學(xué)生對儀器工作原理深入地了解，鞏固了專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時，也鍛煉了學(xué)生的動手能力及對儀器功能的開發(fā)能力。

3 科研教學(xué)儀器設(shè)備資源共享平臺建設(shè)

為更好地推動儀器設(shè)備的共享，滿足高?？蒲小⒔逃l(fā)展的需要，本著“資源共享、提高利用、優(yōu)化配置、物盡其用、強化管理”的原則，針對當(dāng)前科研教學(xué)儀器設(shè)備共享存在的問題，結(jié)合生態(tài)學(xué)儀器設(shè)備的特點，各高校需統(tǒng)籌優(yōu)化生態(tài)學(xué)科研、教學(xué)實驗室的儀器設(shè)備資源，以實現(xiàn)儀器設(shè)備資源的優(yōu)化與整合[7]。

3.1 提高共享意識

高?？蒲袑嶒炇沂侨谌瞬排囵B(yǎng)、科學(xué)研究與社會服務(wù)于一體的平臺，擔(dān)負(fù)著高素質(zhì)人才培養(yǎng)的重任。實驗室開放與資源共享是提高實驗室教學(xué)科研水平的主要措施[9]。實驗室負(fù)責(zé)人及管理人員認(rèn)識到，實驗室的儀器設(shè)備是用來分析、檢測，為科研、教學(xué)服務(wù)，儀器設(shè)備的閑置則失去了其存在的價值，成為實驗室內(nèi)的擺設(shè)。事實上，相當(dāng)一部分儀器設(shè)備的報廢，并非因為運行的損耗或損壞，而是長期閑置使電子元件受潮或老化，通電瞬間導(dǎo)致關(guān)鍵部件的燒毀。更有甚者，儀器報廢是因為長期閑置導(dǎo)致的過時淘汰。多數(shù)生態(tài)學(xué)儀器生產(chǎn)時考慮了野外復(fù)雜的運行條件，比其它類型儀器更為結(jié)實耐用，更應(yīng)充分發(fā)揮其作用，體現(xiàn)其價值，避免閑置浪費。

參與教學(xué)的科研人員更應(yīng)充分利用生態(tài)學(xué)儀器的季節(jié)性和便攜性兩大特點，將科研項目及教學(xué)任務(wù)有機(jī)結(jié)合，既能鞏固本科生對基礎(chǔ)知識的理解，提高本科生進(jìn)行科研的能力，又能解決當(dāng)前許多科研人員面臨研究生少、缺少勞動力的困境，以低成本完成科研項目相關(guān)的工作，達(dá)到雙贏的目的。科研實驗室的設(shè)備資源向教學(xué)開放，是科研教學(xué)有機(jī)結(jié)合的基礎(chǔ)，在此過程中科研儀器能夠得到較高的利用率。

3.2 優(yōu)化管理，發(fā)揮儀器性能

儀器設(shè)備管理是一個系統(tǒng)的工作，計劃評估、采購、管理、使用、維修以及報廢處理各環(huán)節(jié)都是密切聯(lián)系的，需要建立一個完善的設(shè)備管理制度，促進(jìn)儀器設(shè)備的規(guī)范使用，提高生態(tài)學(xué)儀器設(shè)備的利用率[3, 10]。

(1) 重視儀器設(shè)備購置的可行性論證。設(shè)備購置需從實驗室建設(shè)的實際出發(fā)，注重實用性和先進(jìn)性相結(jié)合，分析實驗設(shè)備的利用率和使用效益，性價比和投資效益，設(shè)備的人員管理和技術(shù)力量，配套設(shè)施和日常維護(hù)經(jīng)費落實情況，設(shè)備共享以及應(yīng)用前景等因素。

(2) 加強教學(xué)科研實驗設(shè)備的使用、借調(diào)管理。加強儀器設(shè)備中期管理工作是提高儀器設(shè)備利用效率的關(guān)鍵所在。管理人員兼管科研、教學(xué)實驗室或提高對兩類實驗室的儀器調(diào)配權(quán)限，以合理統(tǒng)籌儀器設(shè)備的使用，提高利用率。

(3) 做儀器設(shè)備的后期管理。包括儀器維修、技術(shù)改造以及報廢管理。實驗技術(shù)及管理人員應(yīng)在長期管理及實踐中積累經(jīng)驗，應(yīng)用新的技術(shù)對過期、待報廢設(shè)備進(jìn)行改裝，以開發(fā)或改善原有設(shè)備的性能，達(dá)到設(shè)備資源的二次利用，提高其利用率。生態(tài)學(xué)儀器普遍具有良好的擴(kuò)展能力，二次開發(fā)的可行性高，通過對儀器設(shè)備的功能開發(fā)，能夠在鞏固專業(yè)知識的同時，提高學(xué)生對儀器設(shè)備的故障處理能力及應(yīng)用能力。而無法再次開發(fā)的設(shè)備需經(jīng)過嚴(yán)格審核后才可以進(jìn)行報廢，避免設(shè)備資源的浪費。

3.3 建設(shè)平臺，保障持續(xù)共享

教學(xué)科研實驗室共享平臺的建設(shè)，能為兩類實驗室儀器設(shè)備合理、長期的共享提供保障。其中，教學(xué)實驗室主要由學(xué)校建設(shè)，其資源對科研實行共享也比較容易執(zhí)行。而科研實驗室的設(shè)備一般由科研團(tuán)隊的課題經(jīng)費購置，因此科研實驗室的儀器設(shè)備資源面向教學(xué)共享難度大。為了調(diào)動科研實驗室參與儀器共享平臺的積極性，教學(xué)科研共享平臺的建設(shè)應(yīng)具備合理的共享機(jī)制及運行模式[11-12]。結(jié)合生態(tài)學(xué)儀器的特征及國內(nèi)高校儀器共享的實踐經(jīng)驗[2]，教學(xué)科研共享平臺應(yīng)考慮以下方面：

(1) 共享平臺良性運轉(zhuǎn)的保證。充足的維護(hù)經(jīng)費是實現(xiàn)兩類實驗室儀器長期共享的保證，也是儀器設(shè)備持續(xù)運行、提高其利用率的前提。由于操作不當(dāng)或正常損耗，生態(tài)學(xué)儀器設(shè)備共享使用過程中不可避免地出現(xiàn)損壞、耗材用盡等情況，當(dāng)使用對象為人數(shù)較多、操作能力較差的本科學(xué)生時尤為如此。因此，對于共享使用的儀器設(shè)備，應(yīng)有區(qū)分地對不同使用對象制定合理的收費制度。例如，對于科研設(shè)備，提供共享設(shè)備的科研人員及其課題組優(yōu)先免費使用儀器，而對教學(xué)實驗收取合理費用，從教學(xué)經(jīng)費撥付[2]；反之，教學(xué)設(shè)備對科研的共享收取費用，由科研人員的項目中撥付。收取費用可用于儀器維修、耗材補充、管理費、勞務(wù)費以及儀器功能開發(fā)等支出。

(2) 兩類實驗室雙向開放的運行模式。為了促進(jìn)科研實驗室及教學(xué)實驗室的資源共享，提高生態(tài)學(xué)儀器設(shè)備的利用率，兩類實驗室的雙向開放是關(guān)鍵；而雙向開放的合理運行模式，能夠促進(jìn)教學(xué)和科研的有機(jī)結(jié)合，在培養(yǎng)生態(tài)學(xué)人才的過程中完成科研工作，同時極大提高學(xué)生進(jìn)行科研研究、解決實際問題的能力。兩類實驗室的開放方式主要包括以下幾方面[2]：①實驗課開放。包括實驗課教學(xué)以及補做、重做實驗；②周末開放。學(xué)生自主選擇的實驗項目，可通過申請，利用周末時間在實驗室獨立完成；③假期開放。學(xué)生可申請利用寒暑假進(jìn)入實驗室完成創(chuàng)新實驗項目，也可利用假期在實驗室參與教師的科研課題研究；④畢業(yè)論文實驗開放。學(xué)生在教師指導(dǎo)下，通過選題、開題、修改實驗方案等程序后，可申請進(jìn)入實驗室完成畢業(yè)論文的實驗；⑤測試分析開放。利用共享實驗室的資源，學(xué)生參與對外樣品分析測試任務(wù)，并完成撰寫分析測試報告，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力；⑥預(yù)約開放。經(jīng)培訓(xùn)，本科生、研究生和教師均可通過預(yù)約方式確定實驗室的使用時間，在預(yù)約時間內(nèi)獨立使用實驗室和相關(guān)儀器設(shè)備。

(3) 創(chuàng)造科研教學(xué)儀器共享的良好環(huán)境和條件。實現(xiàn)科研教學(xué)設(shè)備的高效共享，需要整合多方資源，夯實多方基礎(chǔ)，健全完善制度保障、人才保障、資金保障以及信息保障等，從而為科研儀器設(shè)備高水平、多方位的共享發(fā)展創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境和條件。在平臺提供的共享模式下，通過科研和教學(xué)項目的帶動、導(dǎo)師的引領(lǐng)以及實驗技術(shù)人員的帶動，促成科研、教學(xué)及應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，激發(fā)學(xué)生參與實驗的興趣和積極性，鍛煉學(xué)生的實驗動手能力、創(chuàng)新設(shè)計能力、管理能力以及綜合素質(zhì)。

3.4 完善實驗技術(shù)隊伍建設(shè)

實現(xiàn)教學(xué)科研儀器的有效共享，高水平的實驗技術(shù)人才是關(guān)鍵。然而，由于歷史及體制的原因，高校實驗室一直被定位為教輔單位，使得高校實驗人員處于一個不被重視的地位，在薪酬待遇、職稱晉升、學(xué)位進(jìn)修等方面的要求得不到滿足，導(dǎo)致缺乏工作熱情，影響工作積極性[4]。①實驗室人員應(yīng)該努力增強自身修養(yǎng)，提高專業(yè)技術(shù)水平，更好地為科研實驗及教學(xué)實驗服務(wù)；②實驗技術(shù)隊伍建設(shè)過程中，還需制定合理的考核及激勵機(jī)制，避免出現(xiàn)“干多干少一個樣”，導(dǎo)致實驗室人員對儀器設(shè)備管理、維護(hù)及功能開發(fā)的積極性降低。隨著生態(tài)學(xué)相關(guān)精密儀器數(shù)量和種類的增多，建議相應(yīng)增加立項機(jī)會(如西北農(nóng)林科技大學(xué)的“大型儀器設(shè)備新功能開發(fā)項目”)，以充分調(diào)動實驗人員開發(fā)設(shè)備新功能的積極性。

4 結(jié) 語

生態(tài)學(xué)儀器具有季節(jié)性與便攜性的特點，為教學(xué)科研的共享奠定了良好的基礎(chǔ)，對提高儀器利用率及運行效益具有重要意義。良好的共享模式除了儀器設(shè)備的共享，還應(yīng)包括兩類實驗室的雙向開放，將科研與教學(xué)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到雙贏的目的。在學(xué)校構(gòu)建有利平臺的環(huán)境條件下，科研人員、管理人員以及實驗技術(shù)人員需要增強共享意識、相互協(xié)作，共同為人才培養(yǎng)、科學(xué)研究服務(wù)。

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Resource Sharing of the Ecology Laboratory for Teaching and Research

ZHANGRen-yi,YUANJian-li,SHIXiao-ming

(State Key Laboratory of Grassland and Agro-Ecosystems, School of Life Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)

Laboratories in the university mainly include experimental teaching laboratory and research laboratory. The traditional management mode has limited the sharing of resources for the two labs as their functions and service objects were different, thus the resource utilization and service efficiency was suppressed. In order to promote the sharing of research ecology laboratory resource, we took full advantage of their seasonality and portability to explore the proper sharing mode. According to the sharing experience of us as well as other scholars, we proposed that researchers, managers and technicians in the labs need to enhance the shared sense of mutual cooperation, and strive to improve service capacity of laboratory resources for personnel training, scientific research under the platform constructed by the university.

ecology; teaching laboratories; research laboratories; sharing

2015-11-28

國家基礎(chǔ)學(xué)科人才培養(yǎng)基金(J1103502，J1210033，J1210077)；教育部“質(zhì)量工程”項目(222-860617)；蘭州大學(xué)教學(xué)研究項目(201412)

張仁懿(1983-)，男，福建寧化人，博士，實驗師，主要研究方向為生態(tài)學(xué)。Tel.:13659438612;E-mail：zrenyi@lzu.edu.cn

G 420

A

1006-7167(2016)08-0285-04