基于大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)管理探索 *

王 英 李珍一 趙秋宇

（遼寧中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)臟象理論及應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽 110847）

新形勢下，國家大力推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)戰(zhàn)略，社會(huì)、企業(yè)對(duì)創(chuàng)新人才的要求不斷提高，一系列鼓勵(lì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的舉措隨之陸續(xù)出臺(tái)。對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)也日益受到高校的重視，并從教學(xué)內(nèi)容和方法、人才培養(yǎng)模式以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面，圍繞創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)進(jìn)行了大量的改革［1-3］。細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)以及細(xì)胞相關(guān)研究工作的重要場所，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐人才培養(yǎng)的重要基地。遼寧中醫(yī)藥大學(xué)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)隸屬于中醫(yī)臟象理論及應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力訓(xùn)練中心的重要組成部分，在提升大學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)素養(yǎng)和科研創(chuàng)新能力方面，發(fā)揮著積極而又重要的作用。

遼寧中醫(yī)藥大學(xué)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是以三個(gè)萬級(jí)凈化級(jí)細(xì)胞培養(yǎng)室為中心，整合流式細(xì)胞儀、生物能量分析儀、長時(shí)間動(dòng)態(tài)細(xì)胞成像及分析系統(tǒng)、數(shù)控剪切流活細(xì)胞自動(dòng)分析系統(tǒng)、低氧工作站、高內(nèi)涵活細(xì)胞分析系統(tǒng)、光譜型激光掃描共聚焦顯微鏡系統(tǒng)、活細(xì)胞超高分辨顯微成像系統(tǒng)等細(xì)胞成像與功能分析相關(guān)的高端設(shè)備搭建，總值達(dá)千萬元。作為遼寧中醫(yī)藥大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新教育以及高水平科學(xué)研究基地，細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在不斷發(fā)展完善的過程中，應(yīng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理使其在大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中發(fā)揮出更大的作用。作為細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的管理者，作者結(jié)合遼寧中醫(yī)藥大學(xué)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)目前存在的問題以及一些具體做法，進(jìn)行了總結(jié)和探討。

1 細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的問題

1.1 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室缺乏主人翁的責(zé)任感目前，實(shí)驗(yàn)室的管理模式多數(shù)是實(shí)驗(yàn)室管理教師通過單向的工作手段，讓學(xué)生被動(dòng)地接受并執(zhí)行，而極少關(guān)注和調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。這種單向管理不利于引導(dǎo)學(xué)生以主人翁的責(zé)任感，積極、主動(dòng)地參與實(shí)際管理工作。學(xué)生一般比較約束，師生互動(dòng)不足，很大程度上限制了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。雖然進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室都需經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核，但在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生也會(huì)出于各種原因有不按規(guī)范操作的時(shí)候。而且在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)室管理教師不可能一直在現(xiàn)場監(jiān)督。加之由于細(xì)胞室的特殊性，每次申請(qǐng)使用的學(xué)生數(shù)量有限且做完實(shí)驗(yàn)即離開實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生往往只顧完成自己的實(shí)驗(yàn)，而對(duì)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的情況并不關(guān)注。細(xì)胞污染、儀器操作不熟練、遇到突發(fā)事件的緊急處理方法不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，也嚴(yán)重挫敗了學(xué)生對(duì)科研的熱情和積極性。因此，需要學(xué)生有主人翁的責(zé)任感，互相監(jiān)督、互相幫助，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和反饋實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行中的問題。

1.2 細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)管理工作繁重細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)管理工作十分繁重，不僅涵蓋場所場地、儀器設(shè)備的管理，還包括各種培訓(xùn)和指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)室管理教師一邊要承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行維護(hù)的責(zé)任，包括定期消毒、儀器設(shè)備維護(hù)以及CO2氣瓶的更換和液氮的補(bǔ)給等工作；一邊還要對(duì)新入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生進(jìn)行基本的培訓(xùn)，和根據(jù)實(shí)際情況對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的問題給予指導(dǎo)性意見。在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”背景下，大學(xué)生參與創(chuàng)新項(xiàng)目的積極性較高，因此申請(qǐng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生數(shù)逐年增多，而申請(qǐng)使用細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的學(xué)生大多在細(xì)胞培養(yǎng)及相關(guān)檢測技術(shù)上基礎(chǔ)為零。因此，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前都要進(jìn)行細(xì)胞室使用規(guī)范以及實(shí)驗(yàn)室安全教育等相關(guān)培訓(xùn)，考核合格后方可使用實(shí)驗(yàn)室。細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)每學(xué)期一般集中開展1～2次培訓(xùn)及考核。但是，并不是所有課題組都在同一時(shí)間段申請(qǐng)使用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，定期培訓(xùn)結(jié)束后仍有課題組陸續(xù)申請(qǐng)使用，因此小規(guī)模的培訓(xùn)也從未間斷，這就大大增加了實(shí)驗(yàn)室管理教師的工作量。隨著參與學(xué)生數(shù)量的增多、實(shí)驗(yàn)室開放力度的加大，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的教師數(shù)量已經(jīng)不能滿足日益增加的學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，這勢必會(huì)影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)室的使用及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，在有限的人力資源條件下，在既保證實(shí)驗(yàn)室安全，又不影響學(xué)生的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，必須創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理模式。

1.3 高端大型儀器設(shè)備在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中未能發(fā)揮最大作用遼寧中醫(yī)藥大學(xué)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置分選流式細(xì)胞儀、活細(xì)胞超高分辨顯微成像系統(tǒng)等價(jià)值達(dá)千萬元的高端設(shè)備，為細(xì)胞相關(guān)實(shí)驗(yàn)提供了高端的設(shè)備和技術(shù)保障。但是我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)平臺(tái)缺乏整體的了解，往往只關(guān)注實(shí)驗(yàn)需要的儀器，對(duì)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的檢測方法往往都采用經(jīng)典的MTT 法、免疫印跡法、實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）法等。那么如何利用這些高端的大型儀器設(shè)備提高大學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，也是目前迫切需要解決的問題。

2 大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)管理策略

2.1 鼓勵(lì)學(xué)生參與平臺(tái)管理 增強(qiáng)學(xué)生主人翁意識(shí)中山大學(xué)的杜愛雪等［4］根據(jù)部門的實(shí)際情況，從提高學(xué)生的自主性和歸屬感入手，鼓勵(lì)和支持學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的管理。成都中醫(yī)藥大學(xué)羅莎杰等［5］談到學(xué)校、學(xué)生和教師，認(rèn)為學(xué)生協(xié)助實(shí)驗(yàn)室管理是一件互利互贏的好事。大學(xué)生，尤其是研究生，每天在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間較長，相對(duì)于教師更容易發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室存在的一些問題。而且在共同學(xué)習(xí)和科研等過程中，學(xué)生之間相互交流的問題較多，更容易提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室的管理，從學(xué)生反饋的信息中更容易捕捉到敏感性信息，這對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理教師及時(shí)、有效地掌握實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)、預(yù)防管理事故、分析管理現(xiàn)狀以及對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中出現(xiàn)的問題做出及時(shí)的響應(yīng)極其重要。

細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的管理不是一個(gè)單向的過程，而是實(shí)驗(yàn)室管理教師和學(xué)生通過相互協(xié)作、有效溝通來共同實(shí)現(xiàn)的。學(xué)生既是實(shí)驗(yàn)室的使用者，也應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室的兼職管理者。關(guān)注和調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生以主人翁的責(zé)任感，積極、主動(dòng)地參與實(shí)際管理工作，才能實(shí)現(xiàn)師生共贏。因此，可以在申請(qǐng)使用培訓(xùn)中強(qiáng)調(diào)細(xì)胞室安全、儀器設(shè)備正確使用以及污染預(yù)防對(duì)實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的重要性，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生、儀器的運(yùn)行情況以及正規(guī)的培養(yǎng)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的重要性，以及不正規(guī)的操作對(duì)他人實(shí)驗(yàn)的影響。再根據(jù)不同的課題組或研究方向?qū)W(xué)生進(jìn)行分組，并給每個(gè)小組安排相應(yīng)的責(zé)任區(qū)域，小組長負(fù)責(zé)監(jiān)督該區(qū)域內(nèi)的安全及衛(wèi)生情況，如有問題可及時(shí)向?qū)嶒?yàn)室管理教師反饋。此外，還可以通過學(xué)生自薦和教師推薦的方法，聘請(qǐng)科研能力較強(qiáng)、對(duì)實(shí)驗(yàn)工作感興趣且有較強(qiáng)工作責(zé)任心的學(xué)生來協(xié)助管理實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室管理教師需要給參與實(shí)驗(yàn)管理的學(xué)生做更詳細(xì)的培訓(xùn)，使學(xué)生熟練掌握責(zé)任區(qū)內(nèi)儀器的使用方法以及對(duì)突發(fā)事件的緊急處理方法等。建立學(xué)生值日制度，安排不同學(xué)生負(fù)責(zé)每日的衛(wèi)生及實(shí)驗(yàn)室的安全檢查工作。實(shí)驗(yàn)室管理教師也需要每日進(jìn)行安全自查，對(duì)學(xué)生任務(wù)完成情況進(jìn)行監(jiān)督。學(xué)生參與細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的管理，不僅增加了學(xué)生與管理教師之間的溝通交流，而且增加了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室的歸屬感；既可以保證實(shí)驗(yàn)室的順利運(yùn)行，又可以激發(fā)學(xué)生對(duì)科研實(shí)驗(yàn)的興趣，并在對(duì)專業(yè)知識(shí)不斷理解和探究的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。同時(shí)，學(xué)生參與細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的管理，也減輕了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)管理教師的工作量，使其可以將更多的精力投入到科研等工作中來。

2.2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)及準(zhǔn)入流程 讓實(shí)驗(yàn)室開放更便捷細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由于其特殊性，具有嚴(yán)格的培訓(xùn)流程和準(zhǔn)入制度。每學(xué)期需定期開展細(xì)胞培養(yǎng)室使用相關(guān)培訓(xùn)與考核，確定準(zhǔn)入人數(shù)。對(duì)于定期培訓(xùn)期外陸續(xù)申請(qǐng)使用細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的學(xué)生，可以采用創(chuàng)新、靈活的培訓(xùn)考核準(zhǔn)入模式。（1）借助微課完成培訓(xùn)：微課是主要圍繞小知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)展開的教學(xué)模式，具有時(shí)間短、內(nèi)容精煉、目標(biāo)明確等特點(diǎn)，這種趣味性的、多元化的、新潮的教學(xué)方式更能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，已成為高校教師的新型教學(xué)方式［6，7］。實(shí)驗(yàn)室的各種管理制度、安全培訓(xùn)、技術(shù)培訓(xùn)和儀器操作流程，條目多、內(nèi)容多且枯燥，學(xué)生自學(xué)效果并不理想，短時(shí)間的培訓(xùn)很難使學(xué)生完全掌握。根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自身的特點(diǎn)，可以按管理制度，安全培訓(xùn)、技術(shù)培訓(xùn)以及儀器操作流程等類別，制作不同主題的微課，發(fā)放給申請(qǐng)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用的學(xué)生，讓其自學(xué)完成培訓(xùn)；待自學(xué)完成，可向?qū)嶒?yàn)室管理教師提出考核申請(qǐng)，考核通過即獲得準(zhǔn)入資格。（2）觀摩學(xué)習(xí)：在學(xué)生自學(xué)微課培訓(xùn)的同時(shí)，采用老帶新的形式，安排學(xué)生到實(shí)驗(yàn)技術(shù)較好的項(xiàng)目小組觀摩學(xué)習(xí)。這種理論結(jié)合實(shí)踐的方式，不僅對(duì)學(xué)生完成自學(xué)培訓(xùn)起到事半功倍的效果，而且大大減少了實(shí)驗(yàn)室管理教師的工作量。（3）建立細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)預(yù)約使用微信群：學(xué)生可以在微信群中預(yù)約申請(qǐng)使用的時(shí)間段，這樣不僅可以避免在使用時(shí)間上發(fā)生沖突，實(shí)驗(yàn)室管理教師也可以實(shí)時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約使用情況。教師每月在微信群中發(fā)放培訓(xùn)課件，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、不斷鞏固和強(qiáng)化其相關(guān)知識(shí)，而且學(xué)生在遇到不懂的問題時(shí)也可以隨時(shí)查閱。這樣學(xué)生在實(shí)際操作中就可以得心應(yīng)手，避免操作不當(dāng)造成的污染、儀器損壞等影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的事件發(fā)生。創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)及準(zhǔn)入流程，不僅減輕了實(shí)驗(yàn)室管理教師的工作量，讓實(shí)驗(yàn)室的開放更便捷，而且可以使學(xué)生對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容和基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)掌握更扎實(shí)，為大學(xué)生創(chuàng)新能力提升奠定了基礎(chǔ)。

2.3 充分發(fā)揮高端大型儀器設(shè)備培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力作用《國務(wù)院關(guān)于國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器向社會(huì)開放的意見》［8］指出：“國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器是用于探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實(shí)現(xiàn)技術(shù)變革的復(fù)雜科學(xué)研究系統(tǒng)，是突破科學(xué)前沿、解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國家安全重大科技問題的技術(shù)基礎(chǔ)和重要手段”。

2018 年，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)整體改造、整合資源，搭建了集細(xì)胞成像與功能分析于一體的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。為了充分發(fā)揮高端大型儀器設(shè)備在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用，實(shí)驗(yàn)室管理人員也做了探索及分享：（1）將細(xì)胞成像與功能分析相關(guān)大型儀器設(shè)備的原理以及應(yīng)用案例分享等內(nèi)容，融入科研儀器在中醫(yī)藥研究中的應(yīng)用課程建設(shè)中，在碩士和博士研究生中進(jìn)行宣傳。通過中醫(yī)藥創(chuàng)新工程技術(shù)中心舉辦的“大型儀器設(shè)備應(yīng)用論壇沙龍”活動(dòng)以及建立的公眾號(hào)，分享細(xì)胞成像與功能分析相關(guān)大型儀器設(shè)備應(yīng)用的經(jīng)典案例。（2）通過參與中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)全國聯(lián)動(dòng)“實(shí)驗(yàn)室開放日”活動(dòng)，讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室；通過儀器負(fù)責(zé)老師的講解和實(shí)際操作演示，使學(xué)生對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的大型儀器設(shè)備有初步的了解，激發(fā)學(xué)生的興趣。（3）將大型儀器設(shè)備的應(yīng)用與上機(jī)前樣本的制備等內(nèi)容錄制成視頻，制成微課，通過微課課程介紹科研儀器的應(yīng)用領(lǐng)域，這樣不僅激發(fā)了學(xué)生對(duì)于科研實(shí)驗(yàn)的熱情，而且開闊了學(xué)生的眼界。（4）建立細(xì)胞成像與功能分析大型儀器技術(shù)交流群，群內(nèi)有集細(xì)胞成像與功能分析于一體的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的所有教師，能參與解決學(xué)生提出的問題。在技術(shù)交流群中發(fā)放微課，這樣可以不占用學(xué)生的科研時(shí)間，讓學(xué)生在閑暇時(shí)間即可完成對(duì)儀器應(yīng)用領(lǐng)域的了解。微信群的建立也增加了學(xué)生與教師之間的互動(dòng)，教師可以鼓勵(lì)和幫助學(xué)生使用大型儀器設(shè)備，更好地解決在科研探索道路上遇到的難題，促進(jìn)了大學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

3 結(jié)語

近年來，隨著細(xì)胞和分子生物學(xué)研究的不斷深入，細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在大學(xué)生科研創(chuàng)新能力提升方面發(fā)揮著日益重要的作用。目前，細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)和管理還存在一定的問題，需要不斷改進(jìn)。通過鼓勵(lì)學(xué)生參與細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的管理，增強(qiáng)學(xué)生的主人翁意識(shí)；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)及準(zhǔn)入流程，便捷實(shí)驗(yàn)室的開放使用；充分發(fā)揮高端大型儀器設(shè)備在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用，開拓學(xué)生的視野等措施，為大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供支持與保障。