主任感言:
化學與生物學的交叉融合,推動了生命學科和化學學科的發展,也形成了重要的新興交叉學科—化學生物學,引領著分子以上層次的化學革命。
湖北大學化學與生物學工程技術實驗教學中心,順應學科的高速發展態勢,打破傳統化學與生物學實驗學科專業口徑單一的瓶頸,結合兩個學科的特色,將科研成果引入本科實驗教學,以科研促進本科實驗教學改革,不斷更新實驗教學內容。中心圍繞國家級實驗教學示范中心建設目標及本地區和學校發展要求,深化與推進教學體系、教學內容、教學方法、教學隊伍和運行管理等方面的改革和建設規劃,激發了學生的學習熱情,培養了學生的創新意識,拓展了學生的科研思維,提高了學生的創新能力。所有這些,令人欣慰。
實現“實驗教學、科學研究、社會經濟”的良性互動,構建跨學科、跨專業、一體化的綜合實驗教學體系,任重道遠。作為中心主任,我深感責任重大,我將為之不懈努力。
2013年歲末,教育部又批準了120個實驗教學中心為國家級實驗教學示范中心,湖北大學化學與生物學工程技術實驗教學中心榜上有名。作為湖北大學首個國家級實驗教學示范中心,化學與生物學工程技術實驗教學中心是如何誕生的,它具有怎樣的特點?
楊艷燕:關于中心的發展可以追溯到20世紀90年代。為發揮學?;瘜W與生物學科的傳統優勢,依托學校較強的教學科研整體實力,1996年學校申報并經教育部批準啟動了“化學生物學理科基地人才培養改革試點”,湖北大學也因此成為國內最早開展化學與生物學復合型人才培養的高校之一。
2000年,學?;瘜W學科根據所獲省級教學成果獎“三層次、三段式實驗教學體系的建立”的教學改革內容,對實驗教學體系進行了全面調整,在優化重組的基礎上,成立了化學實驗教學中心。2001年,學校生命科學學院以承擔教育部21世紀高等理工科教育教學改革項目為契機,成立了生物學實驗教學中心。
2003年,學?;瘜W生物學理科基地班通過教育部組織的專家驗收,評估結果為優秀?;瘜W生物學國家理科基地的建設,為學?;瘜W學科與生物學科的合作共贏奠定了基礎,促進了兩院教學與科研工作的協同發展,特別是促進了兩院實驗教學的共同發展,進一步提高了兩院的教學質量,并為學校申報獲批國家級化學與生物學工程技術實驗教學中心奠定了基礎。
2005年,學?;瘜W和生物學實驗教學中心分別被湖北省教育廳批準為省級實驗教學示范中心。根據教育部《關于進一步開展“十二五”高等學校實驗教學示范中心建設工作的通知》等文件精神,學校決定整合示范中心優勢資源,優化創新人才成長環境,提高資源共享利用效率,支撐拔尖創新人才和交叉學科人才培養,以化學生物實驗大樓為基地,組建申報國家級化學與生物學工程技術實驗教學示范中心。
湖北大學化學與生物學工程技術實驗教學中心,利用符合現代學生認知規律的實踐教學方法,建立了科學的管理模式和有效的開放運行機制。依托國家理科基地試點班、國家特色專業建設點、湖北省人才培養模式改革試驗班、省級品牌專業、省級化學及生物學實驗教學中心、戰略新興產業計劃的綜合創新人才培養機制,中心整合與優化了相關專業實踐教學優質資源,構建了多層次遞進式的本科實驗教學模式,并打造了一支可持續發展的優秀教學團隊。
教師是學校教育教學等工作中最寶貴的資源,也是需要花費大量時間和精力重點經營的力量。我們了解到,貴中心教師隊伍結構合理且經驗豐富,是一個充滿朝氣并具有發展潛力的實驗教學團隊,中心在加強師資隊伍建設方面采取了哪些措施?
楊艷燕:鍛造充滿朝氣并具有發展潛力的實驗教學團隊,是搞好實驗室建設的重要環節。在實驗教學隊伍建設方面,我們確立了師資隊伍建設總目標,努力建設一個熱愛本科教學、改革意識強、結構合理、教學質量高的專業核心課程優秀實驗教學團隊。與此同時,我們就加強實驗室教師隊伍建設采取了多項措施。
圍繞專業核心實驗課程群,我們以教學名師、優秀教師為帶頭人,開展實驗教學改革研究,使實驗教學理念和方法緊跟國際國內最新發展前沿,整體提升了實驗教學團隊的教學科研水平,實現了實驗教學的可持續發展。
改革教師培養和使用機制,我們建立了中青年教師“雙向”培訓機制。為了加強與企業的合作共贏,我們與相關企業共建了“雙師型”教學團隊,從而進一步優化了實驗教學的師資結構。
為激勵教師積極投入實踐教學,鼓勵教師從事實驗課程改革,學校還推出了一系列獎勵措施,包括獎勵實驗教學優秀成果與論文,對參加相關競賽獲獎學生的指導教師進行獎勵,支持實驗教師與技術人員參加各種培訓及學術交流活動等。
重視實驗教學和實驗技術團隊建設。中心通過組織教師到國內外院校參觀考察與在職培養相結合的方式,建設了一支熱愛本科教學、改革意識強、結構合理、教學質量高的優秀實驗教學隊伍,青年教師的學歷水平100%達到了博士水平。
近年來,中心教師發表教學研究論文68篇,出版教材22部;指導本科生畢業論文獲省級優秀學士論文獎63項;承擔科研項目326項,總經費3 569萬元;發表SCI索引科研論文315篇;獲授權國家發明專利24項,獲科研成果12項,獲省級及以上科研獎8項。
儀器設備是開展實驗教學的重要基礎性設施。湖北大學化學與生物學工程技術實驗教學中心的設備配備情況如何?請您從現有設備中選擇幾件有代表性的設備,介紹一下其在教學、科研、服務社會等方面的功用。
楊艷燕:學校大力支持實驗教學中心建設,不斷改善實驗教學中心環境與教學條件,更新實驗儀器設備,引入先進的現代化學、生物學實驗技術,使學生在學習掌握基本實驗技術的基礎上,充分認識了解和掌握先進的實驗技術、實驗設備和實驗手段,開拓了創新思維,提高了創新能力與實踐技能。
目前,化學與生物學工程技術實驗教學中心共有教學儀器設備2 076臺,價值約2.7億元。其中,基礎實驗室儀器設備1 794臺,價值9 200余萬元;公共實驗室儀器設備282臺,價值約1.8億元;單價在10萬元以上的設備有22臺,價值1 449萬元。
中心儀器設備的更新率在29%,平均利用率為98%。遵循符合人才培養需要、系統性強、性價比高、避免重復配置、提高使用效率的原則,我們在儀器設備配置方面努力使有限的資金發揮更大的效益。
例如在顯微觀察室配置的倒置熒光相差顯微鏡(帶CCD)Nikon ECLIPSE Ti-s145000,主要應用于基礎技能訓練四大模塊化的生命體模塊實驗,在培養學生顯微實驗技能方面發揮了很大作用。
在儀器分析實驗室配置的電化學分析儀和液相色譜儀Dionex sottron GMBH,可應用于基礎技能訓練四大模塊化的有機與生化模塊實驗,主要培養學生在有機合成與化學、生化分析方面的技能,也可應用于學生的專業訓練集約化和創新實驗中,著重培養學生對基本實驗技術的綜合運用能力。
在生物工程綜合實驗室配置的發酵罐GUJS-50AUTOBIO2000、高速離心噴霧干燥機LPG-5,可用于學生的集約化專業訓練。在完成基礎技能階段訓練之后,學生可依據學習興趣選擇分流專業。該設備可為學生提供一個或多個專業訓練平臺,進行相關專業的技能訓練。其中,專業應用性實驗模塊的內容,會著重體現出基本實驗技術的綜合運用。
最近幾年,高校實驗室安全問題時有顯現,受到社會各界的廣泛關注。湖北大學化學與生物學工程技術實驗教學中心設備很多、實驗藥品種類復雜,中心是如何加強管理保證師生實驗安全的?
楊艷燕:我中心的教學工作覆蓋學?;瘜W、生物、環境科學、材料科學及體育等文科、理科、工科共24個專業。每年,中心要為6 000余名本科生提供實驗教學服務,為其他高校培訓實驗教師100余人,為高新技術企業培訓技術人員500多人,接納中學生實驗技能培訓800余人。中心高度重視學生實驗安全工作,制定了一系列關于實驗藥品管理和實驗室安全的規章制度,并開展安全教育,確保學生在中心學習期間的人身安全與設備安全。
我們制訂并嚴格執行《實驗室安全管理制度》及應急預案。當學生進入中心學習時,首先由實驗室專職工作人員對其進行安全教育,指導教師在實驗過程中嚴格要求學生執行安全操作規程。中心與各實驗室簽訂了安全責任狀,并實行領導不定期巡查制度,督查安全隱患,從而既保證了學生實驗安全,也提高了設備的完好率和利用率。
例如:中心實驗的第一堂課,是安全、環保和實驗習慣教育課。課程旨在教育學生節約資源、保護環境、掌握安全知識、養成良好的實驗習慣。中心按照《湖北大學安全保衛工作條例》《危險物品安全管理制度》《安全衛生制度》《實驗室防火制度》等規章制度,對有毒有害實驗物品實行專人管理,建立使用登記制度,對有毒有害的廢棄物實行集中收集,規范處理。
遵循以人為本的設計理念,中心實驗室配有防強酸強堿、可阻燃的人性化設計的全鋼結構實驗臺,設有學生物品存放專用柜及實驗查詢系統與相關知識展板、實驗室分布圖、溫馨提示等。中心走廊設有安全指示標識,標明了消防設施位置、樓層水電氣總閥位置和使用注意事項,并有明顯的疏散通道標志。中心配有防火防盜系統、通排風系統、酸堿藥品專用柜、緊急噴淋、藥品急救箱等緊急應急設備,并建有統一的實驗用去離子水系統和污水處理系統,以確保實驗安全。
長期以來,在許多學校,實驗教學被當做理論教學的附屬,沒有得到應有重視。其中,既有傳統觀念的影響,也受到實驗教學手段方法單一落后等因素的制約。湖北大學化學與生物學工程技術實驗教學中心是否也面臨這樣的問題?你們在實驗教學理念與方法創新方面有哪些突破?
楊艷燕:學校高度重視實驗教學中心建設,集合全校優勢特色專業、教學科研團隊及管理團隊,多方籌集資金,全方位支持化學與生物學工程技術實驗教學中心的建設,努力將實驗教學中心建設成省內先進、國內有較大影響、有特色的實驗教學示范中心,使其在同類高校中具有廣泛的輻射作用和示范效應,實現實驗教學示范中心的可持續跨越式發展。
整合實踐教育資源,中心實現了優質資源共享,創新了化學與生物學交叉實驗教學模式,建立了跨學科跨專業一體化的綜合實驗教學創新體系。培育科研與實驗教學的良性互動環境,中心建立了“教學、科研、社會”三位一體的實驗教學協同創新人才培養機制,顯著提高人才培養質量。中心全面實施開放式實驗教學,學生不僅可在校內通過網絡預約參加實驗,還可在校外實踐基地和工程實踐中參與實驗。
按照培養學生實踐能力與創新和創業核心能力的要求,中心根據學科特點設立了實驗、實訓和實習模塊,通過模塊化教學,形成了“基礎訓練模塊化、專業訓練集約化、創新訓練個性化”的多層次遞進式實踐教學模式。中心利用多媒體課件、錄像片、仿真實驗及實際操作實驗等多種方式進行實驗教學,將現代多媒體教學手段引進實驗教學,采用信息化教學手段輔助實驗教學。
中心還積極開展第二課堂活動,讓學生與教授專家面對面交流,通過生動案例的分析講解,加深學生對專業知識的理解和工程應用的認識。中心通過組織學生參加各種創新創業競賽活動,激發學生參與創新實踐的興趣;通過承辦各種實驗技能大賽,引導學生掌握扎實的實驗技能,提高實踐創新能力。近幾年,本科生在各項活動中已獲得110余項國家級及省級獎勵。
從“要我做實驗”到“我要做實驗”,學生參與實驗教學的積極性大大提高。近三年,中心榮獲省級教學成果獎勵3項、省級精品課程6門、省級教學團隊1個、國家特色專業2個。中心教師獲得的省級教學成果獎生物科學本科實驗教學創新體系的建立和實踐、生物科學本科品牌專業建設與探索等,極大地促進了人才培養質量的提升,為高校實驗教學改革和創新型人才培養起到了引領和示范作用,受到國內眾多高校同仁的認同和贊揚。
主任簡介:
楊艷燕:教授, 湖北大學化學與生物學工程技術實驗教學中心主任。湖北省教學名師,國家級暨湖北省“湖北大學生物科學特色品牌專業”負責人,中國生物化學與分子生物學學會教育委員會委員,湖北省生物化學與分子生物學學會常務理事,曾任教育部教學指導委員會生物科學分委員會委員。從事教學、科研與管理工作30余年。1992年開始擔任湖北大學生命科學學院主管教學副院長,1996年開始主要開展教育部“化學生物學理科基地人才培養改革試點”工作,2005年主持申報并獲批湖北省生物學實驗教學示范中心。
在科學研究中主要從事生物大分子酶與蛋白質的生物化學與分子生物學、微生物與生化藥學等研究工作,主持參與國家與省自然科學基金等項目研究,近年發表教學科研論文30余篇,主編或參編教材論著4本。在本科教學中主要承擔生物化學課程與生物化學實驗等教學工作,指導的本科生與研究生多次榮獲湖北省優秀學士論文一等獎及“大學生挑戰杯創業計劃大賽”一等獎。個人多次獲優秀教師和教書育人優秀獎,帶領中青年教師積極開展教學研究與改革,獲得了湖北省優秀教學成果一等獎、二等獎及科技進步二等獎。
記者 姜乃強 張 鵬