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生命科學研究方法范文1
關鍵詞:生命科學導論;教學理念;教學體系;教學團隊;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)29-0094-02
21世紀生命科學將在人類科技、社會和經濟全面發展和進步中起到巨大作用,適應社會需要的高等人才必須具備良好的生物學知識基礎,因此為非生物學專業的學生開設生物學方面的課程是一項很重要的舉措。大學生的素質培養是我校一貫重視并不斷探索和實踐的課題,在新的社會發展形勢下,我校對大學生的素質教育思路進行了重新調整和嘗試,提出文、理、工、藝術等非生物類專業本科生也必須學習有關生命科學的知識,并將《生命科學導論》課定位為全校本科生的素質教育課。因此,圍繞《生命科學導論》課程的建設與改革,我們開展了一系列教學工作,并取得了一定的成果,現將部分體會總結如下,供同行指正。
一、更新教育觀念,構建生命科學導論課程教學新體系
為適應生命科學對社會經濟、生活和持續發展的影響日益增加的勢態,世界一流大學,如,MIT等從20世紀80年代后葉起陸續為全校大學生開設了生物類課程。我國幾所重點院校從上世紀90年代中期開始,也相繼開設出類似的全校性課程。在這個前提下,2000年,我院組織在科研和教學方面有豐富經驗的教師首次面向全校非生物學類專業本科生開出了《生命科學導論》公共基礎課程,學生表現出較高的學習熱情,受到熱烈歡迎。經過近十年的教學探索與實踐,本課程組結合學校的人才培養實際,制定了課程培養目標,構建了獨特的課程教學體系。
1.多層次的教學體系。在對國內外《生命科學導論》教學與研究的調研基礎上,探討非生物類專業理論教學必須掌握的知識和結構。利用我院生命科學教學的基礎和特色,根據培養對象的不同建立了茅以升班、理工科類、文科類等幾個不同的生命科學導論課程的教學體系,從學時、教學大綱、教學內容、教材的選用和老師的配備幾個方面保障教學質量。結合學生所修專業背景和不同專業的特點,分層次確定了生命科學導論的教學內容,構建了適合的專業平臺,同時面向全校開設必修、限選和公選課等不同類型的課程供學生選擇。在教學體系的各個層次、各個環節貫穿生命科學的先進技術和手段,緊跟世界科技前沿,為我校通識教育和創新人才的培養奠定了基礎。
2.豐富的教學內容。《生命科學導論》講授的內容從微觀和宏觀兩個方面講授生命科學的基本理論和應用。教學過程中,從提高學生思維能力和整體規劃的角度出發,結合教學時數和教學條件,從學生感興趣的話題入手,緊扣當前生命科學研究領域的熱點,如,干細胞研究、轉基因等,牢牢抓住學生關注點;選取生命科學發展歷程中的經典研究,引導他們去提出問題、去分析問題、去研究、去創新,取得啟迪悟性、挖掘潛能的效果,實現本課程教學的基礎性與前沿性、理論性與實踐性、交叉性與創新性的統一。
3.特色鮮明的教學模式。《生命科學導論》作為基礎和前沿學科,課程體系和課程內容的設計緊緊圍繞人才培養目標,充分體現現代教育思想。在課程體系和課程內容的設計中以“人與生物圈”為主題整合高中生物學的教學內容,強調生物科學、技術與社會的關系,更加突出了生物科學知識對科學發展、社會進步和經濟建設的重要作用。為了充分體現生命科學“重基礎、重交叉、重人文、重實踐”的教學理念,重視培養學生分析問題和解決問題的能力。
二、啟發式教學貫穿始終,采用靈活多樣的教學方法和教學手段
1.積極推進探索性或研究性、啟發式教學。教師們結合課程的主要內容、重點、難點,設計激發學生興趣、引發學生思維的問題。同時圍繞媒體關注的有關生命科學研究中涉及的熱點話題,將教學內容貫穿其中。同時,結合教學內容選取具有典型意義的科學發現、技術創新過程、科學家的故事等充實到課堂教學中,以啟發學生對科學研究的理解,加深對科學本質的認識,培養科學素養。
2.將聲、形、言、情等傳統課堂教學方法結合多媒體教學課件靈活運用于教學。通過語言的輕重緩急突出重點、難點;用通俗易懂的語言、形象的比喻、生動的實例、直觀的圖表及深入淺出的解析,幫助學生理解,加強學生記憶;用激情講授調動學生的學習熱情,在主要內容和關鍵環節,通過教師的手勢、表情、動作加深學生對重點、難點的理解和認識。現代的教育技術手段使得單位教學時間內的信息量大、網上資源豐富并使知識的獲得和更新速度加快,充分利用網絡多媒體技術進行課堂教學,圖文并茂和動畫演示,發揮教師在課堂教學中的主導作用。
3.教與學的互動。針對學生不同的專業背景,教學中我們要求學生結合自己的專業特點,分小班查閱本專業與生命科學研究的最新進展制作成多媒體后,請小班代表在課堂上演講,開闊其思路,以對學生跨學科的聯想、創新思維起到一定的科學啟迪作用,認識生命科學在社會和經濟發展中的地位和作用。此外,我們設計了多種形式的第二課堂活動,包括小型研究課題、知識拓展講座和教材評論等,并隨時注意調節教學進度,留給學生充分吸收消化的時間,達到師生互動學習的目的。
4.多環節考查模式。考試改變了傳統的期末一次卷面考試定成績的方式,實行多元成績評定辦法,采取用平時成績、期末考試、講演成績和考勤成績等多個考核環節評定學生的總成績,加強對學生學習過程的檢查評價,培養學生合理安排學習時間的好習慣,克服少數學生臨時報佛腳的不良習慣,幫助學生養成認真踏實的學風。
5.設置研究生教學助理,加強溝通。《生命科學導論》課程組配備有研究生教學助理,教學中加強例題示范、習題講解、答疑及作業批改等教學環節,并經常與學生交流和溝通,及時了解學生的學習效果,調整教學方法,如,在2006年下發收集學生對該課程意見和建議問卷達5000余份。學生同老師的聯系也延伸到了email、BBS、ftp及短消息等系統上。
三、教材、擴充性資料的使用與建設
教材的選擇使用是影響教學質量的重要因素,而生命科學發展迅猛,很難通過一本教科書把至今人類對生命的了解全部反映出來。課程組針對工科、理科和文科學生的不同生物學知識背景及課程屬性,準備了不同的教材。采用上海交通大學張惟杰教授主編的《生命科學導論》[1]作為限選課和選修課的主修教材。針對茅班開設的必修課,在選用恰當的《生命科學導論》教材方面,教師們多次組織研究討論,查閱了大量的圖書,最后確定使用高等教育出版社出版的吳慶余教授主編的《基礎生命科學》[2],該教材為國內第一本生命科學類的全彩色教材,圖文并茂的彩色圖片更能真實高效地反映生命的特征和規律,用現代的觀點重新審視、選擇和組織傳統教學內容,從宏觀到微觀系統地闡述生命現象。經過3~4年的使用,又更新其新版。此外,還提供了促進學生自主學習的教輔材料和相關教學網站,如,高崇明主編《生命科學導論》(北京:高等教育出版社,2007)、沈顯生主編《生命科學概論》(文科)(北京:科學出版社,2007)、裘娟萍、錢海豐主編《生命科學概論》(工科)(北京:科學出版社,2007)、Neil A.Campbell,Jane B.Reece著《Essential Biology》(影印版)(高等教育出版社,Higher Education Press Pearson Education出版集團,2003)、曹陽、林志新主編《生物科學實驗導論》(附光盤)(北京:高等教育出版社,2006)等。同時,擬構建《生命科學導論》全方位、立體化的網絡教學平臺[3]。在學校學院的支持下,依托生物信息實驗教學平臺,初步構建了“生命科學導論”網上教育資源框架,包括理論教學大綱、實驗教學大綱、電子教案和課件、電子教材、習題與解答、實驗指導、知識擴展、學術講座、網上答疑、網上討論、網上測練、網上提交作業和報告等相關內容,為進一步完善“生命科學導論”課程網站打下堅實的基礎。
四、重視自身知識的提高和隊伍建設
1.加強師資隊伍建設。生命科學發展迅猛,為了更新教學理念和知識結構,我們采用引入和走出相結合的模式,請國內外知名專家學者來我院講座和授課,并派出數名老師到清華、浙大、上海交大、北大、武大等學校觀摩、交流教學經驗,參加國內各類骨干教師培訓班學習及有關《生命科學導論》課程改革研討會。
2.樹立團隊教學理念。按照課程建設與人才培養相結合、教學與科研相結合、理論教學與實驗教學統籌協調發展的原則,改變“單兵作戰”的育人模式,由年齡結構、職稱結構、知識結構、學緣結構合理的多名教師組成教學團隊,以系列課程建設為教學團隊的最終目標,形成綜合實力,針對不同專業、層次的學生開展教學,有效地促進課程體系和教學內容改革,從整體上提高教書育人的效果和質量。課程組經常開展互學活動,通過相互之間的定期交流,使各位教師的專業特長得到交叉、融合,教學更加生動、深入,從而提高教學質量。
3.通過科研帶動教學。課程組教師所從事的學科專業有植物學、動物學、細胞生物學、生物化學、微生物學、遺傳學、分子生物學、生物信息學和生態學等,幾乎涵蓋現代生命科學研究的所有領域。除了具有豐富的教學經驗外,還是各自所從事學科研究領域的骨干力量,通過組建科研團隊,吸收青年教師到自己的課題中擔任一定的科研工作,使青年教師將生命科學領域的前沿技術、信息及研究成果融入到課堂教學中,促進了教學改革的深入發展。
《生命科學導論》作為面向非生物學類專業本科生開設的通識課程,為了充分體現和實現本課程的“素質教育”宗旨,應該結合學校的人才培養實際,使學生通過課程學習,掌握生命科學的基本概念、基本原理、基本知識,同時,讓學生了解學科熱點問題和發展趨勢,了解生命科學與其他學科的聯系,促進學科交叉和知識遷移,進而幫助學生正確理解生命科學的發展將如何影響人類和人類社會,增強學生的健康和環保意識,培養學生正確的生命觀和社會責任感,全面提高大學生素質,實現創新性人才的培養,最終達到“了解生命、尊重生命、熱愛生命”的終級目標。
參考文獻:
[1]張惟杰.生命科學導論[M].第二版.北京:高等教育出版社,2008.
[2]吳慶余.基礎生命科學[M].第二版.北京:高等教育出版社,2006.
[3]徐鵬,關學鋒.應用現代教育技術深化材料力學教學改革研究[J].中北大學學報(社會科學版),2005,21(3):94-95.
生命科學研究方法范文2
關于教什么的問題,倪勝利在“通識教育:真諦、問題與方法”一文中提出:有價值的知識必然具有轉換和生成功能,可以貫通專業知識與整體世界。這種具有橋梁作用的知識在外部世界可以汲取能量和信息,并在其與外界交流的過程中保持不斷地生長。人類了解和認識自然的特點和方式遠比一些技術上的細節和知識點更為重要,因為這才是獲得知識的關鍵。在生命科學中有許多具有轉換和生成功能的知識,在課堂中介紹一些常見的生物材料,從熟悉的知識出發,引入新的知識,引導同學積極思考,總結得到新的知識。例如蝸牛會分泌一些化學物質用于營造保護柔軟身體的“蝸居”;分泌粘液幫助它們保持身體的濕潤;它還可能會有一些行為幫助自己在自然界中生存和繁衍,吃新鮮的葉片填飽肚子;分泌性激素吸引異性以傳宗接代等。在生物個體的生命活動過程中數以萬計的各種各樣的物質隨著生命活動的進行不斷地產生,然后或自身消耗掉或為另一些生物所利用。我們人類就經常利用這些生物資源,例如我們在蝦、蟹、昆蟲、烏賊和真菌中找到了一種廣泛存在于自然界被稱為殼聚糖生物材料。殼聚糖可以形成動物堅硬的外殼保護它們柔軟的身體,并且近年來人們還發現了它具有醫療保健作用,被廣泛用于食品醫藥等領域,成為新興的生物材料。在課堂上,教師提出一系列問題:殼聚糖是什么樣的?它的化學性質如何?它對細胞中的生物化學反應有何作用?在生命的化學活動進行過程中它是怎樣影響細胞的代謝和生物體的生命活動的?隨后圖文并茂地講解:帶有陽離子的殼聚糖,在腸道內可以與脂肪及膽汁酸結合,從而阻斷脂肪消化與吸收,因而具有降低中性脂肪及低密度脂蛋白,溶解血栓的作用,在防止動脈硬化及腦中風等方面得以廣泛應用。最后請同學們思考殼聚糖為什么有這么多的作用呢?通過殼聚糖功效的發現和對其的利用,引導學生舉一反三認識到生物資源是寶貴的,生命是大自然的恩賜,珍惜生命,熱愛生活。
二、教學方法
關于如何教的問題,并沒有統一的規范,但教育者應在保證教學方法的科學性和教學內容合理性的前提下,打破桎梏,不拘一格地發揮個人魅力,在選題相應的最新技術前沿的背景下,有理論、有歷史、有應用,或輕松幽默,或思辨嚴謹地形成理論高度、歷史縱深、學習趣味的有機結合。我們可以學習國外“開放而思辨的教學方式”,但絕不能“邯鄲學步”,失去自身的特色。因為中西方文化背景不同,中國教師在課堂上更多地以自己的講述為主,與學生互動較少;學生則習慣于老師說什么就是什么,或者對于不感興趣的知識就干脆選擇不聽、不看、不學習。因此,探索真正適合教師自己并且適合其所教學生的教學方法必須是在實踐的基礎上,利用現有的理論實踐經驗摸索出來的,通過實踐筆者通常會將以下三種方法結合進行講授:1.“興趣是最好的老師。”設計一個引人入勝的話題,讓學生去探索和發現知識的樂趣,使他們在課堂上享受精彩知識的同時掌握獲取知識的方法,激發其想象和創新欲望,充分調動學生主動學習,提高他們學習知識的積極性。2.“以問題為基礎的教學法”(ProblemBasedLearning,PBL)是一種教學方法,它以一系列動態的相關問題為基礎,隨著學習的進展、新信息的增加而不斷發生變化問題來達到確定的學習目標。將學生分為小組來解決這些問題,同時不去要求他們最后獲得所謂的正確答案。3.“紀錄片教學”幫助學生在專業課程的學習中培養形象性思維。國內外有許多生命科學類通識教育課程適用的優秀紀錄片,因其信息量大尤其是非常適合在短時間內讓學生系統地了解知識框架,從總體上把握生命科學類知識的產生、發展和分類等宏觀內容,又能直觀形象地展現生命的奧秘,促進學生學習的興趣。課堂上使用的紀錄片片段得到學生的普遍好評:“課堂上的紀錄片讓我們經歷了一場又一場精彩絕倫的生命之旅,以前我不會知道生命中那么多的事情來之不易,生命的價值難以衡量,大自然中又那么多珍貴的財富可以去擷取,人類的智慧還遠沒有能夠解答所有疑問,但總有一天,我們將了解更多,得到更多的智慧。”信息的發展促進了現代教育技術的發展,使得教育改革既面臨前所未有的機遇又面對著巨大的挑戰,作為教學改革的重要執行者教師,應該清醒地意識到現代技術的應用必將促使教育界不斷發生深層次的變革。教師必須不斷更新知識,與時俱進,及時調整自己的知識結構,利用現代化的教學工具增強學生的學習興趣,促進學生自主學習、自主探索。同時教師必須建立新的教學理念和實踐觀念,形成新型教學結構和教學模式,體現學生學習主體作用的,而不再實行以“課本、教員、教師”為中心的封閉地傳統授課狀態,始終走在變革的前列。在生命科學的通識教育教學中,首先要讓學生了解通過科學實驗的方法進行科學研究是生命科學的重要特征,通過觀察、實驗設計、收集數據和分析數據等多方面的內容掌握生命科學是行之有效的方法。教會學生用一種或多種感官(包括為提高感官的靈敏度使用諸如如望遠鏡、光學顯微鏡和電子顯微鏡等輔助儀器)來深入觀察,并收集有關這個世界的真實、準確的信息,真實地反映出感官所感知的事物或現象。指導學生設計巧妙的實驗去驗證由現象推測出的科學觀點,并在科學探究中,將觀察到的現象結果等如實地記錄在筆記本上,通過這種方式將科學實驗獲得的證據或數據保存下來,最后讓學生明白除了構思巧妙的實驗外,生命科學研究實際上也是由一系列科學研究必不可少的步驟組成的,即如實地記錄分類、觀察或測量得到的內容和結果,運用數學知識整理、分析、歸納所得數據,進而得出科學家自己的見解,并發現事物的內在規律,之后通過實驗報告與他人交流。將生命科學的特征通過歷史上生命科學的發展呈現給學生,例如對于自然發生說的“腐肉生蠅”這樣中世紀流行的說法進行介紹,說明觀察的結果不一定正確,讓學生們自己嘗試設計實驗論證在沒有顯微鏡等設備的情況下如何考證蒼蠅是從哪里來。然后講述歷史上的科學實驗方法,即雷迪通過自己的仔細觀察發現,只有蒼蠅在腐肉上產卵后才會發生“腐肉生蛆”的現象。通過雷迪的實驗,告訴同學們要解密“腐肉生蛆”還需要經過實驗驗證。舊問題解決新問題又誕生:雷迪的故事實際上是根據現有證據和實驗做出推論,而推論也是有可能出錯的,通過設計新的實驗可以檢驗科學觀點的正確與否。如何檢驗呢?歷史上的科學家們為我們解答了這個難題,同時向世人證明巧妙地設計實驗是生物科學研究中檢驗推論正確與否的最佳途徑。就如雷迪用一個實驗檢驗一項因素并用一個對照實驗做比較,即肉和蒼蠅接觸或肉和蒼蠅不接觸,就能把不同的結果歸因于一項可變的因素。然而科學真理向來有著光明的前景,人們在向著光明前進的過程中卻走過不少的彎路,比如許多科學家因為微生物的發現質疑雷迪實驗證明的生命不能自然發生這一經過科學實驗得出的結論。后來斯巴蘭扎尼設計了對照試驗,他觀察了4組不同加熱時間的肉湯在同樣的密封條件下微生物的發生情況,經過認真收集實驗過程中的各種數據,在分析數據的基礎上得出結論,即只要密封肉湯并長時間加熱煮沸便能殺滅全部微生物,新的微生物不會自然產生,這個結果進一步論證了生命不會自然發生。然而事實上,當時仍然有許多科學家堅決擁護自然發生說,因為斯巴蘭扎尼的實驗中盛有肉湯的燒瓶因密封而缺乏了空氣這一生命要素。后來為了驗證微生物能否自然發生,巴斯德設計了鵝頸狀的彎曲的燒瓶盛放肉湯,這種巧妙的設計使肉湯與空氣通過彎曲的長頸連通,而又阻止了外界的微生物進入肉湯,最終的實驗結果向人們證明了微生物不能自然發生,至此自然發生說才在生命科學的舞臺上失去支持者。通過歷史故事的講述和精心設計的教學內容,證明通識教育教學是可以形成理論高度、歷史縱深、學習趣味的有機結合的。
三、教師隊伍的建設
生命科學研究方法范文3
關鍵詞:實驗室安全管理 生命科學實驗室 實踐與探索
Intensifying consciousness, changing idea, exploring the construction of laboratory safety management of life science laboratories in universities
Wang Wenjie
Soochow university, Suzhou, 215123, China
Abstract: Safety management of life science laboratories in universities is of great importance for laboratory operation, teaching and research work. It is also critical for the security of state property ,physical and psychological care of teachers and students . Based on the characteristic of safety management of life science laboratories in universities, this paper pointed out that the construction of laboratory safety management should change management idea. The experience and effectiveness of practice and exploration in the construction of laboratory safety management in Cyrus Tang Hematology Center of Soochow University are presented.
Key words: laboratory safety management; life science laboratory; practice and exploration
21世紀是生命科學時代,高校生命科學實驗室從數量和質量上達到了前所未有的水平,研究領域不斷拓展,實驗方法日新月異,先進昂貴的儀器設備不斷涌入,成為開展生命科學實驗教學、培養學生實踐能力和進行科學研究的重要場所。實驗室安全作為實驗室建設與管理的重要組成部分,是實驗室正常運轉和科研工作順利開展的基本保障。準確把握高校生命科學實驗室安全管理特點,轉變管理理念,采取積極有效措施,扎實做好安全管理工作具有重要意義。
1 高校生命科學實驗室安全管理的特點
1.1 危險化學品的安全管理
生命科學實驗室使用的化學試劑種類繁多且成分復雜,大多屬于化學危險品,具有易燃、易爆、劇毒、腐蝕性等特點,在儲存、使用中存在安全隱患,隨意放置、使用會導致危險事故和環境污染,危及師生人身安全和國家財產安全。加強危險化學品購買、運輸、儲存和使用的監督管理,對不同危險化學品分別進行妥善保管,專人專管。對易燃、劇毒物品實行領用管理,做好出入登記,確保責任到人。
1.2 實驗技術安全
生命科學研究領域廣泛,實驗操作涉及生化與分子生物學、細胞生物學及動物實驗等,步驟相對煩瑣,需要使用各類生化試劑及儀器設備,對操作者的安全意識及操作規范均有較高要求。如進行RNA操作,要有RNA 操作專區;使用離心機要樣品配平,以防離心機受損甚至造成安全事故;動物實驗需小心謹慎以防抓傷、咬傷。應加強操作者安全意識,規范操作過程,切實保障技術安全。
1.3 儀器設備的安全使用
儀器設備是生命科學實驗室的重要組成部分,是科研工作正常進行的基本條件。一旦發生儀器設備類安全事故將對實驗室成員人身安全造成傷害,給國家財產造成損失。規范管理制度對于儀器設備的安全使用具有重要意義。
1.4 廢棄物的合理處置
生命科學實驗室產生的許多廢棄物屬于特殊垃圾,污染性、危險性大,處理不當會對人和環境造成危害,主要包括(1)有毒物品,如EB、重金屬、氰化物、丙烯酰胺、甲酰氨、有機溶劑、電泳凝膠等。這些廢棄物要用專用容器進行分級分類收集,統一處理。(2)含生物細胞或培養液的廢物,如病毒、細菌、細胞廢棄物,帶抗性標記的質粒類垃圾。含菌體量較少的廢棄液采用消毒劑殺菌,含菌體量多的廢棄液進行高壓消毒處理,最大程度減少污染。(3)實驗動物尸體或器官。高壓消毒處理后送至有關部門集中焚燒。(4)實驗耗材,如吸頭、吸管、Eppendorf管、手套等。被病原微生物污染的耗材應高壓滅菌后丟棄;玻璃或金屬制品需要使用專用容器分類收集,統一回收處理。
2 轉變理念做好高校生命科學實驗室安全管理
2.1 以人為本,強化安全意識
安全意識淡薄是絕大多數事故發生的根本原因,強化安全意識是安全管理的重中之重。實際工作應以人為本,充分尊重人,尊重生命,以保障生命安全為首要任務。安全教育是增強安全意識的重要途徑,包括對管理人員的專業教育,也包括對師生的科普教育;包括安全知識教育,也包括安全技能培訓。
2.2 管理與服務并重
管理的目的是服務,生命科學實驗室安全管理根本上是為生命科學研究和人才培養服務。堅持以人為本的服務理念,由單純型管理向服務型管理轉變,管理與服務并重。緊緊圍繞教學科研開展安全管理,堅持服務宗旨,體現服務意識,提高服務水平,為實驗室安全工作解難事辦實事。從觀念上明確安全管理是為大家解決安全問題,提供安全保障。
2.3 安全第一,預防為主
安全工作海恩法則和墨菲法則告訴我們永遠不要心存僥幸,不要妄自尊大,要避免事故,重在防范,要保證安全,必須以預防為主。加強日常監管是及時發現和消除安全隱患的有效方法;制定科學、完善的預警機制也是行之有效的手段。
2.4 完善管理制度,建立管理長效機制
科學規范的安全管理制度是實驗室高效運轉的有力保障,脫離健全的管理制度談管理將是紙上談兵,安全管理各方面都需要與之匹配的管理制度。
生命科學實驗室的安全管理作為一項系統工程,需要建立長效機制,包括(1)不斷深入開展安全領域的理論與技術研究。(2)大力倡導實驗室安全文化,樹立安全價值觀念,逐步實現師生內在安全需求與外部環境安全的和諧統一。(3)以大局觀不斷完善管理制度,確保制度的整體效能,同時充分考慮到各個細節;結合生命科學實驗室的現狀和特點,使管理制度具有可操作性,保證能夠落到實處。
3 高校生命科學實驗室安全管理建設的實踐與探索。
我校唐仲英血液學研究中心成立以來一直將安全工作放在重要位置,開展了一系列富有特色的實踐和探索,并取得了初步成效。
3.1 建立實驗室安全教育體系
3.1.1 實施形式多樣的安全教育
通過設置門禁嚴格把關實驗室準入制度,對新成員進行安全知識技能培訓,確保每位新人樹立“安全第一、預防為主”的安全意識,通過安全考核后才可開通進出門禁權限。
加強安全教育,利用多種渠道幫助成員接受安全知識與技能培訓,樹立師生安全價值觀念,使師生從被動服從轉變為主動去做,包括(1)參加各類實驗室安全知識培訓。(2)邀請保衛處、設備處領導進行安全專題報告。(3)中心內部以幻燈片形式學習國家安全與環保法律法規以及學校相關規章制度。安全教育的最終目的是培養人,強化安全責任與義務,營造“安全在我心中,安全人人有責”的氛圍。
3.1.2 實際工作中加強安全教育工作
對于安全隱患做到人人告知;對于安全違規行為“早發現,早糾正”,并有相應懲罰規定;對違規行為進行內部通報,違規人員被批評的同時,也對其他成員進行了安全教育。
3.2 完善實驗室安全管理體系
3.2.1 健全安全管理組織結構,落實安全責任人制度
目前中心安全管理組織結構為:安全總負責人全面領導安全工作;各研究團隊帶頭人直接安排本實驗室安全管理,并指定專人為該實驗室安全責任人;指定專人為公共平臺安全責任人。安全管理工作的主體是人,必須在每個階段、每個環節都有人,責任落實到人,中心與安全責任人簽訂安全責任書,明確管理責任、管理范圍和管理權限。簽訂安全責任書不是將責任推給個人,而是號召人人重視安全。
3.2.2 完善各項安全管理制度
實驗室安全涉及諸多方面,中心結合實際情況制定了一系列具有特色的管理制度:“中心門禁管理辦法”“實驗室運行管理辦法”“實驗室管理獎懲辦法”“公共儀器分級管理辦法”“公共平臺儀器負責人制度”。這些制度明確了實驗室準入制度,從各方面將安全工作納入制度化、規范化管理。
3.2.3 加強日常監管
實行常規檢查與集中檢查相結合,定期進行實驗室衛生安全檢查;各安全責任人進行每月安全自查,及時糾正自查中發現的問題,向保衛處設備處遞交安全自查報告;保衛處設備處進行定期、不定期的集中檢查或專項檢查,對于安全問題進行現場糾正。
3.2.4 建立實驗室安全事故應急預警機制
制定“實驗室安全應急預案”,針對可能發生的安全突發事件給出正確有效的應對措施,確保一旦發生安全事故,能以最快速度和最小代價控制事態發展,將事故損失降到最低。
3.3 實驗室安全管理工作的全面落實
3.3.1 切實保障實驗室技術安全
“實驗室運行管理辦法”規定:對劇實行“五雙”管理;使用有毒藥品或產生有毒、有害氣體的實驗要在通風櫥內進行;需要使用高致病性病原微生物、危害性生物毒劑、轉基因動物,須向設備處安全科申請,在符合條件的實驗室進行;甲醇、丙烯酰胺等廢液分類收集,統一回收;病原微生物污染的耗材(如移液管、手套等),有傳染性、疾病的廢物(如血樣、尿液等)和動物尸體必須經過消毒滅菌的無害化處理,送至指定地點集中焚燒;尖銳廢物(如針頭、玻璃等)單獨收集在銳器盒內回收處理;組織實驗動物從業人員培訓,做到持證上崗。
3.3.2 切實保障設備安全
“公共儀器分級管理辦法”對公共儀器采取分級管理:Ⅰ級禁止使用設備(高溫烘箱、高壓滅菌器),Ⅱ級儀器負責人操作設備,Ⅲ級負責人及授權人操作設備,Ⅳ級常用設備。Ⅰ級常用特種設備由專人管理操作,禁止他人使用;Ⅱ級儀器由儀器負責人統一操作;成員可對Ⅲ、Ⅳ級儀器提出使用申請,參加儀器培訓、考核后授權使用,未經授權不得擅自操作儀器。分級管理有效保證了儀器的規范、安全使用。
“公共平臺儀器負責人制度”規定儀器負責人職責包括編寫儀器操作方法和注意事項,對申請使用人員的培訓、考核及授權;完成儀器狀態、使用登記的每日檢查;做好儀器的定期維護、保養、校準,出現問題及時與廠家聯系。
3.3.3 加強安全防護建設
不斷規范整個安全防護系統,包括安裝火警感應系統,配備防火設備;安裝洗眼器和噴淋器;自備急救箱,備好消毒液、創可貼、紗布等急救用品;設置門禁,控制無關人員進入;在各出入通道及公共平臺區域配備數字視頻監控設備,記錄人員進出,監控實驗室安全狀況,對于違規行為及時調取錄像,追究相關人員責任。
4 結束語
安全是實驗室正常運轉的首要條件,中心成立以來一直將安全管理工作提高到確保中心穩定和發展的高度來認識,通過加強安全教育,完善安全管理體系,認真貫徹執行管理制度,管理與服務并重,創造了良好的學習、科研環境。隨著生命科學領域的不斷發展,高校生命科學實驗室安全管理工作也會面臨新情況、新挑戰,在工作中需要不斷更新管理理念,健全管理體系與制度,提高管理水平和工作成效,為創建平安和諧的實驗室環境提供有力保障。
參考文獻
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生命科學研究方法范文4
不放棄對一些人來說是教訓,對另一些人來說是經驗,還有一群人,不放棄對他們來說是一種習慣。在自己的科研道路上,從過去的學習積累,到目前的科研工作,不放棄已經成為張晶晶多年養成的習慣,在他看來,不放棄是為了追求卓越。
求學路上,追求卓越
2005年,張晶晶從南開大學生命科學學院畢業,成績優異并未讓他有滿足感,反而讓他對專業基礎知識進一步學習的愿望變得越來越迫切。張晶晶認為自己剛剛邁入了生命科學研究的大門,這個瑰麗又充滿神奇的世界對他有無窮的吸引力,但贊嘆的同時他更明白,要在這個世界里繼續前行,發現更多的神奇之處,打下堅實的基礎是最該做的,他要繼續學習最前沿的知識。
同年,張晶晶前往德國,他進入了馬克思?普朗克學會(以下簡稱馬普學會)的細胞生物學和遺傳學研究所(MPI-CBG)繼續研究生階段的學習。馬普學會是德國久負盛名、享譽國際的四大科研機構之一,多年來始終致力于國際前沿與尖端的基礎性研究工作,經過長年的歷史洗滌,馬普學會堅信基礎科學研究指引著人類未來的方向,由此他的各個附屬研究所也被視作基礎研究領域的“杰出中心”,在世界享有盛譽。張晶晶正是沖著這個來的,他不但要繼續求知,還要求得最優的知識。
攻讀碩士學位的兩年間,追求卓越的張晶晶不僅“貪婪”地在馬普學會細胞生物學和遺傳學研究所里學習新知,他還把求知的觸角伸向德累斯頓工業大學。作為德國唯一一所與四大科研機構都建立合作關系的大學,德累斯頓工業大學還是德國十一所精英大學之一。2007年,拿到德累斯頓工業大學分子生物工程碩士學位的張晶晶繼續奮勇前進,進入同樣位列德國精英大學的柏林洪堡大學,在這座柏林最古老的大學中取得了細胞生物學博士學位。
既然不放棄是張晶晶的習慣,在經歷了一連串的最優學習環境后,博士后研究的選擇他當然會把擇優堅持到底。憑借優異的學習成績和研究成果,張晶晶進入德國四大科研機構之一,在國際學術界代表著德國國家科技研究形象的赫爾曼-馮-赫姆霍茲協會做博士后研究。2011年,學成的張晶晶不僅實現了自己追求卓越的目標,他還獲得了由國家教育部和留學基金委授予的“國家優秀自費留學生”榮譽稱號,多年的努力學習得到了外界的認可。
大廈的高度決定于基礎有多深、多牢,志向高遠的張晶晶從選擇生命科學研究道路那天起,就深知學習最前沿知識的重要性。所以,即使過程困難重重,不放棄的習慣已經養成的他,多年來始終埋頭于如何解決問題,如何實現要達到的卓越目標,并在其中為自己的科研之路夯實了最堅固的地基。
科學研究,成果豐碩
斑馬魚的基因組序列與人類的有高達85%的同源性,作為和人一樣的脊椎動物,其生長發育過程、組織系統結構與人也有很高的相似性,在國際上,斑馬魚模式生物的使用正逐漸拓展和深入到生命體的多種系統研究中。張晶晶在德國期間的研究方向即為利用斑馬魚等模式動物系統研究緊密連接(Tight Junction)及其蛋白家族成員Claudin等的發育生物學作用。基礎扎實、追求卓越的張晶晶在自己的研究領域實現了兩次首次發現。
2010年,張晶晶首次揭示了緊密連接蛋白在神經表皮層細胞屏障、血腦屏障以及心腦血管發育等方面的功能和機制。這些重要的研究成果發表在世界基礎科學領域著名雜志美國科學院院刊(PNAS)上,該雜志與世界頂級學術期刊《自然》(Nature)、《科學》(Science)齊名。在血腦屏障等血管內皮細胞組織屏障中,張晶晶還首次發現了Claudin-5a與Claudin-5b能共同作用推動動脈血管的發育生成和血腦屏障作用。
報效國家,自我實現
在國外學成的張晶晶,面對留在當地更優越的生活、工作環境,還是加入國內急需大量優秀科研人才的生命科學研究發展事業的問題,他絲毫沒有猶豫,于2011年經中國駐德大使館推薦,以海外高層次留學人員身份被引進入廣東醫學院附屬醫院,擔任廣東醫學院臨床醫學研究中心的課題組負責人及神經病學專業碩士研究生導師。對張晶晶來說,在科研道路上的追求卓越不僅是獲得豐碩的科研成果,更重要的是這些成果能夠服務于祖國的建設,讓個人的追求融入祖國的發展中,這才是他最希望實現的自我價值。
回國至今,在自己的科學研究方面,張晶晶在已有發現的基礎上繼續帶領他的團隊進行深入研究,目前已發表SCI論文7篇,最新的研究成果已部分發表于《美國病理學雜志》(the American Journal of Pathology),《實驗皮膚病學》(Exp Dermatology)等國際著名學術期刊上。他作為第一發明人的《一種骨質疏松斑馬魚模型的構建方法應用》已成功申報相關中國專利。近年來,張晶晶也分別成功入選了首批廣東省委組織部“計劃”緊缺拔尖人才和“高層次人才特殊支持計劃(特支計劃)”百千萬工程青年拔尖人才項目。
團隊、學科建設方面,張晶晶帶領的科研團隊作為廣東醫學院神經病學分支方向之一,參與并申報建成了“神經病學”廣東省重點學科與廣東省“衰老相關心腦疾病”重點實驗室,他作為科研骨干力量積極參與了廣東醫學院博士授權點建設和“廣東醫科大學”更名工程,由其負責建立和運行管理的粵西地區唯一的斑馬魚模式動物平臺,為廣東醫學院及附屬醫院多個學科的臨床醫學研究引入了創新性的研究模式和多種疾病動物模型,平臺也成為學校基礎醫學與臨床醫學研究相結合新的優秀載體,四年來除了其本人獲得了兩項國家自然科學基金及七項省部級課題資助外,同時支撐學院和醫院相關學科成功獲得了兩項國家自然科學基金及多項省部級科研課題。擁有豐富學術交流經驗的張晶晶,還帶領他的課題組與德國萊布尼茨分子藥理所、臺灣中原大學、中科院生物物理所、清華大學等單位建立了良好的科研合作關系,擴大了廣東醫學院在生命科學研究領域的學術影響力。
生命科學研究方法范文5
1.1實驗動物科學的概念
實驗動物科學(Laboratory Animal Sciences)是以實驗動物資源研究、質量控制和利用實驗動物進行科學實驗的一門綜合性學科。在《學科分類與代碼標準》(GB/T13745-1992)中,與實驗動物科學有關的學科分別是“實驗動物學”、“醫學實驗動物學”、“比較病理學”等,分別歸屬于動物學和基礎醫學等。實驗動物科學誕生于20世紀50年代初期,現在已發展成為一門獨立的、綜合性的基礎科學,它是融合生物學、動物學、獸醫學和醫學等科學,并引用了其它自然科學的成就發展起來的。因此這門科學是綜合性的,它所涉及到的知識面很廣泛,不僅要以生物學、醫學、藥學、獸醫學、畜牧學等為對象,以遺傳學、育種學、病理學、生理學、營養學、微生物學等為基礎,還要引用機械工程學、環境衛生學、建筑學等科學,對實驗動物和動物實驗方法進行開發和研究。簡言之,實驗動物科學是以生物特性、飼養繁殖、遺傳育種、質量控制、疾病防治和開發應用的科學。
1.2實驗動物科學的研究內容
實驗動物學(laboratory animal science)是以實驗動物為主要研究對象,并將培育的實驗動物應用于生命科學等研究領域的一門綜合性基礎學科。概括地講,實驗動物學包括了實驗動物繁育和實驗動物應用兩部分內容。前者主要圍繞實驗動物種質培育和保存、生物學特性、生活環境、飼養繁殖與管理、質量控制、野生動物及家畜禽的實驗動物化等開展有關研究,使實驗動物品種、品系不斷增加,質量不斷提高,最終達到規范化和標準化的要求。后者主要以各學科的研究目的為目標,研究實驗動物的選擇、動物實驗的設計、試驗方法與技術、動物模型的制造、影響動物實驗結果各因素的控制以及在試驗中實驗動物反應的觀察和結果外延分析等,以保證科研教學活動中動物實驗的質量。實驗動物學研究范疇包括實驗動物生物學、實驗動物環境生態學、實驗動物遺傳學、實驗動物營養學、實驗動物微生物學和寄生蟲學、實驗動物醫學、比較醫學、動物實驗技術、實驗動物福利、動物實驗倫理學、動物實驗替代方法學等內容。隨著實驗動物科學的發展,實驗動物科學與生命科學、醫學、藥學、制藥工業、化學工業、航空航天、環境保護、生物安全、生態保護等許多學科和行業結合越來越密切,已經起到舉足輕重的支撐作用。
1.3實驗動物科學的地位與作用
實驗動物是“活的精密儀器和試劑”,是生命科學、醫學和藥學等諸多領域的科技支撐條件,是四大科技支撐條件中最不可控的條件。隨著我國改革開放和世界經濟科技一體化進程的推進,設備、試劑、信息已不是科學研究的制約因素,而實驗動物已成為生命科學、醫學、藥學等領域影響研究課題的確立和研究成果水平高低的最重要因素。實驗動物科學的發展直接將許多領域的研究引入新的境地。近交系動物的培育為遺傳學研究、育種學研究和免疫學等研究開辟了新的研究思路和研究手段。免疫缺陷動物的成功培育對于器官移植、組織細胞移植、腫瘤學研究、免疫學研究起到了巨大的推動作用。基因工程動物使功能基因組學研究迅速發展,生物反應器和人工改造動物成為可能,為比較醫學提供了研究基礎,也成為揭示生命科學本質和了解病理機制的重要途徑。
1.3.1實驗動物科學是生命科學進步的基石
實驗動物科學是現代科學技術的重要組成部分,不僅是生命科學研究的支撐,也是生命科學研究的前沿,生命科學的進步離不開實驗動物科學的發展。實驗動物科學已經融入到許多前沿科學中,例如,利用基因工程動物進行功能基因組研究;研究新藥的靶基因、靶器官、作用機理和毒性作用,通過轉基因技術研制現代醫藥工業的生物反應器等,通過病原微生物的感染動物模型,研究傳播途徑、傳播規律,研究發病機制,研究預防、治療措施,藥物疫苗的創制與開發等。
1.3.2實驗動物科學對于人類健康和醫藥學的進步起著關鍵性作用
隨著社會的進步和生活水平的提高,作為醫藥學研究不可替代的重要支撐,尤其是與醫學的進一步融合,比較醫學和轉化醫學的發展和崛起,實驗動物科學對于生命基本規律和機理的闡明,對于人類疾病的發病機理、治療、藥物研發所起的作用越來越不可或缺。
1.3.3普及實驗動物科學知識
實驗動物科技已成為保障現代科學實驗研究的重要支撐條件。所以,普及實驗動物科學知識,宣傳我國實驗動物科技成就,管理法制化、質量標準化、技術規范化行業特色,以及實驗動物倫理、福利和替代研究進展,引導公眾科學認識實驗動物和動物實驗,感受先進科學技術帶給人類的福祉。支持和促進實驗動物學發展,營造和諧、創新、可持續發展的社會環境。
總之,實驗動物科學作為現代科學技術的重要組成部分,是衡量一個國家、地區或單位科學研究水平的重要標志,也與人們的生活和健康息息相關、緊密相連。實驗動物科學的發展不僅僅是科學家的責任與義務,也是政府和全社會的責任與義務。
2 實驗動物學科特點、發展動態、發展模式
2.1實驗動物學科特點
實驗動物是一種遺傳限定動物,是根據科學研究需要在實驗室條件下有目的、有計劃地進行人工馴養、繁殖和科學培育獲得的動物。實驗動物來源于野生動物、經濟動物、觀賞動物,又不同于野生動物、經濟動物、觀賞動物等“實驗用動物”,它既具有野生動物的共性,同時又有生物學特性明確、遺傳背景清楚、表型均一、對刺激敏感性和反應性一致的特點。這些自身特點有利于僅用于少量動物就能獲得精確、可靠的動物實驗結果,并具有良好的可重復性,因而廣泛用于生物學、醫學及藥學科研與教學。
實驗動物能復制多種疾病的模型。由于人類各種疾病的發生、發展十分復雜。要揭示疾病發生、發展的規律,不可能完全在人身上進行,以人為實驗對象在道義上和法學上往往受到種種限制。人類的疾病均可利用現代醫學實驗技術通過實驗動物復制和模擬出相應的人類疾病的動物模型,用實驗動物模擬人類疾病過程,觀察藥物及其他各種因素對生物體機能、形態及遺傳學的影響,既方便、有效、可比性高,又易于管理和操作。
實驗動物作為生命科學研究的基礎和重要支撐條件,它的重要性隨著生命科學的飛速發展愈來愈得到充分的體現。可以說實驗動物科技發展水平在某些領域的研究中,已經成為關鍵性的制約因素。實驗動物科學的發展和水平的提高不斷地將生命科學研究推向更高的層次,同時,生命科學的發展也給實驗動物科學的發展提出了新的更高的要求,為實驗動物科學的發展創造出更為廣泛的發展空間。在一定意義上,實驗動物科學的發展水平,代表著一個國家或地區生命科學的發展水平。
2.2國內外實驗動物學科發展動態
2.2.1發達國家實驗動物學科發展動態
世界上一些發達國家,如美、英、德、法、澳、日等國,對實物動物高度重視,均已實現實驗動物生產的標準化、社會化和商品化。他們有完整的組織管理機構,其管理已納入法制化管理軌道。目前,國際實驗動物界共同關心的問題是圍繞對動物福利的關注和滿足科學研究對高質量的實驗動物的需求兩個方面。各國也相繼制定了各種有關的法律法規。對實驗動物的飼養管理與使用提出一系列規范化要求。
發達國家以美、歐、日本為代表,實驗動物科學的發展經歷了幾十年的積累,已經形成了相對完善的學科體系,在科學研究、資源建設、技術平臺建設、科學管理等方面都得到了全面發展。基本現狀是:常用實驗動物及相關產品的生產供應商品化、社會化,標準化質量管理行業化,實驗動物保種和新資源開發政府資助的公益化,科學研究資助力度加大化,動物實驗技術規范化。尤其在科學研究、保種育種和新資源開發方面,政府投入力度非常大,有利地促進了生命科學研究的發展,取得了豐碩成果。
2.2.2國內實驗動物學科發展動態
為加快我國實驗動物學科的發展,1988年,我國頒布《實驗動物管理條例》,在此之后陸續頒布了10條配套法規,規范了實驗動物管理、許可證制度、種質中心、質量檢測網絡和動物福利等方面。各省、市、自治區也結合各自實際情況制定了相應的管理法規和規章制度。已經形成了具有我國特色的實驗動物法制化、規范化管理體制。
為保障實驗動物質量,國家資助基本建成了包括啃齒類、實驗犬、兔、禽類、小型豬和實驗靈長類的國家動物種子中心和種植資源基地網絡。成立了國家省市兩級實驗動物質量檢測體系。已經形成低等級小動物使用量不斷減少,SPF級、基因工程動物和疾病動物模型使用量不斷增加的局面。調查發現,我國實驗動物生產量已達到1900萬只的規模,使用量也高達1600萬只,高于歐盟25國的總和――1210萬只,成為實驗動物生產和使用大國。國內機構從原來單一的生產逐步向多元化發展,最直接地參與動物實驗服務和拓展業務轉向其他相關產品和業務。
2.2.3福建省實驗動物學科發展動態
我省實驗動物科技工作起步較早,在1993年就提出并實施省實驗動物公共實驗室建設計劃。近年來,福建省科技廳先后資助建立了4個實驗動物科技平臺。動物實驗服務體系基本建立。我省在實驗動物工作在法制化管理、質量控制、資源建設和人才教育與培訓等諸多方面開展了卓有成效的工作,實驗動物科學學科體系基本建立。
(1)實驗動物管理體系現狀。1988年頒布的《實驗動物管理條例》明確規定,國家科委主管全國實驗動物工作,省、自治區、直轄市科技管理部門主管本地區的實驗動物工作,國務院各有關部門負責管理本部門的實驗動物工作。按照職能分工,福建省科技廳主管全省實驗動物工作,負責制定實驗動物科技發展規劃,印制、發放和管理實驗動物許可證,以科技項目經費支持實驗動物科學研究。1991年成立的福建省實驗動物管理委員會(以下簡稱“省動管會”)由省科技廳等有關政府職能部門領導及專家組成,省動管會主要是宏觀上對實驗動物科技領域依法實施科學管理的執行機構。近年來,我省強化了實驗動物法制化管理,調整了省實驗動物管理委員會成員,頒發了《福建省實驗動物許可證驗收細則(修訂)》、印發《福建省實驗動物許可證管理辦法》等文件,已經建立了較為完善的組織機構管理體系、政策法規體系和質量保障體系。
(2)構建了實驗動物技術服務平臺。近5年來,省科技廳采取“科學規劃、統籌協調、激勵共享、分期實施、滾動支持”的方式,累計資助1 500萬元,先后建立了福建醫科大學鼠類動物實驗技術服務平臺、福建中醫藥大學兔類動物實驗技術服務平臺、福建省人口與計劃生育科研所非人靈長類實驗動物技術服務平臺和廈門大學轉基因與基因敲除小鼠培育與研究共用技術服務平臺。
(3)實行實驗動物許可證制度及從業人員崗位資格認可證制度。實驗動物許可證經審核合格由省科技廳發放認定,從業人員崗位資格認可證經培訓考核合格由省實驗動物管理委員會辦公室發放認定,“十一五”期間,累計培訓學員1 000余人次,有效提升從業人員素質。實驗動物設施內環境指標檢測報告由省實驗動物質量檢測中心出具(該中心于1996年通過福建省技術監督局計量認證,2001年被國家科技部認證為省級實驗動物環境檢測機構)。
(4)實驗動物設施建設和資源發展迅速。截至2012年6月,全省飼育、使用實驗動物的單位近50家,其中有34家取得實驗動物許可證,生產使用實驗動物達10余個品種品系,2011年動物的使用量約12萬只,生產量約4萬只,其中實驗大小鼠用量占85%。全省共有實驗動物設施12000m2,通過許可證評審并能正常開展工作的屏障系統以上級別實驗動物設施6000m2。其中,福建中醫藥大學清潔級及SPF級動物實驗設施達2100m2;福建醫科大學已建成并通過驗收的實驗動物設施3000多m2,特別是正在施工的1200m2的GLP實驗大樓,將為我省新藥臨床前安全性評價創造了條件;福州總醫院1800m2和廈門大學6000m2的實驗動物中心大樓已經建成。近期擬提交驗收。這些都將為我省實驗動物的科研及實驗工作打下堅實的基礎。
(5)建立福建實驗動物信息網。經過多年的努力,建立了福建實驗動物信息網,實現全省實驗動物信息資源的整合;并通過與中國實驗動物信息網、福建科技信息網和實驗動物許可證管理系統的鏈接,實現信息共享。目前,實驗動物信息網調研收集整理了大量第一手寶貴的資料,可為用戶提供信息瀏覽、產品搜索和信息等服務,信息量包括政策法規、國家標準、許可證專欄、學習園地、知識之窗等12個欄目,現有信息已達20000余條。
(6)充分發揮實驗動物學會的作用。我省于1993年成立省級實驗動物學會,業務主管部門為福建省科協。實驗動物學會作為一個群眾性的團體組織,充分發揮學會的專家團隊作用,解決了我省專門從事實驗動物科學高級專業技術人員不足的問題,極大地發揮學會在學術交流、科學普及、科技咨詢等方面的作用。
(7)實驗動物科學研究取得重要進展。據不完全統計,近5年我省實驗動物科學獲國家、省級科研項目(課題)12項,科研經費700萬元,發表SCI論文10篇,核心期刊論文30余篇;其中,福建省科學技術廳和廈門大學聯合創立的“福建省轉基因與基因敲除小鼠培育與研究共用技術服務平臺”繼之前在省內率先成功完成了多個轉基因小鼠品系的創建之后,最近又成功構建了福建省首例基因敲除小鼠,該項目得到了國內外同行的廣泛關注與認可。
2.3國內外實驗動物學科發展模式
2.3.1發達國家實驗動物學科發展模式
發達國家的實驗動物在市場經濟制約下,已經成為專業化商品,并形成了實驗動物產業,這一產業以實驗動物的生產供應為主體,同時也包括相關產品如飼料、墊料、籠具、儀器設備及工程設施的商品化、社會化和產業化。這種在市場競爭下所形成的商品化生產供應和社會化服務的發展模式適應市場經濟發展,也是我們發展實驗動物科技可以借鑒的模式之一。
在美國,生物科學課題投資的40%涉及實驗動物,而60%的生物學科研課題需要實驗動物,國家衛生署每年用于實驗動物的經費是4億美元,全美有1300個有關實驗動物科技工作的生產與研究單位。美國NIH實驗動物資源中心和杰克遜實驗室,是世界上最大的遺傳保種和遺傳研究中心,僅NIH實驗動物資源中心就維持著250種近交系大小鼠。創立于40年代的美國查理士河公司的產品約占美國實驗動物市場60%的份額,歐洲市場80%的份額。該公司在市場經濟的競爭中,從一間車庫開始,發展成為目前世界上最大規模的實驗動物供應商,在18個國家和地區擁有獨資和合資的分公司。
歐洲國家已建立全國性的、現代化的實驗動物中心、研究中心及輔助用品的生產公司。而在上世紀50年代建立的英國實驗動物中心和法國實驗動物中心在70年代相繼關閉,德國實驗動物中心在經過嚴格審查后才得以保留。在歐洲產生這種局面的原因主要是由于這些機構的發展方向沒能針對實驗動物自身學科發展要求運轉,偏離了對實驗動物學科自身的研究,同時也偏離了市場經濟的軌道,已經不再從事實驗動物的研究。
日本于上世紀70年代起開始有計劃地在各個國立研究機構和大學建立現代化的動物實驗設施,并且很快實現實驗動物的商品化、標準化。2000年5月建成的日本熊本大學動物資源開發研究中心保存有已育成的與人類疾病相近似的病理動物模型417種。在實驗動物的生產、培育方面,日本在國際上占有明顯優勢。全國專門生產實驗動物的公司有50多個,大小鼠每年使用數為1560萬只,但40%的實驗動物仍需要從美國進口。
2.3.2國內實驗動物學科發展模式
經過20多年的努力,我國的實驗動物科技工作取得長足的進步。目前我國大約有300多家有一定規模的實驗動物生產單位,每年生產實驗動物達1900萬只,大小鼠品系50多個,其中SPF級動物產量占年產量的5%~8%,并逐年增加,在數量上基本滿足科研需要。已經建立了國家嚙齒類實驗動物種子中心、國家實驗動物質量檢測中心和國家實驗動物質量檢測網絡。各省市根據當地的具體情況,提出并建立適合實際的發展模式,已形成了地區性生產基地,開始向生產規模化、供應社會化方向發展。
(1)實驗動物技術服務平臺建設。近年來,國家和地方實驗動物科技平臺建設速度很快,已逐步形成一個有機整體。國家層面為加快實驗動物標準化、規范化,全面提升我國實驗動物整體水平,建立實驗動物平臺為全社會提供資源和技術服務支撐,初步建成的實驗動物平臺包括實驗動物信息平臺、實驗動物遺傳資源共享平臺、實驗動物種質資源的保存與共享平臺、實驗動物公共服務平臺、靈長類GLP動物實驗平臺和比較醫學技術共享平臺。按照國家建立技術服務平臺的要求,全國已有17個省(市、區)從本地實際需求出發立項建設實驗動物平臺,突出為本地產業和企業發展提供服務,突出為本地科技活動的中下游提供支撐,突出區域特色和優勢。
(2)中外合資模式。上海西普爾一必凱實驗動物有限公司成立于1989年10月,系上海市計劃生育科學研究所與英國B&K環球有限公司合資的國內首家生產高質量實驗動物的企業。主要從事大小鼠、犬、兔、獼猴等實驗動物的繁育生產及全價顆粒飼料的生產,并向社會提供技術咨詢服務。該公司每年向社會提供大小鼠達30萬只和部分兔、犬、猴等標準化實驗動物,并向國外出口,為探索中外合資模式發展我國實驗動物產業積累了經驗。
2.3.3福建省實驗動物學科發展模式
《實驗動物管理條例》頒布后,福建省科技廳于1 990年提出并實施實驗動物重點實驗室建設計劃,通過重點實驗室建設承擔全省實驗動物生產供應、檢測和培訓的發展模式,以期實現到2000年四大實驗動物重點實驗室聯手建成能承擔風險,有一定社會和經濟效益、自負盈虧、全方位開放,全省性實驗動物生產、供應、科研一體化的企業集團。該發展模式預期目標未能實現,但仍為我省實驗動物事業的發展起到一定的作用。
為落實福建省“十一五”科技發展規劃綱要,規范科技創新平臺建設與管理,促進科技資源的合理配置與共享,為科技創新活動提供良好條件,福建省科技廳采用“科學規劃、統籌協調、激勵共享、分期實施、滾動支持”的管理方式,先后扶持建立了鼠類、兔類、非人靈長類和轉基因與基因敲除小鼠培育與研究共用四個技術服務平臺。通過法律地位確立、政策法規確定和管理辦法制定三個要素的有機組合,推動資源整合,促進實驗動物生產、使用和研究、開發的有機結合。實踐證明,實驗動物科學的發展離不開法規制定、政策引導、監督管理和財政的資金扶持和培育。
3 福建省實驗動物學科發展趨勢預測
3.1實驗動物的管理走向法制化
實驗動物管理的法制化是推進依法行政的需要。按照《許可法》的要求,完善實驗動物的法制化才能為在我省范圍內實施實驗動物管理行政許可提供法律支撐,這是加強生物安全和社會安全的需要,也是現代科學技術發展的需要。通過實驗動物的法制化可以有效促進實驗動物產業化和生物技術產業發展。
3.2實驗動物種質資源擴大和質量提高
我國自1997年開始,在實驗動物種子資源的保存和利用方面投入大量的資金,設立了國家嚙齒類實驗動物種子中心和分中心,已經初步建立了種子網絡體系。用于科研的實驗動物種類,從嚙齒類、兔、犬到實驗非人靈長類動物不斷擴大。實驗動物使用總量下降,高質量實驗動物使用量增加,實驗動物品種、品系增加,用于科研方面的嚙齒類普及清潔級,部分實驗室將使用悉生動物和無菌動物。
3.3實驗動物福利
動物實驗替代方法的3R理論已被愈來愈多的科學家所接受,并在實際研究工作中得到了廣泛的應用,對推動生命科學以及相關學科研究的發展起到了重要作用。探索能夠達到相同目的或獲得相同結果的動物實驗替代方法是今后我省實驗動物工作的發展趨勢。
3.4實驗動物標準化建設
實驗動物標準化建設是實驗動物科學發展的重點,質量管理是實驗動物管理的核心。我國通過立法,實施實驗動物的許可證制度和統一的國家技術標準,提高了實驗動物的質量,保證了人員安全,也保護了動物福利,推動了實驗動物學科的快速發展,但是,伴隨著生命科學發展,實驗動物標準化管理體系不健全等深層次的問題仍然存在,迫切需要加以系統研究和完善。
4 福建省實驗動物學科面臨的挑戰
21世紀,科學技術的持續發展和世界經濟一體化,對生命科學、醫藥研究提出了新的要求,為實驗動物學的發展提出了挑戰,當前我省實驗動物體系存在品種資源短缺、創新能力不足、政策法規和質量標準體系不健全、保障體系薄弱、共享機制不完善等諸多問題。
4.1實驗動物資源不能完全滿足科學研究的需要
我省常用實驗動物品種品系單一,規模偏小,有時需要從外省引進,實驗動物資源不能完全滿足科學研究的需要。
4.2實驗動物標準化管理存在漏洞
實驗動物法律法規體系不健全,個別單位存在有法不依、有標準不遵守現象。實驗動物福利倫理認識程度低,缺乏實驗動物福利倫理審查規范和機制。
4.3實驗動物及其相關產品產業化、商品化、市場化程度低
符合質量要求的常用實驗動物及相關產品的生產供應不足,缺少政府的扶持和資助,難以保持,更不能形成產業化局面。
4.4從業人員素質有待提高,高水平創新型人才匱乏
具有一定實驗動物專業知識的技術人員,是保證實驗動物科技工作質量的先決條件和基本保證。雖我省實驗動物從業人員逐年增加,由于從業人員素質參差不齊和缺乏專業系統教育,省內符合第一任職要求的實驗動物科技工作者少,高層次創新型人才匱乏,有必要集中省內優勢技術力量和資源,建立健全系統而科學的教學體系和教學內容,從而提高實驗動物從業人員的整體素質。
5 福建省實驗動物科技面臨的機遇
5.1時代機遇
隨著比較醫學和轉化醫學的發展和崛起,作為生命科學、醫學研究不可替代的重要支撐的實驗動物科學,對于人類疾病的發病機理、治療、藥物研發所起的作用越來越不可或缺。發達國家大型實驗動物資源匱乏、動物實驗成本高、動物保護主義運動影響以及動物福利和倫理學的要求,動物實驗特別是大型實驗動物臨床前研究呈現出向中國、印度等發展中國家轉移的顯著趨勢,為我國承接國際醫藥動物實驗業務帶來了機遇。
5.2政策機遇
目前,科技部正在努力打造科研基礎平臺,加強科研基礎條件建設,以滿足科技創新和社會經濟發展的需要為宗旨,加強我國實驗材料資源的收集、搶救、整理、整合、保存,根據實驗材料的描述標準和規范,實現實驗材料的數據化,建立E平臺,實現實驗材料資源的信息共享和實物共享。我國科技規劃中提出:在“十一五”期間,建立以國家實驗動物種質資源中心為核心、20~30個功能獨特的實驗動物種源單位共同形成的結構完整、功能齊全、技術先進并與國際接軌的中國實驗動物種質資源網絡平臺。在保證實驗動物質量和實驗動物品種(系)與類型多樣性的基礎上,實現實驗動物種質資源共享。這無疑是實驗動物科學發展的強大推動力。
5.3產業機遇
醫藥生物技術產業的快速發展,為實驗動物科學發展提供了機遇。在發達國家,人口、健康和醫藥衛生高新技術發展迅速,其產業規模和產值迅猛增長。我國生物技術的應用和發展取得顯著成績,國家“863”計劃、科技“攻關”計劃都將生物技術列入重點支持領域。而醫藥、生物技術日新月異,對實驗動物科學發展提出了更高的要求。
6 福建省實驗動物科學發展思路和目標
6.1發展思路
以提高我省生命科學研究和生物醫藥技術產業發展為目標,以實驗動物技術服務平臺建設為重點,大力推進實驗動物資源整合和優化配置,加大實驗動物科研及質量監控力度,完善法制建設,努力培育我省實驗動物產業,走出既符合國情,又有福建特色的實驗動物科技發展道路,為我省生命科學發展提供保障。
6.2發展目標
(1)到2015年,建立能生產并滿足全省大動物和常用清潔級以上實驗大小鼠需求量的供應體系。合格實驗動物生產量達10萬只,其中清潔級以上實驗大小鼠8萬只,普通級實驗兔1萬只,實驗用猴和實驗比格犬3000只。建成能滿足我省生物醫藥產業發展需求的動物實驗技術服務和信息服務平臺,基本實現實驗動物保種、繁殖、生產、供應與使用的標準化和社會化,為我省生命科學和生物醫藥發展提供有力的基礎條件保障。
(2)實驗動物質量保障體系基本建立。實驗動物質量檢測體系進一步完善,實驗動物質量檢測的快速診斷技術及其應急系統基本建立;基本形成實驗動物檢測、自檢和抽檢相結合的質量檢測體系。
(3)實驗動物科研水平顯著提高。閩臺實驗動物科技創新暨轉基因培育與研究技術服務合作基地的建立,轉基因培育與研究共用技術、保種與生產能力進一步提升。到2015年底,基因工程小鼠達300種,開展轉基因大鼠或轉基因豬等轉基因大動物的創建與研發;福建黃兔人工種群的生物凈化暨實驗動物化研究及應用取得實質性進展。
7 福建省實驗動物科學發展的戰略任務
7.1實驗動物法制化管理體系的完善
法規制度體系建設。爭取在2013年將《福建省實驗動物管理辦法》列入省政府立法計劃項目,“十二五”期間完成省政府立法并實施;同時完善和修訂相關管理制度并實施。
法制化管理體系的建設。充實和調整福建省實驗動物專家組,真正發揮專家組在我省開展實驗動物發展研究、為我省實驗動物法制化管理和相關政策法規的制定等方面的指導和咨詢作用。
建立管理信息系統。在現有的福建實驗動物信息網頁上增加實驗動物學會活動窗口,加強實驗動物信息網后臺管理建立實驗動物信息網的專業信息平臺,加大實驗動物科技宣傳力度,使社會各方全面、準確地理解和執行國家實驗動物管理條例。
實施應急反應體系。為控制實驗動物疫病的發生和傳播,保證實驗動物質量及其動物實驗結果的準確可靠,建立和完善與相關部門聯動機制,制定和重大實驗動物疫病控制應急預案,形成全省性的重大動物疫病控制應急體系,保證和促進實驗動物持續健康發展。
7.2加強行政執法管理力度
在科技計劃立項、成果管理活動中加強有關實驗動物質量和動物實驗條件的審核,強化監督管理,切實有效地發揮其職能。應用不合格實驗動物或未取得實驗動物使用許可證進行的科學實驗、檢定,其實驗、檢定結果無效,科研項目不予以立項。
加大實驗動物質量管理力度,優化資源配置,完善省實驗動物質量監督檢測體系,建立實驗動物質量抽查和報告制度。全面推行實驗動物許可證制度,嚴禁未取得生產許可證或不合格的動物進入流通渠道。
加強本省行政區域內實驗動物行政執法工作力度,建議設立實驗動物質量監督員、實驗動物信用管理、實驗動物質量通報和信息公開制度,接受社會監督。
7.3健全實驗動物質量保障體系
7.3.1規范實驗動物質量檢測管理。省實驗動物質量檢測中心必須進一步規范質檢工作,加強實驗動物監測與管理,嚴格執行許可證制度,開展實驗動物質量檢測新項目、新方法、新技術的研究。
7.3.2全面實施實驗動物國家新標準。為保證對新版標準的貫徹實施,應開展實驗動物國家新標準宣貫會,全新解讀新版國家標準內容和標準編制中規范性技術要素的確定,推動實驗動物質量的提高及動物實驗技術的創新和發展,以滿足實驗與科研工作的需要。
7.3.3加強從業人員隊伍建設。我省缺乏掌握實驗動物科技管理技術的高端人才和復合型人才;從業人員的學歷層次、專業化水平和整體素質有待提高。必須進一步加強從業人員隊伍建設,努力提高從業人員的政治思想素質、職業道德水準和業務技能,建立技術力量雄厚、人才結構合理的創新團隊,為我省實驗動物科技發展提供強有力的人才支撐和智力支持。
7.4實驗動物技術服務平臺建設
7.4.1建立閩臺實驗動物科技創新暨轉基因培育與研究技術服務合作基地。隨著海峽兩岸整體經濟水平和科技能力的提升,生物技術領域和產業領域等也將逐步提出對轉基因/基因剔除小鼠模型動物的需求。所以,開展轉基因培育與研究共用技術、保種與生產,供應生命科學研究所需要的特種實驗動物、以滿足實驗動物科技日新月異的發展需要。
7.4.2建立開放系統動物實驗技術服務基地。隨著經濟發展和科技進步,省內對大動物實驗的需求將逐年增加,所以,開展大動物(犬、豬、羊)動物實驗技術服務、動物實驗技術培訓、實驗動物共享數據庫、實驗動物設備設施共享、大動物調劑供應,以滿足省內動物實驗所需的大動物(犬、豬、羊)逐年上升的需求。
7.4.3建立福建實驗動物科普、倫理和遠程教育基地。通過該基地建設,提高實驗動物管理工作質量和水平,維護動物福利,促進人與自然和諧發展,適應科學研究、經濟建設和對外開放的需要。同時向公眾開放陳列室和其他場地、設施,舉辦講座和提供咨詢。
7.4.4建立實驗兔繁育及福建黃兔實驗動物化研究技術服務基地。在省內使用量較大的單位建立生產常用實驗兔基地,承擔我省實驗兔的生產、供應和滿足福州市區實驗兔調劑服務及周邊實驗兔的需求,以解決目前全省所使用的實驗兔不達標的問題。同時,開展福建黃兔人工種群的生物凈化暨實驗動物化研究及應用,提升福建實驗動物科技水平。
7.4.5加強常用動物和飼料的生產供應。充分利用鼠類技術服務平臺現有條件和人才優勢,在其生產清潔級實驗大小鼠的基礎上,通過加大扶持力度,形成年產超5萬只清潔級以上實驗大小鼠的生產能力。支持有條件的企業建立5萬只以上規模的實驗兔繁殖基地。依托有條件的單位建立標準化實驗動物飼料的生產車間,年產各類實驗動物飼料500噸,以滿足科研、生產及部分教學工作的需要。
7.5實驗動物信息服務平臺建設
7.5.1數據信息服務平臺建設。以國家科技基礎數據平臺為基礎,開發福建實驗動物專家數據庫、相關聯企事業單位數據庫、實驗動物品種品系資源數據庫,整合信息資源;建立實驗動物管理、科研、生產、使用或經營管理集成性網絡服務平臺,提供遠程、互動、及時、高效的網絡服務;根據服務對象的具體需求,開展查新、咨詢、策劃、信息、實驗動物及其相關產品推介、交流合作等多方面的個性化信息服務。
7.5.2實驗動物、飼料供需信息服務平臺建設。建立市場調研系統,對實驗動物進行分類市場調查,定期向相關服務群體提供行情報告;建立網絡性的共性市場開發平臺,接受供需雙方的委托,對服務群體及服務需求進行市場調查分析,組織實驗動物及其相關產品的供需信息。通過信息平臺,協調解決實驗動物來源和供應問題,合理引導和培育實驗動物市場。
7.5.3實驗動物從業人員遠程培訓和上崗考試平臺。通過該平臺的建設,將提供最優秀的實驗動物科技培訓資源,該平臺只要有因特網的地方就可以接受培訓和考試,不受時間、地點限制,同時結合從業人員水平層次的不同,提供個性化學習和課程答疑服務。該平臺根據福建實驗動物科學管理的工作要求,結合實驗動物從業人員上崗管理實際,主要用于實驗動物從業人員培訓和上崗資格認證考試,到2015年底,使我省實驗動物從業人員的持證上崗率達到95%以上。
8 福建省實驗動物學科發展的戰略對策
8.1加強法制化管理
貫徹國家有關實驗動物法律、法規,建立和完善福建省實驗動物科技管理的法規性文件,加大執法力度。加強各部門之間的協調,在省科技、教育、農業、醫藥衛生等行業堅決按實驗動物許可證制度的要求,在科研立項、成果評價、、新藥研究、行業驗收與認證工作及安全性評價等工作中逐步實行實驗動物一票否決制。
8.2加強實驗動物從業人員培訓
要采取切實有效的措施,穩定現有的實驗動物從業人員隊伍。采取多種形式,加強和規范實驗動物技術人員的培訓和考核,提高實驗動物技術隊伍的整體水平。為從事實驗動物的管理人員提供學習機會,尤其是對單位法人或主管領導進行必要的實驗動物法規和基本知識培訓,促進科學管理。
8.3加大投資力度,統籌規劃,合理布局
我省每年用于實驗動物生產、新品種的培育及動物模型的研究經費十分有限,制約了實驗動物學科的發展。應開辟資金渠道,通過地方匹配投資、爭取國家財政經費和吸收社會資金等多種方式,加大實驗動物的投入強度,逐步形成實驗動物多元化投入格局。建議設立實驗動物專項發展基金,納入省級科技計劃,以不斷加大財政投入,為實驗動物科研和實驗動物學科發展中出現的問題提供堅實的資金支持。
8.4在省科技計劃項目中報指南中增加實驗動物科學研究內容
為進一步提升實驗動物研究水平,加強和完善實驗動物技術服務平臺的功能,推進我省生命科學研究和生物醫藥產業的進一步發展,建議將實驗動物科學研究內容列入省社會發展科技項目支持重點、軟科學研究項目和省基金項目資助范圍。
8.5建立確保平臺良性運行的管理制度和運行機制
平臺必須制定科學的管理制度,明確平臺建設單位的權利和義務,制定相應的績效考核和評價制度,采取優勝劣汰的動態管理方法。日常運行經費應通過開展各類創新服務和承擔企業、政府委托的科技項目,以及當地政府支持和企業資助等途獲得,通過平臺良好的服務和管理,來獲得平臺自我發展的資金保障。
8.6重視學會的工作,支持學會開展工作
省實驗動物學會是實驗動物與動物實驗人才集中的地方,學會要積極努力,將省內從事生命科學研究的專家組織起來,開展多學科的學術交流與培訓活動,取長補短,共同促進實驗動物隊伍整體素質的提高;同時,還應加強彼此之間聯系與協作,使實驗動物事業更好地為生命科學研究服務。
8.7加強閩臺間的學術交流,追蹤國際發展趨勢
通過近年的努力,我省的實驗動物工作已取得長足的進步,從而為我省開展閩臺間實驗動物科技的交流創造了條件。我省應加大宣傳力度,利用現有資源的優勢,吸引更多的項目,包括高科技項目到我省進行實施,以利于追蹤國際生命科學的發展趨勢。
生命科學研究方法范文6
關鍵詞:本科;科研創新;生命科學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)43-0039-03
本科教育作為多層次高等教育體系的基礎階段,是學生基礎知識和綜合素質培養的關鍵時期,在人才培養體系中占有基礎性、先導性地位。加強培養本科生的基本科研能力與創新能力,為我國建設“創新型社會”培養大量的創新型人才,是當前綜合型大學的一項重要的任務。教育部在《關于全面提高高等教育質量的若干意見》中明確表示,要創新人才培養模式,支持本科生參與科研活動,早進課題、早進實驗室、早進團隊[1]。關于進一步加強高等院校本科教學工作的若干意見中也明確提出“積極推動研究型教學,提高大學生的創新能力”。為培養和造就適應社會需要的創新人才,我校正在積極創建“綜合性有特色的教學研究型大學”,逐漸把研究型教學理念與科研實踐融入本科教育的各個環節。生命科學是飛速發展的科學領域,由于該領域科學研究的進展迅速,使得新理論、新技術層出不窮,對從事生命科學科研、應用和教育人才的需求越來越大,要求也越來越高。作為一名從事生命科學領域高等教育的教師,如何在自己的教學科研領域做好教書育人工作,深化教學改革,激勵和培養學生科研能力與創新能力,卓有成效地培養人才,是值得不斷地探索的課題。
一、建立學術導師,完善本科生導師制度
本科生科研的啟蒙與培養來自于具有一定學術造詣、專業素質過硬的優秀教師的指導。早在2002年,隨著北京大學在本科生中全面實行導師制的率先推開,一些高校也紛紛開始了在本科生中建立導師制的探索。本科生導師制是在實行班級制和年級輔導員制的同時,聘請有經驗的老師擔任本科生指導老師,對學生進行指導的教育活動方式,是融教學與學生培養于一體的高等教育新模式[2]。作為211工程重點建設高校,我校早在2005年在學校相關院系實施本科生導師制度,由各業務素質好又熱心學生工作的專業導師(碩導和博導)負責各專業本科生的指導。我校本科生導師的主要職責包括引導學習、指導研究、傳導方法、引導發展、開導思想、疏導心理等,在多年的實踐中,導師制發揮著人才培養的積極作用。為適應高校創新科研人才的培養,近年來我校正在探索由廣義上的本科生導師向學術型導師轉型的探索,建立本科生的學術導師,對本科生進行學術與科研創新的引導與指導。學術型導師需要有高度的責任感和使命感,在本科生日常學習管理中不斷為學生滲透科研精神與創新精神,可以通過以下舉措切實有效開展工作:結合學院每年聘請大量國內外知名學者開展學術報告,有效組織本科生積極聽取報告;有計劃組織參觀、介紹重點實驗室的研究方向、科研成果;介紹本院優秀的教師科研團體與研究方向;有效組織學術帶頭人、教授等不定期地為本科生開展學術講座,介紹學科進展與前沿,對學生感興趣的科研領域及時與相關領域教師溝通并推薦進入實驗室開展研究工作,通過不斷完善與探索,使得導師制度在指導本科生開展科研工作方面發揮著重要的作用。
二、將科研與創新的理念滲透入課程教學
本科階段的課程內容以學生知識積累為基礎,課程學習是本科的主要學習內容,課程學習包括課堂理論學習與實驗室基本技能學習。引導學生創造性應用知識、自主發現問題、研究問題、解決問題,培養科研能力與創新能力的教學模式,在課程教學中需要教師不斷地將科研與創新的理念滲透入課程教學中。課堂教學中進行啟發式教學,引導學生以論文形式進行研討學習。生命科學領域不斷出現新理論、新觀點、新知識、新技術。研究型教學首先必須創新教學內容,雖然本科教學重點是經典知識和傳統技術的學習,但僅僅這樣將遠不能順應學科發展的需要。如何創新教學內容呢?我們的做法是處理好教學內容基礎性與先進性的關系,適當引入學科前沿知識,結合我校教師的研究課題,提出當前的一些研究進展,提出問題啟發學生,引導學生課后利用各種學習資源,查閱相關文獻,進行研討學習。我們在教學中,常常提出一些尚待解決的研究課題或研究熱點啟發學生,在這個過程中,學生要查閱大量相關資料進行深入實際調查研究,要與老師同學交流討論,得出自己的觀點,激發了學生的主觀能動性,進行探究性學習,培養了學生研究和創新思維能力以及理論應用于實踐的能力。
三、積極鼓勵本科生參加科學研究活動
科學研究是人才培養的基本手段,本科生參與科研活動是研究性大學教學法的基本原則[3]。同時科研實踐是理論、技術與實際應用相連接的紐帶。開展科研實踐訓練,是教學和科學研究相結合的研究型教學的重要內容,能有效促進本科生創新精神與實踐能力的培養[4]。建立“以學生為主體、以教師為主導”的基于探索和研究的科研實踐,可以充分激發每個學生的特長和潛能,鼓勵并引導他們的求知欲、創新欲望和探索精神,培養創新意識、創新能力和實踐能力。由于生命科學的科研特性,使得科研實踐在生命科學類本科生的培養中具有重要的意義。我院擁有國家動物學重點實驗室、分子醫學江蘇省重點實驗室、生物技術江蘇省重點實驗室等多個重點實驗室,具有完善、先進的儀器、設備平臺與人力資源優勢,為我院本科生科研活動奠定了實驗技術平臺。多年來學校積極支持本科生的科研活動,為本科生科研創新活動構建了很好的平臺,本科生可以自由組合2~4人的團隊申請江蘇省和學校大學生創新項目(StudentResearch Training,SRT),平均資助金額2000~3000元/項[5]。然而,學生的項目選題必須得到教師的積極鼓勵與支持,因為大多數項目的實施需要在科研實驗室中完成。同時也需要教師在上課期間積極宣傳本學院教師的研究方向與研究動態,激發學生對科研的興趣,也能有效促進學生與從事研究老師的交流,真正融入到學校學院的學術氛圍中。多年來我們一直積極鼓勵本科生參與各種形式的科研實踐,讓學生參與小型科研的設計、實施與總結,時間長至二年,短至四五個月。短時間的科研實踐主要通過本科生參與研究生科研活動進行;一年以上的科研實踐主要是本科生自主申請省級或校級科研創新項目進行。由于教師的熱情鼓勵與宣傳,每年有大批的本科生參與到科研項目的工作中。
四、認真指導學生的科研選題與申報
科研訓練的首要工作是選題。多年來我們指導了多屆學生的科研創新項目的選題申報。如何結合學生興趣選取符合學生當前水平的課題進行創新訓練呢?教師在指導時,首先要對本課題的訓練所達到的預期效果做到心中有數,不僅需要考慮學生的興趣,還要考慮現階段已掌握的專業知識水平,選取有一定創新性和可操作性的科研課題。申報時教師無須包辦代替,完全讓學生自主積極參與團隊的組建與分工、文獻的閱讀、方案的設計、申報書的撰寫等具體環節,讓學生體會到自己是主體,只有這樣才能有利于加強學生科研創新的自信心,激發學生的研究激情,促使學生積極主動地完成科研訓練項目。通過指導學生的選題與申報過程,也是對學生科研能力的培養內容,有效地提高了學生科研創新的主動性、信心與團結協作能力,使得學生能夠順利地獲得項目資助參與后續的科研訓練。
五、保障學生科研項目實施
如果沒有精心的指導,本科生進入科研實驗室后通常是手足無措,很難開展研究工作。作為導師,應該合理安排,建立保障本科生科研項目順利實施的有效措施。我們經過多年的探索,建立了如下舉措:(1)加強本科生的文獻閱讀能力的培養,吸納本科生參與每周一次的研究生文獻交流活動,并讓本科生參與讀書報告的交流;(2)選取優秀的研究生直接指導本科生的科研實踐,研究生負責指導本科生參與實驗室的日常管理、儀器的規范使用、實驗實施的指導等工作;(3)定期交流研究進展與實驗心得,指導解決科研過程中出現的難題,并對學生取得的進展及時給予肯定,讓學生在科研訓練過程中,不斷提高科研能力與創新能力;(4)教師對本科生科研的經費上的支持。盡管學校對本科生申請的科研創新項目有一定經費資助,然而對于從事生命科學領域的實驗研究,也只是杯水車薪,大量的研究經費還是需要指導教師承擔才能保障研究課題的順利進行。通過這些措施,讓本科生對研究工作有了全面的了解,并能真正融入實驗室研究氛圍中,學習到研究技術,并且與研究生相互協調、相互促進,共同發展。
六、及時總結科研活動的實踐成效
本科生參與的科研項目訓練需要提交結題報告,需要教師認真指導學生完成報告的總結與寫作。對研究結果的總結也是科研能力培養的重要環節,教師要指導學生按規范的格式、規范的語言進行寫作;要指導學生應用圖形軟件等處理實驗結果、詳細地描述研究結果、合理地討論研究結果。同時,對研究結果要及時整理成研究,既肯定了學生的辛勤付出,又讓學生有實實在在的收獲,將極大地強化學生的科研熱情,增強學生的自信心。多年來,我們指導的本科生在《中國抗生素雜志》、《藥物生物技術》、《生物技術通訊》、《Appl Microbiol Biotechnol》、《Peptides》、《Protein Expr Purif》等刊物發表文章多篇。并且這些學生在完成本科學習后,都順利進入重點高校或中科院研究所進一步攻讀碩士學位,繼續開展創新性的研究工作。
總之,科學研究是生命科學領域發展的核心動力,對于生命科學領域的本科生的人才培養應加強科研創新能力的培養。作為教育第一線的教師,無論是參與學術導師的工作,還是日常教學與科研工作,都應在各個環節充分調動學生參與科研的積極性,激發學生的創新意識,建立并提升本科生的科研素養、創新精神與科研實踐能力,為國家科技創新戰略的實施不斷培養高質量后備人才。
參考文獻:
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