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生物学实验室“十五”建设规划

2016-06-01
生物学实验室“十五”建设规划 

 
1、实验室简介
生物学实验室涵盖着微生物学、植物学、动物学、生理学、生化与分子生物学、遗传学、细胞生物学等多个方向,涉及我校植物生产类、动物生产类、理学生物技术、以及资源、食科、环保等近20个专业学生的实验课程教学,在我校实验课程教学中具有极其重要的地位。生物学实验室自学校的创立而建立,一直随着学校的发展在不断发展,为我校人才培养作出了突出贡献。
目前我校生物学实验室分为理学院“生物学实验室”和食品科技学院“微生物实验室”两部分,拟建设的校级“生物学实验室”由上述两部分整合而成。
1.1、“九五”建设情况
生物学实验室在“九五”期间由“植物学实验室”、“植物生理实验室”、“植物生化实验室”等整建而来,涵盖了植物学、普通生物学、植物生理学、生物化学与分子生物学、遗传学、细胞生物学等多个方向,承担了上述多门课程的实验教学工作。“九五”建设的重点是进行实验室的调整改造、实验仪器的基本配套及保证实验内容的开出。在“九五”期间,学校共投入近150万元经费对生物学实验室进行改造和必要仪器的购置,基本保证了学校“九五”期间规模下对生物学实验课程的要求。生物学实验室于1998年通过了湖南省“双基”实验室评估,获得“合格实验室”证书。
微生物学实验室于1998年由微生物实验室和食品化学实验室合并组建而成,对两实验室承担的6门课程实验加以整合,做到器材和人员配备统一,实现了在功能上支持现状要求,发展上适应提高、更新的目标。设备以基本配套为原则,通过与其他实验室公用补充,使试验开出率得以保证。“九五”期间,投入了50万元经费用于实验室建设。微生物实验室于1999年通过了湖南省“双基”实验室评估,获得“合格实验室”证书。
1.2、实验室现状
生物学实验室目前拥有植物切片室及准备室、植物生理准备室、生物化学实验准备室、遗传实验准备室、细胞生物学实验准备室、微生物准备室、植物标本室、仪器室、离心机室、超净接种室、培养室、显微镜室、无菌室、微生物培养室、学生实验室。实验室用房面积共1200M2。共计承担实验91个,其中A类:46、B类:4、C类:39、D类:2。其中示范性、验证性实验比例较高,占55%。实验开出率为100%。单价3800元设备531台件,800元以下设备474台件。设备总值393.5万元。设备完好率为96%。
目前实验室共有专职实验教师10人,兼职实验课程教师34人,其中高级职称教师22人,占50%。硕士以上学历人员18人,博士学位人员8人。
生物学实验室为了满足学校在“十五”期间发展的要求及生命科学发展本身对生物学实验课程提出的更高要求,并以“先进性、开放型、前瞻性”为建设目标。在实验室管理、实验教学体系、实验室建设、实验课程教学内容改革等方面都有待进一步加强和提高。
1.3、基础实验教学需求情况
生物学实验室面向我校20个专业开出实验课程,在“十五”期内应适应全校15000人的招生规模。年实验人时数达15万人时,“十五”期末将达到20万。多门课程需开出实验项目共计74项,并增加综合性、设计性试验内容和增加实验室开放时间。将一些重复性、单调性试验内容予以重组和削减。计划A类项目达29项、B类项目14项、C类项目22项、D类项目9项。需要增加实验室面积1000M2,购置实验仪器设备612台件。预计经费:1000万元。
 
2、实验室规划
2.1、“十五”建设的指导思想、建设目标与建设思路
指导思想:
生物学实验是生命科学、农业科学和食品科学课程体系的重要组成部分,是培养相关专业学生创新思维和实践能力的重要环节。通过加强生物学实验室建设,进一步优化实验课程结构,改革试验教学模式,营造奋进的学习氛围,充分调动学生的自主性和积极性,全面培养学生生命科学研究的实验技能。
建设目标:
经过规划期间的建设,将生物学实验室建设成能充分满足我校相关专业本科生生物学实验所需,满足生命科学不同层次和实验技能要求、教学内容前沿,具有为现代生命科学、农业科学、食品科学、资源环境人才培养提供科学、合理、优化的生物基础课实验教学课程体系为核心的,设备先进完善、管理科学的开放性实验室。为提高本科生实验技能、科学素养和创新能力提供理想场所。同时具有示范性和辐射性的国内同类学校先进实验室。
建设思路:
①资源优化重组,实验独立设课
以培养厚基础、宽口径人才为目标,突破专业界限,对实验室基本仪器设备按功能分类,报废摒弃陈旧老化的设备,添置先进、实用的新设备,进一步对仪器进行配套,提高仪器档次和自动化程度,达到资源优化重组的目的。
实验单独设课,把基础实验课严格纳入教学计划,制定实验教学大纲,设定实验课程学分。
基础实验课程教学大纲要充分借鉴国内外研究型高校的经验,突出实验知识技能的系统性、实践性并兼顾与理论知识的结合。在实验教学中给与学生以更大的自由度,启发和调动学生的学习自主性。
⑵改革实验课程体系,改进实验教学方法,培养学生综合能力和创新精神
依据各个专业教学的要求和培养目标,对实验教学进行整体优化。更新、精简验证性的、传统性的实验项目,增加设计性、综合性和研究性实验。推动素质教育和创新教育。
实验教学方法改革是实验教学计划的补充和完善,是基础实验室建设的一个重要组成部分。我们将逐步改变实验教学都由实验技术人员准备实验,教师讲解,学生照做的方法,尽量多给学生留下思考的时间和创新的机会。组织实验教学公开课、实验竞赛课等活动提高学生的实验兴趣和动手能力;组织学生一同研究基础实验改进方案,师生共同对优选出的实验方案进行可行性分析,然后再由这些本科生去指导下一届学生的实验,既提高学生的实验能力,又培养他们的创新精神和创新意识。
在学生掌握了一定的基本实验方法、技能和实验理论的基础上,对学生进行开放式实验教学,充分利用基础实验室资源,培养学生综合能力和创造能力。逐步实行科研导师制,学生从大二下学期开始就参与教师的科研项目,在教师指导下,查文献、拟定实验方案、调试仪器、配制药品、处理数据、研究和解决实验中出现的问题,从失败中获得经验,从成功中获得动力。
⑶加大投资力度,充分挖潜,促进基础实验室建设
实验室教学条件的完善和齐备是实验教学改革、基础实验室建设的根本保证。在实验教学计划调整后,我们将根据新的实验项目要求,积极争取经费,增加实验室面积,增加原有设备的台套数,同时购买新增综合性、设计性、研究性实验所需设备。充分利用计算机进行实验、实践教学,丰富实验内容,提高实验结果的直观性,使生物学实验室建设成先进性的省级示范实验室。
⑷建设一支高水平、稳定的实验教学队伍
建设一支新世纪的高校实验教学队伍,是基础实验室建设中的关键。我们在进行实验室建设的同时,首先对生物学实验室主任进行遴选,让奉献精神好、工作态度端正扎实、业务能力强的能人管理实验室。其次,对一些思想稳定、政治素质和业务素质高、敬业精神好的实验技术人员进行重点培养,鼓励他们参加对口函授学习,支持年青教师报考在职研究生,提高学历档次;采取以老带新、跟班听课、校内培训及校外短期进修、与教师的科研课题等方式,提高业务素质;建立一系列合理有效的管理制度,对实验技术人员进行一年一次的考核评优,奖励与处罚并举,调动积极性,同时从职称、待遇上适当倾斜,以稳定实验技术队伍。
⑸建立研究与实习基地,实行产学研一体化。
派派公司迁址后,原来的厂房将作为生物学研究基地和实习工厂,为学生提供一个良好的创作空间。
⑹利用生命科学楼作为现代分子生物学、生物技术、基因工程技术感知的基地。
现代分子生物学、生物技术、基因工程是现代生命学研究的核心,借我校生命科学楼建成的东风,为生物学实验室提供现代分子生物学、生物技术、基因工程先进研究设备和研究技术提供感知的基地。为学生提供直接参与的机会,让优秀学生或有志从事生命科学研究的学生有机会直接参与到研究中。
我们将瞄准全国高校的一流水平,通过五年时间的努力,使生物学实验室达到基础课示范实验室建设标准,并对全国高校同类实验室建设和管理起到示范作用。
2.2、建设内容
2.2.1实验室基础建设
对第三教学大楼进行调整,在植物学、植物生理学、生物化学及分子生物学实验室基础上,新增实验室面积1000M2,将微生物实验室、遗传学实验室纳入生物学实验室整体建设,将生物学各学科方向功能室集中布置,按照国家基础课实验教学示范中心建设标准,对生物学实验室进行调整、建设或改造,保证实验室生均占有使用面积3.0M2。通风、照明、安全设施全部符合建设标准;完善三废处理设施,使三废排放符合环保要求;装备先进的信息通讯设施,实现计算机网络化。
2.2.2实验项目建设
拟对72个实验项目进行改造和新建。具体项目见表1。
2.2.3实验教学体系
通过对项目的改造和新建,生物学基础课实验将包含72项实验内容,其中A类项目26项,B类项目15项,C类项目22项,D类项目9项。层次上从基本技能训练、掌握(A类和部分B类实验,占约40%),逐步过渡到熟练操作和掌握生物学实验的先进技术和技能(B类和部分C类实验,占约40%),最后能自主进行实验的设计和具体完成某一系统性试验内容(D类和部分C类实验,占约20%)。形成了基础训练 → 综合性实验 →研究式实验 →专题实验四个层次,组成系统性、渐进性的实验体系。尤其是生物学综合性实验、研究式实验和专题实验,可以将微生物学、生物化学、生理学、遗传学、细胞生物学的相关知识和实验技能系统性综合起来,如微生物生理生化实验、细胞发酵实验等。
2.2.4需购仪器设备总价值
需购置仪器设备总价值:1000万元,其中:2002年500万元;2003年400万元;2004年100万元。超过5万元设备另附详细论证如后。
2.2.5年度建设计划
生物学实验室属校级实验室,实施学校、院的两级管理,全面负责全校性本科生生物学基础课程实验教学工作。学校负责实验室的建设,提供其正常运转、维修及更新经费。其具体规划如下:
2002年度建设计划
⑴完成领导小组的组建,实验室具体管理机构设立如下:
实验室主任:1人(学校任命)
实验室副主任:2人(实验室主任组织,学校任命)
实验室管理成员:5-6人(每个方向1人,由实验室正副主任确定,学校认同)
实验室专职实验员:按参加实验学生数,每百人配备1名实验技术员。
实验室实行主任负责制,贯彻人才流通、竞争上岗、定期考核的管理制度。
⑵完成生物学基础实验室作为开放性实验室的日常运行管理制度,实验室向校内外开放,实验室正副主任及成员享受相应的岗位津贴。每个方向的实验室都有实验室管理成员负责,并设置实验员岗位1-2名,负责实验仪器、药品的管理同时,进行实验的准备及具体参与实验指导。针对国家教育部关于基础课实验教学示范中心管理的要求,按照开放性原则,制订具体的实验室管理条例。
⑶制定实验改革教学计划,对实验教学进行整体优化,制定课程的教学大纲,规定学分及考核办法;添置新设备重点在保证实验组数,力争大部分实验一人一组。由生物学基础实验室各个方向实验课负责教师组织相关教师进行实验课教学内容改革,面向21世纪生物学发展,改革并淘汰内容陈旧的教学内容,充实、补充与本学科发展密切相关、能反映本学科最新进展的实验教学内容和测试手段,充分体现前瞻性和综合性,减少示范性和验证性实验的比例。将综合性、设计性和应用性实验内容提高到总实验课时的80%以上。
⑷添置价值约500万元的仪器。
⑸新增用房面积800M2。
引进和培养本科以上的专职实验人员若干名。
2003年建设计划:
⑴完善生物学基础实验室各个方向的建设,将生物学基础实验室相关学科集中建设。按照学校的招生规模,需要调整和增加实验室面积200M2。
⑵按照新的实验教学计划和实验大纲开设基础实验课程,逐项实施、改进和完善,对新增加的设计性、综合性和研究性实验进行检验和认证,并根据具体情况适时进行调整和改进。
⑶添置设备重点放在综合性、设计性实验所需仪器上,共计价值约400万元。
2004年建设计划:
⑷改革实验教学方法和手段,组织实验教学公开课和系列实验竞赛活动,开展第二课堂教学活动,开展学生课外科技活动。组织学生研究基础实验改进方案,进行开放式实验教学试验,培养学生的创新精神和创新意识,并对其有效性和可行性进行验证。对改革后的实验内容和教学方法进行归纳总结,考核其有效性和实用性,编写各门课程实验教材。
⑸计划添置仪器,共计价值100万元。
2005年建设计划:
⑴实验室各项管理措施到位并已在实践中完善。
⑵对实验室建设进行总结和评估,查找问题并针对性加以改进。
⑶开放性实验室正常运行。
 
3、建设项目的必要性与可行性
生物学实验体系是一个系统性强、实践性强的庞大体系,系统建设生物学实验室有突出的必要性。由于我校历史的原因,生物学教学一直侧重于农学类,使生物学相关学科实验室建设较为分散,资源共享性较为欠缺。为适应学校“以农为主、综合发展”的整体方向和新世纪人才培养的特点,为培养21世纪生命科学、农业科学、食品科学、环境资源等学科创新性人才,建立生物学实验室是极为必要的。
在学校统一部署下,对目前相关院系之间的资源优化组合,建立生物学独立的实验教学体系,从教学计划的安排到学生成绩的考核,形成独立的教学体系,克服附属于理论教学的弊端,有利于通过规范实验教学,提高掌握生物学基础知识的系统性、实践性,有效地实现理论实际结合,充分调动学生学习实验基本技能的积极性,有利于学生实际能力的培养和后续课程的学习。
开设设计性和综合性实验有利于培养学生动手能力,提高学生实验技能,把学生在生物学学习中的实践教学环节作为统一的有机整体来考虑,合理安排好初、中、高阶段基础实验教学内容,科学地安排各基础实验环节的时数、目的、要求,形成一个要求明确,分工合理,层次分明的实验教学总图,相应地建立起基础实验室设置的体系,贯穿于生物学教学过程。这样学生将会得到生物学基础全面、系统的实验知识和技能。
从优化教学计划入手,精选和设计教学内容,统筹安排实验教学,将实验教学分为基础训练 → 综合性实验 →研究式实验 →专题实验四个层次,总的趋势是使学生在实验室里的学习工作接近微生物学工作者做研究工作的情景,其核心就是要提高学生的能力和素质。
实验设备的改造与验证性实验项目的合并。一些原有的实验项目有较大幅度的调整,就具体项目论证如下:
细菌普通染色及光镜的使用:
该实验囊括了原有的验证性实验“光学显微镜的使用”、“微生物特殊结构染色观察”、“微生物生长及运动观察”等实验。在增加实验组数(每人一组)和利用示教显微镜、多媒体演示的基础上使学生在一次实验课上学会细菌简单染色操作、显微镜油镜头的使用;并通过演示使学生了解细菌芽孢鞭毛染色的步骤,观察细菌细胞特殊结构形态和运动方式。在保证教学质量的基础上缩短了教学时数。
微生物培养基配制、消毒、培养及细胞和菌落形态观察、细胞大小测定:
在合并、两实验的基础上形成。使学生学习配制培养基的原理和操作方法、高压蒸汽灭菌锅的使用原理和操作方法;并通过演示和录象了解干热灭菌箱、无菌室紫外消毒装置、超净工作台的使用方法。实验内容将更丰富。该实验要求增加高压灭菌锅、干热灭菌箱、三角烧瓶的基础上进行,使每个学生均有实践机会。该实验囊括了原有的实验“培养基的制备及器皿包扎”、“培养基的灭菌”、“细菌形态观察”、“放线菌形态观察”、“真菌形态观察”、“微生物菌落形态描述”、“酵母菌显微计数”、“微生物纯种分离与计数”。形成一个综合性的微生物实验。在增加实验组数(每人一组)和利用示教显微镜、多媒体演示的基础上使学生在一次实验课上对微生物的培养、操作及细胞和孢子的形态及群体形态进行了解。
通过增加显微测微尺的数量,改原来的2人一组为1人一组。
微生物计数法: 在合并两实验的基础上形成。实验内容包括:酵母菌形态观察、血球计数板使用、平板菌落计数法;以及教学录象片:比浊计数法。
理化因素对微生物生长的影响:
该实验囊括了“PH值对生长的影响”、“化学因素对生长的影响”、“渗透压对微生物生长影响”、“紫外线对微生物生长影响”等实验。对不同专业的学生将采用不同的理化因子。使内容具有针对性。增加实验组数为1人一组。
微生物生理生化实验:
该实验囊括“糖发酵实验”、“V.P反应,甲基红实验”、“微生物的石蕊牛奶反应”等原有实验项目,并可以根据专业的不同选择更多的生理生化实验项目。通过多媒体,部分课堂上不能完成的实验项目可以进行演示。较之原来的实验安排,改造后的实验课时将缩短而内容将增加。
大肠菌群的检测:
该实验的改造部分一是增加实验组数,二是引进最新的检测方法。
微生物对有机物质的分解: 该实验在原实验“微生物对淀粉的水解”的基础上可以根据不同的专业增添新的内容如“微生物对纤维素的分解”、“微生物对蛋白质的降解”等内容。针对性更强。并适合进行开放式实验教学。
微生物纯种的分离纯化:由原有“ 环境中微生物的检测”、“微生物菌种筛选”、“微生物纯种分离与计数”合并而来。同样根据不同的专业进行诸如致病菌、腐败菌、高分解活性菌、固氮菌等菌种的分离,使学生掌握菌种分离的全过程。并适合进行开放式实验教学。
微生物菌种鉴定:
引进新的鉴定方法如微量快速鉴定系统,使学生眼界更开阔。一些有困难开设的鉴定项目如遗传学鉴定可以通过多媒体演示。
菌种保藏: 在增加新的设备如冷冻干燥机、低温冰箱的基础上使学生更多的了解及进行菌种保藏操作。
微生物细胞遗传育种、高酶活性的菌株的选育: 在原有实验“微生物菌种筛选”、“微生物纯种分离与计数”上剥离出来,适合进行开放式实验,使有兴趣的同学进行小型科研,掌握各种菌种筛选和育种的基本过程。
微生物发酵实验:
囊括原有的“酒精发酵”、“乳酸,醋酸发酵”、“果酒酿造”、“酸奶制作”、“食用菌发酵饮料”、“蒸馏白酒的生产”、“黄酒的生产”及植物微生物学实验开设的“BT菌发酵实验”等项目,根据不同的专业设置不同的项目。使学生了解微生物发酵生产的基本过程。
原有的实验项目:“无菌操作和接种技术”删除,其内容融合到其它实验项目中。
土壤微生物区系分析:
专为农业微生物学实验开设,目的是使学生学习相关研究方法和不同土壤环境微生物区系的分布特征,适合开设开放式实验。
以下新增项目专为植物病理学专业学生开设,目的是使学生了解植物病毒、植物病菌、昆虫病毒的基本形态和培养、筛选、鉴定方法。项目包括:
放线菌分离及其拮抗作用的初步筛选
病原物致病性和寄主抗病性的测定
植物病原细菌噬菌体分离植物病原细菌的血清学反应
昆虫病毒的培养
植物病毒分离提纯及电镜观察
植物田间光合速率的测定:
光合速率的测定是植物生理学的基本技能之一,在作物丰产生理、作物生态、高产新品种选育以及光合作用基本理论研究等方面具有重要的意义。由于原有光合速率测定实验内容采用改良半叶法和GH-Ⅲ田间光合仪法,实验仪器和内容陈旧,通常以讲解测定原理为主,达不到定量测定的要求,此次更新光合作用测定内容,以便携式光合测定仪、计算机、扫描仪等现代设备为基础,达到精确、实时和快速的测定。
植物的溶液培养:
植物的溶液培养是研究植物矿质营养的必要手段,也是学生在植物生理学中必须掌握的基本技能之一。由于原有实验设备陈旧,且数量少,只能面向研究生开放。现为本科教学开设此实验,开阔了学生的视野,并与生产中无土栽培实践相结合。可以大大增加学生学习的兴趣。
原子吸收光谱法测定植物生理及营养:
原子吸收光谱法是测定植物体内、土壤中矿质金属元素的重要方法,在植物生理教学中开设此实验内容,以更新原有的化学方法和火焰光度法,丰富了学生的知识结构,同时也大大增加了测定元素的范围和精确度。
植物激素分离、纯化和定量测定:
植物激素和植物生长调节剂在植物生长发育中起重要的调节作用。实现植物激素的准确、快速和实时测定在农业生产和科研中显得尤为重要。为本科植物生理教学增开此实验,以代替原有的生物试法,不仅测定精度大为提高,更重要的是实验手段、方法的改善更符合当今教育要面向现代化、面向世界、面向未来的要求。
根际测定技术:
根系是植物吸收水分、矿物质的重要器官,而且也是某些重要活性物质如细胞分裂素、ABA和生物碱等合成的重要场所。根系生长状况及其活性影响作物产量和品质的形成。此实验内容也是更新原有的实验项目“根际pH值的显色测定”,将原有定性测定必为定量测定,客观反映作物根系生长状况,符合作物生产类本科植物生理教学大纲的要求。
计算机在生物学实验研究中的应用:
在信息高速发展的今天,将计算机及其应用软件应用到植物生物学的理论和实验教学中,引导学生如何应用现代信息化工具进行文献资料、数据采集和处理,以适应现代科技,特别分子生物学的高速发展的需要。
淀粉酶活性的测定及动力学分析:
该试验内容包括萌发的水稻种子中淀粉酶的提取、总淀粉酶活性的测定、α-淀粉酶以及β-淀粉酶活性的测定。总淀粉酶动力学分析,是一个理论与实践紧密相结合的操作性强的综合实验。
需要的主要仪器: 分光光度计、恒温水浴箱、气相色谱仪
项目建设必要性:酶学理论是生物化学最重要章节之一。酶的性质、作用特点及动力学是教学大纲要求必须掌握的内容,相应其设计的试验内容应要求学生通过实际操作掌握酶学最基本的理论知识。从生产实践出发,加强学生对农作物生长发育过程中生理生化变化规律的认识,并应用生物化学理论解释农作物生长发育的现象。在以往的实验设计中,我们仅要求学生对淀粉酶的存在与活性作了验证性的实验,此项目所添加的新内容将有利于同学们对淀粉酶性质、作用特点、动力学参数进行充分的了解,并将之应用于指导生产实践。
可行性分析:实验条件简单,有很好的实验基础
检测水稻不同生育期过氧化物酶同工酶的变化:
本项目内容包括水稻过氧化物酶同工酶的提取方法的设计,过氧化物酶同工酶电泳。是一项可行性强的设计型实验。
所需主要仪器:电泳仪 DYY-Ⅲ38A、电泳槽、冷冻离心机、真空干燥器、真空泵、微量加样器。
项目建设必要性:同工酶是生物化学与酶学中一个重要的基本概念。植物组织中的蛋白质(酶蛋白),都是基因的表达产物,植物在发育过程中,所含的蛋白质的种类和比例都不相同,同一种酶的同工酶也有所不同,分析同工酶谱是认识基因存在和表达的一种工具。在植物的种群、发育、杂交及遗传研究中都有一定的重要性。过氧化物酶是常见的氧化酶,广泛分布于植物的各种器官组织中,与体内许多生理代谢过程有关。基于实验方法的与内容的重要性,农业院校的学生非常有必要掌握这一项实验技术。
可行性分析: (1) 过氧化物酶同工酶凝胶电泳技术很成熟;
(2) 酶分布广泛,取材容易;
(3) 实验条件基本具备,但需添加冷冻离心机。
鸡蛋清蛋白的分离纯化及电泳分析:
本实验项目内容包括用常规技术对鸡蛋清蛋白进行分离纯化,并以聚丙烯酰胺凝胶电泳分析
纯化结果,是一项难度较大的综合性实验。
所需主要仪器:层析柱、核酸蛋白检测仪、真空冷冻干燥器、电泳仪、电泳槽、凝胶层析扫描系统、冷冻离心机、透析袋、超滤装置
项目建设必要性:本实验项目是教育部颁布的生物化学实验教学大纲内容,是生物化学最基本、最重要的实验技术。实验的开设有利于学生对蛋白质性质的理解,对蛋白质纯化和电泳分析技术的掌握。
可行性分析:(1) 血清蛋白的分离纯化技术是一项较成熟的技术;
(2) 生物学实验是基本具备开设此实验的仪器设备;
(3) 药品费用高。
测定水稻不同生育期叶片内糖脂、蛋白质含量的变化:
本项目内容包括对不同生育期水稻叶片中糖脂和蛋白质含量测定和结果分析,是一项综合性较强的设计型实验。
所需主要仪器:紫外分光光度计、恒温培育光照箱、恒温水浴箱、精密电子分析天平、高速组织捣碎仪、真空干燥器、旋涡搅拌器、Lewis-Benedict糖管、薄层层析分析扫描仪。
建设项目的必要性:水稻及其它农作物是农业院校学生学习研究的最重要的生物材料。农作物各个发育时期的生理生化指标反映了其生长的变化规律,掌握这些生理生化指标测定的方法对学生今后的科研实践是非常必要的。在以往的实验中,我们没有开设这样的实验设计项目,使学生对生物化学实验技术在农业研究方向的重要地位认识不够。所以为了将基础知识与专业技术更好地衔接,使学生将生化基本实验技能应用于农学专业的科研、管理,很有必要开设此项实验。
可行性:(1) 田间材料充足、易得;
(2) 老师可指导学生完成此设计并帮助其实施。
脂肪不饱和程度的检测和酸价测定:
该项目内容包括层析法测定植物油中不饱和脂肪酸的测定以及游离脂肪酸的酸价测定,属于验证性实验。
所需主要设备:薄层层析扫描检测系统、高效液相仪、脂肪含量测定系统、紫外检测器、荧光检测器、组织捣碎机、层析缸、烘箱
项目建设的必要性:植物的脂肪酸以不饱和脂肪酸为主,测定植物组织中主要不饱和脂肪酸,在研究脂类代谢、抗逆生理以及营养研究、油料作物品种选育、发掘新的油料作物资源方面,均有主要意义。生物学实验以往开设的实验没有涉及到有关内容,是实验教学环节中的一个空白,所以有必要弥补这一重要内容。
可行性分析:(1) 生物学实验室它具备层析装置,但还需添加多套,以满足全校学生的使用了;
(2) 已具备紫外检测双波扫描系统;
(3) 实验材料充足。
教学改革的新形势,为实验室管理提出了新课题,作为基础实验室建设,思考、研究、探索新路子是非常必要的。开放性实验有利于培养学生的能力,那种一切实验装置都由教师设计、安装、调试好,学生只是测量某些数据填入表格做法对能力的培养,效果都是不佳的。验证性的,设计性的实验都可由学生制定方案、选配仪器和培养基、进行培养与分析,让学生在实验中进行积极的思维活动。
实验室的开放在人员和设备条件不断充实和完善的情况下是完全可行的,也是非常必要的。
教学手段的现代化是实验室建设的必由之路。将教学大纲和教学计划在网上公布,便于学生及时了解课程的进度及安排,认真预习相关内容,了解有关背景知识,查找处理数据;将基本操作部分的实验内容放于网上,学生可以在自己方便的时候观看,这可以解决上课教师面对多个学生无法一一指导,以及上课教师个体差异而引起的教学质量问题。对一些验证实验,可以利用计算机仿真、CAI课件、幻灯片、录象等开展形式多样的形象教学,起到生动、形象及规范化的教学效果。适当播放一些实验教学片,既有利于规范学生的基本操作,避免教师对学生要求的不一致而带来教学质量的差异;同时,将那些因试剂价格昂贵获试剂剧毒不能在实验室完成的、不易重复的实验展现给学生,也是实验教学的重要补充和延伸。
湖南农业大学生物学实验室有着五十余年的建设历史,培养了大批人才。实验室具有良好的人才基础和教学传统。我们坚信在国家的大力支持下,通过五年的努力,将建成管理体系完善,实验条件优良,教学设置合理,在全国具有示范效应的生物学基础实验室是完成可行的。
 
4、拟购贵重设备论证报告
当前的生物学实验技术随着仪器设备的不断改进而迅速发展。为了提高与生物学实验相关学科的教学质量,培养在生命科学、农业科学、环境科学和食品科学中具有创新精神和实践能力的高素质人才,必须加强生物学实验室。这些先进的仪器设备中拟购的贵重设备包括:显微操作系统、便携式光合测定系统、荧光分光光度计、气相色谱仪、凝胶成像系统、液体闪烁记数器、组织自动处理器、组织包埋机、激光共聚焦显微系统等。以下就这些仪器设备逐台进行说明。
4.1、DNA浓缩干燥系统:
DNA浓缩干燥系统的生产厂家为Mini公司,型号为Mini-50。用于DNA沉淀的快速浓缩干燥,在质粒DNA分离和操作、植物DNA分离、Southern杂交等实验中都有运用,是常规的分子生物学仪器。价格为人民币5.5万元。所定型号属90年代中期水平。除对DNA的干燥外,还可用于其他小量生物大分子的干燥。该仪器安装地点为生物学实验室遗传学分室。管理员赵燕。管理办法为校系两极共管,免费开放使用。
4.2、自动高压灭菌锅:
该仪器由TOMYSEIKOSS公司生产。型号为TOMYSEIKOSS-325.价格为人民币5万元。目前生物学实验室有多台小型灭菌锅,没有一台先进的自动灭菌装置,为了提升仪器整体水平,特订购这种微电脑控制的自动灭菌设备。该设备属90年代末期水平。可用于涉及微生物学、植物组织培养操作的多个实验。该仪器安装地点为生物学实验室微生物分室。管理员胡超。管理办法为校系两极共管,校内免费开放。
4.3、凝胶成像系统:
凝胶成像系统是利用数码技术将凝胶图像进行采集和配套处理的仪器,用于核酸和蛋白质电泳后的凝胶观察和照相。是生物化学核酸和蛋白质分离实验、遗传学DNA操作实验必须设备。同时设备的公用性高,但国内尚没有该类设备的国产。拟订购美国Sygene公司型号为Bio-1D的宁教程像系统。价格为人民币15万元。安装地点为生物学实验室遗传学分室。管理员赵燕。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.4、大容量智能冷冻离心机:
生产厂家为湘仪离心机厂,型号为DL-21M,最高转速每分钟7000转,容量为1000ml×6,价格为人民币9.5万元。为90年代中期水平,适用于生物化学的多个实验的需要。如蛋白质、酶的分离提纯实验。是生物学制备性实验室中不可缺少的仪器。安装地点为生物学实验室生化分室,管理员曹杏芝。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.5、超低温冰箱:
该设备由Sanyo公司生产,型号为KGB-70。价格为人民币5万元。属90年代中期水平。可用于保存菌种和酶制剂,属基础实验设备。该仪器安装在生物学实验室菌种保存室。管理员为曹杏芝。管理办法为校、系两级共管,专人负责。
4.6、激光共聚焦显微系统:
利用该系统可进行动植物及微生物细胞的观察实验、独特棱镜分光扫描技术,不受探针限制,使信号按受达到最灵敏、最真实。可提高学生实验兴趣,开拓思维。该仪器由中国徕卡仪器有限公司生产。型号为TCSASP2RS。价格为人民币80万元。属90年代中期水平。安装地点为生物学实验室生化分室,管理员胡超。管理方法为校、系两级共管,校内免费开产,校外适当收费使用。
4.7、荧光显微镜:
该仪器由OLYPUCS公司生产,型号为OLYMPUS BX60。价格为人民币12万元。可用于微生物形态观察实验。该仪器安装地点为生物学实验室微生物分室。管理人员赵燕,管理办法为校系两极共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.8、倒置显微镜:
该仪器由OLYMPUS公司生产,型号为OLYMPUS IXTO-142。价格为人民币13万元。可用于微生物形态观察实验。该仪器安装地点为生物学实验室微生物分室。管理人员赵燕,管理办法为校系两极共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.9、高速智能冷冻离心机:
生产厂家为湘仪离心机厂,型号为GL-21M,最高转速为每分钟21000转。该仪器特点是定时、数显、预制、制动、无极调速、冷冻等。价格为人民币9.5万元。该仪器为生物化学各实验的通用仪器,适合于生物大分子分离、提纯等。属90年代中期水平。安装地点为生物学实验室生化分室,管理员曹杏芝。管理方法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.10、冷冻干燥机:
该仪器由上海仪器总公司生产,型号为LDJ1.5-1。价格为人民币6.4万元。可用于菌种保藏。该仪器安装地点为生物学实验室微生物分室。管理人员赵燕,管理办法为校系两极共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.11、紫外可见分光光度计:
生产厂家为北京瑞利分析仪器公司。型号为UV-2100型。价格为人民币8万元。本仪器的特点为准双光束自动扫描型仪器,大屏幕液晶显示,自动8联样品池,丰富的软件功能。为90年代末水平。运用该仪器,可进行生物化学与分子生物学中的生物大分子检测实验,是多个涉及DNA和蛋白质操作实验都需要用到的常用设备。安装地点为生物学实验室生化分室,管理员胡超。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.12、发酵罐及配件:
该仪器由镇江东方发酵罐厂生产。型号为BIOTEC100B-B和BIOTEC100C-B.价格为人民币25万元和42万元。用于微生物发酵、菌种选育等多个实验。该仪器安装地点为微生物学实验室。管理员胡超。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放。
4.13、显微数码摄像系统:
该仪器由美国Pixera公司生产,型号为Pixera150ES。价格为人民币5.6万元。可用于微生物及动植物细胞形态图采集及演示。该仪器安装地点为生物学实验室植物学分室。管理员孔振兰。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.14、组织自动处理器:
使用该仪器能进行组织自动脱水、透明、浸蜡处理,是进行细胞生物学、病理学组织切片实验的必须设备。运用该设备进行实验,可使在组织处理过程中操作者免受二甲苯的毒害。该仪器容量1.8升,可一次进行12个处理,2个蜡杯,容纳80个样品。该仪器由中国Leica(上海)公司生产。型号为TP1020,属90年代中期水平。价格为人民币26万元,安装地点为生物学实验室切片室,管理员孔振兰。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.15、石蜡组织自动包埋系统:
使用该仪器可进行组织浸蜡后的包埋工作。该仪器可分为融蜡槽、冷台、热台和自动注蜡装置等部分。温度和工作时间参数可调。与组织自动处理器配套使用,使组织包埋实验更加方便有效。该仪器由中国Leica生产。型号为Leica EG1160,属90年代中期水平。价格为人民币20万元。安装地点为生物学实验室切片室。管理员孔振兰,管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.16、便携式光合测定仪:
该仪器的主要用途是在田间活体条件下测定植物的光合作用,包括光强、二氧化碳浓度、光合强度、呼吸强度、气孔导度等重要的生理指标。为植物生理和作物生理类实验室的必备仪器。用于培养植物生产类所有专业的学生所必需。生产厂家为美国拉哥(Li-Cor)仪器公司。型号为LI6400,价格为人民币20万元。设备为90年代中期水平,安装地点为生物学实验室植物生理分室,管理员孙志英。管理办法为校、系两级共管,校内开放免费、校外适当收费使用。
4.17、叶面积测定仪:
该仪器由基因公司生产,型号为LI-3000,价格为人民币6万元,可用于田间叶面积测定。属90年代中期水平。安装地点为生物学实验室植物学分室。管理员董秀云。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.18、液体闪烁记数器:
该仪器的主要用途是测定各种放射性同位素,具有很高的灵敏度。该仪器广泛用于生物化学与分子生物学的实验教学,可帮助学生掌握分子生物学中植物激素的测定的新的科学方法。该仪器的生产厂家为美国的贝克曼公司(Beckman)规格型号为BeckmanLS6500,价格为人民币20万元。该仪器为90年代中期水平。该仪器安装地点为生物学实验室植物生理分室,管理员孙志英。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.19、实验室用小型冻干机:
该仪器由上海仪器总公司生产,型号为CRP100,价格为人民币5.5万元,可用于质粒鉴定等实验。属90年代中期水平。安装地点为生物学实验室遗传学分室。管理员赵燕。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.20、显微操作系统:
显微操作系统包括显微操作仪和显微注射仪,配套的有Olympus显微镜等。价格为人民币27万元。生产厂家为德国的Eppendorf公司。型号为Patch Man Np2和Transfer Man Nk2。显微操作系统是进行细胞生物学、分子生物学、遗传学实验常用的仪器。运用显微注射仪,可以进行动植物细胞的遗传转化、细胞膜电位测定、染色体显微切割等前沿性和综合性的实验操作。对于培养学生在以上领域的动手能力和开阔眼界是很有好处的。该设备为90年代末期水平。该设备安装地点为生物学实验室遗传学分室,管理人员赵燕,管理办法为校、系共管,以系为主定期评估,有章可循。在校内做到资源共享、免费使用,校外则适当收费使用。
4.21、荧光分光光度计:
用于荧光和激发荧光的测定,在植物生理学中用于叶绿素的测定实验,在分子生物学中用于转荧光蛋白基因的实验。该仪器生产厂家为上海分析仪器总厂,型号为970CRT。价格为人民币97000元。该设备为90年代中期水平,安装地点为生物学实验室分光光度计室,管理员曹杏芝。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.22、气相色谱仪:
气相色谱仪是进行物质分离分析的常用仪器,在生物化学、生理学等多个实验中都有运用。例如,进行激素、蛋白质、核酸等的分离分析。是让学生开阔眼界、掌握分离技术的必要仪器。该仪器为90年代中期水平。该仪器生产厂家为上海分析仪器总厂,型号为GC122型,价格55000元。安装地点为生物学实验室、色谱仪室。管理员胡超。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.23、可编程荧光检测器:
生产厂家为安捷伦公司,型号为Agilent1100系列,价格人民币8万元,属90年代末水平,配合高效液相色谱仪使用。可用于生物化学与分子生物学实验中有机酸、氨基酸等成份的检测。该仪器安装地点为生物学实验室液相色谱室,管理员胡超。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.24、快速蛋白液相色谱系统:
生产厂家为发码西亚公司。型号为AKTA FPLC,价格为人民币30万元,属90年代末期水平。可用于生物化学与分子生物学教学实验,如蛋白质分离提纯等实验。该仪器安装地点为生物学实验室生化分室,管理员胡超。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.25、薄层色谱扫描系统:
生产厂家为CAMAG公司。型号为CAMAG TLC Scanner系列,价格为人民币15万元,属90年代末期水平。可用于生物化学与分子生物学教学实验,如生化样品分析等实验。该仪器安装地点为生物学实验室,管理员胡超。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.26、脂肪含量测定系统:
生产厂家为FOOS TECATOR公司。型号为AVANTI系列,价格为人民币5万元,是一套全自动分析系统,属90年代末期水平。可用于生物化学与分子生物学教学实验,如脂肪含量测定等实验。该仪器安装地点为生物学实验室,管理员曹杏芝。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
4.27、纤维含量测定系统:
生产厂家为FOOS TECATOR公司。型号为FIBERTEC 2010系列,价格为人民币5万元,是一套全自动分析系统,属90年代末期水平。可用于生物化学与分子生物学教学实验,如纤维含量测定等实验。该仪器安装地点为生物学实验室,管理员曹杏芝。管理办法为校、系两级共管,校内免费开放,校外适当收费使用。
以上贵重仪器,主要用于学生的生物学实验,使用效益主要在于培养合格的人材,使之走上社会后可迅速适应工作需要,培养他们的开拓、创新意识,从而提高我校的知名度、吸引更多优秀考生报考我校,使我校越办越兴旺。由于使用贵重仪器及维护保养费用相对较高,会增加今后教学成本。  
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