动物科技实验教学中心项目可行性报告
一、项目概况
(一)项目基本情况
项目名称:动物科技实验教学中心
项目类别:省级重点学科建设项目□ 教学试验平台建设项目þ
科研平台和专业能力实践基地建设项目□
公共服务体建设项目□ 人才培养和创新团队建设项目□
项目实施周期:1年
(二)项目建设内容与目标
1、建设总体目标
秉承“加强基础、培养能力、激励创新、提升素质”的人才培养理念,以学生为本,将实验实践教学作为培养学生创新精神和实践能力的关键教学环节,按照“注重实用,布局合理,适度超前;提高效益,资源共享,科学管理”的建设原则,以“好用、实用和够用”为标准,建立一套行之有效的动物科学实验教学体系,提高动物科技实验中心的教学质量。
具体为:设备总值净增近400多万余元; 综合与设计性实验项目可增加10~15个;专业类“创新性”实验增加到10~20个;满足本科及研究生教学与科研;实验开出率由2012年 85% 提高到2013年 98% ,提高幅度达到 13% ;将现有实验室,合并为14个功能化实验室,按基础、初级、中级、高级共享平台的建设需要,重点组建4个标准的功能化实验室,分别是动物生理与机能学实验室、渔业资源与环境实验教室、动物药学与毒理学实验室、生物技术综合实验室;同时在现有动物生理及互动显微设备的基础上,进一步完成配套设备的购置,完善动物生理虚拟实验室的建设。建立标准的校级示范教学实验中心;力争达到省级重点实验室的建设标准。
预期效益:该项目建成后,可对长江大学动物科学学院、医学院、生命科学院教师、研究生、本科生进行开放。为大学生实验教学、创新实验项目、研究生实验、教学科研提供服务。同时也将服务于地方经济建设,并逐渐显现出应有的社会效益和经济效益。
经过实验中心平台的建设,大学生的动手能力和基本素质将得到明显提高,同时锻炼了学生的创新意识和科学思维。对牢固学生专业思想,提高学习主动性,为今后的学习和工作打下坚实的基础。最终能充分满足不同层次实验技能培养要求,综合性、设计性实验比例增加,教学体系合理,实验设备完善,实验管理科学的开放性实验室,使之成为学生实验技能训练、科学素养提高和创新能力培养的理想场所,同时具有示范性和辐射性。
2、建设内容
(1)整合资源,合理布局,建立功能化实验教室。
将现有4个基础和专业的实验室,按实验功能合并建设成14个实验教室。以基础、初级、中级、高级平台进行归口建设;基础平台供三个专业学生进行日常教学、开放实验学习;初级、中级平台供本科生进行专业课程的学习;高级平台供教师科研及大学生自主创新试验使用。
各级平台使用方向如下。基础与初级平台,主要以动物解剖学与组织胚胎学实验教室、显微互动实验教室、动物生理与机能学实验教室为主;中级平台以微生物与免疫学实验教室、动物疫病诊断实验教室、动物病理学与病理生理学实验教室、临床兽医学实验教室、动物营养与饲料学实验教室、动物遗传育种实验教室、渔业资源与环境实验教室、水产生物与增养殖实验教室为主体;高级实验平台以生物技术综合实验、动物药学与毒理学实验室、生物化学与分子生物学实验教室、动物病原分子生物学实验室。
以培养厚基础、宽口径人才为目标,做到特色鲜明,重点突出。为此在功能实验室的建设上,要做好三件事。(1)重新规划布局。去掉一些内容陈旧与现实脱节的实验项目;(2)避免重复建设。学校已有和准备建设的实验室不再重复建设;(3)合理配置设备。在功能实验室建设的中适度考虑专业要求,增加仪器设备的配套数,从而保障学生的实验时数。
(2)提高实验水平强化配套,建设以培养学生科研实践能力为目标的开放实验平台
实验室开放是培养学生创新意识和实践能力的重要举措,是提高实验教学质量的重要保障。学生高水平科学研究及培养学生科研实践能力的实验平台为学生提供自行设计、自主实验的条件。
实验室开放能为学生提供一个发挥个人潜能的广阔空间,在实验的过程中使学生的创造性思维得以实践,这将极大的激发学生的学习热情,让每个学生都能通过实验(实践)体会到成功的喜悦。实验室开放不仅有利于学生将理论知识与实际应用结合起来,而且也使学生在实验过程中对生产过程有更深的了解,对现代水产养殖学专业应具有的能力与素质有了更深的认识。更易于激发学生潜在的创新意识,学习由被动变为主动,学生在学习中的主体地位得到了充分的体现。在开放的实验室里,每个学生根据各自不同的情况,选择难易适当的实验项目,使各个层次学生的实践能力都能得到提高,从而提高实验教学质量。
在实验室开放的基础上,针对实验教学内容进行改革,进一步强化实验内容的综合性与设计性,提高了学生综合运用知识的能力。每门课程除保留必开的经典实验项目外,还要开出一定数量的综合性、设计性实验项目,并使之与实验室开放相配合为学生创造自主实验的条件,其中有综合性、设计性实验的课程需占实验课程总门数的80%以上。
开发网上教学实验查阅平台,实验项目选择平台,并将相关实验课程(动物学、动物病理学、动物生物化学、分子生物学、动物生理学等)的实验学习内容挂在网上,让学生在充分自学的同时,自主选择实验、选择实验时间。实验中心据学生报名情况,在实验室开放情况下,合理安排时间接收学生进行实验。同时安排老师及助教进行指导。针对学生实验能力较强的学生,做为“种子选手”。可以吸纳进入教学科研团队中参加科研及大学生创新平台活动;培养学生的自主创新意识。
功能化实验教室在日常实验教学中,营造探索性学习氛围,针对不同的学生和实验项目,通过拓展实验等方法,主动引导并鼓励学生参与生产实践和教师科研项目,从中发现问题,给学生自主学习的时间和空间,利用实验室条件,探寻解决办法。有意识锻炼学生的创新意识。
实验教学中心要加强与校内实践基础的合作。动物科学院校内实践基地拥有独立产权,便于自主管理、操作,学生和教师能够根据自己的教学、生产和科研的需要,有计划、有目的地使用基地的设备和设施等条件。可以将一部分实践性很强的理论实验课内容,水生生物学、水化学、动物繁殖学、养禽学、饲料营养学、鱼类学、临床诊断学、鱼类增养殖学、水产动物疾病学、动物寄生虫学等从校内课堂移到实践基地上去,边讲授,边教学示范和学生自己操作。通过这种教学模式,学生对知识的理性和感性认识同步进行。能够进一步强化学生所学知识掌握的系统性和记忆的牢固性。可以避免在企业实习时,企业要生产,追求利润,学生不能自主的进行自己想做的科学研究项目的弊端,从而锻炼了学生科研能力、操作能力和独立解决问题的能力。
通过资源优化重组,达到满足常规实验教学、课程教学实习、毕业论文设计、创新实验实施、生产实习和实践训练需求的目的。
表1动物科技实验教学中心建成后部分新增的实验项目表
序号 |
实验项目 |
实验
属性 |
类型 |
1 |
小动物骨骼及浸制标本的制作 |
综合 |
新增 |
2 |
草履虫和水螅的采集、培养与观察 |
综合 |
新增 |
3 |
斑马鱼胚胎发育实验 |
综合 |
新增 |
4 |
新型动物外科手术器械的使用 |
综合 |
新增 |
5 |
孔雀石绿对动物肝组织SOD酶活性的影响 |
设计 |
新增 |
6 |
养殖水质的恶华及其改善方法的模拟实验 |
综合 |
新增 |
7 |
影响池水亚硝酸盐的环境因素的实验研究 |
设计 |
新增 |
8 |
飞燕角甲藻的繁殖机理 |
综合 |
新增 |
9 |
环境变化对水体溶氧动态变化的影响 |
综合 |
新增 |
10 |
热源检查法—动物药物安全性评价试验 |
设计 |
新增 |
11 |
双向电泳在蛋白质分离中的应用 |
设计 |
新增 |
12 |
急性气胸和胸腔积液及其救治 |
综合 |
新增 |
13 |
未知药物的鉴别与实验设计 |
设计 |
新增 |
14 |
两种毒物联合作用对小鼠运动机能的影响 |
综合 |
新增 |
15 |
中草药对豚鼠血压、呼吸的影响-遥测生理采样系统实践 |
综合 |
新增 |
16 |
底质对水质的影响 |
综合 |
新增 |
17 |
酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定抗体效价 |
综合 |
改进 |
18 |
动物营养配方设计与实践 |
设计 |
新增 |
19 |
动物生理虚拟网络实验学习平台使用与实践 |
综合 |
新增 |
(3)提升层次,扩大规模,建立动物生理虚拟实验教室和显微互动实验训练中心
虚拟实验室实践教学是高等教育未来的发展方向,也是未来实验室建设的发展方向。在掌握了扎实的理论知识的基础上,再进行严格的实践锻炼学习,才能真正的学会本专业知识,才能将理论联系实际,并能做到融会贯通,灵活运用。在虚拟实验室中,学生既可以在虚拟实验台上动手操作,又可自主设计实验,有利于培养的操作能力、分析诊断能力、设计能力和创新意识。在虚拟实验室中,学生更易获得相关的知识,科学的指导和敏捷的反馈。知识来源于实践,能力来自于实践,素质更需要在实践中得到培养。实践教学是高校教学过程的延伸部分。要想培养出既具有创新精神、实践能力强,又具有创业精神、独立工作和社交能力的现代化建设所需的人才,就不能仅仅停留在校内课堂教学中,必须经过实践教学环节的锻炼。
我院前期建设中已初步建立了虚拟生理实验平台,但仅有6套客户端,学生无法做到自主学习,只能分组学习。为此,需要通过动物科技中心建设,再增加30~34套客户端,按36~40人单位组建一个虚拟教学实验室,并逐步通过网络平台对全校开放。
在此基础上,利用显微互动实验教室的设备,已开展了动物病理学、动物解剖学、动物组织胚胎学、动物生理学部分项目的实验教学;还将在该平台上开发饲料配方演示与设计,动物生物统计的教学与实践等课程实验项目的应用;通过配套设备采购,争取完成动物学、动物生物化学等1~2门课程的示范虚拟教学平台的建设,并逐步改进完善。
二、项目背景及必要性
(一)背景分析
长江大学动物科学学院现有水产养殖学硕士点及预防兽医学、动物营养与饲料两个在建硕士点,有动物科学、动物医学、水产养殖三个本科专业。包括动物科学与动物医学、动物营养与饲料、动物检疫、动物生物技术、设施渔业与水族工程、生物制药、特种经济动物养殖和水生生态环境等 11 个本科专业方向和专业模块。1999年开始于华中农业大学联合招收“水产养殖学”硕士研究生,2005年获得“水产养殖学”学科硕士学位授予权,现有水产养殖和渔业两个硕士点专业方向。动物科学学院拥有一支功底扎实、理论与实践相结合、学术水平高、治学严谨的师资队伍,从知识结构、学历结构到支撑结构都比较合理。 现有专职任课教师44名,其中教授7人,副教授20人,硕士生导师12人,有高级职称的教师占专任教师总数61.3%;在岗博士16人,在读博士5人。 学院现共开设 40 多门专业基础课和专业课程,采用幻灯、投影、录象、显微电视等多种电教手段教学,院级通用实验室、动物标本室达到全国同类学科先进水平,拥有 PCR 基因扩增仪、高速冷冻离心机与原子光谱吸收仪等先进的实验设备以及动物标本近千种。
近5年来,学院教师在国内外权威刊物上发表学术论文近300篇,申请到和省部级科研项目100多项,研究经费达 1000多万元,学院有15项科研成果通过省级鉴定,其中2项达国际先进水平,获得湖北省科技进步一等奖1项、二等奖4项、三等奖6项,对黄鳝、月鳢等名特水产的研究形成了自己的特色,在全国有一定影响;教研方面,近年来获得了省级教学成果一等奖和三等奖各1项,参编全国高校21世纪规划教材 8部。
专业教师积极投身到教学研究与改革之中,成果显著,其中有1项教学成果获得湖北省高等学校教学成果一等奖,校级教学成果特等奖1项,校级教学成果二等奖4项。《特种水产养殖学》课程被评为湖北省普通高校第三届省级课程,公开出版教材7部。教学管理对学生定位准确,培养措施得力,学生在基础知识的学习、创新能力的培养等方面均有明显特色,本科教学质量稳步提高。每年向社会培养本科毕业生近400名,近3年本专业毕业生考研录取率平均达25%,大学生英语四级一次通过率达80%以上。近3年有30多名同学获湖北省大学生毕业论文奖。本院培养的学生具有较好的综合素质和创新能力,深受社会和市场欢迎,就业率连续多年名列长江大学前茅。
(二)存在的问题与影响分析
虽然经过二十多年的建设,动物科学学院实验室已形成一支教学能力强、学术造诣高、结构优化、充满活力的师资队伍;已在水产动物增养殖原理与技术、动物医学病原微生物的分子学研究、水禽的育种研究、动物营养生理与饲料等方面形成了自己的特色;已有4个实验室、3个校内实习基地,但还存在以下问题:
1、仪器设备部分陈旧,新进设备少且只有标配,无法适应不同的实验需求;
2、部分实验中的主要设备台件少,使用率较高,出故障机率大,采集信息失真无法使用,影响实验教学;
3、设备台件少,学生分组往往无法人人能动手,影响学生动手的主动性,致部分学生的实践技能差及科研意识薄弱。
这些问题已对我院的本科教学质量构成了一定的影响,为满足教学需要,加强学生分析问题、解决问题和实际动手能力的培养,要增开一些设计性、综合性和创新性的实验。因此,迫切需要进行动物科技实验教学中心的立项建设。
(三)预期效益及持久性分析
该项目建成后,直接受惠者为长江大学动物科学学院教师、研究生、本科生。同时还可对长江大学医学院、长江大学生命科学院相关研究的大学生创新项目的实验项目开放,对提高现有毕业生的质量,提高就业竟争力,发挥应有的社会效益和经济效益。经过实验中心平台的建设,最终充分满足不同层次实验技能培养要求,综合性、设计性实验比例增加,教学体系合理,实验设备完善,使之成为学生实验技能训练、研究生培养科学素养提高和创新能力培养的理想场所。
如何在经济全球化日益深化的大背景下推进养殖业又好又快的发展、实现由“大”变“强”的跨越,更新发展理念、转变发展方式,成为我们的必然选择和紧迫任务。作为培养养殖业的接班人的高校,我们必须做到如下几点:
(1)立足教育,培养学生各方面能力,提高学生综合素质:培养学生思维能力、提高学生动手能力、激发学生的科研热情和科研意识、开发学生的创新意识、锻炼学生的动手能力、提高学生的技能水平、增强学生对专业的信心、成为社会欢迎的大学生。
(2)激发更多的教师和学生参与到科学研究中,充分利用仪器设备资源,积极开展科学研究,让大家在动物及特种养殖品种的选育、人工繁殖、种苗培育技术、营养需求、病害防治等研究中获得更多的科研成果。
(3)完善黄鳝、泥鳅、野鸭、瘦肉型良种猪品系等特种养殖品种的养殖技术体系的研究,推广发展其养殖效益和社会经济效益,扩大长江大学水产养殖学专业、动物医学、动物科学专业在湖北乃至全国的影响力。
三、实施条件
(一)人员条件
1.项目负责人情况
姓名:杨代勤 性别: 男
年龄:47 职务: 院长
职称:教授 学历:博士研究生
专业:水产养殖学 联系电话:13507258035
传真: E-mail:yandaiq@163.com
相关工作业绩:
杨代勤教授1986年毕业于华中农业大学淡水渔业专业,同年考入华中农业大学攻读硕士学位。1989年分配至原湖北农学院养殖系工作。1999年考入华中农业大学攻读水产养殖学博士学位,2002年获博士学位。先后担任原湖北农学院水产系、动物科学系副主任,长江大学动物科学学院副院长、院长。
有20年的高校教龄,先后主讲《专业英语》、《特种水产养殖学》、《水产动物疾病防治学》、《水产养殖科技动态专题》等本科生课程,主讲《水产增养殖研究进展》、《水域生态学》、《水产增养殖研究进展》研究生课程。参与完成的《水产专业系列课程改革》获得2004年长江大学教学成果二等奖,参与完成的《多学科产学研合作教育的理论与实践研究》获得长江大学2008年教学成果特等奖。
1989年以来,一直从事名优水产养殖等研究工作。先后承担完成了省部级科研项目12项。其中以主持人完成的项目获湖北省科技进步一等奖1项,湖北省科技进步二等奖1项,湖北省科技进步三等奖2项。公开发表科研论文40余篇。由于科研工作突出, 2003年被评为荆州市第四届十大杰出青年,2007年获得湖北省五一劳动奖章。1998年被选拨为湖北省新世纪高层次人才工程第二层次人选,2004年被评为湖北省有突出贡献中青年专家。
已主持国家“十一五”支撑计划项目(鳝、鳅健康养殖产业化关键技术研究与示范)、湖北省“十一五”重大攻关项目黄鳝苗种繁育关键技术研究与示范和池塘黄鳝健康高效养殖技术模式及示范,发表相关学术论文20余篇。
2.其他人员情况
项目组有28位成员,包括项目负责人,长期从事实验教学和科研,在水产养殖学、动物医学和动物科学专业方面有丰富的实验教学和管理的经验,责任心强,工作认真。具体详情见下表。
表2 动物科技实验教学中心项目组成员一览表
姓名 |
性别 |
年龄 |
职 称 |
学位及专业 |
对项目熟悉情况 |
杨玉莹 |
男 |
48 |
教授 |
博士,
生物化学与分子生物学 |
非常熟悉 |
赵红梅 |
女 |
45 |
教授 |
博士,动物医学 |
非常熟悉 |
杨小林 |
男 |
43 |
副教授 |
学士本科,生物学 |
非常熟悉 |
江涛 |
男 |
49 |
教授 |
博士,动物医学 |
非常熟悉 |
龚大春 |
男 |
47 |
教授 |
博士,动物医学 |
非常熟悉 |
许巧情 |
女 |
34 |
副教授 |
博士,水产养殖学 |
非常熟悉 |
吴星宇 |
女 |
45 |
副教授 |
研究生,动物生理学 |
非常熟悉 |
柴 毅 |
女 |
32 |
副教授 |
博士,渔业资源 |
熟悉 |
曹志华 |
女 |
46 |
副教授 |
硕士,水产养殖学 |
熟悉 |
杜晋平 |
男 |
39 |
副教授 |
博士,动物营养 |
熟悉 |
张佳兰 |
女 |
42 |
副教授 |
博士,动物遗传育种 |
熟悉 |
杨军 |
男 |
34 |
副教授 |
博士,动物数量遗传 |
熟悉 |
杨 烨 |
男 |
40 |
副教授 |
博士,动物营养 |
熟悉 |
李助南 |
男 |
46 |
副教授 |
学士本科,动物营养 |
熟悉 |
刘国平 |
男 |
42 |
副教授 |
博士,动物医学 |
熟悉 |
阮国良 |
男 |
35 |
副教授 |
博士,水产养殖学 |
熟悉 |
王家乡 |
女 |
35 |
副教授 |
博士,动物医学 |
熟悉 |
谭凤霞 |
女 |
33 |
副教授 |
博士,水产养殖学 |
熟悉 |
田光明 |
男 |
33 |
讲 师 |
博士生,发育生物学 |
熟悉 |
姓名 |
性别 |
年龄 |
职 称 |
学位及专业 |
对项目熟悉情况 |
向华云 |
女 |
44 |
讲 师 |
学士本科,淡水渔业 |
熟悉 |
李鹏 |
男 |
35 |
副教授 |
博士,动物医学 |
熟悉 |
韩梅红 |
女 |
34 |
讲 师 |
研究生,动物生理学 |
熟悉 |
刘玉林 |
男 |
43 |
讲 师 |
博士,水产动物营养 |
熟悉 |
苏应兵 |
男 |
34 |
讲 师 |
硕士,水产养殖学 |
熟悉 |
余文斌 |
男 |
42 |
讲 师 |
学士本科,淡水渔业 |
熟悉 |
罗静波 |
男 |
44 |
实验师 |
学士本科,水产养殖学 |
熟悉 |
彭本英 |
女 |
44 |
实验师 |
本科,动物医学 |
熟悉 |
3.团队配备的合理性
本专业教师队伍稳定,师资力量强。从知识结构、学历结构到职称结构都比较合理。现有专职任课教师28名,其中教授5人,副教授15人,有硕士导师11人,高级职称教师占专任教师总数的71.4%。
表3 动物科技实验教学中心人员构成分析
年
龄
结
构 |
35岁以下
(%) |
36-40岁
(%) |
41-45岁
(%) |
46-50岁
(%) |
50岁以上
(%) |
人数合计 |
25 |
18 |
36 |
21 |
0 |
28 |
职
称
结
构 |
教授
(%) |
副教授
(%) |
讲师
(%) |
实验师
(%) |
具有博士学位
(%) |
具有硕士学位
(%) |
18 |
54 |
21 |
7 |
64 |
11 |
(二)资金条件
本项目申请总经费预计为426.8万,其中:中央专项资金267万元、地方财政配套资金79万元、学校自筹资金80.8万元。
(三)基础条件
动物科学学院现建有4个实验室,即水产养殖学实验室、动物科学实验室、动物医学实验室和动物基础实验室。实验室面积2230 m2,教学科研仪器设备总值721万元。同时建有3个校内实习基地,即瘦肉型牲猪养殖基地、黄鳝科研基地,野鸭家养殖训养基地。
四、实施可行性
(一)项目基础
2004年12月我院获批筹建湖北省高等学校水生经济动物工程技术研究中心。2005年水产养殖学专业建设成了100 m2的流水温控养殖鱼池、2套自动化的流水养鱼系统,以及120 m2的水产经济动物工程研究中心实验室4间,极大地改善了水产专业校内实习基地的条件。2005年6月6日,与中国水产科学研究院长江水产研究所达成协议,共同建设农业部淡水鱼类种质资源与生物技术重点开放实验室。2009年我院动物养殖实训中心获学校立项建设;2009年12月与农学院合作建设的教育部长江中游湿地农业工程技术研究中心获教育部立项。同年,2010年7月完成动物疾病防治控制实验中心的立项,并建有较先进的显微互动实验室、动物病原分子生物学实验分室各一个。2013年,湖北省发改委正式批准学院建设黄鳝繁育与养殖技术湖北省工程实验室。这些条件的进一步加强了学院人才培养的实力,提高了学院科研教学平台的层次。
(二)预算方案的合理性
本预算方案是根据我院各专业现有实验条件编制而成的,综合考虑了各门课程实验的开设、课程教学实习、生产实习及毕业论文设计等各个方面,预算方案基本合理。
(三)主要工作思路与设想
建设要以科学发展观为指导,统筹兼顾,合理配置,资源共享,提高效益;以提高学生动手能力,提升毕业生就业竟争力;立足实验室建设要与各专业培养目标相适应为目标,为科学设置实验项目,培养学生的科研创新能力和专业实践能力,科学构建学生科研能力培养体系与专业实践教学体系。
五、进度与计划安排
2013年3月-2013年7月 项目立项,申请书编报;
2013年8月-2013年12月 完成招标工作;完成仪器设备购买更新及新设备的验收。组织实验教师、组织相关人员培训,熟悉新仪器功能,尽快消化,应用到教学中;确立与课程配套实验项目,组织编写实验指导,建立开放实验数据库。开展青年教师攻关,建立设备使用数据库。建立网上实验开放实验平台数据库。
2013年12月-2014年12月 建立动物生理虚拟实验室、整合资源,组建14功能实验室,并对实验室的环境条件进行改造,功能实验室正式开放运行,满足学生对实验、实习、生产实践、创新实验的要求。及时总结经验,规避风险。
六、风险与不确定性分析
本项目是依据动物科学院实验室条件为基础、在学院校学生的人数基础上制定的,项目计划合理、可行,针对性和可操作性强,因此,项目实施存在风险的可能性较小。
七、主要结论
本项目可构建先进、合理的水产养殖学专业、动物医学专业、动物科学专业学生科研能力的培养体系。项目实施后能培养学生的科研创新能力和专业实践能力,提高学生的动手能力和科技创新能力。项目实施符合现代教学需要和社会需求,切实可行。