一流學(xué)科建設(shè)中大型精密貴重儀器設(shè)備培訓(xùn)體系的改革

陳 晨， 翁雨燕， 范大明， 彭 偉， 孫 紅

（1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122；2.蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇蘇州215006）

0 引 言

大型精密貴重儀器設(shè)備是高校人才培養(yǎng)、專業(yè)建設(shè)和學(xué)科發(fā)展的硬件保障［1］。根據(jù)國務(wù)院《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》［2］以及教育部等三部委《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)實(shí)施辦法（暫行）》［3］，食品科學(xué)與工程學(xué)科入選“雙一流”建設(shè)學(xué)科。近年來，食品學(xué)院在大型精密貴重儀器設(shè)備購置和管理方面取得了長足進(jìn)展。

培訓(xùn)是儀器設(shè)備管理中非常重要的環(huán)節(jié)，培訓(xùn)的效果直接影響儀器設(shè)備的使用率和貢獻(xiàn)率。以食品學(xué)院測試平臺的寬場成像高內(nèi)涵系統(tǒng)、原子力顯微鏡、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、高分辨率共聚焦激光顯微鏡等儀器設(shè)備為例，在以往的培訓(xùn)過程中有很多常見問題，如培訓(xùn)前準(zhǔn)備不足導(dǎo)致學(xué)生在有限的時間里無法很好地吸收和消化大量的培訓(xùn)內(nèi)容、長時間脫離上機(jī)操作導(dǎo)致學(xué)生使用儀器不當(dāng)造成儀器損壞、部分學(xué)生以擴(kuò)充知識面為目的參加培訓(xùn)無形中增加了機(jī)組老師的培訓(xùn)工作量等。

本文創(chuàng)新調(diào)研方式，得到一系列重要的培訓(xùn)需求，在培訓(xùn)方案設(shè)計(jì)、培訓(xùn)實(shí)施保障、培訓(xùn)體系完善等方面提出了若干改革舉措，培訓(xùn)體系重塑與建設(shè)卓有成效。

1 培訓(xùn)需求調(diào)研

探索新型需求調(diào)研方法，利用需求管理工具有效提取和跟蹤培訓(xùn)需求。前期利用線上調(diào)查問卷的形式開展培訓(xùn)需求調(diào)研，獲取來自參加過培訓(xùn)的學(xué)生的百余份有效問卷，并對調(diào)研結(jié)果的有效提取、不斷更新和長期跟蹤，分析得出以下結(jié)論。

（1）培訓(xùn)對象以食品學(xué)院和生物工程學(xué)院的研究生為主。本測試平臺面向校內(nèi)開放共享，全校師生均可以通過“大儀共享平臺”預(yù)約使用。本次所調(diào)研的儀器設(shè)備主要用于食品學(xué)院和生物工程學(xué)院的日?？蒲?，另外也共享給化學(xué)與材料工程學(xué)院、環(huán)境與土木工程學(xué)院、紡織服裝學(xué)院等。在學(xué)歷層次上，大部分使用者為碩士研究生69%和博士研究生29%，另外還包括少量提前參與科研的本科生2%，以上學(xué)生使用儀器設(shè)備必須經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)。

（2）對儀器設(shè)備的前期了解不足。經(jīng)過前期調(diào)研，70%的學(xué)生在培訓(xùn)前能夠大致了解部分大型儀器平臺的設(shè)備種類、數(shù)量及用途。但是由于了解缺乏儀器設(shè)備詳盡信息的公開渠道，98%的學(xué)生在培訓(xùn)前仍然有很多不清楚的重要細(xì)節(jié)問題，主要集中在：如何進(jìn)行樣品前處理、如何進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理分析、如何選擇最適合實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備。此外，機(jī)組老師也不了解學(xué)生的樣品情況等，無法給出專業(yè)的培訓(xùn)建議。

（3）培訓(xùn)流程設(shè)計(jì)陳舊效果不佳。經(jīng)過前期調(diào)研，有15%的同學(xué)按照以往的培訓(xùn)流程能夠熟練掌握儀器設(shè)備的使用，有9%的同學(xué)經(jīng)過培訓(xùn)以后表示仍然不了解儀器設(shè)備，不知道如何開展實(shí)驗(yàn)，有76%的學(xué)生表示培訓(xùn)以后，基本可以獨(dú)立操作儀器，但還是不定時需要向機(jī)組老師求助。這種似懂非懂的培訓(xùn)效果給后期儀器使用維護(hù)帶來更大的壓力和隱患。根據(jù)跟蹤反饋，培訓(xùn)流程中的難點(diǎn)在于缺乏專業(yè)性的培訓(xùn)素材和內(nèi)容、缺乏精心設(shè)計(jì)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、缺乏專業(yè)技術(shù)人員細(xì)心指導(dǎo)，培訓(xùn)方式單一，機(jī)組老師培訓(xùn)前也不了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)的需求等。

（4）個性化培訓(xùn)需求十分強(qiáng)烈。經(jīng)過前期調(diào)研，

82%的學(xué)生傾向于3 ～5 人的小團(tuán)體培訓(xùn)，希望能夠按樣品種類進(jìn)行分組培訓(xùn)。學(xué)生希望除基本操作培訓(xùn)外，機(jī)組老師還能夠增加設(shè)備原理介紹、樣品前處理技術(shù)、數(shù)據(jù)處理培訓(xùn)等多項(xiàng)培訓(xùn)內(nèi)容。學(xué)生希望在培訓(xùn)資料方面有重大改進(jìn)，摒棄之前使用的繁復(fù)的說明書、操作規(guī)范和技術(shù)規(guī)范等紙質(zhì)材料，增設(shè)電子材料便于查看，包括設(shè)備附帶的教學(xué)視頻、機(jī)組老師制作的簡潔規(guī)范的指示圖片、機(jī)組老師錄制的規(guī)范操作視頻。

2 迭代式培訓(xùn)流程設(shè)計(jì)

在學(xué)生實(shí)際操作使用儀器的過程中，遇到的問題千差萬別，培訓(xùn)的重難點(diǎn)也必然存在一個逐步顯現(xiàn)的過程，不可能通過一次培訓(xùn)就能達(dá)到非常好的效果，因此培訓(xùn)內(nèi)容需分項(xiàng)多步驟進(jìn)行，形成“培訓(xùn)—操作—再培訓(xùn)”的模式。

圖1 改革后的基本培訓(xùn)流程圖

改革后的基本培訓(xùn)流程如圖1 所示。①機(jī)組老師線上通知培訓(xùn)安排，學(xué)生事先在“大儀共享平臺”的文件系統(tǒng)中查看儀器的思維導(dǎo)圖，包括設(shè)備原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)、樣品前處理、設(shè)備操作和數(shù)據(jù)后處理等說明書文件，以及機(jī)組老師自制的操作手冊和注意事項(xiàng)等。②安排工程師上門以課程形式做基礎(chǔ)培訓(xùn)，以PPT 形式講述儀器的工作原理、儀器的構(gòu)造、儀器的工作模式、軟件的使用方法和應(yīng)用案例。③由工程師面向所有學(xué)生做上機(jī)操作培訓(xùn)，規(guī)范操作流程。在以上的統(tǒng)一培訓(xùn)結(jié)束以后，由機(jī)組老師根據(jù)樣品測試條件的不同定期進(jìn)行分組培訓(xùn)，助理研究生根據(jù)測試需求隨時開展一對一培訓(xùn)，并由機(jī)組老師進(jìn)行答疑［4］。

改革后的基本培訓(xùn)流程著力于扎實(shí)提升學(xué)生的能力素質(zhì)，以適應(yīng)內(nèi)外部環(huán)境的不斷變化。具體到實(shí)際培訓(xùn)流程設(shè)計(jì)時，要結(jié)合學(xué)院的科研計(jì)劃、結(jié)合測試平臺的日常管理進(jìn)行統(tǒng)籌安排，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理。①從兩個維度開展培訓(xùn)需求分析，即自上而下的分析培訓(xùn)目標(biāo)、整體科研需求、學(xué)生過往的實(shí)驗(yàn)技能水平等，同時，自下而上的分析學(xué)生自身的培訓(xùn)需求。②結(jié)合上述兩個方面的分析調(diào)查，形成需求分析報(bào)告和培訓(xùn)方案初稿，再征求相關(guān)老師意見后修改完善，報(bào)測試平臺領(lǐng)導(dǎo)審批。每次開展具體的培訓(xùn)前，還應(yīng)先將詳細(xì)的實(shí)施方案按管理權(quán)限報(bào)批并公示，便于機(jī)組老師和學(xué)生清楚了解每次培訓(xùn)的具體安排，提前做出安排。③評價培訓(xùn)的效果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，和測試平臺領(lǐng)導(dǎo)、相關(guān)科研平臺的老師共商培訓(xùn)流程改進(jìn)方案，為下次的培訓(xùn)做好準(zhǔn)備。

3 全方位培訓(xùn)實(shí)施保障

迭代式培訓(xùn)流程比改革前大大加長，涉及面廣，流程改革的成效離不開扎實(shí)有力的培訓(xùn)實(shí)施保障。全方位保障本身也有很大的探索空間，在很多方面需要提前謀劃、協(xié)同設(shè)計(jì)。改革后的保障舉措主要有。

（1）互動交流平臺。需求分析是培訓(xùn)管理的重要組成部分，是開展有效培訓(xùn)的先決條件。除了單一操作類的培訓(xùn)有很明確的要求，面向科研實(shí)踐的培訓(xùn)必須要滿足科研平臺老師的要求，滿足學(xué)生的實(shí)際需求。忽視需求分析，會造成學(xué)生培訓(xùn)熱情不高，會造成機(jī)組老師時間的極大浪費(fèi)，會造成整個測試平臺投入高產(chǎn)出差。為了分析得出亟須的關(guān)鍵培訓(xùn)需求，必須要建立有效的師生互動交流平臺。

根據(jù)不同方向的需求建立多個即時通信組，包括儀器公司的工程師、經(jīng)驗(yàn)豐富的科研平臺、機(jī)組老師和學(xué)生，開設(shè)日常交流區(qū)和定期專題技術(shù)討論區(qū)［5］。①便于學(xué)生第一時間找到機(jī)組老師，隨時隨地解決問題，提高交流效率；②可以促進(jìn)學(xué)生與機(jī)組管理老師、學(xué)生與學(xué)生之間交流儀器的使用、方法、數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗(yàn)，拓展他們科研思維發(fā)展，便于機(jī)組老師了解儀器使用的真正反饋，實(shí)現(xiàn)良性互動，提高儀器使用效率。

（2）培訓(xùn)人員梯隊(duì)。培訓(xùn)人員是培訓(xùn)體系的根基，培訓(xùn)人員可以分為4 個梯隊(duì)，銜接有序進(jìn)行保障。4 個梯隊(duì)涵蓋廠家工程師、經(jīng)驗(yàn)豐富的高級職稱科研人員、專設(shè)儀器管理技術(shù)老師、大儀設(shè)備共享助理研究生等，梯隊(duì)人員與職責(zé)如圖2 所示［1，6］?；谔蓐?duì)采取形式多樣的學(xué)習(xí)交流方式，進(jìn)行儀器設(shè)備測試、使用和維護(hù)技術(shù)等方面的報(bào)告和講座，舉辦典型儀器前沿應(yīng)用技術(shù)系列講座，針對實(shí)際操作細(xì)節(jié)，開展培訓(xùn)人員擅長領(lǐng)域的應(yīng)用培訓(xùn)。

圖2 4個梯隊(duì)人員與職責(zé)

通過梯隊(duì)建設(shè)，形成以專設(shè)儀器管理技術(shù)崗位的人員為核心、研究生為輔的培訓(xùn)隊(duì)伍［7］。梯隊(duì)之間加強(qiáng)傳幫帶，①以提高儀器管理人員的業(yè)務(wù)能力和管理水平為目的，注重對儀器實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)再培訓(xùn)，不斷更新和拓展技術(shù)人員的專業(yè)知識和技能，完成精細(xì)化的操作培訓(xùn)［8］；②以使學(xué)生迅速掌握大型儀器的使用知識技能為目的，在實(shí)踐中鍛煉出服務(wù)科研實(shí)踐的培訓(xùn)能力［9］。

（3）更新培訓(xùn)資料。在構(gòu)建大型儀器設(shè)備培訓(xùn)體系的過程中，要全面完善儀器學(xué)習(xí)資料，注重建設(shè)實(shí)踐操作影音資料，形成新型培訓(xùn)手段［10］。以往的培訓(xùn)資料主要以儀器相關(guān)的書面資料為主，但隨著設(shè)備的更新?lián)Q代和多媒體技術(shù)的發(fā)展，可以加入更加生動、豐富的培訓(xùn)資料，改革后的儀器培訓(xùn)資料體系如圖3 所示。在分組培訓(xùn)中引進(jìn)“微課”，以視頻為主要載體，記錄情景化環(huán)境下現(xiàn)場培訓(xùn)的全過程，圍繞某個重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)的知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)展開的精心編排的教學(xué)活動，增強(qiáng)培訓(xùn)效果［11］。加強(qiáng)開放共享力度，將針對高級儀器分析的博士生課程視頻化，共享給需要的低年級學(xué)生，以提升他們對儀器認(rèn)知的專業(yè)性。同時，有效利用“Demo”軟件為學(xué)生提供虛擬上機(jī)實(shí)戰(zhàn)體驗(yàn)，避免新手損壞儀器。

圖3 儀器培訓(xùn)資料體系

充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，避免培訓(xùn)資料“沉睡”。通過微信公眾號等方式，定期更新推送最前沿的學(xué)習(xí)資料，積極與學(xué)生互動留言。根據(jù)學(xué)科特色，開設(shè)相關(guān)儀器的網(wǎng)絡(luò)在線培訓(xùn)課程，將每臺儀器的操作流程錄制成視頻，并附上詳細(xì)的使用注意事項(xiàng)解讀，放置于“慕課”精品課程平臺，供學(xué)生隨時學(xué)習(xí)和在線討論，及時反饋課程學(xué)習(xí)感受，教師進(jìn)行在線答疑［12］。

4 完善長效培訓(xùn)體系

培訓(xùn)體系的完善是一個長期性的工作，依賴于精準(zhǔn)的培訓(xùn)評估反饋。針對組織工作、培訓(xùn)方法、老師水平、課程設(shè)計(jì)、培訓(xùn)效果等方面進(jìn)行全方位的定性評價，可以發(fā)現(xiàn)和預(yù)測培訓(xùn)體系的發(fā)展方向，并推動下一步的培訓(xùn)工作的提升［13］。

通過對培訓(xùn)體系的反饋數(shù)據(jù)收集，可以獲得培訓(xùn)人數(shù)、次數(shù)、培訓(xùn)時間、培訓(xùn)頻率，培訓(xùn)效果評價，反饋問題等海量的數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，可以精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)存在的問題和待改進(jìn)的空間，有助于對培訓(xùn)體系建設(shè)提出更有指導(dǎo)性的建議。

開展培訓(xùn)評估可以遵循柯克帕特里4 級評估模型［14-15］，即反應(yīng)評估、學(xué)習(xí)評估、行為評估和成果評估，培訓(xùn)評估方式如表1 所示。

表1 培訓(xùn)評估方式

通過培訓(xùn)評估及時發(fā)現(xiàn)培訓(xùn)體系中存在的問題，針對培訓(xùn)體系中存在的問題進(jìn)行修改完善。在培訓(xùn)體系建設(shè)改革過程中，需要多方面配套，包括文獻(xiàn)支持、儀器設(shè)備維修、耗材保障、資金管理、學(xué)生助教等五大體系［9］。針對培訓(xùn)體系外的問題，需要多體系融合創(chuàng)新發(fā)展。

5 結(jié) 語

食品學(xué)院測試平臺重視培訓(xùn)體系重塑與建設(shè)，通過改革形成了新質(zhì)培訓(xùn)服務(wù)能力。改革后，培訓(xùn)工作有序開展，儀器錯誤使用導(dǎo)致儀器損壞下降32%，儀器使用效率提升71%。改革后，培訓(xùn)工作得到了科研一線人員的好評，有效數(shù)據(jù)產(chǎn)生率提升56%，論文產(chǎn)出率提升22%。

在后續(xù)的改革實(shí)踐中，在加強(qiáng)機(jī)組老師管理使用儀器設(shè)備的業(yè)務(wù)能力的同時，還要高度重視機(jī)組老師和學(xué)生的教學(xué)相長。只有科學(xué)合理地安排機(jī)組老師和學(xué)生共同學(xué)習(xí)，更新技術(shù)知識，增強(qiáng)學(xué)生的自主研究能力，協(xié)作開發(fā)儀器新功能，才能最大程度地保證儀器的科研產(chǎn)出比，為一流學(xué)科建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。