以就業(yè)為導(dǎo)向的大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)及培訓(xùn)新模式的探索與實(shí)踐

張 園 梁 廣 王學(xué)寶 王賢親

溫州醫(yī)科大學(xué)分析測試中心 浙江溫州 325035

在科學(xué)文化的發(fā)展進(jìn)程中，各個(gè)學(xué)科間有一定的融合和交叉，隨著時(shí)間的推移，儀器分析測試技術(shù)已逐漸成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科[1]，分析儀器的進(jìn)展也十分迅猛，發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，主要體現(xiàn)在儀器的功能多樣化，適用范圍擴(kuò)大化。如今儀器測試技術(shù)已經(jīng)被越來越多的國家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)列為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，許多測定方法已經(jīng)在國際上通行[2]?，F(xiàn)在的儀器分析測試技術(shù)已今非昔比，對操作者的素質(zhì)要求也越來越高，操作者不但要擁有分析化學(xué)、光譜學(xué)、色譜技術(shù)等專業(yè)知識，還要有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)操作、儀器維護(hù)等基本的相關(guān)技能。然而原始的儀器分析教材中，相關(guān)的知識遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上現(xiàn)代化儀器的更新?lián)Q代，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于功能全面、適用范圍廣闊的現(xiàn)代化儀器。

當(dāng)代大學(xué)生思維活躍，對于一些現(xiàn)代化的全新儀器和技術(shù)有強(qiáng)烈的探索欲望。然而傳統(tǒng)的填鴨式灌輸教學(xué)模式只會(huì)使得大學(xué)生的求知欲被壓抑，相對落后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也無法激起大學(xué)生的探索欲望，長此以往，只會(huì)扼殺大學(xué)生的創(chuàng)新能力，許多有天賦有能力的學(xué)生就此埋沒[3]。另外，有些本科實(shí)驗(yàn)室中并沒有配備先進(jìn)的儀器，部分儀器相對滯后，在這樣的背景下，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，不利于培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)。大多本科階段的實(shí)驗(yàn)教材遠(yuǎn)跟不上儀器的更新?lián)Q代，落后的教材對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)百害無一利。在當(dāng)今科技高速發(fā)展的時(shí)代，創(chuàng)新能力顯得尤為重要，這就要求學(xué)校要著重培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識和能力，在學(xué)習(xí)經(jīng)典傳統(tǒng)知識之余也要跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，了解先進(jìn)儀器的發(fā)展動(dòng)向[4]。

為了響應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，提高我校大學(xué)生對社會(huì)的適應(yīng)能力，在激烈的就業(yè)市場贏得一席之地，就需要學(xué)校設(shè)法改善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，全方位地增強(qiáng)我校大學(xué)生的綜合素質(zhì)。我校準(zhǔn)備在全校范圍內(nèi)組織分析測試大型儀器操作技能培訓(xùn)，同時(shí)接受校內(nèi)以及校外的科研任務(wù)，逐步開展各種現(xiàn)代分析測試課程。讓分析測試中心在承接各種科研任務(wù)的同時(shí)，也能發(fā)揮教學(xué)作用，提高大型先進(jìn)儀器的使用效率，發(fā)揮其培養(yǎng)人才的潛能。在開設(shè)培訓(xùn)課的同時(shí)，也增強(qiáng)了培訓(xùn)人員的專業(yè)素養(yǎng)，保證了人才團(tuán)隊(duì)的發(fā)展和壯大。

1 大型儀器實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

隨著近年全國范圍內(nèi)的教學(xué)改革，各高校學(xué)生數(shù)量增長十分迅速，在這種背景下，培養(yǎng)出擁有自主創(chuàng)新能力的高技術(shù)人才已經(jīng)成為各大高校的辦學(xué)宗旨。實(shí)踐出真知、在科學(xué)領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)無疑是檢驗(yàn)真知，自主創(chuàng)造的源泉，只有通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生才能真正感知科學(xué)，走近科學(xué)，在實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)。所以，學(xué)校必須重視培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識，這就要求學(xué)校創(chuàng)造更好的教學(xué)平臺，充分利用各種教育資源，不但讓學(xué)生學(xué)會(huì)操作各種先進(jìn)的儀器，更要讓學(xué)生掌握相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法。只有這樣，無論到什么工作崗位上，學(xué)生都能夠發(fā)揮自己的潛能，學(xué)以致用，才能真正適應(yīng)高速發(fā)展的社會(huì)，在日新月異的科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中擁有自主創(chuàng)新的實(shí)力。

學(xué)生能力的培養(yǎng)和形成離不開理論與實(shí)踐教學(xué)，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是實(shí)踐教學(xué)里十分重要的一部分。大型儀器實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)可以為學(xué)生提供與先進(jìn)科學(xué)親密接觸的機(jī)會(huì)，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和動(dòng)手操作能力做出巨大貢獻(xiàn)。因此，學(xué)校應(yīng)該注意充分發(fā)揮大型儀器實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)的作用，讓這些大型儀器真正物盡其用。

要想更好地培育學(xué)生實(shí)踐能力和革新能力，更好地利用大型精密儀器的功能，為我校學(xué)子日后成功踏進(jìn)社會(huì)做鋪墊，我校分析測試中心應(yīng)借助著具備大型儀器操作技術(shù)這一長處，進(jìn)行大型儀器實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，頒布合格證書，加強(qiáng)學(xué)校的知名度，加大畢業(yè)生在尋找工作中的優(yōu)勢。在大型精密儀器對全體師生開放的背景下，可以使用幾個(gè)策略增強(qiáng)學(xué)生大型儀器操作能力，達(dá)到提升整體素養(yǎng)的目的。新型培訓(xùn)形式是：通過經(jīng)驗(yàn)豐富、對大型儀器運(yùn)用了如指掌的管理人士來任教師，按時(shí)開展大型儀器使用能力訓(xùn)練班，推廣大型精密儀器的操作步驟；還可以請儀器生產(chǎn)企業(yè)的工程師開展專題講座。

2 大型儀器實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索

利用分析測試中心真實(shí)具備的儀器設(shè)備，擬定儀器培訓(xùn)班的實(shí)施計(jì)劃，讓每個(gè)實(shí)驗(yàn)室來管理，最開始是把實(shí)驗(yàn)室真正具備的儀器設(shè)備分門別類，讓最為精通儀器的教師及監(jiān)管的人員開展備課，撰寫培訓(xùn)的講稿，羅列出重點(diǎn)突出儀器的工作原理、性能和該儀器包含的測試作用、使用方式和使用注意的事項(xiàng)。目的是將實(shí)驗(yàn)室所具備的一切資源物盡其用，讓分析測試中心轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮蛢x器培訓(xùn)的實(shí)踐駐地。

讓分析測試中心的主任和實(shí)驗(yàn)室相關(guān)儀器監(jiān)管的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人士按照每部設(shè)備的真實(shí)運(yùn)用狀況，詳盡地分配培訓(xùn)講課的教師，且一起談?wù)撁坎吭O(shè)備需要講解的內(nèi)容。分析測試中心的任何一位教師皆具備自身的專業(yè)方向和專業(yè)特征，所采用的機(jī)器和技術(shù)的講授都有自身的特征和優(yōu)勢。伴隨著大量先進(jìn)設(shè)備、精密儀器的逐漸出現(xiàn)，特別是儀器分析理論成長突飛猛進(jìn)，為了滿足教學(xué)和科研工作的要求，則必須堅(jiān)持提升自身的素養(yǎng)，堅(jiān)持接受新知識，將儀器發(fā)展的最新消息講述給學(xué)生。詳細(xì)內(nèi)容如下。

(1)起初把實(shí)驗(yàn)室真正具備的大型儀器設(shè)備分門別類，撰寫重點(diǎn)突出儀器的工作原理、基本性能和該儀器包含的測試作用、使用方式和使用注意的事項(xiàng)和儀器維護(hù)的訓(xùn)練計(jì)劃。

(2)每一臺儀器每一學(xué)期只接納18個(gè)學(xué)生，安排3次，每一次6個(gè)人，細(xì)致培訓(xùn)，大約組織每個(gè)人20學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)。每一學(xué)期如果開放5部設(shè)備，則有90個(gè)學(xué)生能進(jìn)行學(xué)習(xí)，一年就有180人。

(3)關(guān)于培訓(xùn)教師，我們需要對儀器熟識的教師及儀器技術(shù)管理人士。

(4)關(guān)于學(xué)員，接受大三、大四的本科生和研究生。

(5)培訓(xùn)完畢以后，通過考核且合格的學(xué)員，為其頒發(fā)該大型儀器的培訓(xùn)證書，日后在儀器空閑期間允許持證人員獨(dú)立使用儀器。

(6)測試中心開放學(xué)習(xí)的9部設(shè)備如下：Agilent 1260高效液相色譜儀，TU-1901紫外-可見分光光度計(jì)，AA240 DUO原子吸收光譜儀，RF-5301PC熒光分光光度計(jì)，Nicolet 670FT-IR紅外光譜儀，Agilent GC-7820A氣相色譜儀，BRUKER AVANCE III 600MHZ核磁共振波譜儀，Agilent 5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，WatersUPLC-XevoTQ-S液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。

因?yàn)榇笮蛯?shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)目的限制性，還要維持著良好的教學(xué)品質(zhì)，使學(xué)生實(shí)實(shí)在在地在訓(xùn)練中獲得技能，因此在展開培訓(xùn)時(shí)課時(shí)和組數(shù)與以往的實(shí)驗(yàn)課程不一樣，也與學(xué)校開展的選修課程方式不一樣，它是現(xiàn)代儀器技能培訓(xùn)。

因?yàn)闇y試中心還有著學(xué)校內(nèi)外的科研工作與檢測的工作，培訓(xùn)班開展的時(shí)間是在晚上或者是周末，這也利于學(xué)生的選擇。課程開展地則在分析測試中心，并且劃分幾個(gè)小組進(jìn)入對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室，培訓(xùn)期間，把包含儀器基本工作原理、儀器使用步驟和實(shí)驗(yàn)方法的圖冊，分發(fā)給每一個(gè)學(xué)生，便于其對照使用。

訓(xùn)練方式：按照儀器的類別和實(shí)驗(yàn)室真實(shí)情況進(jìn)行分組，一組液相、氣相色譜技術(shù)；二組紫外、熒光、原子吸收光譜技術(shù)；三組核磁共振技術(shù)；四組液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)；五組氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。30個(gè)學(xué)生組成一個(gè)班級，6個(gè)人組成一組，同時(shí)進(jìn)入以上5個(gè)技術(shù)小組；每個(gè)技術(shù)組都有對應(yīng)的一位教師來講解儀器的發(fā)展、基本使用和應(yīng)用技術(shù)，任何一臺儀器都要超過20個(gè)學(xué)時(shí)才可以完成培訓(xùn)目標(biāo)。每一部儀器教學(xué)組的教師進(jìn)行培訓(xùn)，對訓(xùn)練的內(nèi)容、學(xué)生使用的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和探討等做出安排，在解決問題中學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)與儀器的使用。有需要時(shí)可以請儀器公司的工程師來開展專題講座。

3 效果與展望

分析測試中心不單單是讓學(xué)生獲得科學(xué)知識，提升實(shí)踐水平的平臺，還是培育學(xué)生的思維創(chuàng)新的重要駐地。使學(xué)生在本科時(shí)期就能觸碰到本學(xué)科的部分先進(jìn)儀器，習(xí)得許多先進(jìn)的知識，加深學(xué)生關(guān)于自己的專業(yè)方向的認(rèn)知程度。借助設(shè)計(jì)性的綜合試驗(yàn)，轉(zhuǎn)變了施教策略，大量詳細(xì)的內(nèi)容需學(xué)生進(jìn)行摸索、探討和彼此合作，一來鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力，二來還加強(qiáng)了集體協(xié)作的精神，這為他們?nèi)蘸蟮纳詈凸ぷ鞔蛳铝己玫幕A(chǔ)。盡力把儀器平臺創(chuàng)建成讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立研究的舞臺，變成他們增強(qiáng)觀察能力、動(dòng)手實(shí)踐能力和研究革新能力的重要駐地。

此外，大型儀器在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)中也增加了使用效率，只要科學(xué)分配時(shí)間，在和科研工作運(yùn)用儀器不矛盾的前提下，就能漸漸增加大型儀器在學(xué)生實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)時(shí)的運(yùn)用次數(shù)。并且，讓眾多制度更加完備，運(yùn)用制度對工作中的每一個(gè)步驟進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)管，保證實(shí)驗(yàn)室大型儀器培訓(xùn)在開放中擁有優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行環(huán)境。

[1]鄭傳明,胡長文,黃如丹.實(shí)驗(yàn)室大型儀器設(shè)備開放共享機(jī)制措施及效益[J].科教導(dǎo)報(bào):中,2013(1):242-244.

[2]李新霞,常軍民,孟磊.分析測試中心開設(shè)“現(xiàn)代儀器分析技能培訓(xùn)”選修課的思路和實(shí)踐效果[J].新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2009,32(11):1634-1635.

[3]夏燎原,胡云楚,吳義強(qiáng).開放大型儀器設(shè)備對提高本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量之思考[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2012,6(5):160-161.

[4]韋蕓,何心偉.高校院級大型儀器開設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與探索[J].廣州化工,2014,42(19):178-179.