面向研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研支撐的公共實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)探索

周宏敏， 熊 文， 陳 偉

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 研究生院，合肥 230026)

0 引 言

自1978年恢復(fù)高校招生考試以來，我國高等教育得到了穩(wěn)健快速發(fā)展。2015年，全國各類高等教育在學(xué)總規(guī)模達(dá)到3 647萬人，高等教育毛入學(xué)率達(dá)到40.0%。研究生招生64.51萬人，其中，博士生招生7.44萬人，碩士生招生57.06萬人。在校研究生191.14萬人，其中，博士生32.67萬人，碩士生158.47萬人[1]。我國研究生教育取得了巨大的成績，為國家現(xiàn)代化建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。所以,進(jìn)一步提高質(zhì)量、發(fā)展內(nèi)涵是新時(shí)期研究生教育的核心任務(wù)[2-3]。科研能力和實(shí)踐能力是提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的重點(diǎn)[4-6]。通過對(duì)研究生實(shí)驗(yàn)技能和操作能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)研究生的科研動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力也是研究生教育的重要使命[7-8]。

1 為適應(yīng)發(fā)展需求組建公共實(shí)驗(yàn)中心

我校是一所以前沿科學(xué)和高新技術(shù)為主，具有鮮明理工特色的綜合型大學(xué)，為全國首批成立研究生院的高校。目前在校研究生8 100多人，其中博士生1 900多人，碩士生6 200多人。為適應(yīng)研究生發(fā)展規(guī)模和培養(yǎng)質(zhì)量的需求，以及服務(wù)于學(xué)校建設(shè)世界一流研究型大學(xué)的發(fā)展目標(biāo)，學(xué)校精心布局，以“集中投入、統(tǒng)一管理、開放公用、資源共享”為基本原則，逐步建立面向多學(xué)科，跨學(xué)科的理化科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、工程與材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、超級(jí)計(jì)算中心以及微納研究與制造中心等6個(gè)面向研究生教學(xué)和科研的公共實(shí)驗(yàn)中心。至2016年底，6個(gè)公共實(shí)驗(yàn)分中心有專職技術(shù)人員124人，實(shí)驗(yàn)室面積1.5萬m2，50萬元以上儀器設(shè)備200余臺(tái)套，價(jià)值3.6億元。

2 完善“三位一體”的管理體制及運(yùn)行方式

公共實(shí)驗(yàn)中心按照《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)公共實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)運(yùn)行管理辦法》，以“學(xué)校統(tǒng)管、學(xué)院協(xié)管、主任負(fù)責(zé)、專家組決策”為管理原則，在學(xué)校層面成立了由分管校領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任主任，有關(guān)職能部門負(fù)責(zé)人和各分中心主任為委員的公共實(shí)驗(yàn)中心管理委員會(huì)，為公共實(shí)驗(yàn)中心的發(fā)展方向、政策制定以及運(yùn)行管理進(jìn)行戰(zhàn)略指導(dǎo)；協(xié)管學(xué)院受學(xué)校委托對(duì)分中心實(shí)驗(yàn)室和人員進(jìn)行實(shí)際管理；各分中心成立由既是學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)“科學(xué)家”又是儀器設(shè)備“技術(shù)行家”的研究人員組成的專家組，為分中心的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)行重大決策。“學(xué)校—學(xué)院—專家”三位一體的建設(shè)和管理模式，充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮了學(xué)院和領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)公共實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的積極性，同時(shí)也將公共實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)和發(fā)展方向與研究生的教學(xué)和科研需求建立了直接聯(lián)系。

3 建設(shè)高水平的專職、專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍

為保障對(duì)探索性和個(gè)性需求的高水平的研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研的支撐，學(xué)校在公共實(shí)驗(yàn)中心設(shè)立了技術(shù)支撐崗位，制定了一系列有別于教師、管理崗位的引進(jìn)、考核、職稱晉升、國內(nèi)外進(jìn)修深造及薪酬待遇等政策和制度，并通過“技術(shù)骨干人員海內(nèi)外進(jìn)修”的方式，有計(jì)劃地派遣技術(shù)人員到海內(nèi)外高水平的科研機(jī)構(gòu)、研發(fā)部門和著名設(shè)備企業(yè)學(xué)習(xí)深造，不斷提高他們的技術(shù)水平，保障了公共實(shí)驗(yàn)中心高標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行。至2016年底，公共實(shí)驗(yàn)中心專職人員124人，其中56人擁有博士學(xué)歷，正高13人，副高27人。實(shí)驗(yàn)中心逐步建立了一支愛崗敬業(yè)、業(yè)務(wù)扎實(shí)的技術(shù)隊(duì)伍。

4 構(gòu)建以需求為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研支撐體系

4.1 開展技術(shù)報(bào)告及培訓(xùn)

在研究生新生入學(xué)后，實(shí)驗(yàn)中心組織大規(guī)模的技術(shù)報(bào)告和實(shí)踐操作培訓(xùn)。①為了使剛?cè)雽W(xué)的新生開拓信息渠道，了解實(shí)驗(yàn)中心，知道實(shí)驗(yàn)中心有什么，能做什么。②加強(qiáng)新生對(duì)技術(shù)的實(shí)踐認(rèn)識(shí)。大部分新生在本科階段未能接觸到大型儀器設(shè)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的了解往往停留在理論層面。通過對(duì)大型儀器設(shè)備的實(shí)際操作培訓(xùn)，能夠加深對(duì)技術(shù)的理解，提高對(duì)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為在今后科研探索中進(jìn)一步實(shí)際掌握打下基礎(chǔ)。近3年，公共實(shí)驗(yàn)中心累計(jì)開設(shè)310余次技術(shù)講座和培訓(xùn)，參加學(xué)生6 950人次，上機(jī)培訓(xùn)3 570人次，為研究生有效地補(bǔ)充了理論課堂外的實(shí)踐認(rèn)識(shí)。

4.2 開設(shè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程

本科階段學(xué)習(xí)主要是以“寬口徑”培養(yǎng)為主，進(jìn)入研究生階段，深層次的專業(yè)理論和技術(shù)儲(chǔ)存明顯不足，對(duì)實(shí)驗(yàn)類的研究難以上手。而且，不同學(xué)校生源的學(xué)生水平參差不齊，全而統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不合適。針對(duì)此種情況，公共實(shí)驗(yàn)中心利用技術(shù)優(yōu)勢，每年面向研究生開設(shè)涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)與分析、工程與材料、生物技術(shù)和信息技術(shù)等30余門技術(shù)的選修課程，研究生可根據(jù)自己的需求進(jìn)行針對(duì)性的選修。此類技術(shù)課程的特點(diǎn)是由在一線從事測試的技術(shù)人員擔(dān)任授課老師。他們長期直接面對(duì)有各類測試需求的學(xué)生，不但具有豐富鮮活的測試經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)學(xué)生科研中遇到的常見問題也十分了解，更加貼近學(xué)生，易于從學(xué)生理解和感興趣角度出發(fā)講授課程，并在實(shí)驗(yàn)階段培訓(xùn)學(xué)生實(shí)際操作大型儀器設(shè)備，為研究生進(jìn)入研究階段打好技術(shù)基礎(chǔ)。

4.3 組建研究生實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中心

通過開設(shè)技術(shù)課程和操作培訓(xùn)，滿足了大部分研究生對(duì)于常規(guī)測試的研究需求。然而，有的課題組長期從事的研究方向與某類儀器設(shè)備關(guān)聯(lián)度高，長期高頻率使用特定類型的儀器設(shè)備，并且進(jìn)行超出常規(guī)測試的探索性研究。如我校多個(gè)課題組從事各類材料合成及性能研究，研究生長期利用電子顯微鏡進(jìn)行分析測試。常規(guī)的送樣、測試、分析結(jié)果已經(jīng)難以滿足對(duì)高水平科研的需求，研究生迫切希望能夠從試驗(yàn)設(shè)計(jì)、樣品制備、儀器操作、圖譜分析等全過程參與并深入掌握，以便針對(duì)性地發(fā)現(xiàn)和解決科研中的難題。針對(duì)此種需求，公共實(shí)驗(yàn)中心于2010年成立了“電鏡研究生實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中心”(以下簡稱電鏡實(shí)訓(xùn)中心)[9]。電鏡實(shí)訓(xùn)中心根據(jù)電鏡技術(shù)的特點(diǎn)，開設(shè)理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的電鏡課程。其中實(shí)驗(yàn)課程為保證教學(xué)質(zhì)量，采用“1對(duì)2”的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即每次實(shí)驗(yàn)課1個(gè)老師僅對(duì)2個(gè)學(xué)生進(jìn)行電鏡操作培訓(xùn)。老師根據(jù)每個(gè)學(xué)生理解水平和掌握程度的不同，針對(duì)性地開展操作培訓(xùn)，顯著增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)電鏡的理解和實(shí)際操作能力。通過電鏡實(shí)訓(xùn)中心考核的學(xué)生，掌握了電鏡相關(guān)理論、操作技能以及圖譜分析能力，有力地促進(jìn)了科研的順利進(jìn)行。同時(shí)，受訓(xùn)學(xué)生也掌握了一項(xiàng)大型儀器設(shè)備的操作技能，為畢業(yè)后的就業(yè)增加了競爭能力，也受到了用人單位的好評(píng)。在電鏡實(shí)訓(xùn)中心探索取得成效后，根據(jù)學(xué)生科研的需求，公共實(shí)驗(yàn)中心繼續(xù)拓展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中心的技術(shù)領(lǐng)域，先后成立了力學(xué)性能、網(wǎng)絡(luò)與硬件設(shè)計(jì)、核磁共振以及超級(jí)計(jì)算等4個(gè)新的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中心，受到研究生一致歡迎。

4.4 強(qiáng)化技術(shù)服務(wù)

公共實(shí)驗(yàn)中心在積極做好面向研究生教學(xué)培訓(xùn)的同時(shí)，更主要和常規(guī)的工作是為研究生的科研提供技術(shù)支撐。通過測試服務(wù)，在樣品制備、試驗(yàn)測試以及數(shù)據(jù)分析等測試的全過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，根據(jù)測試情況對(duì)試驗(yàn)研究中的技術(shù)方法和技術(shù)路線提供參考建議。近3年，公共實(shí)驗(yàn)中心對(duì)校內(nèi)測試機(jī)時(shí)為55.3萬小時(shí)，測試樣品數(shù)56.6萬余個(gè)，提供了1.221億小時(shí)超算CPU服務(wù)。優(yōu)秀的技術(shù)人員長期專注于其技術(shù)領(lǐng)域，有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展有著較深的理解。同時(shí)，長期在一線從事測試和咨詢服務(wù)，與各有關(guān)課題研究組保持交流，服務(wù)對(duì)象范圍廣，在其技術(shù)領(lǐng)域形成既“深”又“廣”的知識(shí)特性，往往能為科研中某個(gè)技術(shù)方法提出重要的指導(dǎo)意見，利用自身的技術(shù)優(yōu)勢支撐高水平的探索研究。如在理化科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心球差電鏡、核磁共振、X射線衍射儀、原子力顯微鏡、拉曼光譜等多個(gè)機(jī)組支撐下，博士生高山以第一作者于2016年1月在《自然》在線發(fā)表“雜化二維超薄結(jié)構(gòu)的合成及應(yīng)用領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展”[10]。

4.5 加強(qiáng)信息化建設(shè)

為保障面向研究生的教學(xué)和科研服務(wù)能力,將“優(yōu)質(zhì)服務(wù)融于無形管理”，公共實(shí)驗(yàn)中心將信息化建設(shè)放在重要位置，不斷提升信息化、智能化服務(wù)水平。生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心自2008年在國內(nèi)高校較早自主研發(fā)了大型儀器設(shè)備管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了儀器功能信息展示、網(wǎng)上預(yù)約、自助刷卡開機(jī)測試、費(fèi)用結(jié)算等等功能，實(shí)現(xiàn)了7×24 h的服務(wù)能力。對(duì)于經(jīng)考核取得使用資格的學(xué)生可直接自助開機(jī)測試，不受機(jī)組人員上下班時(shí)間以及節(jié)假日影響，較合理地解決了研究生對(duì)科研儀器使用的管理和服務(wù)需求。

5 建設(shè)成效

公共實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)，不僅徹底打破了條塊分割的格局，推動(dòng)了學(xué)科交叉，更激發(fā)了研究生科研創(chuàng)新的興趣和熱情[11]，學(xué)校研究生培養(yǎng)質(zhì)量令人矚目。2014年～2016年，學(xué)校作為第一署名單位，研究生共發(fā)表SCI或SSCI論文5 200余篇，其中一區(qū)和二區(qū)論文數(shù)2 550余篇，在《科學(xué)》《自然》《細(xì)胞》及其子刊上發(fā)表60余篇論文；30%以上的博士畢業(yè)生、35%以上的碩士畢業(yè)生繼續(xù)國內(nèi)外深造；直接就業(yè)的博士畢業(yè)生60%以上進(jìn)入科研院所和高校工作。至2016年，共有159篇畢業(yè)論文獲“中科院優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)”；研究生與導(dǎo)師合作完成的重大成果數(shù)次入選“世界十大科技進(jìn)展”“國內(nèi)十大科技進(jìn)展”“中國科學(xué)十大進(jìn)展”“中國高校十大科技進(jìn)展”等。

6 結(jié) 語

研究生的培養(yǎng)是研究生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)過程，更注重在實(shí)際科研探索中培養(yǎng)獲取知識(shí)、理解方法、提高技能、獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)和解決問題的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[12-14]。大而統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不能滿足不同專業(yè)和不同背景研究生教育的需求，被動(dòng)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也難以取得好的教學(xué)效果[15-17]。因此，為適應(yīng)研究生教育的內(nèi)涵式發(fā)展需求，我校將研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)立足于主動(dòng)的科研需求，通過在研究生實(shí)際的科研探索中進(jìn)行需求教學(xué)，在發(fā)展中穩(wěn)步推進(jìn)教學(xué)和科研一體的公共實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)，有力提升了研究生科研動(dòng)手能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，為促進(jìn)研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高進(jìn)行了有效的探索。

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