充分發(fā)揮大型儀器共享平臺在研究生科研中的作用

何 遠， 柳衛(wèi)凰， 王適群， 周 穎， 萬 瑜

(武漢大學(xué) 醫(yī)學(xué)儀器共享平臺，湖北 武漢 430071)

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充分發(fā)揮大型儀器共享平臺在研究生科研中的作用

何 遠， 柳衛(wèi)凰， 王適群， 周 穎， 萬 瑜

(武漢大學(xué) 醫(yī)學(xué)儀器共享平臺，湖北 武漢 430071)

隨著實驗技術(shù)和實驗設(shè)備發(fā)展的日新月異，大型儀器設(shè)備共享平臺在高?？蒲泄ぷ髦械淖饔萌找嬖鰪?，操作科研儀器、了解相關(guān)的分析測試方法也成為現(xiàn)階段研究生培養(yǎng)中一個重要環(huán)節(jié)。文章結(jié)合“生物醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)”的教學(xué)，從課程設(shè)置、教學(xué)隊伍建設(shè)、平臺實驗教學(xué)特點、考核方式、技術(shù)培訓(xùn)、研究生培養(yǎng)成效等方面，初步探討如何幫助研究生和七、八年制本科生充分利用大型設(shè)備共享平臺的相關(guān)儀器，以便使平臺更好地服務(wù)于科研活動。

高校； 大型儀器設(shè)備共享平臺； 生物醫(yī)學(xué)教學(xué)

0 引 言

近年來，隨著國家對科學(xué)技術(shù)研究的重視，科研工作在綜合性、重點大學(xué)里的工作量所占比例日益提高，其重要性也日顯突出。而科研工作的深入離不開高新技術(shù)及高新設(shè)備的引入。為了滿足科研工作的需要，最大限度地挖掘設(shè)備的使用效益，許多高校建立了大型儀器開放共享平臺。大型儀器設(shè)備共享平臺作為大學(xué)科研和學(xué)科建設(shè)重要的組成部分，對提高科研水平，促進學(xué)科交叉融合，加強高層次創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用[1-4]。生物醫(yī)學(xué)作為一門實驗性學(xué)科，對大型儀器共享平臺的依賴尤為突出。為滿足這一需要，武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)部于2004年成立了大型儀器共享平臺，對整個醫(yī)學(xué)口，包括基礎(chǔ)、臨床、口腔，還有生科院，乃至整個大學(xué)以及其他高校實行全面開放。平臺運行11年，對整個醫(yī)學(xué)口科研的提升做出了重要貢獻。在整個的運行過程中, 研究生作為科研工作的主體，與平臺的運行效益、運行質(zhì)量有著密不可分的關(guān)系。

本文結(jié)合“生物醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)”的教學(xué)，淺談本平臺如何幫助研究生充分利用大型共享儀器，以便使平臺在科研工作中更好地發(fā)揮作用。

1 前期準備工作(課程介紹/課程設(shè)置)

1.1 做好課程宣傳工作

在醫(yī)學(xué)院校，研究生涉及的專業(yè)包括基礎(chǔ)、臨床、口腔。由于臨床、口腔等各個醫(yī)院基本是獨立于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，其導(dǎo)師大部分不是很清楚基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院平臺的課程設(shè)置，為讓學(xué)生和導(dǎo)師充分了解課程所涉及的內(nèi)容，以便指導(dǎo)選課，首先要做好課程宣傳工作。①在研究生的入學(xué)課程手冊中，要全面的介紹本課程所涉及的內(nèi)容、儀器，讓研究生和導(dǎo)師對此課程是干什么有一個初步了解。②定期組織技術(shù)人員到教學(xué)醫(yī)院進行技術(shù)講座，讓導(dǎo)師和學(xué)生對本平臺的儀器有一個較深入的了解。

1.2 合理安排上課的時間

課程設(shè)置是整個教學(xué)計劃的核心，科學(xué)、合理的課程設(shè)置是培養(yǎng)優(yōu)秀人才的基礎(chǔ)，尤其是對于醫(yī)學(xué)這種系統(tǒng)性、連貫性很強的學(xué)科[5-6]。醫(yī)學(xué)碩士研究生在本科階段主要是系統(tǒng)地學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識和臨床實踐，對于科研實驗參與較少，因此，實驗動手能力對于醫(yī)學(xué)生來說是弱項。而本平臺開設(shè)的“生物醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)”是一門以實驗為主的課程，所以合理安排此門課程的開課時間對于研究生后續(xù)的科研工作至關(guān)重要，很好地掌握這門課程所涉及的實驗技術(shù)，將為以后的科研工作打下良好基礎(chǔ)。

平臺的主要教學(xué)對象為醫(yī)學(xué)碩士研究生和七、八年制的本科生。對于三年制的碩士研究生，第一學(xué)年主要為基礎(chǔ)課，第二學(xué)年一般都會進入實驗室開始進行實驗，有些同學(xué)第一學(xué)年也可能進入實驗室進行實驗，所以本平臺的課程最好安排在第一學(xué)年的下學(xué)期，也就是研究生進入實驗室之前或正在進入實驗室之時。對于七、八年制的本科生，最好安排大學(xué)三年級或四年級，這時一些醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課已經(jīng)基本完成，有些同學(xué)已準備進入實驗室實習(xí)之前。

2 為保證教學(xué)效果，必須重視各個環(huán)節(jié)

2.1 加強實驗教學(xué)人員的隊伍建設(shè)

高校的教學(xué)任務(wù)一般是由教師隊伍來完成，各教研室的實驗技術(shù)人員僅僅是做好實驗前的準備工作。作為大型儀器共享平臺，實驗技術(shù)人員是工作的主體，所有儀器的檢測、維護都是由實驗技術(shù)人員來完成。因此，本平臺開創(chuàng)性地將實驗技術(shù)人員引入“生物醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)”教學(xué)活動，以實驗技術(shù)人員作為教學(xué)的主體來完成“生物醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)”所涉及的實驗及儀器使用的教學(xué)。

為完成以上教學(xué)活動，平臺必須配備學(xué)歷層次較高、業(yè)務(wù)水平好的儀器管理人員隊伍和實驗技術(shù)隊伍。因為過去的實驗技術(shù)隊伍，已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代大型精密儀器設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用[7-9]。自從2005年以來，學(xué)校對實驗技術(shù)人員的學(xué)歷要求為碩士畢業(yè)生。因為經(jīng)歷過研究生訓(xùn)練的工作人員，在以前的科研中可能已經(jīng)使用過這些儀器，對于該儀器的使用可能會有較深刻的體會和較豐富的經(jīng)驗，當(dāng)進行授課時，會讓學(xué)生有更多的收獲。另外，由于大型精密儀器大多數(shù)為進口儀器，無論是儀器的控制，還是數(shù)據(jù)的處理均由專業(yè)的操作控制軟件來完成的，許多操作界面是外文界面。因此，具有研究生學(xué)歷的實驗技術(shù)人員具有相應(yīng)的優(yōu)勢[10]。

平臺的實驗技術(shù)人員共計9人，其中博士畢業(yè)2名，碩士畢業(yè)2名，具有本科學(xué)位5名，擁有本科學(xué)位的實驗技術(shù)人員在相應(yīng)工作崗位至少15年以上，對所管理的儀器原理和操作非常熟悉，而且對本儀器在科研中的應(yīng)用具有豐富的經(jīng)驗。對于每一門課程，尤其是年輕老師，本平臺要組織試講，平臺所有技術(shù)人員及老師均參加，對試講的老師進行點評。

2.2 突出平臺儀器實驗教學(xué)的特點

(1) 突出實驗課教學(xué)目的。實驗課教學(xué)目的主要是通過設(shè)計某一實驗來驗證、觀察某種病理、生理過程和現(xiàn)象，使學(xué)生通過實驗對某一病理、生理過程或現(xiàn)象進行驗證，從而鞏固和加深理解課堂教學(xué)中的內(nèi)容[11-12]。例如，生理學(xué)中的影響動脈血壓的因素、影響呼吸運動的因素、影響膽汁分泌的因素等實驗。而平臺儀器教學(xué)主要目的是要求學(xué)生熟悉實驗的原理、初步掌握儀器的使用方法及該儀器在科研中的應(yīng)用。因此，這門課程的重點在于強調(diào)學(xué)生對儀器的使用方法和應(yīng)用范圍的掌握，引導(dǎo)學(xué)生上路，讓學(xué)生知道在以后的科研中在哪些情況下可以使用哪些儀器。

(2) 教學(xué)方式多樣化。平臺所涉及的儀器種類繁多，復(fù)雜程度也各不相同，教學(xué)時可采取不同的教學(xué)方式：①學(xué)生自己動手和示教相結(jié)合。例如，在生物醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)中，像激光共聚焦顯微鏡、流式細胞儀、透射電鏡等儀器，價格昂貴，操作復(fù)雜，難以在短時間內(nèi)掌握，老師主要以示教的方式跟學(xué)生進行講解，僅僅某些簡單的步驟讓學(xué)生嘗試操作。②學(xué)生親自操作，老師在旁指導(dǎo)。例如，real-time PCR, 熒光、化學(xué)發(fā)光成像儀，酶標儀等儀器操作簡單，完成一個樣本的實驗時間不長，而且是學(xué)生以后的實驗中要經(jīng)常用到的儀器，我們就可以采取這樣的方式。實驗老師可以設(shè)計一個小實驗，通過實驗的完成，不僅讓學(xué)生掌握儀器的基本操作，也讓學(xué)生了解實驗前的準備對實驗結(jié)果的影響。通過實驗的結(jié)果、數(shù)據(jù)分析，也讓學(xué)生深刻地理解哪些因素影響實驗結(jié)果。例如，real-time PCR實驗課，上課一開始老師可以先教授學(xué)生加樣上機，在上機后儀器運行的90 min期間，老師可以講解實驗中的注意事項及影響實驗結(jié)果的一些因素，等實驗結(jié)果出來后，再結(jié)合具體的實驗結(jié)果分析原因。鑒于大家基本都是第一次進行此實驗，缺乏實驗經(jīng)驗，所以實驗結(jié)果比較多樣化，這更有利于分析原因，上課的效果會更佳。

2.3 確保小班上課

為保證實驗課的教學(xué)質(zhì)量，本平臺采取小班上課，每組15人左右，上課地點就在儀器現(xiàn)場。小班上課能確保每個學(xué)生都有動手的機會。動手能力是實驗科學(xué)的一個重要能力，對研究生而言尤為重要。同時，在小班上課這樣的教學(xué)過程中，老師和學(xué)生之間可以隨時進行溝通，老師能對學(xué)生在動手實驗中出現(xiàn)的問題和想法及時給予解答和指導(dǎo)[13]。

2.4 完善考核方式

考試是教學(xué)過程中一個必不可少的環(huán)節(jié)和組成部分，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要手段，也是學(xué)校檢測和評價教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果取得反饋信息的主要途徑之一[14]。

為了達到讓學(xué)生更好地掌握儀器的實驗?zāi)康模茖W(xué)地評價教學(xué)效果，本課程采取了比較靈活的考核方式。這門課的考核由三部分組成：①平時考勤占10%；②選取6種實驗技術(shù)(6門儀器的教學(xué))，提交實驗報告，占40%；③理論課考試，占50%，理論課采取開卷考試的形式，題目側(cè)重考查學(xué)生綜合應(yīng)用的能力。通過三部分的組合，既能保證上課的出勤率，又能鍛煉學(xué)生在實驗過程中分析問題、解決問題的能力，同時也考察了學(xué)生理論聯(lián)系實際、總結(jié)歸納知識的能力。

3 有針對性地進行儀器培訓(xùn)

通過一門課程的學(xué)習(xí)讓學(xué)生完全掌握儀器的操作及應(yīng)用是不可能的。因此，平臺在學(xué)生進入中心進行實驗之前會根據(jù)學(xué)生具體要使用的儀器進行強化培訓(xùn)，讓學(xué)生帶著課題進行儀器操作，目的性更強、專業(yè)性也更強。

除此之外，中心每年進行多次技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)采取的形式包括：①中心內(nèi)部各儀器主管老師對儀器的基本應(yīng)用及基本操作進行講座；②請儀器公司的技術(shù)人員對本儀器在科研工作中的新進展新應(yīng)用進行講座；③請使用某個儀器頗有心得的博士研究生進行交流。以上這些也是對研究生掌握新技術(shù)新儀器的一個補充訓(xùn)練，尤其對研究生新生而言非常重要。

4 培養(yǎng)成效

隨著實驗技術(shù)和實驗設(shè)備發(fā)展的日新月異，許多新的研究方法，新技術(shù)都需要依靠先進的儀器設(shè)備來進行，好的儀器設(shè)備能使科學(xué)研究事半功倍，甚至科研領(lǐng)域的某些瓶頸問題往往有賴于大型高端科研儀器才能解決[15]。高校研究生作為我國科技事業(yè)的高層次預(yù)備人才，是未來國家創(chuàng)新體系的主力軍[16]。因此，從某種程度來說，高校研究生的培養(yǎng)質(zhì)量也和先進的大型儀器設(shè)備息息相關(guān)。

近年來，依托本平臺，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院每年申請的國家自然科學(xué)基金項目約18項，而且呈逐年增加趨勢，本科生校級創(chuàng)新課題每年約16項。平臺每年培養(yǎng)碩士研究生約45人，博士研究生約28人。部分論文發(fā)表在Hepatology, Cell, PNAS, Oncogene, Cancer Res,J Immunol, PloS Pathog等高水平的國際期刊上。

5 結(jié) 語

大型儀器平臺運行11年，“生物醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)”開課9年，兩者相互促進，形成良好的循環(huán)。通過此門課程的教學(xué)，讓更多的研究生和七、八年制本科生了解和掌握如何使用平臺的大型儀器，有效地提高了大型儀器的使用效率，促進了平臺的開放。 同時，依托本平臺，使更多的本科生能夠更早地接觸到大型儀器，為以后的科研工作打下良好的基礎(chǔ)。

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How Can Large-scale Instruments and Equipment Sharing Platform Play a Better Role in Scientific Research Work?

HEYuan,LIUWei-huang,WANGShi-qun,ZHOUYing,WANYu

(Medical Equipment Sharing Platform, Wuhan University, Wuhan 430071, China)

With the development of experiment technology and equipment, the large-scale instruments and equipment sharing platform plays an increasingly important role in the research work of colleges and universities. Therefore, it is a key program in graduate cultivation to operate the scientific instruments and master the related testing methods. This paper tends to explore how to help graduate students and 7-8 year undergraduates take advantage of related equipment of the platform in order to make it play a better role in scientific research work. The crucial points we shall discuss are based on our course “biomedical frontier technologies” which includes curriculum setting, teaching team building, experimental teaching characteristics, evaluation methods, technical training and effectiveness of graduate cultivation.

colleges and universities; large-scale instruments and equipment sharing platform; teaching

2015-10-15

何 遠(1972-)，女，湖北黃崗人，博士在讀，實驗師，醫(yī)學(xué)儀器共享平臺副主任，主要從事電鏡技術(shù)及實驗室管理工作。

Tel.:027-68759142；E-mail:heyuan@whu.edu.cn

G 482.0

A

1006-7167(2016)08-0296-03