大型精密儀器在應(yīng)用型高校教學(xué)及科研中的應(yīng)用*

程 琛，馮松寶

(宿州學(xué)院資源與土木工程學(xué)院，安徽省煤礦勘探工程技術(shù)研究中心，礦井水資源化利用安徽普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 宿州 234000)

隨著近年高?？蒲薪?jīng)費(fèi)投入的加大，高校購(gòu)置了大量大型精密儀器，這些大型精密貴重儀器設(shè)備不僅滿(mǎn)足一線教師科學(xué)研究需要，同時(shí)基于資源共享基礎(chǔ)上很多高校大型儀器服務(wù)于國(guó)家大型儀器設(shè)備共享平臺(tái)[1-2]。大型設(shè)備儀器的資源共享降低了儀器使用成本，提高使用頻率，某種程度上延長(zhǎng)儀器使用壽命，保證儀器設(shè)備正常運(yùn)行[3-4]。但這些還不夠，應(yīng)該充分發(fā)揮大型精密儀器在高校學(xué)生培養(yǎng)中的作用，注重科研成果產(chǎn)出的同時(shí)注重大型精密儀器在學(xué)生教學(xué)及科研中的應(yīng)用，一方面提高儀器使用率，合理配置資源；另一方面培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及“雙創(chuàng)”精神[5-8]。

大型精密儀器作為應(yīng)用型本科高校教學(xué)與科研的重要組成部分，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮其重要作用，但由于這類(lèi)設(shè)備價(jià)格昂貴、數(shù)量少、使用成本高、科技含量高、操作復(fù)雜[9-10]，因此應(yīng)用于學(xué)生的教學(xué)及學(xué)生參與的科研活動(dòng)受到較大的限制性。如何提高大型精密儀器設(shè)備的利用率，合理配置資源，提升大型儀器應(yīng)用于高校教學(xué)、科研及社會(huì)服務(wù)水平，是應(yīng)用型本科高校需要思考和面對(duì)的重要課題。

1 應(yīng)用型高校實(shí)驗(yàn)室中大型精密儀器現(xiàn)狀

安徽省煤礦勘探工程技術(shù)研究中心是依托宿州學(xué)院資源與土木工程學(xué)院成立的集地質(zhì)勘探、材料及力學(xué)、環(huán)境分析一體的實(shí)驗(yàn)中心，是學(xué)科建設(shè)、教學(xué)及科研的重要基地，擁有V8網(wǎng)絡(luò)化多功能電法儀、HD全自動(dòng)顯微鏡光度計(jì)、激光剝蝕系統(tǒng)-高分辨率等離子質(zhì)譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等多臺(tái)大型進(jìn)口精密儀器。由于這些儀器設(shè)備價(jià)格高、運(yùn)行成本高、需要專(zhuān)人維護(hù)使用，導(dǎo)致這些儀器主要用于科研服務(wù)，參與教學(xué)的很少，大部分學(xué)生甚至不知道這些儀器的存在及用途，只有很少一部分參與到教師科研項(xiàng)目中的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及的儀器有所了解。同時(shí)該中心部分儀器在國(guó)家大型儀器設(shè)備資源共享方面有所欠缺，大型儀器專(zhuān)人負(fù)責(zé)的人員配備短缺，直接導(dǎo)致這些儀器的使用率都不高，這些是極不利于大型精密儀器本身價(jià)值的實(shí)現(xiàn)及資源合理配置。即使部分本科生參與到教師科研項(xiàng)目或者部分儀器的實(shí)驗(yàn)使用中，但多數(shù)僅限于樣品的預(yù)處理及上機(jī)測(cè)試準(zhǔn)備工作，與儀器實(shí)際全過(guò)程的測(cè)試與操作相差甚遠(yuǎn)。

2 大型精密儀器在應(yīng)用型高校教學(xué)中的應(yīng)用

應(yīng)用型本科高校在本科生培養(yǎng)過(guò)程中，增加實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)踐教學(xué)課時(shí)、創(chuàng)新實(shí)踐課等與大型儀器有關(guān)的課程課時(shí)，對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都是大有裨益的。目前工程中心承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)可以更多的傾向于讓大型精密儀器服務(wù)教學(xué)，可以從以下方面著手：

(1)增加以大型精密儀器為依托的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)。目前大型儀器用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為演示教學(xué)，一方面由于儀器設(shè)備數(shù)量少、相關(guān)耗材費(fèi)用高，另一方面實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)偏少，亦不利于綜合型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展及學(xué)生實(shí)際操作。增加大型儀器實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)，讓學(xué)生充分了解和接觸課程內(nèi)的大型儀器對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和應(yīng)用能力大有裨益。

(2)設(shè)計(jì)大型精密儀器應(yīng)用于本科生教學(xué)的獨(dú)立課程。大型儀器作為應(yīng)用型高校寶貴資源，應(yīng)該充分體現(xiàn)其在學(xué)生培養(yǎng)中的作用，設(shè)計(jì)大型儀器相關(guān)的獨(dú)立課程能更系統(tǒng)更全面的結(jié)合現(xiàn)有資源進(jìn)行學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能及素養(yǎng)的提升。目前中心已針對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)展“現(xiàn)代儀器分析”綜合性實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生參與到原子吸收分光光度計(jì)測(cè)試樣品中的重金屬、離子色譜測(cè)試水中常規(guī)陰陽(yáng)離子、X射線熒光光譜法測(cè)土壤樣品中元素等大型儀器相關(guān)的設(shè)計(jì)性開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中來(lái)，實(shí)際動(dòng)手操作與參與提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)創(chuàng)新思維，提升解決問(wèn)題能力。

(3)制作用于開(kāi)展線上線下混合教學(xué)的大型儀器視頻資料。相同或者相似原理的儀器在操作上往往也具有一些共通點(diǎn)，制作典型大型儀器的測(cè)試操作視頻對(duì)于學(xué)生更好的掌握及實(shí)際操作同類(lèi)型儀器效果顯著，同時(shí)有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)及學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，有利于教師進(jìn)行線上線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革與探索，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。以大型儀器為依托的這種新的“SSR 教學(xué)方法”，即：線上學(xué)習(xí)(studyonline)、線下強(qiáng)化(strengthen offline)、線上復(fù)習(xí)(review online)，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的有效融合。

3 大型精密儀器在應(yīng)用型高校科研中的應(yīng)用

大型精密儀器作為高?？蒲芯C合實(shí)力的體現(xiàn)，盡管對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新思維能力和應(yīng)用能力培養(yǎng)作用顯著，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)費(fèi)用較高等現(xiàn)實(shí)原因，主要還是用于教師的科研。那么怎樣在教師科研的同時(shí)讓學(xué)生科研能力有所提升，達(dá)到應(yīng)用型高校高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目的，可以從以下方面進(jìn)行：

(1)吸納學(xué)生進(jìn)入教師科研項(xiàng)目課題組。工程中心有物探、化探、水文、環(huán)境等諸多專(zhuān)業(yè)方向，涉及到很多國(guó)家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)科研項(xiàng)目，承擔(dān)項(xiàng)目的教師往往有自己的教師團(tuán)隊(duì)。隨著本科生導(dǎo)師制的施行，也有一些學(xué)生參與到教師項(xiàng)目中，從開(kāi)始的跟隨教師采樣、預(yù)處理、制樣等基本操作，到最后能獨(dú)立完成大型儀器的測(cè)樣操作，甚至是維護(hù)維修。能堅(jiān)持在教師課題組留下的學(xué)生各方面能力均得到鍛煉，往往都能考入重點(diǎn)高校繼續(xù)研究生的學(xué)習(xí)。

(2)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研項(xiàng)目研究。工程中心以大型儀器氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、熱重分析儀、傅里葉紅外變換光譜儀、離子色譜儀等多臺(tái)大型精密儀器均是有學(xué)生可以獨(dú)立完成測(cè)樣操作和進(jìn)行儀器維護(hù)。這些學(xué)生在教師的指導(dǎo)下不僅逐步完成大型儀器實(shí)際操作，同時(shí)在教師指導(dǎo)下申報(bào)并完成國(guó)家級(jí)、省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、中心平臺(tái)科研項(xiàng)目、校級(jí)大學(xué)生科研立項(xiàng)項(xiàng)目等各類(lèi)學(xué)生主體的科研項(xiàng)目。

(3)將大型儀器的使用體現(xiàn)在畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)中。進(jìn)入教師科研項(xiàng)目課題組和學(xué)生自主承擔(dān)科研項(xiàng)目只是部分學(xué)生能參與的科研活動(dòng)，而作為取得學(xué)位的畢業(yè)論文這項(xiàng)工作是每位學(xué)生必須經(jīng)歷并完成的學(xué)術(shù)科研活動(dòng)。將大型精密儀器引入其中對(duì)于本科生階段的學(xué)習(xí)是一個(gè)總結(jié)、一個(gè)考驗(yàn)、也是一個(gè)質(zhì)的提升，前期專(zhuān)業(yè)知識(shí)的積累在完成論文時(shí)得到體現(xiàn)，從課程內(nèi)外、科研項(xiàng)目里汲取到的“養(yǎng)分”助長(zhǎng)能力提升、素質(zhì)提升。

4 結(jié) 語(yǔ)

應(yīng)用型高校旨在培養(yǎng)應(yīng)用型高素質(zhì)綜合性人才，提升學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新性能力，大型精密儀器應(yīng)用于高校教學(xué)及科研中應(yīng)該發(fā)揮其重要載體作用，充分體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值及專(zhuān)業(yè)價(jià)值，在人才培養(yǎng)過(guò)程中充分發(fā)掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力和適用性，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。