生化實踐平臺儀器管理模式探索和實踐*

朱孝霖，李 亮，任筱芳，蔡志強

(常州大學藥學院應用微生物實驗室，江蘇 常州 213164)

創(chuàng)新驅動是我國改變經(jīng)濟增長方式，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要國策，而生物化工業(yè)一向被視為朝陽工業(yè)，是國家和各省市重點投資發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，也是創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略的重要載體行業(yè)。因此國內(nèi)對生物化工領域的人才需求迅速增加，對高校培養(yǎng)人才的要求也隨之提高。左鐵鏞院士提出高校實驗室作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃、科技創(chuàng)新的基地、社會服務的窗口，其地位是無法替代的[1]。

高校的實踐平臺是創(chuàng)新人才能力要素培養(yǎng)的重要載體，是全面提升高校創(chuàng)新能力、大力推進技術轉移和成果轉化必不可少的場所，是辦好學校的基本支柱之一[2]。本文結合學院實踐平臺運行中出現(xiàn)的問題和新形勢下對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新要求，探討生化實踐平臺儀器設備制度管理、維護、維修以及調整實驗教學內(nèi)容，提高設備利用率等方面的系列措施。

1 完善管理機制，平臺開放共享

隨著地方和學校對學院投入的加大，學院的辦學條件得到了改善，實踐平臺中儀器設備的數(shù)量和質量也得到大幅度的提高，如何避免“重建設、輕管理”的現(xiàn)象出現(xiàn)，如何在提高設備利用率的同時，確保設備的正常運行，最大程度發(fā)揮實踐平臺服務學生、教師以及社會的作用就顯得尤為迫切和重要。而實現(xiàn)這一目標的基礎便是制定科學合理的設備管理機制。

1.1 通用設備集中管理，梯度開放

服務于教學的通用型設備由原有的各系部分散管理變?yōu)閷嶒炛行募泄芾?，對平臺中現(xiàn)有儀器設備相同、功能相近的同類儀器設備進行整合，[3]實行優(yōu)化配置，在開設本科教學實驗以外的時間，對科研團隊開放使用，實現(xiàn)梯度開放以提高使用效率。

實例一：生物醫(yī)藥實踐平臺，如生物工程系、藥學系、護理系開設的實驗均需使用顯微鏡，如每個系部實驗室各自獨立開設實驗，按照1人1組，每個系部實驗室均需要配備至少40臺顯微鏡，共計120臺，既浪費經(jīng)費，又占用空間。集中到實驗中心管理后，成立顯微鏡實驗室，面向全院甚至全校開放，通過學校教務系統(tǒng)統(tǒng)一排課，40臺即可滿足各專業(yè)教學要求。

實例二：生化實驗的部分通用設備，如培養(yǎng)箱、恒溫搖床、離心機、滅菌鍋等，臺套數(shù)較多且占地較大，由實驗中心建設公用平臺，集中房間放置并管理，在承擔教學任務以外的時間對外開放。既提高了設備利用率，也為學院各科研團隊提供了資源、節(jié)省了空間。

1.2 大型設備專人管理，全面開放

國務院《關于國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》指出：“國家重大科研基礎設施金額大型科研儀器是用于探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實現(xiàn)技術變革的復雜科學研究系統(tǒng)，它是突破科學前沿、解決經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全重大科技問題的技術基礎和重要手段”。大型儀器設備具有卓越的性能、超高的精確度及靈敏度，在申請及完成國家、地方大項目，培養(yǎng)碩士研究生、博士研究生方面發(fā)揮了積極作用[4-5]。

大型設備通常價格昂貴，專業(yè)性較強，對操作者的要求較高，且隨著近年各項經(jīng)費的大量投入，實踐平臺中的大型設備種類和數(shù)量均迅速增加，實驗中心技術人員除了完成日常的本科實驗準備工作外，無法承擔大型設備的管理和維護工作。因此，針對每臺大型設備，學院從教師隊伍中選聘理論基礎雄厚、責任心強的老師作為設備管理人員，負責設備的日常管理和維護、人員培訓、維修保修等。

根據(jù)大型設備的不同特點，可采用“送樣測試”和“自主測試”兩種測樣形式。目前，學院的實踐平臺中有兩臺設備(液質聯(lián)用儀、氣質聯(lián)用儀)采用送樣測試的方式，由實驗中心技術人員負責測樣并發(fā)布報告。其余大型設備如液相色譜儀、氣相色譜儀、流式細胞儀、PCR儀、微生物鑒定儀、離子色譜儀、毛細管電泳等，由選聘的設備管理人員管理，通常定期面對研究生或本科生開展培訓，考試合格的學生可獨立操作，通過平臺的預約系統(tǒng)自主測樣。

實踐平臺的通用共享設備和大型儀器設備均公布在學院官網(wǎng)，包括設備基本信息、臺套數(shù)、存放地、管理人員、開放時間等，做到信息公開，使設備實現(xiàn)共享最大化。

2 加強設備維護、維修及報廢管理

儀器設備的維護和維修是設備管理人員工作中的基本內(nèi)容，也是除日常操作外最重要的內(nèi)容。

2.1 正確維護

開放平臺中的儀器設備使用效率較高，使用人員范圍較廣，定期對設備的進行正確維護直接關系到設備的使用狀態(tài)。尤其是大型設備，維護得當可保證設備檢測精度，并延長設備的使用壽命。

例如：學院平臺中的冷凍干燥機，是使用頻率較高的設備，除去寒暑假幾乎全天候運轉，因此，對凍干機真空泵的維護至關重要。真空泵油每瓶1.89 L的售價為1200元，平均2～3個月更換一次泵油，一瓶可使用2年左右，換算成每學期的維護成本約300元。但若不定期維護造成真空泵損壞，一次的維修費用約6000元，浪費資金也耽誤教學和科研進度。

2.2 及時維修

當平臺中的設備出現(xiàn)問題時，使用者應及時告知設備管理人員，由管理人員聯(lián)系聯(lián)系廠家售后或專職技術人員，在線或者現(xiàn)場檢測維修。維修所產(chǎn)生的費用，根據(jù)學院的政策執(zhí)行：因人為誤操作的損壞，個人或者科研團隊承擔一定比例的費用；因設備長期使用出現(xiàn)的損耗性損壞，學院或者學院和學校共同(大型共享儀器設備按照每年的績效統(tǒng)計學校承擔30-50%的維修費用)承擔。避免出現(xiàn)因損壞而閑置、甚至報廢的現(xiàn)象。

2.3 規(guī)范設備報廢

學校每年均會組織開展儀器設備報廢的工作，對于使用年限太長、年代久遠已經(jīng)不能滿足目前實驗要求的儀器或者出現(xiàn)嚴重故障[6]，已無法正常使用的設備及時申請報廢，以免浪費實踐平臺的有限空間。

3 鼓勵學生使用平臺設備，開展創(chuàng)新性實驗

在教育部高等學校 2018-2022 年教學指導委員會成立大會上，陳寶生部長指出“實現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，建設高等教育強國，必須牢牢抓住全面提升人才培養(yǎng)能力這個核心點，加快建設高水平本科教育，引領帶動形成更高水平人才培養(yǎng)體系”[5]。隨著學院國家級一流專業(yè)(制藥工程)和省級一流專業(yè)(生物工程)建設點的建立，將大型儀器設備平臺應用于本科實驗教學，可使學生較早接觸學科前沿的研究方法，提高學生的綜合科研能力。

傳統(tǒng)的實驗教學多以驗證性實驗為主，用到的設備大都為各專業(yè)的通用設備，以學院的生物工程專業(yè)為例，最多使用的就是超凈工作臺、顯微鏡、分光光度計等，在一流專業(yè)建設過程中，多個實驗項目引入了大型設備的使用，如表1所示。

表1 生物工程專業(yè)涉及大型設備的實驗列表Table 1 List of bioengineering experiment using larger equipment

另外平臺專門建立了液相分析室，針對藥學專業(yè)大三學生開設了藥物分析實驗——色譜法分析醋酸氫化可的松雜質，制藥工程專業(yè)大四學生開設制藥工程專業(yè)實驗——HPLC測定阿司匹林原料藥的含量，并且面向全校的化工、環(huán)境、材料等專業(yè)學生開放，每個學生都可獨立操作，熟悉液相的基本操作過程和注意事項，為后期進入畢業(yè)環(huán)節(jié)和繼續(xù)深造打下基礎。

大型設備管理人員大多是各專業(yè)的骨干教師，具有深厚的理論功底和很強的科研能力，目前藥學專業(yè)作為試點，單獨開設了創(chuàng)新實驗課程(具體實驗項目見表2)，結合自身的科研課題，指導學生開展創(chuàng)新實驗，期間會指導學生使用實踐平臺中各種大型設備，培養(yǎng)學生科研創(chuàng)新思維，提高學生的科研動手和思考問題、解決問題的能力。

表2 2020年度實踐平臺支持的部分創(chuàng)新實驗項目Table 2 Part of innovation project supported by practice platform in 2020

突破原有教學方法的界限，統(tǒng)籌安排實驗教學內(nèi)容，充分發(fā)揮實踐平臺的服務作用，實現(xiàn)教學資源的優(yōu)化組合，全面增強學生實踐能力和創(chuàng)新能力，經(jīng)過幾年的教學實踐，已取得了豐碩的創(chuàng)新成果(見表3)。

表3 學生參加的創(chuàng)新項目國家級獲獎列表Table 3 National award list of innovation project supported by platform

將大型儀器設備應用于本科實驗教學，可有效增強知識的傳輸和人才的培養(yǎng)，提高實驗教學水平，同時也可提高大型設備的使用效率。

4 結 語

實踐平臺儀器設備的管理是一項繁瑣、細致的工作，對儀器設備尤其是大型設備的管理和共享平臺的建設直接影響到高校的學科教育、科學研究和人才培養(yǎng)[7]。在科學規(guī)范的管理制度下，做好儀器設備日常管理、維護、維修等每個環(huán)節(jié)，并與專業(yè)建設和學生培養(yǎng)方案緊密結合，完善平臺設備的共享機制，才能充分發(fā)揮實踐平臺的作用，更好的為師生和地方服務。