大型科研儀器在地方高校本科人才培養(yǎng)中的應(yīng)用探索

［摘 要］文章探討了大型科研儀器在地方高校本科人才培養(yǎng)中的作用，針對鹽城工學(xué)院相關(guān)現(xiàn)狀，分析了大型科研儀器效能未充分發(fā)揮的原因，并從課程教學(xué)、應(yīng)用推廣、培訓(xùn)考核、助管制度、實踐環(huán)節(jié)、管理機制等方面提出了解決方案。

［關(guān)鍵詞］地方高校；本科人才培養(yǎng)；大型科研儀器

［中圖分類號］G642 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）24-0122-04

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上明確指出，辦好我國高校，辦出世界一流大學(xué)，必須牢牢抓住全面提高人才培養(yǎng)能力這個核心點，并以此來帶動高校其他工作[1]。習(xí)近平總書記的重要講話精神，為辦好中國特色社會主義大學(xué)提供了科學(xué)指南和實踐依循，為地方本科高校提高人才培養(yǎng)質(zhì)量指明了方向。地方高校應(yīng)緊密結(jié)合地方經(jīng)濟社會發(fā)展需求，致力于培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神和實踐能力的高水平應(yīng)用型專業(yè)人才。

國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)設(shè)施和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(shù)變革的復(fù)雜科學(xué)研究系統(tǒng)，是突破科學(xué)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(shù)基礎(chǔ)和重要手段[2]。大型科研儀器性能卓越，具備高精密度和靈敏度，是專業(yè)領(lǐng)域前沿、高端技術(shù)的載體，為高校和地方各行業(yè)的課題研究、技術(shù)服務(wù)提供強有力的物質(zhì)支撐，是高校培養(yǎng)高水平人才不可或缺的重要資源。然而，目前地方高校在大型科研儀器的使用上，主要定位于科學(xué)服務(wù)研究，在本科人才培養(yǎng)中尚未充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用[3]。

一、大型科研儀器在地方高校本科人才培養(yǎng)中的作用

（一）有利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)

大型科研儀器是物理、化學(xué)、電子、機械和數(shù)學(xué)等學(xué)科綜合發(fā)展的產(chǎn)物[4]。學(xué)生在認識與操作大型科研儀器的過程中，通過調(diào)用與拓展多學(xué)科知識，實現(xiàn)理論知識與實踐能力的融合，并在應(yīng)對誤操作、設(shè)備故障等突發(fā)問題中鍛煉綜合能力。因此，大型科研儀器在地方高校本科人才培養(yǎng)中的應(yīng)用能有效促進學(xué)生多學(xué)科知識的交叉融合與綜合應(yīng)用能力的提升。

（二）有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

大型科研儀器以其高級、精密、尖端的科技特性，在架構(gòu)設(shè)計、工作原理、操作方式及數(shù)據(jù)分析等方面展現(xiàn)出豐富創(chuàng)新元素。相較于基礎(chǔ)實驗儀器，大型科研儀器憑借其卓越的性能，能夠激發(fā)學(xué)生的探索欲望，促使學(xué)生采用創(chuàng)新手段和方法，向研究縱深探索，以期實現(xiàn)突破性成果。

創(chuàng)新是在繼承基礎(chǔ)上的提高或再創(chuàng)造。然而，目前地方高校本科學(xué)生與大型科研儀器之間卻處于“斷鏈”狀態(tài)。學(xué)生對大型科研儀器不了解，對儀器的測試結(jié)果不敢質(zhì)疑，遇到難以解釋的現(xiàn)象不敢大膽聯(lián)想和主動嘗試用已學(xué)知識去破解，從而失去了發(fā)現(xiàn)實驗中新現(xiàn)象、新理論的機會。充分接觸、了解和運用大型科研儀器為學(xué)生的創(chuàng)新行為提供了契機，潛移默化中滋養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。因此，大型科研儀器在地方高校本科人才創(chuàng)新思維的挖掘和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)中發(fā)揮著不可或缺的作用。

（三）有利于學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)

面對當前社會對效益的追求，地方高校本科生畢業(yè)后將面臨對職業(yè)技能、綜合素質(zhì)等職業(yè)能力要求極高的社會環(huán)境。其中，本地企業(yè)和科研院所尤為青睞那些能夠熟練操作大型科研儀器的應(yīng)用型人才。因此，在地方高校本科人才培養(yǎng)中強化大型科研儀器的教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)，能夠有效促進學(xué)生將理論知識與實踐操作相結(jié)合，使他們熟練掌握大型科研儀器的使用技能，能夠獨立解決常規(guī)儀器故障并提出優(yōu)化測試方案。這將大幅提升學(xué)生的職業(yè)能力和個人價值，使他們更加勝任職場的高標準要求。

大型科研儀器的操作具有一定專業(yè)性和復(fù)雜性，學(xué)生在使用過程中難免需要查閱相關(guān)資料或?qū)で髮嶒灱夹g(shù)人員指導(dǎo)，這一過程不僅能夠鍛煉學(xué)生的實踐操作能力，還能夠在潛移默化中培養(yǎng)他們的溝通協(xié)調(diào)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

二、大型科研儀器在地方高校本科人才培養(yǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國高校擁有的大型科研儀器設(shè)備總量遠超歐盟國家[5]，且儀器使用率也在逐步提升。然而，這些儀器在本科人才培養(yǎng)中的使用卻相對較少。以鹽城工學(xué)院為例，大型科研儀器年平均使用時長由2017年的498.3小時提升至2023年的1315.6小時，但本科生使用年平均時長仍不足總時長的5%。經(jīng)過數(shù)據(jù)對比與分析，不難發(fā)現(xiàn)，大型科研儀器多用于教師與研究生的科研任務(wù)和公共服務(wù)，本科人才培養(yǎng)是其應(yīng)用洼地，不僅使用時長短，而且形式和內(nèi)容也相對單一。

在地方高校本科教學(xué)中，大型科研儀器的應(yīng)用主要局限于參觀講解、演示教學(xué)、基于軟件操作的虛擬教學(xué)，以及限定時間和內(nèi)容的多人一組輪換式現(xiàn)場驗證性實驗教學(xué)[6]，這些傳統(tǒng)的教學(xué)模式未能充分發(fā)揮大型科研儀器在提升學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力方面的作用。

從設(shè)備數(shù)量和管理的特殊性上看，一是地方高校同種大型科研儀器數(shù)量有限，難以滿足本科生集中實驗的需求。二是大型科研儀器價格昂貴，部件損壞維修成本高，耗材購置費用高昂，地方高校在維持大型科研儀器本科教學(xué)方面的經(jīng)費不足，難以支撐相關(guān)教學(xué)活動。三是地方高校大型科研儀器實驗技術(shù)人員配備不足，專職大型儀器管理崗位設(shè)置較少。同時，部分大型科研儀器實驗技術(shù)人員還承擔著科研任務(wù)，他們僅能應(yīng)對師生科研測試任務(wù)，難以抽出更多精力開展大型科研儀器的本科教學(xué)工作。四是大型科研儀器項目內(nèi)容設(shè)計不足，形式不夠靈活，難以適應(yīng)本科教學(xué)的需求[7]。五是大型科研儀器首先要滿足課題組的使用需求，空閑時間不固定，難以進行本科教學(xué)安排。六是部分大型科研儀器完成樣品測試的時間過長，本科教學(xué)中無法開展全程的實時教學(xué)。

從定位屬性上看，地方高校大型科研儀器一般歸屬于分析測試中心和各科研團隊。分析測試中心是學(xué)校通用檢測儀器的集約化管理單位，其特點在于儀器種類豐富、檢測項目全面，配備有專業(yè)管理人員，并采用類市場化管理模式，主要定位于提供公共服務(wù)。科研團隊是學(xué)校專用儀器的分散管理單位，其特點在于儀器專業(yè)性強、使用范圍較窄，科研人員兼任專職管理員，主要定位于支撐團隊的科研工作，服務(wù)于學(xué)科專業(yè)前沿知識的探索與實踐。這兩種定位屬性的大型科研儀器在本科人才培養(yǎng)方面均缺乏相應(yīng)的規(guī)劃。

綜上所述，地方高校要打破本科人才培養(yǎng)中大型科研儀器應(yīng)用缺乏的僵局，需要從課程內(nèi)容與形式、儀器管理、維護經(jīng)費、實驗指導(dǎo)人員配備等方面入手，制定一套切實可行的解決方案。

三、大型科研儀器在地方高校本科人才培養(yǎng)中的應(yīng)用探索

（一）開設(shè)大型科研儀器分析類課程

大型科研儀器承載著前沿科學(xué)和技術(shù)，學(xué)生若要正確、合理地使用這些儀器，首先應(yīng)對儀器本身有所了解。因此，地方高校可以開設(shè)大型科研儀器分析類課程，讓學(xué)生了解儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、功能以及基本操作，為后續(xù)科研實踐打下堅實基礎(chǔ)。鹽城工學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院、材料科學(xué)與工程學(xué)院、環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、海洋與生物工程學(xué)院等二級學(xué)院在第二、第三學(xué)年開設(shè)了相應(yīng)領(lǐng)域的儀器分析課程。通過此類課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠掌握大型科研儀器的理論知識，還能通過實踐操作加深對儀器應(yīng)用的理解，為其后續(xù)學(xué)習(xí)以及未來的職業(yè)生涯發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

（二）采用多種形式推廣大型科研儀器使用知識

科學(xué)研究常需大型科研儀器提供數(shù)據(jù)支持，掌握其使用方法成為技術(shù)崗位招聘及研究生復(fù)試中的加分項。因此，地方高校推廣大型科研儀器使用知識，將成為高層次人才培養(yǎng)的重要組成部分。推廣大型科研儀器使用知識可以采取多種形式，如制作宣傳圖冊和視頻，并通過公眾號、網(wǎng)站等平臺發(fā)布；實驗技術(shù)人員定期舉辦面向本科生的技術(shù)講座；在學(xué)校大型科研儀器共享平臺內(nèi)安排實驗技術(shù)人員授課時間，供學(xué)生自主預(yù)約學(xué)習(xí)；建立專門的大型科研儀器交流平臺，促進實驗技術(shù)人員與學(xué)生的互動交流。鹽城工學(xué)院已匯總校內(nèi)各類大型科研儀器，并制作了宣傳圖冊；分析測試中心聯(lián)合二級學(xué)院面向校內(nèi)學(xué)生組織開展了自主上機培訓(xùn)，實現(xiàn)用戶自主上機操作，截至目前已有近200名本科生獲得了獨立使用大型科研儀器的資格；分析測試中心專門為涉化專業(yè)考研復(fù)試的學(xué)生開展了大型科研儀器使用的集中指導(dǎo)，將專業(yè)研究工作的具體內(nèi)容與測試方法緊密結(jié)合，有效提升了學(xué)生的實驗技能和科研素養(yǎng)。

（三）建立大型科研儀器線上培訓(xùn)考核系統(tǒng)

大型科研儀器價格昂貴，重復(fù)購置屬于資源浪費。因此，儲備多臺同種大型科研儀器不符合當前國家提倡的資源共享共用、減少閑置、提高資源利用率的宗旨。在大型科研儀器數(shù)量有限的情況下，地方高校如何滿足本科教學(xué)需求成為一個亟待解決的問題。鹽城工學(xué)院通過在學(xué)校大型科研儀器共享平臺上建立線上培訓(xùn)考核系統(tǒng)，利用虛擬平臺提供使用說明、操作視頻、注意事項等內(nèi)容，并設(shè)置虛擬操作程序、考核試題庫及通過標準。學(xué)生自學(xué)線上內(nèi)容并通過考核后，還需通過線下實體大型科研儀器的使用考核，才能獲得獨立操作資格。這一舉措有效緩解了儀器設(shè)備數(shù)量有限，無法同時滿足多名學(xué)生培訓(xùn)需求的難題。

（四）制定本科生助管持證上崗制度

大型科研儀器的實際操作和虛擬操作在體驗深度、操作細節(jié)以及故障應(yīng)對等方面存在顯著差異，學(xué)生在實際操作時仍需要實驗技術(shù)人員的專業(yè)指導(dǎo)，這對地方高校本就“不富?！钡膶嶒灱夹g(shù)隊伍提出了挑戰(zhàn)。如何應(yīng)對這一挑戰(zhàn)呢？地方高?？梢栽O(shè)立本科生助管持證上崗制度，選拔責任心強、專業(yè)知識扎實、動手能力強且對大型科研儀器有濃厚興趣的學(xué)生，由他們協(xié)助實驗技術(shù)人員完成精密、操作復(fù)雜、維修成本高的大型科研儀器的管理與樣品制備等工作。本科生助管培訓(xùn)分為三步：首先進行集中培訓(xùn)，講解儀器的操作規(guī)程，包括儀器構(gòu)造及原理介紹、樣品制備方法、參數(shù)設(shè)置、測試方法和數(shù)據(jù)分析處理等內(nèi)容[8]；其次進行實操培訓(xùn)指導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生課題中的實際樣品，針對性地教授參數(shù)設(shè)置、測試方法選擇及實操技巧，并要求實驗技術(shù)人員至少全程陪同學(xué)生實操一次；最后進行考核，學(xué)生經(jīng)過一定時間的實操練習(xí)，確認自己可熟練操作儀器后，可申請參加大型科研儀器使用考核，通過考核后方可獲得上崗證，準許其進行儀器助管工作。鹽城工學(xué)院制定了大型科研儀器本科生助管制度，參與助管并完成助管任務(wù)的學(xué)生不僅可以獲得更多使用大型科研儀器的機會，提升個人能力，還可以獲得第二課堂實踐學(xué)時，滿足素質(zhì)拓展學(xué)分要求。這一“一舉多得”的助管工作深受學(xué)生歡迎，不僅有效緩解了地方高校實驗技術(shù)隊伍的壓力，還促進了學(xué)生實踐能力和科研素養(yǎng)的全面提升，為培養(yǎng)高素質(zhì)科研人才奠定了堅實基礎(chǔ)。

（五）多環(huán)節(jié)設(shè)置大型科研儀器使用內(nèi)容

地方高?？稍诒究茖嵺`教學(xué)環(huán)節(jié)，如綜合實驗、學(xué)科競賽、畢業(yè)設(shè)計、工程實踐等項目中設(shè)置應(yīng)用大型科研儀器的實驗內(nèi)容和任務(wù)。同時，鼓勵學(xué)生在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目等賽事中，利用大型科研儀器開展具有創(chuàng)新性、探索性和高度實踐價值的實踐項目研究。此外，地方高校也可在教師主導(dǎo)的項目中，如實驗室開放、教師科研項目等，鼓勵學(xué)生勇于嘗試使用大型科研儀器，以開展更精準的科學(xué)實驗。這不僅有助于深化學(xué)生對儀器的理解，還能為科研項目提供支持和服務(wù)。

（六）建立大型科研儀器共享管理機制

第一，建立共享平臺。地方高校可建立大型科研儀器共享平臺，并發(fā)布相關(guān)的共享服務(wù)信息。鹽城工學(xué)院由實驗室建設(shè)與設(shè)備管理處負責大型科研儀器開放共享平臺的建設(shè)與維護工作，各二級單位負責篩選出性能良好且非涉密的大型科研儀器，并由實驗室建設(shè)與設(shè)備管理處統(tǒng)一將這些儀器納入平臺。儀器的開放共享服務(wù)信息由各二級單位負責更新。

第二，建立管理體系。地方高?？沙闪⒋笮涂蒲袃x器開放共享工作領(lǐng)導(dǎo)小組，負責管理大型科研儀器相關(guān)工作事宜。鹽城工學(xué)院的大型科研儀器開放共享工作領(lǐng)導(dǎo)小組由分管實驗室建設(shè)與設(shè)備管理處的副校長擔任組長，組員包括實驗室建設(shè)與設(shè)備管理處、人事處、財務(wù)處、教務(wù)處、科學(xué)技術(shù)處等單位的負責人。小組成員共同商討并決策大型儀器設(shè)備的購置、維修維持基金的配置、效益評價等事項。

第三，優(yōu)化服務(wù)模式。地方高?？刹扇〖s化管理模式，將分散在各科研團隊的大型科研儀器集中統(tǒng)一管理。鹽城工學(xué)院各二級單位均已實行大型科研儀器的集約化管理，儀器從專管專用模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷９芄灿媚Ｊ?。在確保學(xué)院和學(xué)科內(nèi)部優(yōu)先共享的前提下，所有儀器均向院外和社會開放服務(wù)。對于大型科研儀器的開放共享服務(wù)，將收取一定的使用費用，以支撐儀器的維修維護。

第四，建立評價體系。地方高?？芍贫ù笮涂蒲袃x器績效評價辦法，并據(jù)此開展考核評價工作。鹽城工學(xué)院實驗室建設(shè)與設(shè)備管理處每年對各二級單位進行大型科研儀器使用績效評價，評價內(nèi)容涵蓋大型科研儀器的使用效率、科研成果產(chǎn)出、開放共享程度、維護保養(yǎng)狀況以及服務(wù)教學(xué)科研的能力等方面。對于評價結(jié)果為優(yōu)秀的單位，學(xué)校在實驗室建設(shè)、儀器設(shè)備購置、維護維修等經(jīng)費投入方面將給予適當?shù)莫剟钪С郑υ诖笮蛢x器開放共享方面取得實效的單位和個人進行表彰；對于評價結(jié)果為不合格的單位，學(xué)校將給予通報批評，并要求其限期整改。

四、結(jié)語

大型科研儀器在地方高校本科人才培養(yǎng)中的應(yīng)用，不僅能夠開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，還能減輕實驗技術(shù)人員的工作壓力，提升大型科研儀器設(shè)備的使用效率，實現(xiàn)多方面的共贏。地方高校應(yīng)當在本科教學(xué)中積極推廣應(yīng)用大型科研儀器，并在實踐過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，優(yōu)化實踐教學(xué)體系，以期達到更佳的人才培養(yǎng)效果。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 張爍.習(xí)近平在全國高校思想政治工作會議上強調(diào) 把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程 開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

[2] 國務(wù)院.國務(wù)院關(guān)于國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器向社會開放的意見[EB/OL].（2015-01-26）[2024-06-15].https：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-01/26/content_9431.htm.

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［責任編輯：梁金鳳］