高校“大型儀器獨立操作資格”制度的管理與實踐

趙 貞，徐勇鵬，陳忠林

（哈爾濱工業大學 市政環境工程學院，城市水資源和水環境國家重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150090）

高校測試中心是學校教學、科研和人才培養的公共支撐平臺，是服務于培養高質量研究型人才和開展各類科研活動的重要測試基地［1］。其中大型儀器設備是高校教學、科研的重要條件和基本手段，在一定程度上體現著學校的辦學能力和科研環境［2］，是學校培養高素質創新型人才的有力保障，是反映實驗室水平和學校實力的重要標志［3］，也是建設一流大學的基礎，不僅承擔著本校大量的科研教學任務，同時肩負著面向社會開展的分析測試和技術服務工作。我國高校大型儀器設備平均利用率不到25%，部分高校儀器設備利用率更低，共享效果不理想［3］，而發達國家則高達170%～200%。隨著我國高校學科群的發展建設不斷加快，對儀器的使用產生了更多的需求。

1 管理辦法

目前，學院由專職教師管理操作大型儀器，測試者僅提供樣品即可。但這種運行模式的缺點在于：一方面儀器使用時間受限，只能在工作時間內檢測樣品，使用效率大大降低；另一方面樣品不能及時檢測，需要排隊預約，影響檢測進度［4］。因此，如何有效合理安排大型儀器的使用時間就顯得尤為重要。另外，學院大型儀器的使用對象主要是在校研究生，隨著應用型研究生招收比例的擴大和科研任務的逐年增加，需要使用大型儀器的人數迅速增多，科研測試樣品也不斷增加，儀器可利用機時出現相對不足的現象。在工作多、任務重、管理人員有限的現狀下，要充分發揮儀器的最大使用效能，就有必要實行“大型儀器獨立操作資格證書”機制，并制定有效的培訓制度，以便提高大型儀器的使用效益，亦可緩解管理教師的壓力，更好地為學科建設服務［5］。

1.1 運行模式

近年來，學院添置了一大批先進的儀器設備，然而由于管理教師人數有限，往往每天要連軸檢測，仍不能滿足師生的使用需求。為此，早在2010年7月，為配合大型儀器設備平臺對全院師生開放使用和管理，我院實驗中心實行了“大型儀器設備平臺開放服務”工作，并出臺一系列管理辦法，鼓勵師生在非工作時段獨立操作儀器，以促進大型儀器的開放運行，提高其使用效率。另外，還推出了面向研究生發放“儀器獨立操作資格證書”這一新舉措，并安排管理教師為全院師生定期舉辦儀器操作技能講座、邀請儀器公司工程師做儀器應用知識講座，然后對學生進行嚴格的理論、實際操作和熟練度等考核，最后頒發“儀器獨立操作資格證書”。獲得儀器設備的操作證書，學生便可獲準在非工作時段獨立使用已開放的大型儀器設備開展科研工作，有利于促進大型儀器設備的科學化管理，實現大型儀器設備平臺對全院師生的開放共享。

我中心從2011年起每年舉辦一次“儀器獨立操作資格證書”免費培訓，培訓的第一批學員中，共9人獲得了氣相色譜儀和氣-質聯用儀（GC／GC-MS）的獨立操作資格，此舉為今后培訓工作的展開打下了堅實的基礎。2012年，經過中心全體教師的共同努力，獲得“資格證書”的人數已上升至23人；2013年，有28人獲得了“資格證書”。3年來，獲得證書的人次逐年增加，有的學生3年連續獲得“資格證書”。中心為學生提供一個更加寬廣的平臺，他們不僅能取得科研上的成果，還能掌握大型儀器的操作技能。

我校搭建的大型儀器設備共享平臺24h對外開放服務，學院實驗中心開發的大型儀器設備共享服務平臺網上預約系統實行網上預約測試，再有中心推出的“大型儀器獨立操作資格證書”制度，三者互補，有機地結合起來，實現了“科學管理、培訓考核、頒發證書、網上預約、獨立操作、開放共享”的合理運行模式。

1.2 獨立操作資格認證管理辦法

為配合實驗中心大型分析儀器設備平臺對全院師生開放使用和管理，學院制定了如下相關辦法：

（1）為提高儀器設備使用效率，同時提高研究生對大型儀器設備平臺的實際操作技能，獲得本辦法規定的資格認證的教師和研究生，可申請非工作時段進行大型儀器分析測試操作。

（2）大型儀器操作資格認證由本人提出申請，填寫培訓申請表，由學院主管領導、實驗中心領導、儀器管理教師組成考評小組，先后對申請人進行相關儀器的理論測試、實際操作能力測試，經考評合格者，需要在管理教師指導下連續使用儀器3個月，確認申請者對儀器操作達到熟練程度后，發放相應“儀器獨立操作資格證書”。

（3）一個獨立操作資格證書只能證明考評時指定的相應型號的儀器，不能證明資格證書擁有人對其他型號儀器的操作資格。

（4）為配合師生熟練掌握各種大型儀器的基本原理、操作技巧、注意事項等相關儀器知識，管理教師每學期舉辦一次面向全院師生的儀器操作技能講座。

（5）申請儀器獨立操作資格的對象為學院教師及剛入學的博士研究生、碩博連讀的學生，每個課題組推薦一個名額參加儀器培訓。

1.3 培訓與考核

對需要獨立操作儀器的人員，都要進行嚴格的培訓，使其全面掌握儀器操作步驟和方法。教師和研究生均可報名參加實驗室舉辦的儀器操作培訓。儀器操作基本培訓過程如下：

（1）建立網絡QQ群。在群共享發布培訓的相關通知、上傳儀器培訓資料，學生可以提前預習，實現資源共享，以便于師生交流對話，對儀器操作中出現的問題進行及時溝通反饋。

（2）理論講解。首先，制作多媒體課件，將儀器的基本結構、功能用途、工作原理、儀器適用范圍、樣品制備要求、儀器的操作步驟、注意事項等進行詳細講解，讓學生形成初步印象，使之大體理解、熟悉儀器相關的基礎知識。然后，讓學生對照設備實物，教師進行現場講解。通過對設備近距離的觀察和現場交流，使學生對整體構造深入地認識，進一步了解樣品制備、儀器工作原理、操作步驟等培訓內容，極大地提高了學生的學習興趣。

（3）教師現場演示，學生實際操作。首先，由教師演示整個操作過程，學生隨時提問，教師現場示范。然后，在熟悉設備工作原理和掌握基本操作方法的基礎上，讓每個學生準備好與自己課題相關的樣品，進行實際操作，教師一對一指導，直至學生完全掌握基本操作技能，能夠獨立上機操作為止。最后，教師再次總結儀器操作步驟及注意事項，回答學生問題，糾正錯誤，相互交流。此過程能夠激發出學生強烈的求知欲望，提高學生應用理論知識來解決實際問題的能力，將理論與實際有機地結合起來。

（4）筆試考核。通過筆試考核的形式進一步強化鞏固整個儀器的操作步驟，強調操作過程中一些重要的細節問題，再次加深學生的印象，溫故而知新。

（5）熟練程度考核。通過筆試考核后，學生要連續獨立操作3個月，進一步熟悉儀器性能，期間管理教師隨時檢查學生的操作情況，及時解決學生操作中遇到的問題，要求學生做好使用記錄并及時總結。

（6）學生總結培訓心得，提出建議。最后由參加培訓的學生提交培訓心得，可以交流心得體會或提出建議，以便教師不斷改進，探索更為有效的培訓方式。

這是學生從不會到了解、應用、熟練掌握儀器操作的實踐過程。在這3個月內，學生獨立操作時會遇到很多細節問題，教師要及時糾正錯誤。教師不僅要指導學生如何正確使用儀器，同時更要注重培養學生對儀器使用，養成認真負責的習慣和端正的態度，保證儀器完好無損。最終確認無誤后，方可頒發“大型儀器獨立操作資格證書”。

2 實踐成效

為充分發揮大型儀器在教學、科研和人才培養中的作用，需建立開放式測試平臺，科學規范管理、優化資源配置。我院實行了“大型儀器設備平臺開放服務”舉措，并出臺一系列管理辦法，為學生創造實際操作和自主探索的條件，并帶來效率和效果的雙贏。

（1）提高儀器利用率。此項措施可以提高大型儀器設備的利用率，盡可能延長其生命周期，降低實驗室空間的浪費，充分利用資源優勢，在使用壽命內最大限度地發揮其功效。如果培訓學生獨立使用所需儀器設備，當教師上課、管理其他設備或在非工作時間段時，學生可以直接自主測試，即使寒暑假期間教師不在，儀器均可使用，尤其是暑假的利用率更高，對實現大型設備物盡其用和可持續發展都十分有利。

（2）提高學生的實踐動手能力和科技創新能力。此舉為學生提供了實踐學習的機會，鍛煉了學生的實踐能力和動手能力，使其參與到儀器功能開發應用中，對其未來科研與就業十分有利，并為其成為具有創新實踐能力的高素質專業人才奠定了堅實的基礎。

（3）人才培養。此制度的實施加強了學生的獨立思考能力和應用能力，提高了學生的專業技能和綜合素養，培養出一批專業能力強、具有動手能力和創新思維的高素質人才，服務于社會和行業。

（4）對科研的貢獻。儀器的開放使用能有效地分配測試時間，給學生提供更多方便條件，培養使用儀器設備及分析測試結果的能力。一方面儀器使用不再受時間的限制，學生能夠在非工作時間檢測樣品，實驗進度大大加快；另一方面樣品能夠及時檢測，只需網上預約，提高了檢測效率，為科研工作提供了便利條件，保證科研工作順利進行。

（5）儀器管理教師。實驗技術人員是大型儀器設備正常運轉的關鍵因素，先進的儀器設備需要有高水平的科研人員和實驗技術人員來開發、使用和管理［6-9］。教師從實用性和可操作性上進行了改革和探索，有效地嘗試在非工作時間及24h開放服務。一方面可以提高教師的管理水平和業務能力，不僅僅局限于自身使用大型儀器，還可以積極投身于人才培養的教學培訓當中，在實踐中不斷總結經驗，深入探索，進一步提高教師的教授能力，這也是人才培養中的關鍵環節。另一方面可以促進大型儀器的功能開發與應用，通常管理教師承擔著實驗教學和科研測試的雙重任務，此舉不但減輕了教師的測試負擔，還可以騰出精力用于大型儀器的新功能開發應用與儀器獨立操作培訓考核的探索上。

（6）學生。此舉一經推出便受到學生的歡迎并積極響應。學生切身感受到這些先進的儀器設備與自身專業方向緊密相關，但維修成本很高，操作起來也比較麻煩。通過培訓獲得證書，可以獨立操作儀器，同時也相當于有了一技之長。在獨立操作過程中，激發了學生的學習興趣和主動性，充分調動起學生的積極性和主觀能動性。此過程能夠激發出學生強烈的求知欲望，提高學生應用理論知識來解決實際問題的能力，將理論與實際有機地結合起來。

綜上所述，推出“儀器獨立操作資格證書”是一個很重要的舉措，對獲得證書的學生和儀器管理教師雙方都受益匪淺，并為增強實驗室管理、與國際高水平大學的實驗室管理接軌邁出了重要的一步。

3 大型儀器的開放式科學化管理及相應機制

為了使獨立操作資格證書機制有效運轉，學院實驗中心還相應地提出了管理措施，保障大型儀器的合理開放使用。只有加強大型儀器的規范化、科學化、制度化管理，才能最大限度地發揮開放使用的優勢。

3.1 大型儀器的檔案及使用記錄管理

大型精密儀器設備的檔案資料是在購置、驗收、調試、運行、管理、維修、改造、報廢等過程中直接形成的具有保存、利用價值的各類資料，是儀器設備使用管理的主要參考文件［10］，對儀器設備的正常運行和維護保養具有重要意義。儀器使用記錄是重要的原始資料，要求使用者認真填寫使用記錄。填寫內容包括使用時間、測試內容、樣品數量、學生姓名、學生聯系方式、導師姓名、儀器運行狀態、使用結束后儀器的完好情況等。每年學校和學院都會定期檢查使用記錄，做好使用記錄就能有據可查，一旦出現問題即可迅速、有針對性地查明原因。

3.2 建立簡單易學、人性化的儀器操作提示

為方便學生進行獨立操作，每臺儀器旁邊都放置了操作規程提示板，簡明扼要地列出儀器的主要操作步驟和注意事項，使學生經過培訓后能很快上機操作，大大降低了繁瑣的操作步驟帶來的困擾，確保儀器操作的準確性。即使對于儀器使用不熟悉的學生，也可在短時間內了解儀器的操作方法，做到心中有數。

3.3 專管共用，實現資源開放共享

實驗室開放不能是無序、無目的的，必須規范化、科學化、程序化，采用何種模式開放是各高校都在探討的課題［11］。為了使大型儀器全面地為教學、科研提供支撐服務，學校建立一個完全開放、自主、創新的“大型儀器共享服務測試平臺”，學院提供了“大型儀器設備共享平臺開放服務”。同時，學院大型儀器又加入了“黑龍江省科技創新創業共享服務平臺”，使共享服務不斷升級。大型儀器擴大共享范圍，既是高校開放實驗室、服務于社會的需要，也是高校實驗室發展的方向［10］。師生可以自行操作儀器測試樣品，既可提高儀器使用效率和管理水平，又可提高學生的動手能力和自主創新能力。

充分利用網絡資源建立“大型儀器共享服務平臺”，實現資源共享、協作共用、對外開放服務，不僅為需要使用大型儀器設備的單位和個人提供了方便，而且直接為社會和經濟建設服務。

3.4 網絡化、信息化管理

學院校園網上已建立“大型儀器共享服務平臺網上預約系統”，實現樣品測試網上預約，方便師生節約時間，并且及時更新儀器的動態信息，比如是否正常運轉或是發布新購進儀器的使用通知，顯著地提高了儀器的共享率和利用率。

校內外人員可憑賬號和密碼登錄系統，查看儀器信息，包括儀器名稱、價格型號、儀器功能、當前運行狀況、已有預約使用情況、可用于預約申請的時間、儀器所在位置、管理人員的聯系方式等。用戶可直接在網上申請預約時間和機時，待管理人員審批確認后，即可按照預約單上的規定時間使用儀器，使儀器的使用有序化、協調化，節約了用戶和管理人員的時間，工作得到合理安排。

3.5 大型儀器的定期維護和保養

隨著儀器高頻率使用，如果缺乏定期維護保養，就會導致實驗數據不準確、儀器使用壽命縮短、使用率降低。為使維修維護工作有章可循，應制定儀器運行維護管理辦法，確保儀器維修維護順利進行［12］。儀器的正常運轉依賴于日常的維護保養，開放程度提高，損壞儀器的潛在危險也顯著增加，錯誤操作很可能導致軟件損壞甚至系統癱瘓。根據每臺儀器的不同特性，制定不同的維護管理辦法，使用前后都應進行維護，每日做好清潔工作，定期檢查軟件系統，保證儀器處于完好運行狀態，確保數據的準確性和結果的可靠性。

4 結束語

高校不僅肩負著人才培養、科學研究的使命，而且承擔著服務于社會的重任。大型儀器在高校實驗教學以及科研測試服務中發揮著舉足輕重的作用，正確合理地使用可以使其發揮最佳效益。我們積極探索培訓方式，有效提高儀器的使用效率，保證學校科研教學工作的順利開展。在今后的工作中，還要積累經驗，不斷完善生物類大型儀器獨立操作的培訓教學方案，促進實驗技術的發展進步，以達到更好的使用效果。實現高校大型儀器的科學化管理，制定行之有效的管理制度，推進儀器的開放共用和對外服務，使其更好地為教學、科研、科技開發、社會生產服務，同時為創新人才的培養作出貢獻。

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