利用多模式培訓(xùn)提高大型儀器使用效益的探索

黃瑩瑩， 楊 晨， 丁巧靈， 馬 騁， 黃 瓊， 肖桂鳳

（浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院，杭州310058）

0 引 言

大型儀器是高校及科研院所賴以生存的基礎(chǔ)，是開展知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的必要工具，是培養(yǎng)高水平科研人才、服務(wù)社會的重要條件。然而，當(dāng)前高校的儀器設(shè)備管理存在不少問題：共享程度低，使用效益低，科研產(chǎn)出比低等［1-3］。根據(jù)《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》（國發(fā)〔2014〕70號）和《科技部財政部關(guān)于開展中央級高等學(xué)校和科研院所等單位重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器開放共享評價考核工作的通知》（國科辦基［2019］49號）文件精神，加強高校大型儀器設(shè)備管理，促進(jìn)大型儀器開放共享，提高使用效益成為亟待解決的問題［4］。

大型儀器設(shè)備開放共享平臺是實驗教學(xué)、科學(xué)研究、生產(chǎn)實驗、技術(shù)開發(fā)和科技創(chuàng)新的重要依托平臺，是學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)的重要保障體系［5］。醫(yī)學(xué)院公共技術(shù)平臺成立于2010 年，經(jīng)過8 年多發(fā)展，目前擁有正置／倒置雙光子激光共聚焦顯微鏡、流式細(xì)胞分選儀、多色流式細(xì)胞分析儀、單細(xì)胞基因分析系統(tǒng)、焦磷酸測序儀、熒光定量PCR 儀、全波段多功能酶標(biāo)儀等130 余臺大型貴重精密儀器。但畢竟平臺專職技術(shù)人員有限，使儀器開放時間受限。大量學(xué)生必須在工作時間內(nèi)進(jìn)行測試，大大降低了儀器使用效率；很多樣品檢測需要排隊預(yù)約（有些實驗甚至需要提前一個月預(yù)約），等待技術(shù)員操作，嚴(yán)重影響科研進(jìn)度。因此，急需通過開展大型儀器培訓(xùn)，增加儀器共享時間，讓平臺儀器24 h開放，最大限度地保證儀器共享度和科研產(chǎn)出比［6-7］。以前，平臺也開展了部分培訓(xùn)，但培訓(xùn)形式過于單一、淺表，沒有系統(tǒng)培訓(xùn)安排。為此，平臺對儀器的培訓(xùn)工作進(jìn)行了多模式多層次探索，以期使培訓(xùn)高效能地進(jìn)行，從而提高儀器的使用效益，并為其他大型儀器的培訓(xùn)工作提供借鑒。

1 大型儀器培訓(xùn)工作的現(xiàn)狀及存在問題

隨著國家對高等教育投入的不斷增加，高校大型儀器的數(shù)量急劇上升，服務(wù)用戶面越來越廣（如我們平臺目前服務(wù)的課題組有730 多個，用戶5 800 多名），如何以培訓(xùn)促服務(wù)，以服務(wù)助科研成為研究的重點。目前，平臺的培訓(xùn)模式尚存在一些問題。

（1）無法滿足培訓(xùn)需求。大型儀器一般均昂貴，平臺不會像其他實驗課為每位學(xué)生提供一臺儀器，因此，傳統(tǒng)培訓(xùn)多以一對多的面授講解方式開展，一次最多培訓(xùn)5 ～8 人，無法滿足日益增長的培訓(xùn)需求。

（2）考核通過率少。即使經(jīng)過完整的培訓(xùn)，仍會有學(xué)生出現(xiàn)忘記操作流程，不能獨立實驗的情況；不少儀器存在“培訓(xùn)多人，但考核通過的人數(shù)甚少”，如流式細(xì)胞分析儀（FC500）2018 年共培訓(xùn)了199 人次，合計考核通過10 人，通過率僅為5%。

（3）大型儀器專門培訓(xùn)時間少。大型儀器大多承擔(dān)著科研測試任務(wù)，因此，使用率很高的儀器幾乎無法劃出專門機(jī)時用于操作培訓(xùn)。且該類大型儀器一旦出現(xiàn)使用問題，將對教學(xué)和科研活動產(chǎn)生很大影響［8］。

（4）培訓(xùn)需求不明。以往培訓(xùn)往往是主講人進(jìn)行填鴨式的“廣譜培訓(xùn)”，忽略了用戶的不同培訓(xùn)需求。例如不同學(xué)科的用戶使用儀器的不同功能，他們的關(guān)注點自然就不同。然而對每個有培訓(xùn)需求的學(xué)生進(jìn)行單一培訓(xùn)顯然不現(xiàn)實。

因此，急需探索大型儀器多模式的培訓(xùn)方法，擴(kuò)大培訓(xùn)的受眾面，提高培訓(xùn)的質(zhì)量和效率。儀器培訓(xùn)只有高效能地進(jìn)行，才能充分發(fā)揮儀器的最大使用效益，從而可以更好地向各科研用戶提供全面、便捷、優(yōu)質(zhì)的科研支撐服務(wù)。

2 多模式培訓(xùn)體系的探索與建立

針對上述問題，平臺進(jìn)行了探索和實踐，建立了一個相對全面的多模式培訓(xùn)體系。

2.1 分類培訓(xùn)

大型儀器具有專業(yè)性強、購置價格高、維修費用高等特點，因而其操作都需要經(jīng)過專門培訓(xùn)方可上機(jī)［9］。為提高培訓(xùn)效率，平臺首先實行了分類培訓(xùn)。

第1 類為培訓(xùn)時間短，易掌握、易操作、不易損壞的儀器，如Odyssey、熒光定量PCR 儀及酶標(biāo)儀等，這類儀器一般采用直接上機(jī)培訓(xùn)的方式，培訓(xùn)時一并講解儀器原理，操作流程及注意事項，學(xué)生培訓(xùn)后可以根據(jù)操作指南自行上機(jī)，練習(xí)熟練后，可申請考核，考核通過后即可獲得該儀器的獨立操作資格。

第2 類為培訓(xùn)時間長，難操作、難懂、易損壞的儀器，如共聚焦顯微鏡，流式細(xì)胞分析儀等，這類儀器一般采用理論培訓(xùn)與上機(jī)操作培訓(xùn)相結(jié)合的方式，具體流程圖（見圖1），學(xué)生經(jīng)過系統(tǒng)的理論培訓(xùn)，熟悉相關(guān)儀器原理后有助于其更好地理解儀器操作。上機(jī)培訓(xùn)后，學(xué)生需要在專職技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行練習(xí)，直至非常熟練方可申請考核。

圖1 培訓(xùn)流程圖

第3 類為難操作、難懂、并因測試任務(wù)繁忙無法劃出特定時間單獨培訓(xùn)的儀器，如流式細(xì)胞分選儀，這類儀器一般僅對使用非常頻繁的用戶開放培訓(xùn)，且培訓(xùn)是隨實驗進(jìn)行，邊實驗邊講解，用戶需要多次參加培訓(xùn)方可在專職人員指導(dǎo)下進(jìn)行練習(xí)，確保獨立操作無誤后，可申請考核。

2.2 傳統(tǒng)現(xiàn)場培訓(xùn)與線上視頻培訓(xùn)相結(jié)合

大型儀器開展現(xiàn)場面授培訓(xùn)的學(xué)生人數(shù)有限。而且由于儀器本身操作的復(fù)雜性以及培訓(xùn)時間的限制，學(xué)生不可能在很短時間內(nèi)掌握此類儀器的使用［10-11］。

因此，平臺采用了傳統(tǒng)現(xiàn)場培訓(xùn)與視頻培訓(xùn)相結(jié)合的方法。由資深的技術(shù)人員擔(dān)任主講，拍攝儀器操作視頻，視頻包含詳細(xì)的儀器操作流程及注意事項等。制作好的視頻文件上傳至平臺預(yù)約網(wǎng)，免費提供給學(xué)生使用。部分操作簡單的儀器，學(xué)生通過視頻學(xué)習(xí)后可直接報名考核，考核通過就可自行上機(jī)實驗，大大節(jié)約現(xiàn)場培訓(xùn)時間，擴(kuò)大了培訓(xùn)人次。操作復(fù)雜的儀器，學(xué)生可通過視頻預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)相關(guān)操作，再結(jié)合現(xiàn)場培訓(xùn)，增加其對儀器結(jié)構(gòu)及原理的理解，幫助其快速掌握儀器操作，提高培訓(xùn)效率。平臺一期已完成了29 臺大型儀器培訓(xùn)視頻的制作（見表1），視頻上線使用效果良好。

表1 培訓(xùn)視頻上線儀器一覽表

2.3 統(tǒng)一開放與定制專場培訓(xùn)相結(jié)合

儀器培訓(xùn)應(yīng)滿足被培訓(xùn)者的多元化需求。因此，平臺除了開展一般的統(tǒng)一開放式培訓(xùn)外，還開展部分儀器的課題組定制專場培訓(xùn)。統(tǒng)一開放式培訓(xùn)所有人均可參加，培訓(xùn)內(nèi)容以介紹儀器基本使用功能為主；定制專場培訓(xùn)是指專門以某課題組研究方向為導(dǎo)向，了解學(xué)生對樣品測試的實際需求，培訓(xùn)方案隨需求變化而變化，除儀器基本操作外，重點突出介紹有利于該課題組研究開展的特定功能，使學(xué)生不僅通過培訓(xùn)掌握儀器操作技能，使他們更深入了解該門技術(shù)的原理及應(yīng)用，從而幫助其更好地設(shè)計與改進(jìn)科學(xué)實驗。

2.4 優(yōu)化培訓(xùn)管理制度

儀器的壽命和日常維護(hù)密不可分［12-13］，為了保持其良好的性能及精度，提高其使用效益，必須建立、健全培訓(xùn)管理制度，在培訓(xùn)中強化學(xué)生日常維護(hù)意識。因此，平臺制定了“儀器使用管理規(guī)則”“培訓(xùn)與考核制度”“獨立操作資格管理條例”等制度，并在運行中不斷優(yōu)化、完善。

（1）操作指南、開關(guān)機(jī)流程及注意事項。儀器的原廠說明書一般都內(nèi)容很多，重點不突出。平臺根據(jù)儀器實際使用情況自行整理了操作指南等。儀器使用指南含儀器的操作步驟，圖文并茂，但又簡潔易懂。制作好的使用指南上傳到平臺預(yù)約網(wǎng)，和儀器一一對應(yīng)，可供用戶下載，培訓(xùn)前預(yù)習(xí)或培訓(xùn)后復(fù)習(xí)用；開關(guān)機(jī)流程及使用注意事項簡明扼要地列出了儀器的主要操作步驟，一般以一頁A4 紙為宜。制作好的開關(guān)機(jī)流程等以臺卡形式擺放于相關(guān)儀器旁邊，如圖2 所示，方便用戶自助操作儀器時參考。

圖2 開關(guān)機(jī)流程及使用注意事項

（2）考核表。平臺每臺儀器制定了一份規(guī)范的考核表，統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)。考核成績分為不合格、合格。不合格，繼續(xù)參加培訓(xùn)或練習(xí)后再報名考核；合格，直接授予儀器獨立操作資格。

（3）獨立操作資格申請書簽訂。培訓(xùn)過的用戶若報名考核，需先簽訂《醫(yī)學(xué)院公共技術(shù)平臺獨立操作資格申請》，明確安全事項，規(guī)范實驗操作。

3 多模式培訓(xùn)的實踐成效

3.1 提高了大型儀器的使用效益

目前，我國大型儀器設(shè)備平均利用率不到25%，而發(fā)達(dá)國家則高達(dá)170% ～200%［14］。通過多模式的培訓(xùn)，著力打造了一流培訓(xùn)陣地，提高了用戶獨立操作能力，使儀器真正實現(xiàn)24 h 全天候開放。其中，視頻培訓(xùn)的推出，①方便了用戶預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)使用，真正實現(xiàn)“到平臺培訓(xùn)，最多跑一次”；②使培訓(xùn)更靈活方便，用戶可根據(jù)自己時間合理安排在線學(xué)習(xí)；③在線視頻可同時滿足多人學(xué)習(xí)，擴(kuò)大了培訓(xùn)的輻射面，增加了學(xué)生自主選擇儀器學(xué)習(xí)的機(jī)會，從而提高了培訓(xùn)的質(zhì)量和效率，使培訓(xùn)更高效地完成。通過高效能的培訓(xùn)，可有效提高大型儀器的服務(wù)機(jī)時數(shù)（見圖3、4）。從圖3 可知，經(jīng)過努力，2018 年，上機(jī)培訓(xùn)次數(shù)同比增長27． 01%；培訓(xùn)人次同比增長21． 98%；技術(shù)講座次數(shù)同比增長56%。加強培訓(xùn)與服務(wù)后，儀器使用效益大大增加，如落地超速冷凍離心機(jī)，近5 年來對外服務(wù)年機(jī)時數(shù)呈明顯上升趨勢（見圖4）。

圖3 平臺近3年大型儀器培訓(xùn)情況

圖4 落地超速冷凍離心機(jī)（Optima-L80XP）年工作機(jī)時

3.2 提高了學(xué)生的實驗技能，促進(jìn)了科研發(fā)展

目前，平臺的大型儀器面向校內(nèi)外所有專業(yè)開放，不僅用于研究生的課題，而且用于本科生的畢業(yè)論文、大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃（SRTP）、課外科研訓(xùn)練項目等，已成為教學(xué)、科研的重要服務(wù)陣地。通過多模式培訓(xùn)，有助于提高學(xué)生的實驗技能。在培訓(xùn)學(xué)生獨立操作過程中，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，培育了學(xué)生的思維創(chuàng)新，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和主觀能動性，提高學(xué)生應(yīng)用理論知識來解決實際問題的能力。另外，在獨立操作過程中，學(xué)生有更多的時間對樣品進(jìn)行系統(tǒng)細(xì)致地觀察、測試和分析，有利于從實驗中觀察到新的現(xiàn)象、新的規(guī)律或新的突破，提升了其科研思考的能力，有助于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，促進(jìn)科研發(fā)展。

3.3 提升了公共技術(shù)平臺對外科研服務(wù)的水平

大型儀器平臺在以往的運行模式下，專職技術(shù)人員的大部分精力都花在儀器測試操作上，但仍無法滿足日益增長的測試需求。通過多模式的培訓(xùn)，可以解放部分工作人員時間，使其可以有更多精力投入到儀器的維護(hù)、新功能新技術(shù)開發(fā)及樣本處理、結(jié)果分析指導(dǎo)上，將平臺的服務(wù)從“分析測試”提升到“技術(shù)支撐”和“專業(yè)服務(wù)”水平，從而更好地助推科研產(chǎn)出率。我校平臺近幾年已有多項服務(wù)成果發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊上，如Nature Medicine［15］，Immunity［16］，Science［17］等。

4 結(jié) 語

大型儀器在高校實驗教學(xué)以及科研測試服務(wù)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，肩負(fù)著雙一流建設(shè)的重要使命［18］。通過強化培訓(xùn)與服務(wù)，積極探索和實踐增加儀器共享度是提高儀器使用效率的有效方法。實踐表明，多模式培訓(xùn)體系顯著促進(jìn)了大型儀器的使用效益和對外服務(wù)水平，方法可行，值得推廣。在勇攀高峰爭創(chuàng)世界“雙一流”建設(shè)中，大型儀器平臺應(yīng)堅持“高效、優(yōu)質(zhì)、完善、提高”服務(wù)宗旨，著力改進(jìn)培訓(xùn)工作，切實提高儀器共享空間，更好地發(fā)揮為人才培養(yǎng)和科學(xué)研究服務(wù)，為我國科研事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。