大型精密儀器設備面向本科生培養的難點與對策研究

田蓉

（江西師范大學化學化工學院，江西 南昌 330022）

培養創新型人才是高等教育的首要任務，也是建設創新型國家的需要。大型精密儀器設備是高校培養創新型人才、增強創新能力、提高科研水平與成果產出不可或缺的物質基礎和寶貴資源。大型儀器設備作為高校教學和科研的重要硬件支撐,對科研成果產出和研究生的培養起到了推動作用，但由于大型儀器昂貴、專業性強、操作復雜、維修費用高等特點，在本科生中的使用受到了限制，因而在大型精密儀器共享平臺建設以及實驗技術隊伍的培養考核中，都很少把本科生培養作為大型儀器績效考核指標，導致其在本科生中的育人功能不足甚至缺失。為了充分發揮大型精密儀器的育人功能，本文針對院級大型精密儀器在本科生培養中存在的問題，從搭建大型精密儀器育人平臺，建設培養專業高素質的實驗技術隊伍以及建立大型儀器面向本科生培養的育人模式等幾個方面探討對策，旨在提高大型精密儀器對本科生的開放力度，激發學生的專業認同感和學習興趣，提高學生的動手能力，培養科學思維能力和創新能力，為社會培養德才兼備的高素質創新型人才。

1 大型精密儀器設備在本科生培養中存在的問題

1.1 缺乏大型儀器設備開放運行機制保障

大型精密儀器設備是行業內比較尖端的設備，基于它的特殊性、專業性以及其經費來源，大部分大型儀器設備購置的初衷是為科研服務，很多高校一般都是按學科方向或課題組來購置，尤其是院級的大型儀器設備很容易出現專人專用的情況，造成設備封閉使用，其本科教學屬性不強，而且也沒有把本科生培養作為大型儀器績效考核指標點，因此很少把本科生的培養納入大型精密儀器的開放共享服務體系中，從而造成大型儀器平臺本科生育人功能缺失。

1.2 大型儀器設備自身特點使其在實驗教學中的使用受限

大型儀器設備屬于高精尖儀器，價格昂貴，從幾十萬到幾百萬不等，專業性強，原理及操作復雜，后期維護成本高，臺套數有限。某些大型儀器如核磁共振波譜儀，一個學校只有1 ～2 臺，支撐一個學院甚至整個學校相關領域教師和研究生的課題研究，科研使用率高，沒有足夠的機時數供本科生教學使用。而某些大型儀器如激光共聚焦顯微鏡，因為課題組研究方向的原因，使用的人相對較少，閑置時間也較多，但由于操作復雜且易損壞，損壞后需要請廠家上門維修，后期維護成本高，而且對實驗室環境的要求也比較高，不適合大規模使用，因此，在科研間隙也難以向本科生開放教學，其教學功能沒能得到很好的開發利用，本科生很難系統地學習大型儀器相關理論知識和操作技能。盡管也有少數本科生加入到科研實驗室開展科研活動，但更多的是協助研究生開展課題研究，其專業理論知識薄弱以及解決實際科研問題能力不強，限制了他們接觸到大型精密儀器，很難有獨立操作的機會。

1.3 大型儀器設備技術管理隊伍不穩定

專業的實驗技術和管理人才是支撐大型儀器設備正常運轉的必備條件。但在很多地方高校中,實驗技術人員長期被定位為教輔崗，不受重視，培養提升機會少,成果產出困難,職稱晉升渠道不暢,導致實驗技術人員職業認同感低，難以吸引到高素質的人才加入實驗技術隊伍，青年人才流動性大，造成實驗技術隊伍不穩定。部分高校實驗隊伍缺編嚴重，儀器設備不能做到專人專管，甚至一人身兼數職，通常沒有更多精力和時間潛心研究儀器相關的專業知識，專業化水平不高，缺乏育人意識，導致儀器設備育人功能的深度開發不足。

2 大型精密儀器設備面向本科生培養的對策

大型精密儀器是科技發展的產物，也是推動高水平科研成果產出的物質基礎，是催生科技創新的重要要素，在高校里面更是培養高素質的創新型人才的寶貴資源。作為以實驗為基礎的化工類專業，要充分利用各種實踐平臺，不斷創新育人方式，通過多種方式激發學生的專業認同感和學習興趣，培養理想信念堅定，具有家國情懷、科學思維能力、實踐探索能力和自主創新能力的創新型人才。

2.1 完善大型儀器設備開放共享體系，拓展育人空間

要實現科教融合，發揮大型儀器設備在本科生培養中的育人功能，建立完善有利于本科生培養的大型儀器設備開放共享體系是基礎。要從學校學院發展的角度，宏觀把控，重視大型儀器設備在人才培養中的作用，把本科生培養納入大型儀器的開放共享和考核體系中。建立信息化的開放共享平臺，健全大型儀器開放運行機制，以完善的制度體系保障院級大型儀器共享平臺的高效運行，拓寬共享廣度，挖掘共享深度，提升共享高度，從而拓展面向本科生培養的育人空間，發揮大型儀器設備的育人功能。

2.2 加強實驗技術隊伍建設，提高育人主體素質

專業的實驗技術隊伍是大型儀器設備開放共享的重要保證,也是實現大型儀器人才培養功能的軟實力。建設一支結構合理且相對穩定的高素質技術隊伍，首先，要找準隊伍的科學定位，重視其育人主體作用，從頂層設計上把實驗技術人員的定位從實驗教輔轉變為科學研究的技術服務支撐、一流學科建設和人才培養的重要力量、測試技術創新的主體。因此，首先，要通過具有吸引力的人才引進政策引進具有相關理論基礎和實踐技能的高素質專業技術人員，實現人機匹配，進行大型儀器設備精細化管理，提高使用效率，充分發揮儀器的效益。其次，通過制定一系列的措施促進實驗技術人員專業化發展，如職稱評定、職務晉升、培訓機制、搭建科研平臺等，激發實驗技術人員的工作積極性，增強專業認同感，提高他們的業務水平、實踐技能和管理能力，使實驗技術人員能夠潛心于大型儀器的管理、維護和功能開發，形成一支專業的實驗技術隊伍。最后，要加強實驗技術人員教育教學培訓，提升育人素養。實驗技術人員是實現大型儀器育人功能的重要力量，要通過專業培訓、外出學習交流、專家講座、參與實驗教學集體備課等各種方式強化育人意識和責任擔當意識，樹立育人理念，創新教育教學方法，提升育人能力，在工作中積極挖掘大型儀器的育人元素，發揮育人主體作用，達到全員育人的目標。

2.3 創新教學方式，構建全程育人模式

很多高校在化工類專業本科生中開設了儀器分析實驗課，但都集中在通用類儀器，在臺套數有限的情況下，通過分組實驗，在規定的課時和機時內完成常規的實驗教學任務。但是，對于一些大型精密儀器如激光共聚焦顯微鏡、電子順磁共振波譜儀以及核磁共振波譜儀等，專業性強、操作復雜，主要用于科研及研究生的培養，不適用于面向理論知識薄弱的本科生開設常規的實驗課程，在這種情況下，就需要圍繞大型儀器特點，立足本科生不同階段學情，創新教學方式，深度挖掘大型儀器承載的育人元素和蘊含的育人功能，將大型儀器有機融入到本科生培養的各個環節，貫穿大學四年各個階段，構建大型儀器全程育人模式（見表1），充分發揮大型儀器在本科生培養中的育人功能。

表1 貫穿大學四年的育人模式

在大一階段，學生對本專業領域了解甚少，但又有著極強的求知欲，根據這一特點，可以在新生入學教育時帶他們參觀大型儀器，初步了解儀器名稱、外形以及使用范圍，使他們直觀地感受大型儀器在科技發展中的重要作用，從而增強專業認同感，激發學習熱情；定期開展講座，結合本領域有重大歷史貢獻的人物案例向學生介紹大型儀器的發展史，同時利用網絡平臺如大型儀器網站、微信公眾號等推送學科前沿知識，讓學生在名人名家的案例中感受他們的科學精神和無私奉獻精神，通過學科前沿知識擴展視野，體會科技強國理念，從而厚植愛國情懷，堅定理想信念，培養社會責任感。

在大二、大三階段，學生對自己的專業有了更加深入的了解，并具備一定的專業理論知識基礎，要引導學生自主學習大型儀器設備專業知識，積極參加學科競賽，參與老師的科研項目，以及申報大學生學術課題，把大型儀器的教學融入科研活動的各個環節。首先，建立大型儀器設備網絡學習平臺，學生自主選擇一種或多儀器，通過實驗教學視頻自學儀器原理、操作方法和應用，在線進行理論知識考核，考核過關者，給予一定的學分，提高學生的學習積極性，并安排這部分學生分批次進入實驗室觀摩學習，實驗技術人員在測試科研樣品時進行示范性操作，讓學生通過觀看和提問的方式進行了解，有效地利用了時間；然后在課題開展的過程中，在老師或研究生的指導下進行操作，并熟練掌握操作方法。隨著科研的深入，要學會分析、處理數據，解決實際科學問題，形成自己的研究成果。

通過這些項目式的教學活動方式，將科研和教學有機地融合在一起，解決了大型儀器臺套數不夠、機時數不足的問題，在開展科研活動的同時進行本科生的培養，使學生深入了解大型儀器的原理、功能和應用領域，掌握其操作方法，能夠熟練使用大型儀器解決科學問題，同時，使學生樹立安全意識，提升自主學習能力、分析問題和解決問題能力，培養科學思維、創新精神和學術道德。

在大四階段，學生通過幾年的學習，專業知識技能和綜合素養有了很大提高，論文指導老師結合學生的畢業論文選題，指導學生運用所學的專業知識和技能，通過查閱文獻，整合大型儀器的最新試驗方法，運用到實踐中，獨立解決科學問題。并引導學生把大型儀器的應用領域與自己的職業規劃聯系起來，提高技能水平，增加就業機會。通過畢業論文實踐活動，增強自我創新意識，培養自主創新精神，樹立終身學習理念和職業理想。

在活動開展的過程中，要根據活動方式積累并適時更新實驗內容，引入與大型儀器設備技術相關的最新研究進展和科技發展前沿，不僅能激發學生的學習興趣，還能培養學生發現前沿科學問題的思路和方法，引導學生針對存在的科學問題，嘗試提出用自己的專業知識解決科學問題的方法和策略。通過科教的有機融合，增強了本科生的專業認同感，提升了專業技能，對本專業領域的前景充滿信心，有繼續深造并從事本專業相關行業工作的規劃，這樣為化工行業培養高素質的專業人才打下了基礎。

3 結語

高校大型儀器設備不僅擔負了學科建設和科學研究的重擔，而且對培養高素質創新型人才發揮著愈來愈重要的作用。化工類大型儀器設備在本科生的培養中，具有強大的育人的功能，高校要突破大型儀器設備在本科生培養中的局限，不斷創新思路和方法，建立有利于本科生培養的大型儀器設備共享平臺，充分發揮實驗技術人員的育人主體作用，建立貫穿大學4年的全程育人模式，將科研與教學有機地融合在一起，促進科教協同發展，從而為培養全面發展的創新型人才打下堅實的基礎。