基于大型儀器課程建設(shè)的醫(yī)學(xué)院校大型儀器設(shè)備管理模式探索與實踐

摘" 要" 湖北醫(yī)藥學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院依托大型儀器課程開展，構(gòu)建大型儀器設(shè)備運行管理新模式，聯(lián)合學(xué)校二級學(xué)院和PI實驗室搭建大型儀器設(shè)備技術(shù)檢測平臺，將教學(xué)科研大型儀器設(shè)備統(tǒng)籌管理，建立學(xué)校科研儀器設(shè)備資源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建設(shè)大型儀器課程，有效提高大型科研儀器管理水平，推進學(xué)校大型儀器設(shè)備共享，促進科研團隊及重點實驗室建設(shè)。

關(guān)鍵詞" 大型儀器設(shè)備；大型儀器課程；醫(yī)學(xué)院校；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；儀器設(shè)備管理

中圖分類號：G647.6" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）21-00-05

0" 引言

隨著國家大力推進“雙一流”建設(shè)，醫(yī)學(xué)院校大型儀器設(shè)備的種類和數(shù)量都有了很大的提升，如何解決大型儀器設(shè)備重復(fù)購置、共享程度低和使用率低等問題，已成為教育管理者關(guān)注的問題。大型儀器設(shè)備是高校開展科技創(chuàng)新必不可少的工具和手段，也是高校進行創(chuàng)新型人才培養(yǎng)、高水平科學(xué)研究的重要硬件基礎(chǔ)[1]。但大型儀器設(shè)備使用的技術(shù)培訓(xùn)不系統(tǒng)不全面，導(dǎo)致科研人員對儀器功能及應(yīng)用范圍不了解，因此，如何加強大型儀器課程建設(shè)和信息化管理成為教學(xué)和科研工作亟待解決的問題。近年來，湖北醫(yī)藥學(xué)院根據(jù)學(xué)科建設(shè)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求，依托生物醫(yī)藥研究院開設(shè)現(xiàn)代儀器分析課程，整合各二級學(xué)院的大型儀器設(shè)備管理人才隊伍，建立大型儀器設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將學(xué)校教學(xué)科研儀器設(shè)備存量轉(zhuǎn)化為設(shè)備資源，有效推進學(xué)校的大型儀器設(shè)備開放共享，提高使用效率。

1" 醫(yī)學(xué)院校大型儀器設(shè)備管理中存在的問題

1.1" 科研儀器設(shè)備資源重復(fù)購置，共享程度低

部分高校存在科研儀器設(shè)備資源開放共享情況較差，統(tǒng)籌管理不力等情況，甚至存在閑置浪費嚴重等問題。地方高等學(xué)校是培養(yǎng)區(qū)域性、專業(yè)性人才的重要基地，擔(dān)負著培養(yǎng)專門人才、發(fā)展科學(xué)知識、為社會服務(wù)的責(zé)任[2]。地方醫(yī)學(xué)院校在資金和資源不及教育部直屬高校的情況下，會根據(jù)引進人才的需求為其所在的實驗室配置大型科研儀器，以改善科研條件。但由于購置設(shè)備前沒有制定詳細周密的計劃，儀器設(shè)備的采購缺少設(shè)備購置論證專家團隊，校本部和各附屬醫(yī)院單位的科研平臺之間共享意識淡薄，沒有形成有效的聯(lián)系[3]，導(dǎo)致大型儀器設(shè)備重復(fù)購置，使用頻率低，缺乏共享。

1.2" 技術(shù)隊伍薄弱，缺乏管理培訓(xùn)及專業(yè)的運行維護

地方高校大多數(shù)在二、三線城市，大型儀器設(shè)備出現(xiàn)故障后，缺乏廠家專業(yè)設(shè)備工程師的及時維護。實驗技術(shù)人員作為教學(xué)和科研的輔助人員，往往工作內(nèi)容煩瑣而復(fù)雜，再加上高校過于看重教學(xué)科研，忽略了實驗技術(shù)的發(fā)展，沒有健全的激勵機制，實驗技術(shù)人員缺乏足夠的發(fā)展空間，從而造成了實驗技術(shù)人才流失[4-5]。大型儀器設(shè)備實驗技術(shù)人員崗位調(diào)動頻繁，新的實驗員往往對大型儀器設(shè)備的操作一知半解。儀器設(shè)備相關(guān)的說明書、配件在人員崗位變化后容易遺失，出現(xiàn)問題時無法找到相關(guān)的原始材料，一方面影響正常的使用，另一方面影響大型儀器設(shè)備的使用壽命[6]。大型儀器設(shè)備一般精密貴重，使用方法復(fù)雜，使用人員主要是學(xué)校的年輕教師、研究生以及部分本科生。經(jīng)工程師簡單培訓(xùn)后的師生仍然對設(shè)備儀器不熟悉，不會獨立操作，導(dǎo)致大型儀器設(shè)備使用率低。同時，像高內(nèi)涵共聚焦成像分析系統(tǒng)這樣的儀器，本身需求量大，學(xué)生對儀器使用不規(guī)范，而廠家對儀器維護保修不及時，導(dǎo)致儀器設(shè)備容易出故障，使用率較低。

2" 基于大型儀器課程建設(shè)構(gòu)建大型儀器設(shè)備管理模式的意義

2.1" 提高大型儀器維護水平，減少重復(fù)購置，提高共享使用率

學(xué)校通過大型儀器課程建設(shè)，提高了管理人員的理論水平，也解決了研究生缺乏對儀器的熟悉和實操機會等問題。儀器設(shè)備由課程負責(zé)人管理，并明確崗位職能職責(zé)。要求掌握專業(yè)技術(shù)的教師外出學(xué)習(xí)和參加培訓(xùn)，及時了解已購置設(shè)備的功能和前沿技術(shù)，及時更新儀器設(shè)備系統(tǒng)，進行儀器維護和升級。鼓勵專業(yè)技術(shù)人員積極參加學(xué)術(shù)研討會、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)班和專業(yè)技術(shù)講座，與同行進行技術(shù)交流，這不但能讓專業(yè)技術(shù)人員開闊眼界，還能使其更新知識架構(gòu)[7]。在設(shè)備購置之前，學(xué)校應(yīng)當(dāng)對全校的大型儀器設(shè)備購置計劃進行統(tǒng)籌，讓負責(zé)實驗的技術(shù)人員對儀器的預(yù)期作用和能產(chǎn)生的效益進行評估，然后平衡利弊，統(tǒng)籌配置資源。學(xué)校委托生物醫(yī)藥研究院和各二級學(xué)院、附屬醫(yī)院，聯(lián)合制定科研平臺的儀器購置計劃，對所購置的大型儀器設(shè)備統(tǒng)一集中管理，打破誰購買、誰保管、誰使用的傳統(tǒng)模式，各二級學(xué)院可共同使用儀器設(shè)備，從而提高儀器的利用率，避免重復(fù)購置和浪費。

2.2" 提高師生的科研水平和創(chuàng)新能力

大型儀器設(shè)備是高校進行創(chuàng)新人才培養(yǎng)、科學(xué)技術(shù)研究的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是高校追求知識與技術(shù)創(chuàng)新必不可少的工具和手段[8]。醫(yī)學(xué)院校大型儀器課程的開設(shè)可以提高學(xué)生的實操能力和理論與實際相結(jié)合的能力，有利于其畢業(yè)論文撰寫以及研究課題設(shè)計，達到以學(xué)生為中心，增強學(xué)生的科研意識和科研能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的，也可以保證師生日常科研工作的順利開展、教學(xué)工作的正常推進。降低大型儀器使用門檻，師生可以利用大型儀器設(shè)備來解決實驗中的問題，本科生也可以接觸大型儀器設(shè)備，從而對科學(xué)研究有更加直觀的認知，同時推進大型儀器設(shè)備的使用。大型儀器設(shè)備的開放使用將有力推動高校教學(xué)工作和科研工作的開展，為提高師生的科研水平以及大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力打下堅實基礎(chǔ)。

2.3" 促進學(xué)科融合，加快學(xué)科建設(shè)

大型儀器課程服務(wù)于學(xué)校師生，為其申報課題和發(fā)表研究論文提供了有力的技術(shù)保障。大型儀器設(shè)備共享平臺建設(shè)支撐學(xué)校的重點學(xué)科及一流學(xué)科建設(shè)，并強化高水平科研團隊建設(shè)及重點實驗室建設(shè)，提高了研究生教育質(zhì)量。大型儀器設(shè)備資源共享，容納了不同的學(xué)科和專業(yè)，很好地促進了學(xué)科發(fā)展，為多學(xué)科的交叉融合發(fā)展創(chuàng)造了更為有利的條件。2017年，學(xué)校臨床醫(yī)學(xué)學(xué)科首次進入ESI排名前1%，2022年晉升為ESI排名前3‰，藥理學(xué)與毒理學(xué)學(xué)科進入ESI全球排名前1%。大型儀器設(shè)備的有效利用有力地推進了學(xué)校綜合實力的提升。

3" 基于大型儀器課程建設(shè)的大型儀器設(shè)備管理模式

3.1" 建設(shè)共享的網(wǎng)絡(luò)公共平臺資源

借助移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)大型儀器設(shè)備物聯(lián)共享網(wǎng)絡(luò)平臺，實時提供在線服務(wù)，逐漸形成跨部門、跨領(lǐng)域、多層次的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系[9]。學(xué)校依托生物醫(yī)藥研究院，以課程建設(shè)的大型儀器設(shè)備為主，建立大型儀器設(shè)備管理系統(tǒng)（圖１），實現(xiàn)各二級學(xué)院所有大型儀器設(shè)備的信息查詢、預(yù)約、使用在線一體化管理。通過預(yù)約前管理（公示實驗室資源、開放時間段、預(yù)約信息、安全準入考核、培訓(xùn)學(xué)習(xí)考核）、預(yù)約管理（公開實驗室預(yù)約狀態(tài)，遵循先約先用的原則，預(yù)約需要審批）、實驗后管理（信譽積分、出入信息查詢、儀器使用信息查詢、實驗室歷史監(jiān)控查看等），實現(xiàn)生物醫(yī)藥研究院大型儀器設(shè)備開放共享的信息化及規(guī)范化管理，提高對校內(nèi)外用戶的服務(wù)質(zhì)量；實現(xiàn)所有二級學(xué)院大型設(shè)備資源共享，提高儀器設(shè)備的開放率、利用率；實現(xiàn)24小時全天候開放，大幅提升資源的使用效益。管理人員只需要一部手機就可以隨時隨地處理與實驗室相關(guān)的工作，有效地簡化儀器設(shè)備管理流程，根據(jù)師生不同的需求提供移動的、經(jīng)濟便捷的、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，滿足師生的多元化需求，提高了實驗管理水平和科研工作效率。

3.2" 大型儀器課程設(shè)計和實施

高校的儀器管理人員通常是各實驗室教學(xué)輔助人員、科研輔助人員或教師兼職，因隊伍不穩(wěn)定，儀器設(shè)備功能未能得到深入開發(fā)管理［10］，專業(yè)化服務(wù)能力有待提高，因此，建立一支相對穩(wěn)定的實驗教師隊伍來專門管理大型儀器設(shè)備顯得格外重要。學(xué)校從2017年起，對各二級學(xué)院教學(xué)科研大型儀器設(shè)備進行統(tǒng)籌管理，組織各二級學(xué)院及PI實驗室平臺的技術(shù)人員構(gòu)建大型儀器設(shè)備技術(shù)檢測平臺，開設(shè)研究生現(xiàn)代儀器分析選修課程，每年根據(jù)學(xué)生的實驗需要調(diào)整課程內(nèi)容（表１），課程理論和實踐相結(jié)合，以大型儀器設(shè)備使用的相關(guān)應(yīng)用案例為主，然后讓學(xué)生結(jié)合自己的課題，帶著問題學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)備的具體操作方法。

對在校研究生采用“線上+線下”混合式授課方式，保證課程的實用性。該模式充分運用遠程教育教學(xué)理論、多媒體技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)為媒介，以提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生對知識掌握度為目的，最大限度地為學(xué)生提供信息資源，把封閉式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榘腴_放式的教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和靈活性，提高教學(xué)效率，增強教學(xué)效果[11-12]。

線上：在雨課堂等網(wǎng)絡(luò)平臺的幫助下，學(xué)生在線上觀看相關(guān)大型儀器設(shè)備操作視頻，學(xué)習(xí)操作方法；任課教師可以查看學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，利用軟件對學(xué)生的提問隨時答疑。

線下：學(xué)生以選修課的方式根據(jù)自己的研究課題自主選擇相關(guān)儀器的實驗。學(xué)生每組人數(shù)不超過6人，根據(jù)每種儀器安排實驗課程學(xué)時。實驗課程先進行儀器構(gòu)造和原理的講解，然后讓學(xué)生進行樣品前處理并上機操作，真正做到理論學(xué)習(xí)與實踐相結(jié)合（圖2）。

課程還建立了完善的過程性考核體系，重點考核學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。其中，課堂儀器操作的表現(xiàn)占50%（操作過程中自主講解和組內(nèi)配合情況各占25%），綜合評估學(xué)生在課前的自主學(xué)習(xí)效果和動手實踐能力；實驗報告成績占50%，其中理論知識習(xí)題占25%，實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)處理能力占 25%。綜合實驗成績真實地反映了學(xué)生在整個實驗過程中的表現(xiàn)，是對學(xué)生思考能力和知識掌握程度的綜合評估。

3.3" 以課程建設(shè)的大型儀器設(shè)備為主，建設(shè)虛擬仿真平臺

學(xué)校在進行大型儀器課程建設(shè)的同時，還構(gòu)建了虛擬仿真技術(shù)平臺。大型儀器課程負責(zé)人可以申請相關(guān)虛擬仿真課題來逐步完善其負責(zé)的大型設(shè)備的應(yīng)用操作，將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在大型儀器設(shè)備共享管理中可以解決很多問題。比如有的儀器設(shè)備管理人員不愿意為非本專業(yè)、本學(xué)院的教師服務(wù)，不愿意占用個人時間來進行儀器使用培訓(xùn)，不愿意幫忙進行樣品測定等，虛擬仿真平臺可以很好地解決這些問題[13]。當(dāng)前，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)在數(shù)字化校園建設(shè)和核磁共振、電鏡、液相質(zhì)譜、氣相質(zhì)譜等大型貴重儀器設(shè)備方面被廣泛應(yīng)用[14]。學(xué)校在購置大型儀器設(shè)備時，可以將虛擬仿真軟件作為設(shè)備必需的附件招標采購進來，后期將虛擬仿真操作發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)公共平臺上，以供師生培訓(xùn)練習(xí)使用，從而增強儀器設(shè)備的使用效果，提高實驗成功率。同時，這樣可以減輕設(shè)備負責(zé)教師的工作量，避免對設(shè)備使用者反復(fù)進行培訓(xùn)，也避免因為培訓(xùn)使用設(shè)備而占用設(shè)備的使用機時，還可以讓師生自主選擇學(xué)習(xí)及練習(xí)時間，從而提高大型儀器設(shè)備的使用率和創(chuàng)新使用水平。

為現(xiàn)有的大型儀器設(shè)備合理配置資源，盤活存量，統(tǒng)籌管理，專管公用，組建專業(yè)的服務(wù)機構(gòu)，可以促進大型儀器設(shè)備的社會化服務(wù)水平和提高設(shè)備利用率[15]。學(xué)校現(xiàn)已建成生物醫(yī)藥研究院大型設(shè)備技術(shù)檢測公共平臺、1個院士專家工作站、1個國家中醫(yī)藥三級實驗室、21個省部級科研平臺、4個省級校企共建研發(fā)中心、6個市級校企共建研發(fā)中心[16]，將大大提升大型儀器設(shè)備的使用率。

4" 結(jié)束語

通過大型儀器課程的建設(shè)來統(tǒng)籌管理共享平臺大型儀器設(shè)備，可以實現(xiàn)管理、教學(xué)、指導(dǎo)、考核等多種功能。集實踐教學(xué)、教師輔導(dǎo)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)于一體的管理平臺優(yōu)化了實驗儀器管理和教學(xué)過程，為管理者提供一個方便、快捷管理儀器的平臺，為學(xué)生提供一個自主開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，提升學(xué)生的儀器操作能力。

在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，學(xué)生可以隨時查閱教師提供的儀器設(shè)備信息資源，也可以反饋信息，形成雙向交流。不僅教師可以發(fā)布討論主題，學(xué)生也可以發(fā)布討論內(nèi)容和主題，有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。在大型儀器課程建設(shè)中，學(xué)校將各種儀器設(shè)備實驗操作方法錄制成小視頻，上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，供學(xué)生學(xué)習(xí)，有效實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享與優(yōu)化配置。學(xué)生利用線上平臺學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，有效地突破了時間和空間的限制，有利于實現(xiàn)個性化發(fā)展，提高設(shè)備的利用率。

以大型儀器課程建設(shè)為中心來組建穩(wěn)定的專業(yè)技術(shù)團隊，強化管理梯隊建設(shè)，完善大型儀器設(shè)備共享的科研平臺服務(wù)功能，不僅提高了專業(yè)技術(shù)人員的綜合素質(zhì)，也促進了共享平臺的發(fā)展。大型儀器課程建設(shè)使各二級學(xué)院專業(yè)技術(shù)人員多方合作、聯(lián)系加強、優(yōu)勢互補，以建設(shè)共享平臺為目標，充分發(fā)揮大型儀器設(shè)備在科學(xué)研究、實驗教學(xué)、創(chuàng)新發(fā)展、社會服務(wù)和人才培養(yǎng)中的重要作用。

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*項目來源：湖北省高等學(xué)校實驗室研究項目“湖北醫(yī)藥學(xué)院大型儀器設(shè)備教學(xué)資源庫建設(shè)及共享機制研究”（HBSY2019-38）；湖北醫(yī)藥學(xué)院藥護學(xué)院教學(xué)研究項目“醫(yī)學(xué)院校大型設(shè)備儀器教學(xué)資源庫建設(shè)及共享機制研究與實踐”（YHJ2019028）。

作者簡介：羅超，高級實驗師；賀細菊，通信作者，博士，教授。