大型科研儀器在地方高校本科人才培養中的應用探索

［摘 要］文章探討了大型科研儀器在地方高校本科人才培養中的作用，針對鹽城工學院相關現狀，分析了大型科研儀器效能未充分發揮的原因，并從課程教學、應用推廣、培訓考核、助管制度、實踐環節、管理機制等方面提出了解決方案。

［關鍵詞］地方高校；本科人才培養；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，必須牢牢抓住全面提高人才培養能力這個核心點，并以此來帶動高校其他工作[1]。習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提供了科學指南和實踐依循，為地方本科高校提高人才培養質量指明了方向。地方高校應緊密結合地方經濟社會發展需求，致力于培養具備創新精神和實踐能力的高水平應用型專業人才。

國務院印發的《關于國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》指出，國家重大科研基礎設施和大型科研儀器是用于探索未知世界、發現自然規律、實現技術變革的復雜科學研究系統，是突破科學前沿、解決經濟社會發展和國家安全重大科技問題的技術基礎和重要手段[2]。大型科研儀器性能卓越，具備高精密度和靈敏度，是專業領域前沿、高端技術的載體，為高校和地方各行業的課題研究、技術服務提供強有力的物質支撐，是高校培養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，主要定位于科學服務研究，在本科人才培養中尚未充分發揮其應有的作用[3]。

一、大型科研儀器在地方高校本科人才培養中的作用

（一）有利于學生綜合能力的培養

大型科研儀器是物理、化學、電子、機械和數學等學科綜合發展的產物[4]。學生在認識與操作大型科研儀器的過程中，通過調用與拓展多學科知識，實現理論知識與實踐能力的融合，并在應對誤操作、設備故障等突發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中的應用能有效促進學生多學科知識的交叉融合與綜合應用能力的提升。

（二）有利于學生創新思維的培養

大型科研儀器以其高級、精密、尖端的科技特性，在架構設計、工作原理、操作方式及數據分析等方面展現出豐富創新元素。相較于基礎實驗儀器，大型科研儀器憑借其卓越的性能，能夠激發學生的探索欲望，促使學生采用創新手段和方法，向研究縱深探索，以期實現突破性成果。

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

（三）有利于學生職業能力的培養

面對當前社會對效益的追求，地方高校本科生畢業后將面臨對職業技能、綜合素質等職業能力要求極高的社會環境。其中，本地企業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用型人才。因此，在地方高校本科人才培養中強化大型科研儀器的教學與實踐環節，能夠有效促進學生將理論知識與實踐操作相結合，使他們熟練掌握大型科研儀器的使用技能，能夠獨立解決常規儀器故障并提出優化測試方案。這將大幅提升學生的職業能力和個人價值，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性和復雜性，學生在使用過程中難免需要查閱相關資料或尋求實驗技術人員指導，這一過程不僅能夠鍛煉學生的實踐操作能力，還能夠在潛移默化中培養他們的溝通協調能力和職業素養。

二、大型科研儀器在地方高校本科人才培養中的應用現狀

目前我國高校擁有的大型科研儀器設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中的使用卻相對較少。以鹽城工學院為例，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%。經過數據對比與分析，不難發現，大型科研儀器多用于教師與研究生的科研任務和公共服務，本科人才培養是其應用洼地，不僅使用時長短，而且形式和內容也相對單一。

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

從設備數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方面的經費不足，難以支撐相關教學活動。三是地方高校大型科研儀器實驗技術人員配備不足，專職大型儀器管理崗位設置較少。同時，部分大型科研儀器實驗技術人員還承擔著科研任務，他們僅能應對師生科研測試任務，難以抽出更多精力開展大型科研儀器的本科教學工作。四是大型科研儀器項目內容設計不足，形式不夠靈活，難以適應本科教學的需求[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，本科教學中無法開展全程的實時教學。

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。科研團隊是學校專用儀器的分散管理單位，其特點在于儀器專業性強、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，服務于學科專業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方面均缺乏相應的規劃。

綜上所述，地方高校要打破本科人才培養中大型科研儀器應用缺乏的僵局，需要從課程內容與形式、儀器管理、維護經費、實驗指導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中的應用探索

（一）開設大型科研儀器分析類課程

大型科研儀器承載著前沿科學和技術，學生若要正確、合理地使用這些儀器，首先應對儀器本身有所了解。因此，地方高校可以開設大型科研儀器分析類課程，讓學生了解儀器設備的結構、工作原理、功能以及基本操作，為后續科研實踐打下堅實基礎。鹽城工學院化學化工學院、材料科學與工程學院、環境科學與工程學院、海洋與生物工程學院等二級學院在第二、第三學年開設了相應領域的儀器分析課程。通過此類課程的學習，學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用的理解，為其后續學習以及未來的職業生涯發展奠定堅實的基礎。

（二）采用多種形式推廣大型科研儀器使用知識

科學研究常需大型科研儀器提供數據支持，掌握其使用方法成為技術崗位招聘及研究生復試中的加分項。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、網站等平臺發布；實驗技術人員定期舉辦面向本科生的技術講座；在學校大型科研儀器共享平臺內安排實驗技術人員授課時間，供學生自主預約學習；建立專門的大型科研儀器交流平臺，促進實驗技術人員與學生的互動交流。鹽城工學院已匯總校內各類大型科研儀器，并制作了宣傳圖冊；分析測試中心聯合二級學院面向校內學生組織開展了自主上機培訓，實現用戶自主上機操作，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考研復試的學生開展了大型科研儀器使用的集中指導，將專業研究工作的具體內容與測試方法緊密結合，有效提升了學生的實驗技能和科研素養。

（三）建立大型科研儀器線上培訓考核系統

大型科研儀器價格昂貴，重復購置屬于資源浪費。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。在大型科研儀器數量有限的情況下，地方高校如何滿足本科教學需求成為一個亟待解決的問題。鹽城工學院通過在學校大型科研儀器共享平臺上建立線上培訓考核系統，利用虛擬平臺提供使用說明、操作視頻、注意事項等內容，并設置虛擬操作程序、考核試題庫及通過標準。學生自學線上內容并通過考核后，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備數量有限，無法同時滿足多名學生培訓需求的難題。

（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、操作細節以及故障應對等方面存在顯著差異，學生在實際操作時仍需要實驗技術人員的專業指導，這對地方高校本就“不富裕”的實驗技術隊伍提出了挑戰。如何應對這一挑戰呢？地方高校可以設立本科生助管持證上崗制度，選拔責任心強、專業知識扎實、動手能力強且對大型科研儀器有濃厚興趣的學生，由他們協助實驗技術人員完成精密、操作復雜、維修成本高的大型科研儀器的管理與樣品制備等工作。本科生助管培訓分為三步：首先進行集中培訓，講解儀器的操作規程，包括儀器構造及原理介紹、樣品制備方法、參數設置、測試方法和數據分析處理等內容[8]；其次進行實操培訓指導，根據學生課題中的實際樣品，針對性地教授參數設置、測試方法選擇及實操技巧，并要求實驗技術人員至少全程陪同學生實操一次；最后進行考核，學生經過一定時間的實操練習，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的學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時，滿足素質拓展學分要求。這一“一舉多得”的助管工作深受學生歡迎，不僅有效緩解了地方高校實驗技術隊伍的壓力，還促進了學生實踐能力和科研素養的全面提升，為培養高素質科研人才奠定了堅實基礎。

（五）多環節設置大型科研儀器使用內容

地方高校可在本科實踐教學環節，如綜合實驗、學科競賽、畢業設計、工程實踐等項目中設置應用大型科研儀器的實驗內容和任務。同時，鼓勵學生在大學生創新創業訓練計劃項目等賽事中，利用大型科研儀器開展具有創新性、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的項目中，如實驗室開放、教師科研項目等，鼓勵學生勇于嘗試使用大型科研儀器，以開展更精準的科學實驗。這不僅有助于深化學生對儀器的理解，還能為科研項目提供支持和服務。

（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，并發布相關的共享服務信息。鹽城工學院由實驗室建設與設備管理處負責大型科研儀器開放共享平臺的建設與維護工作，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，并由實驗室建設與設備管理處統一將這些儀器納入平臺。儀器的開放共享服務信息由各二級單位負責更新。

第二，建立管理體系。地方高校可成立大型科研儀器開放共享工作領導小組，負責管理大型科研儀器相關工作事宜。鹽城工學院的大型科研儀器開放共享工作領導小組由分管實驗室建設與設備管理處的副校長擔任組長，組員包括實驗室建設與設備管理處、人事處、財務處、教務處、科學技術處等單位的負責人。小組成員共同商討并決策大型儀器設備的購置、維修維持基金的配置、效益評價等事項。

第三，優化服務模式。地方高校可采取集約化管理模式，將分散在各科研團隊的大型科研儀器集中統一管理。鹽城工學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變為專管共用模式。在確保學院和學科內部優先共享的前提下，所有儀器均向院外和社會開放服務。對于大型科研儀器的開放共享服務，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。地方高校可制定大型科研儀器績效評價辦法，并據此開展考核評價工作。鹽城工學院實驗室建設與設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，評價內容涵蓋大型科研儀器的使用效率、科研成果產出、開放共享程度、維護保養狀況以及服務教學科研的能力等方面。對于評價結果為優秀的單位，學校在實驗室建設、儀器設備購置、維護維修等經費投入方面將給予適當的獎勵支持，并對在大型儀器開放共享方面取得實效的單位和個人進行表彰；對于評價結果為不合格的單位，學校將給予通報批評，并要求其限期整改。

四、結語

大型科研儀器在地方高校本科人才培養中的應用，不僅能夠開闊學生的學術視野，提升學生的創新能力和實踐能力，還能減輕實驗技術人員的工作壓力，提升大型科研儀器設備的使用效率，實現多方面的共贏。地方高校應當在本科教學中積極推廣應用大型科研儀器，并在實踐過程中不斷總結經驗，優化實踐教學體系，以期達到更佳的人才培養效果。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 張爍.習近平在全國高校思想政治工作會議上強調 把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

[2] 國務院.國務院關于國家重大科研基礎設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.

[3] 趙陽，管利萍，李海燕.大型科研儀器平臺參與本科生創新人才培養的實踐與探索[J].實驗室科學，2019，22（2）：218-223.

[4] 何亞群，王婕，吳祝武，等.大型儀器共享平臺建設在一流大學人才培養能力建設中的作用[J].實驗技術與管理，2019，36（8）：9-13.

[5] 李盛.大型儀器設備在本科生創新創業能力培養中的共享利用方式研究[J].中國現代教育裝備，2021（15）：1-3.

[6] 林興桃，王小逸，客慧明，等.大型儀器開放式實驗教學與學生創新能力培養的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2013，30（5）：117-119.

[7] 辛良，陳義林，吳剛，等.大型儀器面向本科生開放 提高學生創新實踐能力[J].實驗技術與管理，2019，36（11）：294-298.

[8] 陳奇俤，呂秋豐.高校院系實驗中心大型儀器管理與使用的探索[J].吉林廣播電視大學學報，2019（7）：19-20.

［責任編輯：梁金鳳］