利用多模式培訓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

（浙江大學醫學院，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，是開展知識創新、技術創新的必要工具，是培養高水平科研人才、服務社會的重要條件。然而，當前高校的儀器設備管理存在不少問題：共享程度低，使用效益低，科研產出比低等［1-3］。根據《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》（國發〔2014〕70號）和《科技部財政部關于開展中央級高等學校和科研院所等單位重大科研基礎設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備管理，促進大型儀器開放共享，提高使用效益成為亟待解決的問題［4］。

大型儀器設備開放共享平臺是實驗教學、科學研究、生產實驗、技術開發和科技創新的重要依托平臺，是學科建設和人才培養的重要保障體系［5］。醫學院公共技術平臺成立于2010 年，經過8 年多發展，目前擁有正置／倒置雙光子激光共聚焦顯微鏡、流式細胞分選儀、多色流式細胞分析儀、單細胞基因分析系統、焦磷酸測序儀、熒光定量PCR 儀、全波段多功能酶標儀等130 余臺大型貴重精密儀器。但畢竟平臺專職技術人員有限，使儀器開放時間受限。大量學生必須在工作時間內進行測試，大大降低了儀器使用效率；很多樣品檢測需要排隊預約（有些實驗甚至需要提前一個月預約），等待技術員操作，嚴重影響科研進度。因此，急需通過開展大型儀器培訓，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出比［6-7］。以前，平臺也開展了部分培訓，但培訓形式過于單一、淺表，沒有系統培訓安排。為此，平臺對儀器的培訓工作進行了多模式多層次探索，以期使培訓高效能地進行，從而提高儀器的使用效益，并為其他大型儀器的培訓工作提供借鑒。

1 大型儀器培訓工作的現狀及存在問題

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

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

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

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

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

因此，急需探索大型儀器多模式的培訓方法，擴大培訓的受眾面，提高培訓的質量和效率。儀器培訓只有高效能地進行，才能充分發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、優質的科研支撐服務。

2 多模式培訓體系的探索與建立

針對上述問題，平臺進行了探索和實踐，建立了一個相對全面的多模式培訓體系。

2.1 分類培訓

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

第1 類為培訓時間短，易掌握、易操作、不易損壞的儀器，如Odyssey、熒光定量PCR 儀及酶標儀等，這類儀器一般采用直接上機培訓的方式，培訓時一并講解儀器原理，操作流程及注意事項，學生培訓后可以根據操作指南自行上機，練習熟練后，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 類為培訓時間長，難操作、難懂、易損壞的儀器，如共聚焦顯微鏡，流式細胞分析儀等，這類儀器一般采用理論培訓與上機操作培訓相結合的方式，具體流程圖（見圖1），學生經過系統的理論培訓，熟悉相關儀器原理后有助于其更好地理解儀器操作。上機培訓后，學生需要在專職技術人員指導下進行練習，直至非常熟練方可申請考核。

圖1 培訓流程圖

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

2.2 傳統現場培訓與線上視頻培訓相結合

大型儀器開展現場面授培訓的學生人數有限。而且由于儀器本身操作的復雜性以及培訓時間的限制，學生不可能在很短時間內掌握此類儀器的使用［10-11］。

因此，平臺采用了傳統現場培訓與視頻培訓相結合的方法。由資深的技術人員擔任主講，拍攝儀器操作視頻，視頻包含詳細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約網，免費提供給學生使用。部分操作簡單的儀器，學生通過視頻學習后可直接報名考核，考核通過就可自行上機實驗，大大節約現場培訓時間，擴大了培訓人次。操作復雜的儀器，學生可通過視頻預習、復習相關操作，再結合現場培訓，增加其對儀器結構及原理的理解，幫助其快速掌握儀器操作，提高培訓效率。平臺一期已完成了29 臺大型儀器培訓視頻的制作（見表1），視頻上線使用效果良好。

表1 培訓視頻上線儀器一覽表

2.3 統一開放與定制專場培訓相結合

儀器培訓應滿足被培訓者的多元化需求。因此，平臺除了開展一般的統一開放式培訓外，還開展部分儀器的課題組定制專場培訓。統一開放式培訓所有人均可參加，培訓內容以介紹儀器基本使用功能為主；定制專場培訓是指專門以某課題組研究方向為導向，了解學生對樣品測試的實際需求，培訓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，使學生不僅通過培訓掌握儀器操作技能，使他們更深入了解該門技術的原理及應用，從而幫助其更好地設計與改進科學實驗。

2.4 優化培訓管理制度

儀器的壽命和日常維護密不可分［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、健全培訓管理制度，在培訓中強化學生日常維護意識。因此，平臺制定了“儀器使用管理規則”“培訓與考核制度”“獨立操作資格管理條例”等制度，并在運行中不斷優化、完善。

（1）操作指南、開關機流程及注意事項。儀器的原廠說明書一般都內容很多，重點不突出。平臺根據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約網，和儀器一一對應，可供用戶下載，培訓前預習或培訓后復習用；開關機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。制作好的開關機流程等以臺卡形式擺放于相關儀器旁邊，如圖2 所示，方便用戶自助操作儀器時參考。

圖2 開關機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范的考核表，統一考核標準?？己顺煽兎譃椴缓细?、合格。不合格，繼續參加培訓或練習后再報名考核；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。培訓過的用戶若報名考核，需先簽訂《醫學院公共技術平臺獨立操作資格申請》，明確安全事項，規范實驗操作。

3 多模式培訓的實踐成效

3.1 提高了大型儀器的使用效益

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

圖3 平臺近3年大型儀器培訓情況

圖4 落地超速冷凍離心機（Optima-L80XP）年工作機時

3.2 提高了學生的實驗技能，促進了科研發展

目前，平臺的大型儀器面向校內外所有專業開放，不僅用于研究生的課題，而且用于本科生的畢業論文、大學生科研訓練計劃（SRTP）、課外科研訓練項目等，已成為教學、科研的重要服務陣地。通過多模式培訓，有助于提高學生的實驗技能。在培訓學生獨立操作過程中，激發了學生的學習興趣和主動性，培育了學生的思維創新，充分調動了學生的積極性和主觀能動性，提高學生應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，學生有更多的時間對樣品進行系統細致地觀察、測試和分析，有利于從實驗中觀察到新的現象、新的規律或新的突破，提升了其科研思考的能力，有助于創新型人才的培養，促進科研發展。

3.3 提升了公共技術平臺對外科研服務的水平

大型儀器平臺在以往的運行模式下，專職技術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，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、新功能新技術開發及樣本處理、結果分析指導上，將平臺的服務從“分析測試”提升到“技術支撐”和“專業服務”水平，從而更好地助推科研產出率。我校平臺近幾年已有多項服務成果發表在國際頂級學術期刊上，如Nature Medicine［15］，Immunity［16］，Science［17］等。

4 結 語

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，肩負著雙一流建設的重要使命［18］。通過強化培訓與服務，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，多模式培訓體系顯著促進了大型儀器的使用效益和對外服務水平，方法可行，值得推廣。在勇攀高峰爭創世界“雙一流”建設中，大型儀器平臺應堅持“高效、優質、完善、提高”服務宗旨，著力改進培訓工作，切實提高儀器共享空間，更好地發揮為人才培養和科學研究服務，為我國科研事業做出更大的貢獻。