大型儀器設備實驗教學的幾點思考

辛艷青　王昆侖　宋淑梅　楊田林

摘要：本文介紹了大型儀器設備共享平臺的發展歷程，并從設備購置、人員、實驗耗材、日常使用等因素分析了大型儀器設備開設實驗教學課程的不利因素，從規章制度建設和實驗教學課程等方面入手，提出了大型儀器設備用作實驗教學的新思路。

關鍵詞：大型儀器設備；資源共享；實驗教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）35-0279-02

1997年，為了貫徹落實中共中央、國務院“科教興國”和“可持續發展”戰略以及“全國科研條件工作會議”精神，充分利用北京地區豐富的科學儀器資源，提高科學儀器的社會化服務水平，教育部聯合中科院、國家自然基金委、北京市科委共同出資，建立了北京科學儀器共用網[1]，開啟了我國大型儀器設備共享的新篇章。之后，各省的科技廳、高校等單位陸續對大型儀器設備共享進行調查。1998年，山東省科技廳對全省科學儀器資源的現狀進行了數據調查，建立了山東省大型科學儀器協作共用網[2]。2000年，李嵐清同志在科技部《關于推動大型儀器資源共享工作情況的報告》批示中指出：“現在重大儀器設備重復購置，利用率又不高，造成很大浪費。因此，我贊成推動大型儀器資源共享，做到資源的合理配置和充分利用?！盵3]這進一步推動了高校大學儀器設備共享平臺的建設。

近年來，隨著國家經濟實力的大幅躍升，對高校的投入也越來越多，高校大型儀器設備無論在種類、數量還是品質上都有了大幅的提升，越來越多的高校建立了自己的大型儀器設備共享平臺。這些平臺的建立不僅為本校提供了重要的科研支持，同時還服務發展了地方經濟，從而提升了大型儀器設備的使用效能。

大型儀器設備是科研的重要工具，同時也是本科生教學的重要資源。讓本科生學會使用大型儀器設備，為他們日后走上工作崗位提供實訓鍛煉的機會。但是目前很多大型儀器設備共享平臺并未對本科生實驗教學開放，究其原因，總結起來有以下五點：

（1）大型儀器設備價值高，申請購置已經很不容易，平臺管理者往往出于對設備保護的原因，會硬性規定不對本科生實驗教學開放。（2）平臺大型儀器設備維護與管理人員少，基本是一人負責多臺儀器，工作量繁重，基本沒有對本科生開設實驗教學的能力。（3）大型儀器設備運行耗材花費巨大，如果開放本科生實驗教學，平臺耗材經費無力承擔[4]。（4）大型儀器設備在使用過程中操作規程較多，在短時間內完成一項測試花費的時間較多，本科生在短期內難以獨立完成。（5）平臺大型儀器設備日常測試量較多，在時間上難以保證本科生實驗教學的正常進行。問題雖然很多，但是解決問題的辦法更多。首先，規章制度是管理機制的直接體現，因此要想讓平臺大型儀器設備服務于本科生教學，規章制度建設必須先行，而且規章制度的建立必須做到明確各級管理組織和個人的職能，要采用嚴格的規范、獎懲和協調等機制，盡可能的實現大型儀器設備在實驗教學中的有效使用。其次，根據大型儀器設備各自的特點，在教學方法上采用“因儀器制宜”的創新模式實現本科生教學，調動管理者講授和本科生參與實驗的積極性。歸納起來有以下幾點。

一、規章制度建設

1.針對大型儀器設備平臺設備未對本科實驗教學開放的原因，制定各項制度予以保證大型儀器設備對本科實驗教學。制定《大型儀器設備管理使用實施細則》、《大型儀器設備共享實施細則》、《大型儀器設備本科實驗教學實施細則》等。

2.在政策上規定價值在200萬元以上的設備必須有專人操作，杜絕一人管理多臺高價值設備的局面。制定《大型儀器設備操作者上崗實施細則》，加強對每位管理者的培訓，每個學年針對每臺設備，派出一人次參加相關培訓活動，加強對設備維護知識的儲備，力爭做到“小毛病自己能維修，大毛病知道哪里有問題”。

3.本著培養人才的原則，設立專用材料經費，服務于本科實驗教學，并根據實際情況對經費進行追加。

二、大型儀器設備教學改革

1.與時俱進，加快教材更新速度。當前，科學技術發展極其迅速，大型儀器設備更新換代很快，所以大型儀器設備教學必須首先從教材出發，加快教材的更新速度。往往教材的更新離不開設備管理者的參與，因此結合實際，組織設備管理者編寫大型儀器設備的實驗教材，強調創新性與研究性內容相結合，是很好的一條路子。

2.增加大型儀器設備對本科生開放的多種渠道。利用部分對儀器操作熟練的研究生代替教師，作為大型儀器設備助管，參加實驗教學工作，在時間允許的條件下，盡可能多的對本科生開放；增加仿真實驗課程[5]，對高價值設備開發模擬軟件系統，前期讓本科生采用模擬軟件操作大型儀器設備，反復的操作模擬練習，掌握操作儀器的注意事項之后再實際操作。

3.結合學校本科生科研訓練計劃，設計并鼓勵本科生參加與大型儀器設備使用相關的課題。科研訓練計劃是在校本科生設計的一種科研項目資助計劃，采用項目化運作模式，在導師指導下獨立完成項目研究，其目的是促進本科生獨立創新思維、獨立完成課題能力，培養本科生的科學素養。大型儀器設備與本科生科研訓練計劃相結合，既可以作為實驗教學的一部分，提高了大型儀器設備的使用率，也培養了本科生使用大型儀器設備分析問題、解決問題的能力。

4.利用大型儀器設備寒暑假空閑較多的時間，開放部分研究性課題，供部分對大型儀器設備感興趣的學生選擇。選題后，讓本科生做設備管理者的助理，參與大型儀器設備的日常測試、管理、維護等工作，讓本科生加深對設備的認識，以便更好的掌握使用設備的技術。

5.因材施教。對有自己想法或者思路的本科生，提供一對一的輔導，鼓勵他們開展相關的課題研究。因為女生工作細致認真，對大型儀器設備的操控性優于男生，所以在此類課題中可以適度對女生傾斜。通過此種能力培養，掌握技術之后，也可以大大增大女生就業的機會。

6.面向科研感興趣的本科生，開展開放式實驗教學。以本科生為主體，本科生自己查閱文獻資料，提出研究的問題，設計實驗計劃，與教師討論可行性。在教師審核后，本科生獨立開展實驗，對測試的數據進行科學的分析，最終形成報告。該教學模式可以與畢業論文相結合，既可以完成研究，又可以獲得畢業論文的學分。

7.加強大型儀器設備管理人員在實驗教學方面的相互交流。定期組織設備管理人員與本科生開展教學方面的見面會，探討相關的知識；鼓勵設備管理人員走出去，參加實驗教學會議和參觀兄弟院校，借鑒相關單位在大型儀器設備實驗教學方面的成功經驗。

8.鼓勵管理人員有效利用大型儀器設備開發新的實驗教學項目。大型儀器設備管理人員往往是對設備比較了解的，因此在政策上引導管理人員嘗試利用已有的大型儀器設備開發新的實驗教學項目是極其有效的。對開發的實驗教學項目可以進行專家組認證，并根據教學項目的認證情況給與管理人員獎勵，作為工作考核的一項參考指標。

三、結語

大型儀器設備是高?？蒲泻头丈鐣闹匾布Y源，同時也是高校實驗教學的重要基礎，不能因為設備貴重、人員配置等原因，而忽視了大型儀器設備在本科生實驗教學方面的重要作用。應在規章制度建設和實驗教學上多下功夫，建立健全各種機制，在保證大型儀器設備安全和日常工作的條件下，穩步開展實驗教學工作，為提高本科生就業和科研素養發揮應有作用。

參考文獻：

[1]薛文.兩年協作成績斐然——北京科學儀器協作共用網成立兩年回顧[J].科技潮，1999，（08）：156-157.

[2]高金魁.談山東省大型科學儀器協作共用網絡化管理[J].科學與管理，2001，（6）：62.

[3]方樂平.高師院校分析測試中心建設與管理的探討[J].溫州師范學院學報（自然科學版），2002，23（3）：72-75.

[4]喬光，洪怡.大型儀器設備在本科實驗教學中使用問題的探討[J].實驗室科學，2017，20（4）：207-209.

[5]王秀萍，張方.虛實結合擴大大型儀器設備對本科實驗教學開放[J].實驗技術與管理，2014，31（4）：237-239.