一流學科建設中大型精密貴重儀器設備培訓體系的改革

陳 晨， 翁雨燕， 范大明， 彭 偉， 孫 紅

（1.江南大學食品學院，江蘇無錫214122；2.蘇州大學物理科學與技術學院，江蘇蘇州215006）

0 引 言

大型精密貴重儀器設備是高校人才培養、專業建設和學科發展的硬件保障［1］。根據國務院《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》［2］以及教育部等三部委《統籌推進世界一流大學和一流學科建設實施辦法（暫行）》［3］，食品科學與工程學科入選“雙一流”建設學科。近年來，食品學院在大型精密貴重儀器設備購置和管理方面取得了長足進展。

培訓是儀器設備管理中非常重要的環節，培訓的效果直接影響儀器設備的使用率和貢獻率。以食品學院測試平臺的寬場成像高內涵系統、原子力顯微鏡、場發射掃描電子顯微鏡、高分辨率共聚焦激光顯微鏡等儀器設備為例，在以往的培訓過程中有很多常見問題，如培訓前準備不足導致學生在有限的時間里無法很好地吸收和消化大量的培訓內容、長時間脫離上機操作導致學生使用儀器不當造成儀器損壞、部分學生以擴充知識面為目的參加培訓無形中增加了機組老師的培訓工作量等。

本文創新調研方式，得到一系列重要的培訓需求，在培訓方案設計、培訓實施保障、培訓體系完善等方面提出了若干改革舉措，培訓體系重塑與建設卓有成效。

1 培訓需求調研

探索新型需求調研方法，利用需求管理工具有效提取和跟蹤培訓需求。前期利用線上調查問卷的形式開展培訓需求調研，獲取來自參加過培訓的學生的百余份有效問卷，并對調研結果的有效提取、不斷更新和長期跟蹤，分析得出以下結論。

（1）培訓對象以食品學院和生物工程學院的研究生為主。本測試平臺面向校內開放共享，全校師生均可以通過“大儀共享平臺”預約使用。本次所調研的儀器設備主要用于食品學院和生物工程學院的日?？蒲?，另外也共享給化學與材料工程學院、環境與土木工程學院、紡織服裝學院等。在學歷層次上，大部分使用者為碩士研究生69%和博士研究生29%，另外還包括少量提前參與科研的本科生2%，以上學生使用儀器設備必須經過專業的培訓。

（2）對儀器設備的前期了解不足。經過前期調研，70%的學生在培訓前能夠大致了解部分大型儀器平臺的設備種類、數量及用途。但是由于了解缺乏儀器設備詳盡信息的公開渠道，98%的學生在培訓前仍然有很多不清楚的重要細節問題，主要集中在：如何進行樣品前處理、如何進行數據后處理分析、如何選擇最適合實驗的儀器設備。此外，機組老師也不了解學生的樣品情況等，無法給出專業的培訓建議。

（3）培訓流程設計陳舊效果不佳。經過前期調研，有15%的同學按照以往的培訓流程能夠熟練掌握儀器設備的使用，有9%的同學經過培訓以后表示仍然不了解儀器設備，不知道如何開展實驗，有76%的學生表示培訓以后，基本可以獨立操作儀器，但還是不定時需要向機組老師求助。這種似懂非懂的培訓效果給后期儀器使用維護帶來更大的壓力和隱患。根據跟蹤反饋，培訓流程中的難點在于缺乏專業性的培訓素材和內容、缺乏精心設計的上機實驗環節、缺乏專業技術人員細心指導，培訓方式單一，機組老師培訓前也不了解學生實驗的需求等。

（4）個性化培訓需求十分強烈。經過前期調研，

82%的學生傾向于3 ～5 人的小團體培訓，希望能夠按樣品種類進行分組培訓。學生希望除基本操作培訓外，機組老師還能夠增加設備原理介紹、樣品前處理技術、數據處理培訓等多項培訓內容。學生希望在培訓資料方面有重大改進，摒棄之前使用的繁復的說明書、操作規范和技術規范等紙質材料，增設電子材料便于查看，包括設備附帶的教學視頻、機組老師制作的簡潔規范的指示圖片、機組老師錄制的規范操作視頻。

2 迭代式培訓流程設計

在學生實際操作使用儀器的過程中，遇到的問題千差萬別，培訓的重難點也必然存在一個逐步顯現的過程，不可能通過一次培訓就能達到非常好的效果，因此培訓內容需分項多步驟進行，形成“培訓—操作—再培訓”的模式。

圖1 改革后的基本培訓流程圖

改革后的基本培訓流程如圖1 所示。①機組老師線上通知培訓安排，學生事先在“大儀共享平臺”的文件系統中查看儀器的思維導圖，包括設備原理、設備結構、樣品前處理、設備操作和數據后處理等說明書文件，以及機組老師自制的操作手冊和注意事項等。②安排工程師上門以課程形式做基礎培訓，以PPT 形式講述儀器的工作原理、儀器的構造、儀器的工作模式、軟件的使用方法和應用案例。③由工程師面向所有學生做上機操作培訓，規范操作流程。在以上的統一培訓結束以后，由機組老師根據樣品測試條件的不同定期進行分組培訓，助理研究生根據測試需求隨時開展一對一培訓，并由機組老師進行答疑［4］。

改革后的基本培訓流程著力于扎實提升學生的能力素質，以適應內外部環境的不斷變化。具體到實際培訓流程設計時，要結合學院的科研計劃、結合測試平臺的日常管理進行統籌安排，實現閉環管理。①從兩個維度開展培訓需求分析，即自上而下的分析培訓目標、整體科研需求、學生過往的實驗技能水平等，同時，自下而上的分析學生自身的培訓需求。②結合上述兩個方面的分析調查，形成需求分析報告和培訓方案初稿，再征求相關老師意見后修改完善，報測試平臺領導審批。每次開展具體的培訓前，還應先將詳細的實施方案按管理權限報批并公示，便于機組老師和學生清楚了解每次培訓的具體安排，提前做出安排。③評價培訓的效果，總結經驗教訓，和測試平臺領導、相關科研平臺的老師共商培訓流程改進方案，為下次的培訓做好準備。

3 全方位培訓實施保障

迭代式培訓流程比改革前大大加長，涉及面廣，流程改革的成效離不開扎實有力的培訓實施保障。全方位保障本身也有很大的探索空間，在很多方面需要提前謀劃、協同設計。改革后的保障舉措主要有。

（1）互動交流平臺。需求分析是培訓管理的重要組成部分，是開展有效培訓的先決條件。除了單一操作類的培訓有很明確的要求，面向科研實踐的培訓必須要滿足科研平臺老師的要求，滿足學生的實際需求。忽視需求分析，會造成學生培訓熱情不高，會造成機組老師時間的極大浪費，會造成整個測試平臺投入高產出差。為了分析得出亟須的關鍵培訓需求，必須要建立有效的師生互動交流平臺。

根據不同方向的需求建立多個即時通信組，包括儀器公司的工程師、經驗豐富的科研平臺、機組老師和學生，開設日常交流區和定期專題技術討論區［5］。①便于學生第一時間找到機組老師，隨時隨地解決問題，提高交流效率；②可以促進學生與機組管理老師、學生與學生之間交流儀器的使用、方法、數據分析的經驗，拓展他們科研思維發展，便于機組老師了解儀器使用的真正反饋，實現良性互動，提高儀器使用效率。

（2）培訓人員梯隊。培訓人員是培訓體系的根基，培訓人員可以分為4 個梯隊，銜接有序進行保障。4 個梯隊涵蓋廠家工程師、經驗豐富的高級職稱科研人員、專設儀器管理技術老師、大儀設備共享助理研究生等，梯隊人員與職責如圖2 所示［1，6］?；谔蓐牪扇⌒问蕉鄻拥膶W習交流方式，進行儀器設備測試、使用和維護技術等方面的報告和講座，舉辦典型儀器前沿應用技術系列講座，針對實際操作細節，開展培訓人員擅長領域的應用培訓。

圖2 4個梯隊人員與職責

通過梯隊建設，形成以專設儀器管理技術崗位的人員為核心、研究生為輔的培訓隊伍［7］。梯隊之間加強傳幫帶，①以提高儀器管理人員的業務能力和管理水平為目的，注重對儀器實驗技術人員的業務再培訓，不斷更新和拓展技術人員的專業知識和技能，完成精細化的操作培訓［8］；②以使學生迅速掌握大型儀器的使用知識技能為目的，在實踐中鍛煉出服務科研實踐的培訓能力［9］。

（3）更新培訓資料。在構建大型儀器設備培訓體系的過程中，要全面完善儀器學習資料，注重建設實踐操作影音資料，形成新型培訓手段［10］。以往的培訓資料主要以儀器相關的書面資料為主，但隨著設備的更新換代和多媒體技術的發展，可以加入更加生動、豐富的培訓資料，改革后的儀器培訓資料體系如圖3 所示。在分組培訓中引進“微課”，以視頻為主要載體，記錄情景化環境下現場培訓的全過程，圍繞某個重點、難點、疑點的知識點或教學環節展開的精心編排的教學活動，增強培訓效果［11］。加強開放共享力度，將針對高級儀器分析的博士生課程視頻化，共享給需要的低年級學生，以提升他們對儀器認知的專業性。同時，有效利用“Demo”軟件為學生提供虛擬上機實戰體驗，避免新手損壞儀器。

圖3 儀器培訓資料體系

充分利用互聯網技術，避免培訓資料“沉睡”。通過微信公眾號等方式，定期更新推送最前沿的學習資料，積極與學生互動留言。根據學科特色，開設相關儀器的網絡在線培訓課程，將每臺儀器的操作流程錄制成視頻，并附上詳細的使用注意事項解讀，放置于“慕課”精品課程平臺，供學生隨時學習和在線討論，及時反饋課程學習感受，教師進行在線答疑［12］。

4 完善長效培訓體系

培訓體系的完善是一個長期性的工作，依賴于精準的培訓評估反饋。針對組織工作、培訓方法、老師水平、課程設計、培訓效果等方面進行全方位的定性評價，可以發現和預測培訓體系的發展方向，并推動下一步的培訓工作的提升［13］。

通過對培訓體系的反饋數據收集，可以獲得培訓人數、次數、培訓時間、培訓頻率，培訓效果評價，反饋問題等海量的數據。對這些數據進行挖掘和分析，可以精準發現存在的問題和待改進的空間，有助于對培訓體系建設提出更有指導性的建議。

開展培訓評估可以遵循柯克帕特里4 級評估模型［14-15］，即反應評估、學習評估、行為評估和成果評估，培訓評估方式如表1 所示。

表1 培訓評估方式

通過培訓評估及時發現培訓體系中存在的問題，針對培訓體系中存在的問題進行修改完善。在培訓體系建設改革過程中，需要多方面配套，包括文獻支持、儀器設備維修、耗材保障、資金管理、學生助教等五大體系［9］。針對培訓體系外的問題，需要多體系融合創新發展。

5 結 語

食品學院測試平臺重視培訓體系重塑與建設，通過改革形成了新質培訓服務能力。改革后，培訓工作有序開展，儀器錯誤使用導致儀器損壞下降32%，儀器使用效率提升71%。改革后，培訓工作得到了科研一線人員的好評，有效數據產生率提升56%，論文產出率提升22%。

在后續的改革實踐中，在加強機組老師管理使用儀器設備的業務能力的同時，還要高度重視機組老師和學生的教學相長。只有科學合理地安排機組老師和學生共同學習，更新技術知識，增強學生的自主研究能力，協作開發儀器新功能，才能最大程度地保證儀器的科研產出比，為一流學科建設打下堅實基礎。