大型精密儀器在應用型高校教學及科研中的應用*

程 琛，馮松寶

(宿州學院資源與土木工程學院，安徽省煤礦勘探工程技術研究中心，礦井水資源化利用安徽普通高校重點實驗室，安徽 宿州 234000)

隨著近年高校科研經費投入的加大，高校購置了大量大型精密儀器，這些大型精密貴重儀器設備不僅滿足一線教師科學研究需要，同時基于資源共享基礎上很多高校大型儀器服務于國家大型儀器設備共享平臺[1-2]。大型設備儀器的資源共享降低了儀器使用成本，提高使用頻率，某種程度上延長儀器使用壽命，保證儀器設備正常運行[3-4]。但這些還不夠，應該充分發揮大型精密儀器在高校學生培養中的作用，注重科研成果產出的同時注重大型精密儀器在學生教學及科研中的應用，一方面提高儀器使用率，合理配置資源；另一方面培養學生實踐動手能力及“雙創”精神[5-8]。

大型精密儀器作為應用型本科高校教學與科研的重要組成部分，應當充分發揮其重要作用，但由于這類設備價格昂貴、數量少、使用成本高、科技含量高、操作復雜[9-10]，因此應用于學生的教學及學生參與的科研活動受到較大的限制性。如何提高大型精密儀器設備的利用率，合理配置資源，提升大型儀器應用于高校教學、科研及社會服務水平，是應用型本科高校需要思考和面對的重要課題。

1 應用型高校實驗室中大型精密儀器現狀

安徽省煤礦勘探工程技術研究中心是依托宿州學院資源與土木工程學院成立的集地質勘探、材料及力學、環境分析一體的實驗中心，是學科建設、教學及科研的重要基地，擁有V8網絡化多功能電法儀、HD全自動顯微鏡光度計、激光剝蝕系統-高分辨率等離子質譜儀、氣相色譜-質譜聯用儀等多臺大型進口精密儀器。由于這些儀器設備價格高、運行成本高、需要專人維護使用，導致這些儀器主要用于科研服務，參與教學的很少，大部分學生甚至不知道這些儀器的存在及用途，只有很少一部分參與到教師科研項目中的學生對實驗涉及的儀器有所了解。同時該中心部分儀器在國家大型儀器設備資源共享方面有所欠缺，大型儀器專人負責的人員配備短缺，直接導致這些儀器的使用率都不高，這些是極不利于大型精密儀器本身價值的實現及資源合理配置。即使部分本科生參與到教師科研項目或者部分儀器的實驗使用中，但多數僅限于樣品的預處理及上機測試準備工作，與儀器實際全過程的測試與操作相差甚遠。

2 大型精密儀器在應用型高校教學中的應用

應用型本科高校在本科生培養過程中，增加實驗課程、實踐教學課時、創新實踐課等與大型儀器有關的課程課時，對學生實際操作能力、自主學習能力和創新能力的培養都是大有裨益的。目前工程中心承擔的實驗教學環節可以更多的傾向于讓大型精密儀器服務教學，可以從以下方面著手：

(1)增加以大型精密儀器為依托的實驗教學課時。目前大型儀器用于實驗教學模式為演示教學，一方面由于儀器設備數量少、相關耗材費用高，另一方面實驗教學課時偏少，亦不利于綜合型實驗的開展及學生實際操作。增加大型儀器實驗教學課時，讓學生充分了解和接觸課程內的大型儀器對培養學生實際動手能力和應用能力大有裨益。

(2)設計大型精密儀器應用于本科生教學的獨立課程。大型儀器作為應用型高校寶貴資源，應該充分體現其在學生培養中的作用，設計大型儀器相關的獨立課程能更系統更全面的結合現有資源進行學生專業技能及素養的提升。目前中心已針對相關專業開展“現代儀器分析”綜合性實習實訓，讓學生參與到原子吸收分光光度計測試樣品中的重金屬、離子色譜測試水中常規陰陽離子、X射線熒光光譜法測土壤樣品中元素等大型儀器相關的設計性開放性實驗中來，實際動手操作與參與提高學生學習熱情，激發創新思維，提升解決問題能力。

(3)制作用于開展線上線下混合教學的大型儀器視頻資料。相同或者相似原理的儀器在操作上往往也具有一些共通點，制作典型大型儀器的測試操作視頻對于學生更好的掌握及實際操作同類型儀器效果顯著，同時有利于學生自主學習及學習能力培養，有利于教師進行線上線下實驗教學模式改革與探索，提升實驗教學效果。以大型儀器為依托的這種新的“SSR 教學方法”，即：線上學習(studyonline)、線下強化(strengthen offline)、線上復習(review online)，實現教與學的有效融合。

3 大型精密儀器在應用型高校科研中的應用

大型精密儀器作為高校科研綜合實力的體現，盡管對于學生創新思維能力和應用能力培養作用顯著，但因其結構復雜、維護費用較高等現實原因，主要還是用于教師的科研。那么怎樣在教師科研的同時讓學生科研能力有所提升，達到應用型高校高素質創新型人才培養的目的，可以從以下方面進行：

(1)吸納學生進入教師科研項目課題組。工程中心有物探、化探、水文、環境等諸多專業方向，涉及到很多國家級、省級、校級科研項目，承擔項目的教師往往有自己的教師團隊。隨著本科生導師制的施行，也有一些學生參與到教師項目中，從開始的跟隨教師采樣、預處理、制樣等基本操作，到最后能獨立完成大型儀器的測樣操作，甚至是維護維修。能堅持在教師課題組留下的學生各方面能力均得到鍛煉，往往都能考入重點高校繼續研究生的學習。

(2)指導學生進行科研項目研究。工程中心以大型儀器氣相色譜-質譜聯用儀、熱重分析儀、傅里葉紅外變換光譜儀、離子色譜儀等多臺大型精密儀器均是有學生可以獨立完成測樣操作和進行儀器維護。這些學生在教師的指導下不僅逐步完成大型儀器實際操作，同時在教師指導下申報并完成國家級、省級創新創業項目、中心平臺科研項目、校級大學生科研立項項目等各類學生主體的科研項目。

(3)將大型儀器的使用體現在畢業論文實驗中。進入教師科研項目課題組和學生自主承擔科研項目只是部分學生能參與的科研活動，而作為取得學位的畢業論文這項工作是每位學生必須經歷并完成的學術科研活動。將大型精密儀器引入其中對于本科生階段的學習是一個總結、一個考驗、也是一個質的提升，前期專業知識的積累在完成論文時得到體現，從課程內外、科研項目里汲取到的“養分”助長能力提升、素質提升。

4 結 語

應用型高校旨在培養應用型高素質綜合性人才，提升學生應用能力和創新性能力，大型精密儀器應用于高校教學及科研中應該發揮其重要載體作用，充分體現其經濟價值及專業價值，在人才培養過程中充分發掘學生自主學習潛能，提高學生實際動手能力和創新思維能力，提高學生社會競爭力和適用性，促進社會經濟發展。