高校大型儀器設備技術人員專業能力框架研究

張 敏，王世杰，李 賀，劉加彬，劉俊波

（1.教育部教育技術與資源發展中心（中央電化教育館）高等教育發展處，北京 100031；2.北京郵電大學網絡教育學院，北京 100876；3.東南大學實驗室與設備管理處，南京 211102）

0 引言

大型儀器設備是高校的重要辦學資源，是培養創新拔尖人才的重要載體，是開展高水平科學研究和工程技術創新的重要工具，是建設世界重要人才中心和創新高地的重要基石。人才是科技創新的第一資源，技術人員是大型儀器設備的主要操作者和管理者，技術隊伍的專業能力水平直接影響大型儀器設備的使用效益和國產化進程，關系到高水平科技自立自強和拔尖創新人才自主培養的實現，對解決高精尖儀器設備“卡脖子”問題具有重要作用。2021 年，人社部出臺《關于深化實驗技術人才職稱制度改革的指導意見》，指出要以品德、能力和業績為導向，促進實驗技術人才職業發展［1］。

大型儀器設備技術人員（以下簡稱技術人員）專業能力框架對加強技術隊伍專業能力建設具有重要作用。一般而言，專業能力指應用某些特定知識和經驗解決特定問題的能力［2］，它不僅包含理論知識掌握和實踐技能運用，還涉及創新、研究等綜合能力。專業能力框架或標準常作為明確和評估個體在特定職業領域所需知識和技能等的基礎性依據，為人力資源招聘和評估等提供參考［3］。如2021 年教育部發布的《中學教育專業師范生教師職業能力標準（試行）》，從師德踐行能力、教學實踐能力、綜合育人能力和自主發展能力4 個維度，對中學、小學、幼兒園、職業教育、特殊教育5 類師范生教育教學基本能力提出了具體要求，對分類指導師范類專業建設，建立師范生教育教學能力考核制度，提升師范生教育教學能力水平起到了積極作用［4］。再如2022 年頒布實施的《標準化專業人員能力第2 部分：標準化相關組織》國家標準文件，從工作任務、知識、技能和素質等方面對相關組織內從事標準化工作的人員提供了清晰的專業發展路徑，為各級標準化管理部門、標準化機構和科研院所開展標準化人才梯隊建設提供參考依據，能夠有效提升標準化人員能力［5］。在大型儀器設備領域，探索構建技術人員專業能力框架，對解決當前高校大型儀器設備技術隊伍存在的高端專業能力短板明顯、日常工作較分散、研究創新能力弱、科研成果轉化低、專業培訓強度小等問題同樣具有積極作用［6-7］。

近年來，針對高校大型儀器設備技術人員專業能力的研究逐漸受到關注。如張繼河等［8］從技術人員績效考核指標視角出發，對技術人員的個人素質、實驗室管理、專業知識、專業素養、工作業績、科學研究6 個維度考察評估，以評價結果為導向激勵技術人員專業能力提高。田豐［9］從人格、理念、學問與技能等維度探討實驗技術人員素質，提出可通過加強“教”與“研”協同發展，促進技術人員綜合能力提升。劉秋朝等［10］強調技術人才可為“通才”的觀念，提出技術人員素質應包含人文社科素質如道德、語言文字、實驗管理、創新能力等，和自然科學素質如學科知識、專業素養、實驗開展等。郭盛等［11］提出，技術人員普遍存在管理能力欠缺、創新意識不足，應加強個人內涵建設、提升管理能力、補齊學科背景短板等，提升技術隊伍的專業性和實踐能力。宣瑛等［12］提出，應強化培訓和激勵機制，提升技術人員業務能力，激發其工作積極性和主動性。綜合來看，上述研究分別從不同角度論述了技術人員專業能力的內涵和提升路徑，為進一步研制更加全面、科學、有效的大型儀器設備技術人員專業能力框架提供了有益參考。但是，現有研究在技術人員專業能力內涵界定和體系化設計等方面的闡述還不夠深入，缺乏對不同類型技術人員專業能力的統籌考慮和分層分類設計。為支持一流技術隊伍建設，在上述研究基礎上，綜合運用問卷調查、實地調研和座談訪談等多種方式，進一步聚焦通用型技術人員專業能力框架，為指導技術人員明確職業發展目標、規劃專業發展路徑，以及為高校大型儀器設備管理部門加強技術隊伍建設頂層設計和人才培養等方面提供參考。

1 專業能力框架整體設計

大型儀器設備技術人員專業能力框架是對高校從事與大型儀器設備相關的某一特定崗位技術人員所應具備的業務能力的系統化描述和要求，旨在為技術人員專業發展提供指導，鼓勵技術人員通過自主學習、工作實踐以及參加培訓、競賽活動等各種方式逐步提升專業水平；為學校開展頂層設計，加強技術人員引育、聘任、考核和激勵等方面的制度建設，以及規劃技術人員職業發展路徑提供參考。

從問卷調查數據來看，技術人員普遍認同大型儀器設備工作綜合性強、對專業能力要求較高。被調查對象中，95.2%的技術人員認為掌握大型儀器設備的原理和操作知識最為重要，87.2%的技術人員認為設備操作能力重要，85.6%的技術人員認為掌握學科知識重要，71.4%的技術人員認為實驗數據和結果分析能力重要，68.7%的技術人員認為從事技術培訓的能力重要，67.0%的技術人員認為制度建設和儀器管理能力重要，65.7%的技術人員認為實驗方案和方法設計能力重要，51.1%的技術人員認為設備改造與功能開發能力重要，43.9%的技術人員認為科研成果撰寫能力重要。整體來看，技術人員最看重的3 項專業能力為掌握儀器原理和操作知識、設備操作技能、學科知識。由此可見，在構建專業能力框架時，應充分考慮技術人員的實際需求，重視理論知識和基本操作技能，將其作為框架中的“基本能力”。調查數據還反映出技術人員對部分高階能力，如實驗方案和方法設計、設備改造與功能開發、科研成果撰寫等的重視不足，存在較為明顯的能力短板。因此有必要在“基本能力”之上，引導技術人員樹立更高的技術追求，逐步提升“高階能力”。因此，框架研制堅持以下原則：

（1）全面性。全面體現新時代技術隊伍的核心業務能力，更好地滿足技術人員完成大型儀器設備操作、管理和維護，技術培訓和服務，實驗技術改進和創新，以及分析測試質量體系管理等崗位職責的需要，能為負責不同類別大型儀器設備、具有不同專業方向的技術人員，以及不同類型、不同層次的高校提供參考。

（2）高階性。注重基本能力要求基礎之上的高階能力，在高質量分析測試服務基礎上，鼓勵技術人員樹立更高的專業追求，積極參與大型儀器設備維修維護、功能開發、測試標準制定、測試方法創新、儀器設備自制等具有挑戰性和原創性的工作。引導學校逐漸打破技術人員只能從事低水平“輔助性”工作的固有認知。

（3）實用性。緊密結合技術人員日常工作場景，充分考慮框架的實用性和可操作性，確保框架結構和各項指標科學、合理，從而為學校進一步編制符合技術人員崗位工作實際的專業能力圖譜，完善相關準入、聘任、考核、培養制度提供參考依據。

2 專業能力框架內容

通過進一步對技術人員專業能力進行整合，構建包含理論知識、實踐技能、創新應用和研究品質4 個維度的專業能力框架，如圖1 所示。其中，理論知識和實踐技能屬于基本能力要求，創新應用和研究品質屬于高階能力要求。高水平技術人員在具備基本能力基礎上應努力追求高階能力。

圖1 大型儀器設備技術人員專業能力框架

2.1 理論知識

理論知識是技術人員最為重視的專業能力，是完成各類操作和儀器創新的基礎。沒有深厚的理論基礎，技術人員專業發展只能停留在簡單操作層面，難以利用儀器設備理解和解決科學、工程問題。為了滿足多樣化理論知識需求，將理論知識分為專業知識、儀器原理、前沿知識。①專業知識指應用某一大型儀器設備的相關學科、專業領域知識，包括專業基本概念、基礎知識和基本邏輯。某一類大型儀器設備往往會應用于多個專業領域，技術人員應掌握主要專業領域對大型儀器設備的技術要求，并基于一定的專業知識來理解和設計具體實驗方案，合理識別、選擇、設定和控制實驗條件，實施或指導實驗操作。②儀器原理指大型儀器設備的工作原理、內部結構、性能指標、類別屬性和適用范圍等。技術人員應掌握儀器原理，理解儀器設備特點，從而根據實驗需求選擇合適的儀器設備和技術手段來獲取實驗結果，分析不同實驗結果所代表的科學含義、實驗誤差產生原因等，提高實驗的可靠性和精確性。③前沿知識指大型儀器設備的發展趨勢和應用動態，涉及新技術、新材料、新產品、新應用等。技術人員要緊跟時代步伐，保持對前沿知識的敏感性和求知欲，能夠結合業務需求，主動跟蹤學術研究進展，及時了解大型儀器設備在功能、性能等方面的改進和更新情況。

2.2 實踐技能

實踐技能是技術人員完成日常操作、管理、培訓等常規性工作所要具備的能力。根據調查數據，儀器設備管理和維護、分析測試服務、實驗技術咨詢和技術培訓是占用技術人員最多工作時長的內容。因此為了滿足上述實際需求，可以將實踐技能分為儀器操作、儀器管理和培訓指導。①儀器操作指對大型儀器設備硬件及相關軟件的基本操作和維護技能，具體要求技術人員能夠按照操作規范使用大型儀器設備實施常規實驗，完成從樣品制備、儀器校準、參數設置、測試操作、結果分析及其他相關工作的實驗全過程，以及簡單的儀器維護、常見故障的識別和排除等，提倡技術人員提供一站式分析測試服務。②儀器管理指大型儀器設備采購、安裝、調試、驗收、運行、維護維修全過程記錄，人員、試劑、耗材、成果產出、用戶反饋多方面數據管理，以及制定和執行儀器設備安全管理、應急預案等規章制度，從而確保儀器設備規范有序運行。儀器共享平臺的管理與監測尤為關鍵，技術人員要充分利用數字技術掌握大型儀器設備運行狀況，提高其使用效益。③培訓指導指面向大型儀器設備用戶，編寫使用手冊，開設培訓課程，從而使用戶掌握儀器操作技能，具備獨立或協同使用儀器設備的能力，以及指導用戶利用大型儀器設備開展科技創新活動。

2.3 創新應用

創新應用是技術人員在實踐中不斷優化和改進技術的能力，是實現專業能力躍升的引擎。創新應用分為儀器維修與功能拓展、實驗技術改進和實驗項目開發。①儀器維修與功能拓展指通過技術手段改造儀器設備結構，開發關鍵零部件或易損耗配件，改進軟件功能，從而確保儀器正常運行，延長儀器使用壽命，提高測試性能和拓寬應用范圍。通過儀器維修和功能拓展，能降低成本，獲得高質量科研數據，并促進大型儀器設備或相關零部件國產化。②實驗技術改進指為提高實驗效率、改進實驗品質、滿足特殊實驗需求等，有針對性地提出實驗技術改進方案、實施具體實驗操作，如優化樣品制作方法、選取適宜試劑，改良測試方法或參數，采用適宜工具深入分析實驗結果等。③實驗項目開發指依托大型儀器設備，將前沿工程成果、科研成果轉化為具有高階性、創新性、挑戰度的綜合設計型和研究探索型實驗教學項目，促進實驗教學內容更新和實驗方法創新，提高實驗教學質量。

2.4 研究品質

研究品質直接關系到新時代技術人員是否能夠實現從“服務”科研到“引領”科研的角色轉變，能否成為科技強國建設的重要力量。當前，缺乏高水平技術人員的引領與帶動，已經成為技術隊伍的發展瓶頸。加強高水平、研究型技術人員培養是技術隊伍建設的重點和難點。“研究品質”旨在為引導技術人員從技術操作和應用向技術研究發展，研究品質可分為技術研究意識、技術研究能力和技術研究成就。①技術研究意識指技術人員能認識到技術隊伍是科研數據的直接生產者，是從事實驗技術和儀器設備創新的主力軍，在科研工作中具有重要作用。技術人員參與科研工作能有效提升自身專業能力，應有意識地與科研人員開展溝通協作，形成技術隊伍和科研隊伍良性互動的發展格局。②技術研究能力指根據科研工作需要，提煉與大型儀器設備相關的科學問題和工程問題，并以問題為導向，開展從工具研發、操作執行到結果分析全過程工作的系統性方法和技能。鼓勵技術人員在具備基本能力并完成日常技術服務后，承擔、參與以實驗技術攻關為主的科研項目。③技術研究成就指能通過撰寫論文、申請專利、制訂標準、自制儀器設備（含關鍵零部件），以及承擔、參與大型儀器設備相關的科研課題、教改項目，參加大型儀器設備、實驗技術領域的競賽等多種方式，在學術界和全社會傳播基于大型儀器設備的學術成果，成為相關領域具有影響力的專家型、領軍型技術人員，引領技術隊伍發展。

3 應用策略

3.1 為技術人員明確專業發展目標和路徑提供指導

個人專業發展是大型儀器設備技術人員關注的重點問題之一。該框架對高校大型儀器設備技術隊伍專業能力進行了全面、科學、系統的設計，可以有效幫助技術人員明確專業能力發展目標和成長路徑，拓寬視野和思路，激勵技術人員不斷追求卓越。在實際操作中，不同崗位技術人員可以結合自身崗位特點，對個人專業能力水平進行準確判別與定位，然后通過技能培訓、研修、工作坊、技能競賽、學術會議等方式，分階段、有重點、有步驟地提升個人專業能力。值得注意的是，該框架是面向不同層次技術人員的通用型框架，因此并不要求某一技術人員短期內同時具備框架中涉及的各項能力，所以技術人員不必有畏難情緒，可在工作實踐中逐漸積累經驗，加強學習，逐步實現從基本能力向高階能力躍升。

3.2 為高校管理部門加強頂層設計提供參考

高校大型儀器設備技術隊伍是開展高水平科學研究的重要支撐，加強技術隊伍人員結構、專業發展、制度建設等方面的頂層設計，從而不斷優化隊伍結構［13］，提高技術隊伍整體素質，有效支持高校教學科研工作是實驗室管理部門、人事部門的重要職責。技術人員專業能力框架對指導學校開展頂層設計，加強人才引進、培養、考核和激勵等方面的制度建設，以及規劃技術人員的職業發展路徑具有重要現實意義。相關部門可根據框架進一步厘清技術隊伍的崗位職責，優化有關評聘條件、考核辦法和培訓方案。例如可依據技術人員專業能力水平進行分層分類管理與考核。對于學歷水平較低且從事該領域工作時間較短的技術人員，應注重培育基礎理論知識與實踐技能經驗。可以設置設備維護和日常操作等較為基礎性的考核任務，不斷提升其專業基本能力。對具有一定工作經驗的技術骨干，應注重培養其綜合能力和管理能力。可以增加設備故障排查和維修、設備升級和改造等綜合性的考核任務。鼓勵該層次技術人員積極參與項目管理和人員培養，提升自身管理能力。對于精通理論和技能且有良好科研基礎的技術人員，應注重培養其戰略思維和創新能力。可以設置設備創新研發、技術團隊管理等創新性考核任務。鼓勵該層次技術人員參與學科建設和科研項目申報，提升其學術影響力。此外，高校需要調節技術隊伍的學歷結構，適應教學和科研雙向要求［14］，針對部分缺乏高水平技術人員的方向，可以優化崗位設置，培養和引進高水平技術人才。

“通”往往以“專”為基礎［15］，不同專業領域要求的能力也不盡相同。高校大型儀器設備平臺等二級單位可以在校級部門的統一協調下，進一步針對具體的設備類型和學科方向，制定更為細化的技術人員專業能力圖譜。例如電鏡領域，可以根據電子光學原理、電鏡設備種類、樣品制備技術、圖像綜合分析、實驗創新設計等知識與技能構建電鏡專業能力圖譜。

3.3 為社會機構開展培訓交流和專業能力認證提供依據

在受訪者中，77.2%的技術人員認為常態化專業培訓對提升技術隊伍專業能力有重要作用。技術人員能力提升依賴于常態化培訓，尤其是專業培訓。通常在培訓過程中會對受訓人員進行專業能力認證，即由具有權威性和專業性的社會機構進行評估和認證。這些機構通常具有專業的評估標準和程序，對個人的專業技能、知識和經驗進行評估，以確定其是否具備從事特定職業或行業所需的專業能力。然而培訓和認證的前提都需要社會機構建立較為科學、系統的標準體系［16］。本研究提出的專業能力框架能夠為社會機構培訓和認證標準化體系建立提供一定的依據。社會機構可基于該框架，按照技術人員專業集群，研制理論知識、實操演示、模擬操作等模塊化課程，采用線上線下相結合的方式，拓展技術人員培訓交流渠道。

4 結語

大型儀器設備技術人員是高校教學科研關鍵支撐力量，其專業能力水平直接關系到學校教學科研水平和技術隊伍整體發展。構建大型儀器設備技術人員專業能力框架，為技術人員自身、高校管理部門和社會機構提供相關的應用策略，對高校大型儀器設備技術隊伍整體建設與發展具有重要參考價值。后續研究需要進一步加強實踐探索，優化專業能力框架，滿足不同層級技術人員的實際需求，不斷推動高校大型儀器設備事業的持續發展，加快國家高水平科技自立自強和拔尖創新人才自主培養的進程。