基于大型儀器課程建設的醫(yī)學院校大型儀器設備管理模式探索與實踐

摘" 要" 湖北醫(yī)藥學院基礎醫(yī)學院依托大型儀器課程開展，構(gòu)建大型儀器設備運行管理新模式，聯(lián)合學校二級學院和PI實驗室搭建大型儀器設備技術(shù)檢測平臺，將教學科研大型儀器設備統(tǒng)籌管理，建立學校科研儀器設備資源網(wǎng)絡系統(tǒng)，建設大型儀器課程，有效提高大型科研儀器管理水平，推進學校大型儀器設備共享，促進科研團隊及重點實驗室建設。

關(guān)鍵詞" 大型儀器設備；大型儀器課程；醫(yī)學院校；網(wǎng)絡教學平臺；儀器設備管理

中圖分類號：G647.6" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）21-00-05

0" 引言

隨著國家大力推進“雙一流”建設，醫(yī)學院校大型儀器設備的種類和數(shù)量都有了很大的提升，如何解決大型儀器設備重復購置、共享程度低和使用率低等問題，已成為教育管理者關(guān)注的問題。大型儀器設備是高校開展科技創(chuàng)新必不可少的工具和手段，也是高校進行創(chuàng)新型人才培養(yǎng)、高水平科學研究的重要硬件基礎[1]。但大型儀器設備使用的技術(shù)培訓不系統(tǒng)不全面，導致科研人員對儀器功能及應用范圍不了解，因此，如何加強大型儀器課程建設和信息化管理成為教學和科研工作亟待解決的問題。近年來，湖北醫(yī)藥學院根據(jù)學科建設和創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求，依托生物醫(yī)藥研究院開設現(xiàn)代儀器分析課程，整合各二級學院的大型儀器設備管理人才隊伍，建立大型儀器設備共享網(wǎng)絡系統(tǒng)，將學校教學科研儀器設備存量轉(zhuǎn)化為設備資源，有效推進學校的大型儀器設備開放共享，提高使用效率。

1" 醫(yī)學院校大型儀器設備管理中存在的問題

1.1" 科研儀器設備資源重復購置，共享程度低

部分高校存在科研儀器設備資源開放共享情況較差，統(tǒng)籌管理不力等情況，甚至存在閑置浪費嚴重等問題。地方高等學校是培養(yǎng)區(qū)域性、專業(yè)性人才的重要基地，擔負著培養(yǎng)專門人才、發(fā)展科學知識、為社會服務的責任[2]。地方醫(yī)學院校在資金和資源不及教育部直屬高校的情況下，會根據(jù)引進人才的需求為其所在的實驗室配置大型科研儀器，以改善科研條件。但由于購置設備前沒有制定詳細周密的計劃，儀器設備的采購缺少設備購置論證專家團隊，校本部和各附屬醫(yī)院單位的科研平臺之間共享意識淡薄，沒有形成有效的聯(lián)系[3]，導致大型儀器設備重復購置，使用頻率低，缺乏共享。

1.2" 技術(shù)隊伍薄弱，缺乏管理培訓及專業(yè)的運行維護

地方高校大多數(shù)在二、三線城市，大型儀器設備出現(xiàn)故障后，缺乏廠家專業(yè)設備工程師的及時維護。實驗技術(shù)人員作為教學和科研的輔助人員，往往工作內(nèi)容煩瑣而復雜，再加上高校過于看重教學科研，忽略了實驗技術(shù)的發(fā)展，沒有健全的激勵機制，實驗技術(shù)人員缺乏足夠的發(fā)展空間，從而造成了實驗技術(shù)人才流失[4-5]。大型儀器設備實驗技術(shù)人員崗位調(diào)動頻繁，新的實驗員往往對大型儀器設備的操作一知半解。儀器設備相關(guān)的說明書、配件在人員崗位變化后容易遺失，出現(xiàn)問題時無法找到相關(guān)的原始材料，一方面影響正常的使用，另一方面影響大型儀器設備的使用壽命[6]。大型儀器設備一般精密貴重，使用方法復雜，使用人員主要是學校的年輕教師、研究生以及部分本科生。經(jīng)工程師簡單培訓后的師生仍然對設備儀器不熟悉，不會獨立操作，導致大型儀器設備使用率低。同時，像高內(nèi)涵共聚焦成像分析系統(tǒng)這樣的儀器，本身需求量大，學生對儀器使用不規(guī)范，而廠家對儀器維護保修不及時，導致儀器設備容易出故障，使用率較低。

2" 基于大型儀器課程建設構(gòu)建大型儀器設備管理模式的意義

2.1" 提高大型儀器維護水平，減少重復購置，提高共享使用率

學校通過大型儀器課程建設，提高了管理人員的理論水平，也解決了研究生缺乏對儀器的熟悉和實操機會等問題。儀器設備由課程負責人管理，并明確崗位職能職責。要求掌握專業(yè)技術(shù)的教師外出學習和參加培訓，及時了解已購置設備的功能和前沿技術(shù)，及時更新儀器設備系統(tǒng)，進行儀器維護和升級。鼓勵專業(yè)技術(shù)人員積極參加學術(shù)研討會、專業(yè)技術(shù)培訓班和專業(yè)技術(shù)講座，與同行進行技術(shù)交流，這不但能讓專業(yè)技術(shù)人員開闊眼界，還能使其更新知識架構(gòu)[7]。在設備購置之前，學校應當對全校的大型儀器設備購置計劃進行統(tǒng)籌，讓負責實驗的技術(shù)人員對儀器的預期作用和能產(chǎn)生的效益進行評估，然后平衡利弊，統(tǒng)籌配置資源。學校委托生物醫(yī)藥研究院和各二級學院、附屬醫(yī)院，聯(lián)合制定科研平臺的儀器購置計劃，對所購置的大型儀器設備統(tǒng)一集中管理，打破誰購買、誰保管、誰使用的傳統(tǒng)模式，各二級學院可共同使用儀器設備，從而提高儀器的利用率，避免重復購置和浪費。

2.2" 提高師生的科研水平和創(chuàng)新能力

大型儀器設備是高校進行創(chuàng)新人才培養(yǎng)、科學技術(shù)研究的重要物質(zhì)基礎，是高校追求知識與技術(shù)創(chuàng)新必不可少的工具和手段[8]。醫(yī)學院校大型儀器課程的開設可以提高學生的實操能力和理論與實際相結(jié)合的能力，有利于其畢業(yè)論文撰寫以及研究課題設計，達到以學生為中心，增強學生的科研意識和科研能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的，也可以保證師生日常科研工作的順利開展、教學工作的正常推進。降低大型儀器使用門檻，師生可以利用大型儀器設備來解決實驗中的問題，本科生也可以接觸大型儀器設備，從而對科學研究有更加直觀的認知，同時推進大型儀器設備的使用。大型儀器設備的開放使用將有力推動高校教學工作和科研工作的開展，為提高師生的科研水平以及大學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力打下堅實基礎。

2.3" 促進學科融合，加快學科建設

大型儀器課程服務于學校師生，為其申報課題和發(fā)表研究論文提供了有力的技術(shù)保障。大型儀器設備共享平臺建設支撐學校的重點學科及一流學科建設，并強化高水平科研團隊建設及重點實驗室建設，提高了研究生教育質(zhì)量。大型儀器設備資源共享，容納了不同的學科和專業(yè)，很好地促進了學科發(fā)展，為多學科的交叉融合發(fā)展創(chuàng)造了更為有利的條件。2017年，學校臨床醫(yī)學學科首次進入ESI排名前1%，2022年晉升為ESI排名前3‰，藥理學與毒理學學科進入ESI全球排名前1%。大型儀器設備的有效利用有力地推進了學校綜合實力的提升。

3" 基于大型儀器課程建設的大型儀器設備管理模式

3.1" 建設共享的網(wǎng)絡公共平臺資源

借助移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建設大型儀器設備物聯(lián)共享網(wǎng)絡平臺，實時提供在線服務，逐漸形成跨部門、跨領(lǐng)域、多層次的網(wǎng)絡服務體系[9]。學校依托生物醫(yī)藥研究院，以課程建設的大型儀器設備為主，建立大型儀器設備管理系統(tǒng)（圖１），實現(xiàn)各二級學院所有大型儀器設備的信息查詢、預約、使用在線一體化管理。通過預約前管理（公示實驗室資源、開放時間段、預約信息、安全準入考核、培訓學習考核）、預約管理（公開實驗室預約狀態(tài)，遵循先約先用的原則，預約需要審批）、實驗后管理（信譽積分、出入信息查詢、儀器使用信息查詢、實驗室歷史監(jiān)控查看等），實現(xiàn)生物醫(yī)藥研究院大型儀器設備開放共享的信息化及規(guī)范化管理，提高對校內(nèi)外用戶的服務質(zhì)量；實現(xiàn)所有二級學院大型設備資源共享，提高儀器設備的開放率、利用率；實現(xiàn)24小時全天候開放，大幅提升資源的使用效益。管理人員只需要一部手機就可以隨時隨地處理與實驗室相關(guān)的工作，有效地簡化儀器設備管理流程，根據(jù)師生不同的需求提供移動的、經(jīng)濟便捷的、優(yōu)質(zhì)的服務，滿足師生的多元化需求，提高了實驗管理水平和科研工作效率。

3.2" 大型儀器課程設計和實施

高校的儀器管理人員通常是各實驗室教學輔助人員、科研輔助人員或教師兼職，因隊伍不穩(wěn)定，儀器設備功能未能得到深入開發(fā)管理［10］，專業(yè)化服務能力有待提高，因此，建立一支相對穩(wěn)定的實驗教師隊伍來專門管理大型儀器設備顯得格外重要。學校從2017年起，對各二級學院教學科研大型儀器設備進行統(tǒng)籌管理，組織各二級學院及PI實驗室平臺的技術(shù)人員構(gòu)建大型儀器設備技術(shù)檢測平臺，開設研究生現(xiàn)代儀器分析選修課程，每年根據(jù)學生的實驗需要調(diào)整課程內(nèi)容（表１），課程理論和實踐相結(jié)合，以大型儀器設備使用的相關(guān)應用案例為主，然后讓學生結(jié)合自己的課題，帶著問題學習相關(guān)設備的具體操作方法。

對在校研究生采用“線上+線下”混合式授課方式，保證課程的實用性。該模式充分運用遠程教育教學理論、多媒體技術(shù)，以網(wǎng)絡為媒介，以提高教學質(zhì)量和學生對知識掌握度為目的，最大限度地為學生提供信息資源，把封閉式教學轉(zhuǎn)變?yōu)榘腴_放式的教學，激發(fā)學生學習的積極性、主動性和靈活性，提高教學效率，增強教學效果[11-12]。

線上：在雨課堂等網(wǎng)絡平臺的幫助下，學生在線上觀看相關(guān)大型儀器設備操作視頻，學習操作方法；任課教師可以查看學生的學習情況，利用軟件對學生的提問隨時答疑。

線下：學生以選修課的方式根據(jù)自己的研究課題自主選擇相關(guān)儀器的實驗。學生每組人數(shù)不超過6人，根據(jù)每種儀器安排實驗課程學時。實驗課程先進行儀器構(gòu)造和原理的講解，然后讓學生進行樣品前處理并上機操作，真正做到理論學習與實踐相結(jié)合（圖2）。

課程還建立了完善的過程性考核體系，重點考核學生的動手能力和創(chuàng)新能力。其中，課堂儀器操作的表現(xiàn)占50%（操作過程中自主講解和組內(nèi)配合情況各占25%），綜合評估學生在課前的自主學習效果和動手實踐能力；實驗報告成績占50%，其中理論知識習題占25%，實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)處理能力占 25%。綜合實驗成績真實地反映了學生在整個實驗過程中的表現(xiàn)，是對學生思考能力和知識掌握程度的綜合評估。

3.3" 以課程建設的大型儀器設備為主，建設虛擬仿真平臺

學校在進行大型儀器課程建設的同時，還構(gòu)建了虛擬仿真技術(shù)平臺。大型儀器課程負責人可以申請相關(guān)虛擬仿真課題來逐步完善其負責的大型設備的應用操作，將虛擬仿真技術(shù)應用在大型儀器設備共享管理中可以解決很多問題。比如有的儀器設備管理人員不愿意為非本專業(yè)、本學院的教師服務，不愿意占用個人時間來進行儀器使用培訓，不愿意幫忙進行樣品測定等，虛擬仿真平臺可以很好地解決這些問題[13]。當前，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)在數(shù)字化校園建設和核磁共振、電鏡、液相質(zhì)譜、氣相質(zhì)譜等大型貴重儀器設備方面被廣泛應用[14]。學校在購置大型儀器設備時，可以將虛擬仿真軟件作為設備必需的附件招標采購進來，后期將虛擬仿真操作發(fā)布到網(wǎng)絡公共平臺上，以供師生培訓練習使用，從而增強儀器設備的使用效果，提高實驗成功率。同時，這樣可以減輕設備負責教師的工作量，避免對設備使用者反復進行培訓，也避免因為培訓使用設備而占用設備的使用機時，還可以讓師生自主選擇學習及練習時間，從而提高大型儀器設備的使用率和創(chuàng)新使用水平。

為現(xiàn)有的大型儀器設備合理配置資源，盤活存量，統(tǒng)籌管理，專管公用，組建專業(yè)的服務機構(gòu)，可以促進大型儀器設備的社會化服務水平和提高設備利用率[15]。學校現(xiàn)已建成生物醫(yī)藥研究院大型設備技術(shù)檢測公共平臺、1個院士專家工作站、1個國家中醫(yī)藥三級實驗室、21個省部級科研平臺、4個省級校企共建研發(fā)中心、6個市級校企共建研發(fā)中心[16]，將大大提升大型儀器設備的使用率。

4" 結(jié)束語

通過大型儀器課程的建設來統(tǒng)籌管理共享平臺大型儀器設備，可以實現(xiàn)管理、教學、指導、考核等多種功能。集實踐教學、教師輔導、學生自主學習于一體的管理平臺優(yōu)化了實驗儀器管理和教學過程，為管理者提供一個方便、快捷管理儀器的平臺，為學生提供一個自主開放的學習環(huán)境，提升學生的儀器操作能力。

在網(wǎng)絡教學平臺上，學生可以隨時查閱教師提供的儀器設備信息資源，也可以反饋信息，形成雙向交流。不僅教師可以發(fā)布討論主題，學生也可以發(fā)布討論內(nèi)容和主題，有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。在大型儀器課程建設中，學校將各種儀器設備實驗操作方法錄制成小視頻，上傳到網(wǎng)絡平臺，供學生學習，有效實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學資源的共享與優(yōu)化配置。學生利用線上平臺學習，體現(xiàn)了以學生為中心的教學理念，有效地突破了時間和空間的限制，有利于實現(xiàn)個性化發(fā)展，提高設備的利用率。

以大型儀器課程建設為中心來組建穩(wěn)定的專業(yè)技術(shù)團隊，強化管理梯隊建設，完善大型儀器設備共享的科研平臺服務功能，不僅提高了專業(yè)技術(shù)人員的綜合素質(zhì)，也促進了共享平臺的發(fā)展。大型儀器課程建設使各二級學院專業(yè)技術(shù)人員多方合作、聯(lián)系加強、優(yōu)勢互補，以建設共享平臺為目標，充分發(fā)揮大型儀器設備在科學研究、實驗教學、創(chuàng)新發(fā)展、社會服務和人才培養(yǎng)中的重要作用。

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*項目來源：湖北省高等學校實驗室研究項目“湖北醫(yī)藥學院大型儀器設備教學資源庫建設及共享機制研究”（HBSY2019-38）；湖北醫(yī)藥學院藥護學院教學研究項目“醫(yī)學院校大型設備儀器教學資源庫建設及共享機制研究與實踐”（YHJ2019028）。

作者簡介：羅超，高級實驗師；賀細菊，通信作者，博士，教授。