高校“大型仪器独立操作资格”制度的管理与实践

2014-04-10徐勇鹏陈忠林

实验技术与管理 2014年11期

赵贞，徐勇鹏，陈忠林

（哈尔滨工业大学市政环境工程学院，城市水资源和水环境国家重点实验室，黑龙江哈尔滨 150090）

高校测试中心是学校教学、科研和人才培养的公共支撑平台，是服务于培养高质量研究型人才和开展各类科研活动的重要测试基地［1］。其中大型仪器设备是高校教学、科研的重要条件和基本手段，在一定程度上体现着学校的办学能力和科研环境［2］，是学校培养高素质创新型人才的有力保障，是反映实验室水平和学校实力的重要标志［3］，也是建设一流大学的基础，不仅承担着本校大量的科研教学任务，同时肩负着面向社会开展的分析测试和技术服务工作。我国高校大型仪器设备平均利用率不到25%，部分高校仪器设备利用率更低，共享效果不理想［3］，而发达国家则高达170%～200%。随着我国高校学科群的发展建设不断加快，对仪器的使用产生了更多的需求。

1 管理办法

目前，学院由专职教师管理操作大型仪器，测试者仅提供样品即可。但这种运行模式的缺点在于：一方面仪器使用时间受限，只能在工作时间内检测样品，使用效率大大降低；另一方面样品不能及时检测，需要排队预约，影响检测进度［4］。因此，如何有效合理安排大型仪器的使用时间就显得尤为重要。另外，学院大型仪器的使用对象主要是在校研究生，随着应用型研究生招收比例的扩大和科研任务的逐年增加，需要使用大型仪器的人数迅速增多，科研测试样品也不断增加，仪器可利用机时出现相对不足的现象。在工作多、任务重、管理人员有限的现状下，要充分发挥仪器的最大使用效能，就有必要实行“大型仪器独立操作资格证书”机制，并制定有效的培训制度，以便提高大型仪器的使用效益，亦可缓解管理教师的压力，更好地为学科建设服务［5］。

1.1 运行模式

近年来，学院添置了一大批先进的仪器设备，然而由于管理教师人数有限，往往每天要连轴检测，仍不能满足师生的使用需求。为此，早在2010年7月，为配合大型仪器设备平台对全院师生开放使用和管理，我院实验中心实行了“大型仪器设备平台开放服务”工作，并出台一系列管理办法，鼓励师生在非工作时段独立操作仪器，以促进大型仪器的开放运行，提高其使用效率。另外，还推出了面向研究生发放“仪器独立操作资格证书”这一新举措，并安排管理教师为全院师生定期举办仪器操作技能讲座、邀请仪器公司工程师做仪器应用知识讲座，然后对学生进行严格的理论、实际操作和熟练度等考核，最后颁发“仪器独立操作资格证书”。获得仪器设备的操作证书，学生便可获准在非工作时段独立使用已开放的大型仪器设备开展科研工作，有利于促进大型仪器设备的科学化管理，实现大型仪器设备平台对全院师生的开放共享。

我中心从2011年起每年举办一次“仪器独立操作资格证书”免费培训，培训的第一批学员中，共9人获得了气相色谱仪和气-质联用仪（GC／GC-MS）的独立操作资格，此举为今后培训工作的展开打下了坚实的基础。2012年，经过中心全体教师的共同努力，获得“资格证书”的人数已上升至23人；2013年，有28人获得了“资格证书”。3年来，获得证书的人次逐年增加，有的学生3年连续获得“资格证书”。中心为学生提供一个更加宽广的平台，他们不仅能取得科研上的成果，还能掌握大型仪器的操作技能。

我校搭建的大型仪器设备共享平台24h对外开放服务，学院实验中心开发的大型仪器设备共享服务平台网上预约系统实行网上预约测试，再有中心推出的“大型仪器独立操作资格证书”制度，三者互补，有机地结合起来，实现了“科学管理、培训考核、颁发证书、网上预约、独立操作、开放共享”的合理运行模式。

1.2 独立操作资格认证管理办法

为配合实验中心大型分析仪器设备平台对全院师生开放使用和管理，学院制定了如下相关办法：

（1）为提高仪器设备使用效率，同时提高研究生对大型仪器设备平台的实际操作技能，获得本办法规定的资格认证的教师和研究生，可申请非工作时段进行大型仪器分析测试操作。

（2）大型仪器操作资格认证由本人提出申请，填写培训申请表，由学院主管领导、实验中心领导、仪器管理教师组成考评小组，先后对申请人进行相关仪器的理论测试、实际操作能力测试，经考评合格者，需要在管理教师指导下连续使用仪器3个月，确认申请者对仪器操作达到熟练程度后，发放相应“仪器独立操作资格证书”。

（3）一个独立操作资格证书只能证明考评时指定的相应型号的仪器，不能证明资格证书拥有人对其他型号仪器的操作资格。

（4）为配合师生熟练掌握各种大型仪器的基本原理、操作技巧、注意事项等相关仪器知识，管理教师每学期举办一次面向全院师生的仪器操作技能讲座。

（5）申请仪器独立操作资格的对象为学院教师及刚入学的博士研究生、硕博连读的学生，每个课题组推荐一个名额参加仪器培训。

1.3 培训与考核

对需要独立操作仪器的人员，都要进行严格的培训，使其全面掌握仪器操作步骤和方法。教师和研究生均可报名参加实验室举办的仪器操作培训。仪器操作基本培训过程如下：

（1）建立网络QQ群。在群共享发布培训的相关通知、上传仪器培训资料，学生可以提前预习，实现资源共享，以便于师生交流对话，对仪器操作中出现的问题进行及时沟通反馈。

（2）理论讲解。首先，制作多媒体课件，将仪器的基本结构、功能用途、工作原理、仪器适用范围、样品制备要求、仪器的操作步骤、注意事项等进行详细讲解，让学生形成初步印象，使之大体理解、熟悉仪器相关的基础知识。然后，让学生对照设备实物，教师进行现场讲解。通过对设备近距离的观察和现场交流，使学生对整体构造深入地认识，进一步了解样品制备、仪器工作原理、操作步骤等培训内容，极大地提高了学生的学习兴趣。

（3）教师现场演示，学生实际操作。首先，由教师演示整个操作过程，学生随时提问，教师现场示范。然后，在熟悉设备工作原理和掌握基本操作方法的基础上，让每个学生准备好与自己课题相关的样品，进行实际操作，教师一对一指导，直至学生完全掌握基本操作技能，能够独立上机操作为止。最后，教师再次总结仪器操作步骤及注意事项，回答学生问题，纠正错误，相互交流。此过程能够激发出学生强烈的求知欲望，提高学生应用理论知识来解决实际问题的能力，将理论与实际有机地结合起来。

（4）笔试考核。通过笔试考核的形式进一步强化巩固整个仪器的操作步骤，强调操作过程中一些重要的细节问题，再次加深学生的印象，温故而知新。

（5）熟练程度考核。通过笔试考核后，学生要连续独立操作3个月，进一步熟悉仪器性能，期间管理教师随时检查学生的操作情况，及时解决学生操作中遇到的问题，要求学生做好使用记录并及时总结。

（6）学生总结培训心得，提出建议。最后由参加培训的学生提交培训心得，可以交流心得体会或提出建议，以便教师不断改进，探索更为有效的培训方式。

这是学生从不会到了解、应用、熟练掌握仪器操作的实践过程。在这3个月内，学生独立操作时会遇到很多细节问题，教师要及时纠正错误。教师不仅要指导学生如何正确使用仪器，同时更要注重培养学生对仪器使用，养成认真负责的习惯和端正的态度，保证仪器完好无损。最终确认无误后，方可颁发“大型仪器独立操作资格证书”。

2 实践成效

为充分发挥大型仪器在教学、科研和人才培养中的作用，需建立开放式测试平台，科学规范管理、优化资源配置。我院实行了“大型仪器设备平台开放服务”举措，并出台一系列管理办法，为学生创造实际操作和自主探索的条件，并带来效率和效果的双赢。

（1）提高仪器利用率。此项措施可以提高大型仪器设备的利用率，尽可能延长其生命周期，降低实验室空间的浪费，充分利用资源优势，在使用寿命内最大限度地发挥其功效。如果培训学生独立使用所需仪器设备，当教师上课、管理其他设备或在非工作时间段时，学生可以直接自主测试，即使寒暑假期间教师不在，仪器均可使用，尤其是暑假的利用率更高，对实现大型设备物尽其用和可持续发展都十分有利。

（2）提高学生的实践动手能力和科技创新能力。此举为学生提供了实践学习的机会，锻炼了学生的实践能力和动手能力，使其参与到仪器功能开发应用中，对其未来科研与就业十分有利，并为其成为具有创新实践能力的高素质专业人才奠定了坚实的基础。

（3）人才培养。此制度的实施加强了学生的独立思考能力和应用能力，提高了学生的专业技能和综合素养，培养出一批专业能力强、具有动手能力和创新思维的高素质人才，服务于社会和行业。

（4）对科研的贡献。仪器的开放使用能有效地分配测试时间，给学生提供更多方便条件，培养使用仪器设备及分析测试结果的能力。一方面仪器使用不再受时间的限制，学生能够在非工作时间检测样品，实验进度大大加快；另一方面样品能够及时检测，只需网上预约，提高了检测效率，为科研工作提供了便利条件，保证科研工作顺利进行。

（5）仪器管理教师。实验技术人员是大型仪器设备正常运转的关键因素，先进的仪器设备需要有高水平的科研人员和实验技术人员来开发、使用和管理［6-9］。教师从实用性和可操作性上进行了改革和探索，有效地尝试在非工作时间及24h开放服务。一方面可以提高教师的管理水平和业务能力，不仅仅局限于自身使用大型仪器，还可以积极投身于人才培养的教学培训当中，在实践中不断总结经验，深入探索，进一步提高教师的教授能力，这也是人才培养中的关键环节。另一方面可以促进大型仪器的功能开发与应用，通常管理教师承担着实验教学和科研测试的双重任务，此举不但减轻了教师的测试负担，还可以腾出精力用于大型仪器的新功能开发应用与仪器独立操作培训考核的探索上。

（6）学生。此举一经推出便受到学生的欢迎并积极响应。学生切身感受到这些先进的仪器设备与自身专业方向紧密相关，但维修成本很高，操作起来也比较麻烦。通过培训获得证书，可以独立操作仪器，同时也相当于有了一技之长。在独立操作过程中，激发了学生的学习兴趣和主动性，充分调动起学生的积极性和主观能动性。此过程能够激发出学生强烈的求知欲望，提高学生应用理论知识来解决实际问题的能力，将理论与实际有机地结合起来。

综上所述，推出“仪器独立操作资格证书”是一个很重要的举措，对获得证书的学生和仪器管理教师双方都受益匪浅，并为增强实验室管理、与国际高水平大学的实验室管理接轨迈出了重要的一步。

3 大型仪器的开放式科学化管理及相应机制

为了使独立操作资格证书机制有效运转，学院实验中心还相应地提出了管理措施，保障大型仪器的合理开放使用。只有加强大型仪器的规范化、科学化、制度化管理，才能最大限度地发挥开放使用的优势。

3.1 大型仪器的档案及使用记录管理

大型精密仪器设备的档案资料是在购置、验收、调试、运行、管理、维修、改造、报废等过程中直接形成的具有保存、利用价值的各类资料，是仪器设备使用管理的主要参考文件［10］，对仪器设备的正常运行和维护保养具有重要意义。仪器使用记录是重要的原始资料，要求使用者认真填写使用记录。填写内容包括使用时间、测试内容、样品数量、学生姓名、学生联系方式、导师姓名、仪器运行状态、使用结束后仪器的完好情况等。每年学校和学院都会定期检查使用记录，做好使用记录就能有据可查，一旦出现问题即可迅速、有针对性地查明原因。

3.2 建立简单易学、人性化的仪器操作提示

为方便学生进行独立操作，每台仪器旁边都放置了操作规程提示板，简明扼要地列出仪器的主要操作步骤和注意事项，使学生经过培训后能很快上机操作，大大降低了繁琐的操作步骤带来的困扰，确保仪器操作的准确性。即使对于仪器使用不熟悉的学生，也可在短时间内了解仪器的操作方法，做到心中有数。

3.3 专管共用，实现资源开放共享

实验室开放不能是无序、无目的的，必须规范化、科学化、程序化，采用何种模式开放是各高校都在探讨的课题［11］。为了使大型仪器全面地为教学、科研提供支撑服务，学校建立一个完全开放、自主、创新的“大型仪器共享服务测试平台”，学院提供了“大型仪器设备共享平台开放服务”。同时，学院大型仪器又加入了“黑龙江省科技创新创业共享服务平台”，使共享服务不断升级。大型仪器扩大共享范围，既是高校开放实验室、服务于社会的需要，也是高校实验室发展的方向［10］。师生可以自行操作仪器测试样品，既可提高仪器使用效率和管理水平，又可提高学生的动手能力和自主创新能力。

充分利用网络资源建立“大型仪器共享服务平台”，实现资源共享、协作共用、对外开放服务，不仅为需要使用大型仪器设备的单位和个人提供了方便，而且直接为社会和经济建设服务。

3.4 网络化、信息化管理

学院校园网上已建立“大型仪器共享服务平台网上预约系统”，实现样品测试网上预约，方便师生节约时间，并且及时更新仪器的动态信息，比如是否正常运转或是发布新购进仪器的使用通知，显著地提高了仪器的共享率和利用率。

校内外人员可凭账号和密码登录系统，查看仪器信息，包括仪器名称、价格型号、仪器功能、当前运行状况、已有预约使用情况、可用于预约申请的时间、仪器所在位置、管理人员的联系方式等。用户可直接在网上申请预约时间和机时，待管理人员审批确认后，即可按照预约单上的规定时间使用仪器，使仪器的使用有序化、协调化，节约了用户和管理人员的时间，工作得到合理安排。

3.5 大型仪器的定期维护和保养

随着仪器高频率使用，如果缺乏定期维护保养，就会导致实验数据不准确、仪器使用寿命缩短、使用率降低。为使维修维护工作有章可循，应制定仪器运行维护管理办法，确保仪器维修维护顺利进行［12］。仪器的正常运转依赖于日常的维护保养，开放程度提高，损坏仪器的潜在危险也显著增加，错误操作很可能导致软件损坏甚至系统瘫痪。根据每台仪器的不同特性，制定不同的维护管理办法，使用前后都应进行维护，每日做好清洁工作，定期检查软件系统，保证仪器处于完好运行状态，确保数据的准确性和结果的可靠性。

4 结束语

高校不仅肩负着人才培养、科学研究的使命，而且承担着服务于社会的重任。大型仪器在高校实验教学以及科研测试服务中发挥着举足轻重的作用，正确合理地使用可以使其发挥最佳效益。我们积极探索培训方式，有效提高仪器的使用效率，保证学校科研教学工作的顺利开展。在今后的工作中，还要积累经验，不断完善生物类大型仪器独立操作的培训教学方案，促进实验技术的发展进步，以达到更好的使用效果。实现高校大型仪器的科学化管理，制定行之有效的管理制度，推进仪器的开放共用和对外服务，使其更好地为教学、科研、科技开发、社会生产服务，同时为创新人才的培养作出贡献。

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