充分发挥大型仪器共享平台在研究生科研中的作用

何 远， 柳卫凰， 王适群， 周 颖， 万 瑜

(武汉大学 医学仪器共享平台，湖北 武汉 430071)



充分发挥大型仪器共享平台在研究生科研中的作用

何 远， 柳卫凰， 王适群， 周 颖， 万 瑜

(武汉大学 医学仪器共享平台，湖北 武汉 430071)

随着实验技术和实验设备发展的日新月异，大型仪器设备共享平台在高校科研工作中的作用日益增强，操作科研仪器、了解相关的分析测试方法也成为现阶段研究生培养中一个重要环节。文章结合“生物医学前沿技术”的教学，从课程设置、教学队伍建设、平台实验教学特点、考核方式、技术培训、研究生培养成效等方面，初步探讨如何帮助研究生和七、八年制本科生充分利用大型设备共享平台的相关仪器，以便使平台更好地服务于科研活动。

高校； 大型仪器设备共享平台； 生物医学教学

0 引 言

近年来，随着国家对科学技术研究的重视，科研工作在综合性、重点大学里的工作量所占比例日益提高，其重要性也日显突出。而科研工作的深入离不开高新技术及高新设备的引入。为了满足科研工作的需要，最大限度地挖掘设备的使用效益，许多高校建立了大型仪器开放共享平台。大型仪器设备共享平台作为大学科研和学科建设重要的组成部分，对提高科研水平，促进学科交叉融合，加强高层次创新人才的培养起着至关重要的作用[1-4]。生物医学作为一门实验性学科，对大型仪器共享平台的依赖尤为突出。为满足这一需要，武汉大学医学部于2004年成立了大型仪器共享平台，对整个医学口，包括基础、临床、口腔，还有生科院，乃至整个大学以及其他高校实行全面开放。平台运行11年，对整个医学口科研的提升做出了重要贡献。在整个的运行过程中, 研究生作为科研工作的主体，与平台的运行效益、运行质量有着密不可分的关系。

本文结合“生物医学前沿技术”的教学，浅谈本平台如何帮助研究生充分利用大型共享仪器，以便使平台在科研工作中更好地发挥作用。

1 前期准备工作(课程介绍/课程设置)

1.1 做好课程宣传工作

在医学院校，研究生涉及的专业包括基础、临床、口腔。由于临床、口腔等各个医院基本是独立于基础医学院，其导师大部分不是很清楚基础医学院平台的课程设置，为让学生和导师充分了解课程所涉及的内容，以便指导选课，首先要做好课程宣传工作。①在研究生的入学课程手册中，要全面的介绍本课程所涉及的内容、仪器，让研究生和导师对此课程是干什么有一个初步了解。②定期组织技术人员到教学医院进行技术讲座，让导师和学生对本平台的仪器有一个较深入的了解。

1.2 合理安排上课的时间

课程设置是整个教学计划的核心，科学、合理的课程设置是培养优秀人才的基础，尤其是对于医学这种系统性、连贯性很强的学科[5-6]。医学硕士研究生在本科阶段主要是系统地学习医学基础知识和临床实践，对于科研实验参与较少，因此，实验动手能力对于医学生来说是弱项。而本平台开设的“生物医学前沿技术”是一门以实验为主的课程，所以合理安排此门课程的开课时间对于研究生后续的科研工作至关重要，很好地掌握这门课程所涉及的实验技术，将为以后的科研工作打下良好基础。

平台的主要教学对象为医学硕士研究生和七、八年制的本科生。对于三年制的硕士研究生，第一学年主要为基础课，第二学年一般都会进入实验室开始进行实验，有些同学第一学年也可能进入实验室进行实验，所以本平台的课程最好安排在第一学年的下学期，也就是研究生进入实验室之前或正在进入实验室之时。对于七、八年制的本科生，最好安排大学三年级或四年级，这时一些医学基础课已经基本完成，有些同学已准备进入实验室实习之前。

2 为保证教学效果，必须重视各个环节

2.1 加强实验教学人员的队伍建设

高校的教学任务一般是由教师队伍来完成，各教研室的实验技术人员仅仅是做好实验前的准备工作。作为大型仪器共享平台，实验技术人员是工作的主体，所有仪器的检测、维护都是由实验技术人员来完成。因此，本平台开创性地将实验技术人员引入“生物医学前沿技术”教学活动，以实验技术人员作为教学的主体来完成“生物医学前沿技术”所涉及的实验及仪器使用的教学。

为完成以上教学活动，平台必须配备学历层次较高、业务水平好的仪器管理人员队伍和实验技术队伍。因为过去的实验技术队伍，已经不适应现代大型精密仪器设备的发展与应用[7-9]。自从2005年以来，学校对实验技术人员的学历要求为硕士毕业生。因为经历过研究生训练的工作人员，在以前的科研中可能已经使用过这些仪器，对于该仪器的使用可能会有较深刻的体会和较丰富的经验，当进行授课时，会让学生有更多的收获。另外，由于大型精密仪器大多数为进口仪器，无论是仪器的控制，还是数据的处理均由专业的操作控制软件来完成的，许多操作界面是外文界面。因此，具有研究生学历的实验技术人员具有相应的优势[10]。

平台的实验技术人员共计9人，其中博士毕业2名，硕士毕业2名，具有本科学位5名，拥有本科学位的实验技术人员在相应工作岗位至少15年以上，对所管理的仪器原理和操作非常熟悉，而且对本仪器在科研中的应用具有丰富的经验。对于每一门课程，尤其是年轻老师，本平台要组织试讲，平台所有技术人员及老师均参加，对试讲的老师进行点评。

2.2 突出平台仪器实验教学的特点

(1) 突出实验课教学目的。实验课教学目的主要是通过设计某一实验来验证、观察某种病理、生理过程和现象，使学生通过实验对某一病理、生理过程或现象进行验证，从而巩固和加深理解课堂教学中的内容[11-12]。例如，生理学中的影响动脉血压的因素、影响呼吸运动的因素、影响胆汁分泌的因素等实验。而平台仪器教学主要目的是要求学生熟悉实验的原理、初步掌握仪器的使用方法及该仪器在科研中的应用。因此，这门课程的重点在于强调学生对仪器的使用方法和应用范围的掌握，引导学生上路，让学生知道在以后的科研中在哪些情况下可以使用哪些仪器。

(2) 教学方式多样化。平台所涉及的仪器种类繁多，复杂程度也各不相同，教学时可采取不同的教学方式：①学生自己动手和示教相结合。例如，在生物医学前沿技术中，像激光共聚焦显微镜、流式细胞仪、透射电镜等仪器，价格昂贵，操作复杂，难以在短时间内掌握，老师主要以示教的方式跟学生进行讲解，仅仅某些简单的步骤让学生尝试操作。②学生亲自操作，老师在旁指导。例如，real-time PCR, 荧光、化学发光成像仪，酶标仪等仪器操作简单，完成一个样本的实验时间不长，而且是学生以后的实验中要经常用到的仪器，我们就可以采取这样的方式。实验老师可以设计一个小实验，通过实验的完成，不仅让学生掌握仪器的基本操作，也让学生了解实验前的准备对实验结果的影响。通过实验的结果、数据分析，也让学生深刻地理解哪些因素影响实验结果。例如，real-time PCR实验课，上课一开始老师可以先教授学生加样上机，在上机后仪器运行的90 min期间，老师可以讲解实验中的注意事项及影响实验结果的一些因素，等实验结果出来后，再结合具体的实验结果分析原因。鉴于大家基本都是第一次进行此实验，缺乏实验经验，所以实验结果比较多样化，这更有利于分析原因，上课的效果会更佳。

2.3 确保小班上课

为保证实验课的教学质量，本平台采取小班上课，每组15人左右，上课地点就在仪器现场。小班上课能确保每个学生都有动手的机会。动手能力是实验科学的一个重要能力，对研究生而言尤为重要。同时，在小班上课这样的教学过程中，老师和学生之间可以随时进行沟通，老师能对学生在动手实验中出现的问题和想法及时给予解答和指导[13]。

2.4 完善考核方式

考试是教学过程中一个必不可少的环节和组成部分，是实现人才培养目标的重要手段，也是学校检测和评价教学质量和学生学习效果取得反馈信息的主要途径之一[14]。

为了达到让学生更好地掌握仪器的实验目的，更科学地评价教学效果，本课程采取了比较灵活的考核方式。这门课的考核由三部分组成：①平时考勤占10%；②选取6种实验技术(6门仪器的教学)，提交实验报告，占40%；③理论课考试，占50%，理论课采取开卷考试的形式，题目侧重考查学生综合应用的能力。通过三部分的组合，既能保证上课的出勤率，又能锻炼学生在实验过程中分析问题、解决问题的能力，同时也考察了学生理论联系实际、总结归纳知识的能力。

3 有针对性地进行仪器培训

通过一门课程的学习让学生完全掌握仪器的操作及应用是不可能的。因此，平台在学生进入中心进行实验之前会根据学生具体要使用的仪器进行强化培训，让学生带着课题进行仪器操作，目的性更强、专业性也更强。

除此之外，中心每年进行多次技术培训，培训采取的形式包括：①中心内部各仪器主管老师对仪器的基本应用及基本操作进行讲座；②请仪器公司的技术人员对本仪器在科研工作中的新进展新应用进行讲座；③请使用某个仪器颇有心得的博士研究生进行交流。以上这些也是对研究生掌握新技术新仪器的一个补充训练，尤其对研究生新生而言非常重要。

4 培养成效

随着实验技术和实验设备发展的日新月异，许多新的研究方法，新技术都需要依靠先进的仪器设备来进行，好的仪器设备能使科学研究事半功倍，甚至科研领域的某些瓶颈问题往往有赖于大型高端科研仪器才能解决[15]。高校研究生作为我国科技事业的高层次预备人才，是未来国家创新体系的主力军[16]。因此，从某种程度来说，高校研究生的培养质量也和先进的大型仪器设备息息相关。

近年来，依托本平台，基础医学院每年申请的国家自然科学基金项目约18项，而且呈逐年增加趋势，本科生校级创新课题每年约16项。平台每年培养硕士研究生约45人，博士研究生约28人。部分论文发表在Hepatology, Cell, PNAS, Oncogene, Cancer Res,J Immunol, PloS Pathog等高水平的国际期刊上。

5 结 语

大型仪器平台运行11年，“生物医学前沿技术”开课9年，两者相互促进，形成良好的循环。通过此门课程的教学，让更多的研究生和七、八年制本科生了解和掌握如何使用平台的大型仪器，有效地提高了大型仪器的使用效率，促进了平台的开放。 同时，依托本平台，使更多的本科生能够更早地接触到大型仪器，为以后的科研工作打下良好的基础。

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[2] 王晓岗，郝志显，樊雅娟. 大型仪器教学功能的研究与探索[J]．实验室科学，2012，15(5):188-190.

[3] 王惠琴，王一柏，郑大威. 依托学科优势推进大型仪器设备开放共享[J]．实验技术与管理，2010，27(10) : 212-214.

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How Can Large-scale Instruments and Equipment Sharing Platform Play a Better Role in Scientific Research Work?

HEYuan,LIUWei-huang,WANGShi-qun,ZHOUYing,WANYu

(Medical Equipment Sharing Platform, Wuhan University, Wuhan 430071, China)

With the development of experiment technology and equipment, the large-scale instruments and equipment sharing platform plays an increasingly important role in the research work of colleges and universities. Therefore, it is a key program in graduate cultivation to operate the scientific instruments and master the related testing methods. This paper tends to explore how to help graduate students and 7-8 year undergraduates take advantage of related equipment of the platform in order to make it play a better role in scientific research work. The crucial points we shall discuss are based on our course “biomedical frontier technologies” which includes curriculum setting, teaching team building, experimental teaching characteristics, evaluation methods, technical training and effectiveness of graduate cultivation.

colleges and universities; large-scale instruments and equipment sharing platform; teaching

2015-10-15

何 远(1972-)，女，湖北黄岗人，博士在读，实验师，医学仪器共享平台副主任，主要从事电镜技术及实验室管理工作。

Tel.:027-68759142；E-mail:heyuan@whu.edu.cn

G 482.0

A

1006-7167(2016)08-0296-03