利用多模式培训提高大型仪器使用效益的探索

黄莹莹， 杨 晨， 丁巧灵， 马 骋， 黄 琼， 肖桂凤

（浙江大学医学院，杭州310058）

0 引 言

大型仪器是高校及科研院所赖以生存的基础，是开展知识创新、技术创新的必要工具，是培养高水平科研人才、服务社会的重要条件。然而，当前高校的仪器设备管理存在不少问题：共享程度低，使用效益低，科研产出比低等［1-3］。根据《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》（国发〔2014〕70号）和《科技部财政部关于开展中央级高等学校和科研院所等单位重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享评价考核工作的通知》（国科办基［2019］49号）文件精神，加强高校大型仪器设备管理，促进大型仪器开放共享，提高使用效益成为亟待解决的问题［4］。

大型仪器设备开放共享平台是实验教学、科学研究、生产实验、技术开发和科技创新的重要依托平台，是学科建设和人才培养的重要保障体系［5］。医学院公共技术平台成立于2010 年，经过8 年多发展，目前拥有正置／倒置双光子激光共聚焦显微镜、流式细胞分选仪、多色流式细胞分析仪、单细胞基因分析系统、焦磷酸测序仪、荧光定量PCR 仪、全波段多功能酶标仪等130 余台大型贵重精密仪器。但毕竟平台专职技术人员有限，使仪器开放时间受限。大量学生必须在工作时间内进行测试，大大降低了仪器使用效率；很多样品检测需要排队预约（有些实验甚至需要提前一个月预约），等待技术员操作，严重影响科研进度。因此，急需通过开展大型仪器培训，增加仪器共享时间，让平台仪器24 h开放，最大限度地保证仪器共享度和科研产出比［6-7］。以前，平台也开展了部分培训，但培训形式过于单一、浅表，没有系统培训安排。为此，平台对仪器的培训工作进行了多模式多层次探索，以期使培训高效能地进行，从而提高仪器的使用效益，并为其他大型仪器的培训工作提供借鉴。

1 大型仪器培训工作的现状及存在问题

随着国家对高等教育投入的不断增加，高校大型仪器的数量急剧上升，服务用户面越来越广（如我们平台目前服务的课题组有730 多个，用户5 800 多名），如何以培训促服务，以服务助科研成为研究的重点。目前，平台的培训模式尚存在一些问题。

（1）无法满足培训需求。大型仪器一般均昂贵，平台不会像其他实验课为每位学生提供一台仪器，因此，传统培训多以一对多的面授讲解方式开展，一次最多培训5 ～8 人，无法满足日益增长的培训需求。

（2）考核通过率少。即使经过完整的培训，仍会有学生出现忘记操作流程，不能独立实验的情况；不少仪器存在“培训多人，但考核通过的人数甚少”，如流式细胞分析仪（FC500）2018 年共培训了199 人次，合计考核通过10 人，通过率仅为5%。

（3）大型仪器专门培训时间少。大型仪器大多承担着科研测试任务，因此，使用率很高的仪器几乎无法划出专门机时用于操作培训。且该类大型仪器一旦出现使用问题，将对教学和科研活动产生很大影响［8］。

（4）培训需求不明。以往培训往往是主讲人进行填鸭式的“广谱培训”，忽略了用户的不同培训需求。例如不同学科的用户使用仪器的不同功能，他们的关注点自然就不同。然而对每个有培训需求的学生进行单一培训显然不现实。

因此，急需探索大型仪器多模式的培训方法，扩大培训的受众面，提高培训的质量和效率。仪器培训只有高效能地进行，才能充分发挥仪器的最大使用效益，从而可以更好地向各科研用户提供全面、便捷、优质的科研支撑服务。

2 多模式培训体系的探索与建立

针对上述问题，平台进行了探索和实践，建立了一个相对全面的多模式培训体系。

2.1 分类培训

大型仪器具有专业性强、购置价格高、维修费用高等特点，因而其操作都需要经过专门培训方可上机［9］。为提高培训效率，平台首先实行了分类培训。

第1 类为培训时间短，易掌握、易操作、不易损坏的仪器，如Odyssey、荧光定量PCR 仪及酶标仪等，这类仪器一般采用直接上机培训的方式，培训时一并讲解仪器原理，操作流程及注意事项，学生培训后可以根据操作指南自行上机，练习熟练后，可申请考核，考核通过后即可获得该仪器的独立操作资格。

第2 类为培训时间长，难操作、难懂、易损坏的仪器，如共聚焦显微镜，流式细胞分析仪等，这类仪器一般采用理论培训与上机操作培训相结合的方式，具体流程图（见图1），学生经过系统的理论培训，熟悉相关仪器原理后有助于其更好地理解仪器操作。上机培训后，学生需要在专职技术人员指导下进行练习，直至非常熟练方可申请考核。

图1 培训流程图

第3 类为难操作、难懂、并因测试任务繁忙无法划出特定时间单独培训的仪器，如流式细胞分选仪，这类仪器一般仅对使用非常频繁的用户开放培训，且培训是随实验进行，边实验边讲解，用户需要多次参加培训方可在专职人员指导下进行练习，确保独立操作无误后，可申请考核。

2.2 传统现场培训与线上视频培训相结合

大型仪器开展现场面授培训的学生人数有限。而且由于仪器本身操作的复杂性以及培训时间的限制，学生不可能在很短时间内掌握此类仪器的使用［10-11］。

因此，平台采用了传统现场培训与视频培训相结合的方法。由资深的技术人员担任主讲，拍摄仪器操作视频，视频包含详细的仪器操作流程及注意事项等。制作好的视频文件上传至平台预约网，免费提供给学生使用。部分操作简单的仪器，学生通过视频学习后可直接报名考核，考核通过就可自行上机实验，大大节约现场培训时间，扩大了培训人次。操作复杂的仪器，学生可通过视频预习、复习相关操作，再结合现场培训，增加其对仪器结构及原理的理解，帮助其快速掌握仪器操作，提高培训效率。平台一期已完成了29 台大型仪器培训视频的制作（见表1），视频上线使用效果良好。

表1 培训视频上线仪器一览表

2.3 统一开放与定制专场培训相结合

仪器培训应满足被培训者的多元化需求。因此，平台除了开展一般的统一开放式培训外，还开展部分仪器的课题组定制专场培训。统一开放式培训所有人均可参加，培训内容以介绍仪器基本使用功能为主；定制专场培训是指专门以某课题组研究方向为导向，了解学生对样品测试的实际需求，培训方案随需求变化而变化，除仪器基本操作外，重点突出介绍有利于该课题组研究开展的特定功能，使学生不仅通过培训掌握仪器操作技能，使他们更深入了解该门技术的原理及应用，从而帮助其更好地设计与改进科学实验。

2.4 优化培训管理制度

仪器的寿命和日常维护密不可分［12-13］，为了保持其良好的性能及精度，提高其使用效益，必须建立、健全培训管理制度，在培训中强化学生日常维护意识。因此，平台制定了“仪器使用管理规则”“培训与考核制度”“独立操作资格管理条例”等制度，并在运行中不断优化、完善。

（1）操作指南、开关机流程及注意事项。仪器的原厂说明书一般都内容很多，重点不突出。平台根据仪器实际使用情况自行整理了操作指南等。仪器使用指南含仪器的操作步骤，图文并茂，但又简洁易懂。制作好的使用指南上传到平台预约网，和仪器一一对应，可供用户下载，培训前预习或培训后复习用；开关机流程及使用注意事项简明扼要地列出了仪器的主要操作步骤，一般以一页A4 纸为宜。制作好的开关机流程等以台卡形式摆放于相关仪器旁边，如图2 所示，方便用户自助操作仪器时参考。

图2 开关机流程及使用注意事项

（2）考核表。平台每台仪器制定了一份规范的考核表，统一考核标准。考核成绩分为不合格、合格。不合格，继续参加培训或练习后再报名考核；合格，直接授予仪器独立操作资格。

（3）独立操作资格申请书签订。培训过的用户若报名考核，需先签订《医学院公共技术平台独立操作资格申请》，明确安全事项，规范实验操作。

3 多模式培训的实践成效

3.1 提高了大型仪器的使用效益

目前，我国大型仪器设备平均利用率不到25%，而发达国家则高达170% ～200%［14］。通过多模式的培训，着力打造了一流培训阵地，提高了用户独立操作能力，使仪器真正实现24 h 全天候开放。其中，视频培训的推出，①方便了用户预习、复习使用，真正实现“到平台培训，最多跑一次”；②使培训更灵活方便，用户可根据自己时间合理安排在线学习；③在线视频可同时满足多人学习，扩大了培训的辐射面，增加了学生自主选择仪器学习的机会，从而提高了培训的质量和效率，使培训更高效地完成。通过高效能的培训，可有效提高大型仪器的服务机时数（见图3、4）。从图3 可知，经过努力，2018 年，上机培训次数同比增长27． 01%；培训人次同比增长21． 98%；技术讲座次数同比增长56%。加强培训与服务后，仪器使用效益大大增加，如落地超速冷冻离心机，近5 年来对外服务年机时数呈明显上升趋势（见图4）。

图3 平台近3年大型仪器培训情况

图4 落地超速冷冻离心机（Optima-L80XP）年工作机时

3.2 提高了学生的实验技能，促进了科研发展

目前，平台的大型仪器面向校内外所有专业开放，不仅用于研究生的课题，而且用于本科生的毕业论文、大学生科研训练计划（SRTP）、课外科研训练项目等，已成为教学、科研的重要服务阵地。通过多模式培训，有助于提高学生的实验技能。在培训学生独立操作过程中，激发了学生的学习兴趣和主动性，培育了学生的思维创新，充分调动了学生的积极性和主观能动性，提高学生应用理论知识来解决实际问题的能力。另外，在独立操作过程中，学生有更多的时间对样品进行系统细致地观察、测试和分析，有利于从实验中观察到新的现象、新的规律或新的突破，提升了其科研思考的能力，有助于创新型人才的培养，促进科研发展。

3.3 提升了公共技术平台对外科研服务的水平

大型仪器平台在以往的运行模式下，专职技术人员的大部分精力都花在仪器测试操作上，但仍无法满足日益增长的测试需求。通过多模式的培训，可以解放部分工作人员时间，使其可以有更多精力投入到仪器的维护、新功能新技术开发及样本处理、结果分析指导上，将平台的服务从“分析测试”提升到“技术支撑”和“专业服务”水平，从而更好地助推科研产出率。我校平台近几年已有多项服务成果发表在国际顶级学术期刊上，如Nature Medicine［15］，Immunity［16］，Science［17］等。

4 结 语

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，肩负着双一流建设的重要使命［18］。通过强化培训与服务，积极探索和实践增加仪器共享度是提高仪器使用效率的有效方法。实践表明，多模式培训体系显著促进了大型仪器的使用效益和对外服务水平，方法可行，值得推广。在勇攀高峰争创世界“双一流”建设中，大型仪器平台应坚持“高效、优质、完善、提高”服务宗旨，着力改进培训工作，切实提高仪器共享空间，更好地发挥为人才培养和科学研究服务，为我国科研事业做出更大的贡献。