大型精密仪器在应用型高校教学及科研中的应用*

程 琛，冯松宝

(宿州学院资源与土木工程学院，安徽省煤矿勘探工程技术研究中心，矿井水资源化利用安徽普通高校重点实验室，安徽 宿州 234000)

随着近年高校科研经费投入的加大，高校购置了大量大型精密仪器，这些大型精密贵重仪器设备不仅满足一线教师科学研究需要，同时基于资源共享基础上很多高校大型仪器服务于国家大型仪器设备共享平台[1-2]。大型设备仪器的资源共享降低了仪器使用成本，提高使用频率，某种程度上延长仪器使用寿命，保证仪器设备正常运行[3-4]。但这些还不够，应该充分发挥大型精密仪器在高校学生培养中的作用，注重科研成果产出的同时注重大型精密仪器在学生教学及科研中的应用，一方面提高仪器使用率，合理配置资源；另一方面培养学生实践动手能力及“双创”精神[5-8]。

大型精密仪器作为应用型本科高校教学与科研的重要组成部分，应当充分发挥其重要作用，但由于这类设备价格昂贵、数量少、使用成本高、科技含量高、操作复杂[9-10]，因此应用于学生的教学及学生参与的科研活动受到较大的限制性。如何提高大型精密仪器设备的利用率，合理配置资源，提升大型仪器应用于高校教学、科研及社会服务水平，是应用型本科高校需要思考和面对的重要课题。

1 应用型高校实验室中大型精密仪器现状

安徽省煤矿勘探工程技术研究中心是依托宿州学院资源与土木工程学院成立的集地质勘探、材料及力学、环境分析一体的实验中心，是学科建设、教学及科研的重要基地，拥有V8网络化多功能电法仪、HD全自动显微镜光度计、激光剥蚀系统-高分辨率等离子质谱仪、气相色谱-质谱联用仪等多台大型进口精密仪器。由于这些仪器设备价格高、运行成本高、需要专人维护使用，导致这些仪器主要用于科研服务，参与教学的很少，大部分学生甚至不知道这些仪器的存在及用途，只有很少一部分参与到教师科研项目中的学生对实验涉及的仪器有所了解。同时该中心部分仪器在国家大型仪器设备资源共享方面有所欠缺，大型仪器专人负责的人员配备短缺，直接导致这些仪器的使用率都不高，这些是极不利于大型精密仪器本身价值的实现及资源合理配置。即使部分本科生参与到教师科研项目或者部分仪器的实验使用中，但多数仅限于样品的预处理及上机测试准备工作，与仪器实际全过程的测试与操作相差甚远。

2 大型精密仪器在应用型高校教学中的应用

应用型本科高校在本科生培养过程中，增加实验课程、实践教学课时、创新实践课等与大型仪器有关的课程课时，对学生实际操作能力、自主学习能力和创新能力的培养都是大有裨益的。目前工程中心承担的实验教学环节可以更多的倾向于让大型精密仪器服务教学，可以从以下方面着手：

(1)增加以大型精密仪器为依托的实验教学课时。目前大型仪器用于实验教学模式为演示教学，一方面由于仪器设备数量少、相关耗材费用高，另一方面实验教学课时偏少，亦不利于综合型实验的开展及学生实际操作。增加大型仪器实验教学课时，让学生充分了解和接触课程内的大型仪器对培养学生实际动手能力和应用能力大有裨益。

(2)设计大型精密仪器应用于本科生教学的独立课程。大型仪器作为应用型高校宝贵资源，应该充分体现其在学生培养中的作用，设计大型仪器相关的独立课程能更系统更全面的结合现有资源进行学生专业技能及素养的提升。目前中心已针对相关专业开展“现代仪器分析”综合性实习实训，让学生参与到原子吸收分光光度计测试样品中的重金属、离子色谱测试水中常规阴阳离子、X射线荧光光谱法测土壤样品中元素等大型仪器相关的设计性开放性实验中来，实际动手操作与参与提高学生学习热情，激发创新思维，提升解决问题能力。

(3)制作用于开展线上线下混合教学的大型仪器视频资料。相同或者相似原理的仪器在操作上往往也具有一些共通点，制作典型大型仪器的测试操作视频对于学生更好的掌握及实际操作同类型仪器效果显著，同时有利于学生自主学习及学习能力培养，有利于教师进行线上线下实验教学模式改革与探索，提升实验教学效果。以大型仪器为依托的这种新的“SSR 教学方法”，即：线上学习(studyonline)、线下强化(strengthen offline)、线上复习(review online)，实现教与学的有效融合。

3 大型精密仪器在应用型高校科研中的应用

大型精密仪器作为高校科研综合实力的体现，尽管对于学生创新思维能力和应用能力培养作用显著，但因其结构复杂、维护费用较高等现实原因，主要还是用于教师的科研。那么怎样在教师科研的同时让学生科研能力有所提升，达到应用型高校高素质创新型人才培养的目的，可以从以下方面进行：

(1)吸纳学生进入教师科研项目课题组。工程中心有物探、化探、水文、环境等诸多专业方向，涉及到很多国家级、省级、校级科研项目，承担项目的教师往往有自己的教师团队。随着本科生导师制的施行，也有一些学生参与到教师项目中，从开始的跟随教师采样、预处理、制样等基本操作，到最后能独立完成大型仪器的测样操作，甚至是维护维修。能坚持在教师课题组留下的学生各方面能力均得到锻炼，往往都能考入重点高校继续研究生的学习。

(2)指导学生进行科研项目研究。工程中心以大型仪器气相色谱-质谱联用仪、热重分析仪、傅里叶红外变换光谱仪、离子色谱仪等多台大型精密仪器均是有学生可以独立完成测样操作和进行仪器维护。这些学生在教师的指导下不仅逐步完成大型仪器实际操作，同时在教师指导下申报并完成国家级、省级创新创业项目、中心平台科研项目、校级大学生科研立项项目等各类学生主体的科研项目。

(3)将大型仪器的使用体现在毕业论文实验中。进入教师科研项目课题组和学生自主承担科研项目只是部分学生能参与的科研活动，而作为取得学位的毕业论文这项工作是每位学生必须经历并完成的学术科研活动。将大型精密仪器引入其中对于本科生阶段的学习是一个总结、一个考验、也是一个质的提升，前期专业知识的积累在完成论文时得到体现，从课程内外、科研项目里汲取到的“养分”助长能力提升、素质提升。

4 结 语

应用型高校旨在培养应用型高素质综合性人才，提升学生应用能力和创新性能力，大型精密仪器应用于高校教学及科研中应该发挥其重要载体作用，充分体现其经济价值及专业价值，在人才培养过程中充分发掘学生自主学习潜能，提高学生实际动手能力和创新思维能力，提高学生社会竞争力和适用性，促进社会经济发展。