大型精密仪器设备面向本科生培养的难点与对策研究

田蓉

（江西师范大学化学化工学院，江西 南昌 330022）

培养创新型人才是高等教育的首要任务，也是建设创新型国家的需要。大型精密仪器设备是高校培养创新型人才、增强创新能力、提高科研水平与成果产出不可或缺的物质基础和宝贵资源。大型仪器设备作为高校教学和科研的重要硬件支撑,对科研成果产出和研究生的培养起到了推动作用，但由于大型仪器昂贵、专业性强、操作复杂、维修费用高等特点，在本科生中的使用受到了限制，因而在大型精密仪器共享平台建设以及实验技术队伍的培养考核中，都很少把本科生培养作为大型仪器绩效考核指标，导致其在本科生中的育人功能不足甚至缺失。为了充分发挥大型精密仪器的育人功能，本文针对院级大型精密仪器在本科生培养中存在的问题，从搭建大型精密仪器育人平台，建设培养专业高素质的实验技术队伍以及建立大型仪器面向本科生培养的育人模式等几个方面探讨对策，旨在提高大型精密仪器对本科生的开放力度，激发学生的专业认同感和学习兴趣，提高学生的动手能力，培养科学思维能力和创新能力，为社会培养德才兼备的高素质创新型人才。

1 大型精密仪器设备在本科生培养中存在的问题

1.1 缺乏大型仪器设备开放运行机制保障

大型精密仪器设备是行业内比较尖端的设备，基于它的特殊性、专业性以及其经费来源，大部分大型仪器设备购置的初衷是为科研服务，很多高校一般都是按学科方向或课题组来购置，尤其是院级的大型仪器设备很容易出现专人专用的情况，造成设备封闭使用，其本科教学属性不强，而且也没有把本科生培养作为大型仪器绩效考核指标点，因此很少把本科生的培养纳入大型精密仪器的开放共享服务体系中，从而造成大型仪器平台本科生育人功能缺失。

1.2 大型仪器设备自身特点使其在实验教学中的使用受限

大型仪器设备属于高精尖仪器，价格昂贵，从几十万到几百万不等，专业性强，原理及操作复杂，后期维护成本高，台套数有限。某些大型仪器如核磁共振波谱仪，一个学校只有1 ～2 台，支撑一个学院甚至整个学校相关领域教师和研究生的课题研究，科研使用率高，没有足够的机时数供本科生教学使用。而某些大型仪器如激光共聚焦显微镜，因为课题组研究方向的原因，使用的人相对较少，闲置时间也较多，但由于操作复杂且易损坏，损坏后需要请厂家上门维修，后期维护成本高，而且对实验室环境的要求也比较高，不适合大规模使用，因此，在科研间隙也难以向本科生开放教学，其教学功能没能得到很好的开发利用，本科生很难系统地学习大型仪器相关理论知识和操作技能。尽管也有少数本科生加入到科研实验室开展科研活动，但更多的是协助研究生开展课题研究，其专业理论知识薄弱以及解决实际科研问题能力不强，限制了他们接触到大型精密仪器，很难有独立操作的机会。

1.3 大型仪器设备技术管理队伍不稳定

专业的实验技术和管理人才是支撑大型仪器设备正常运转的必备条件。但在很多地方高校中,实验技术人员长期被定位为教辅岗，不受重视，培养提升机会少,成果产出困难,职称晋升渠道不畅,导致实验技术人员职业认同感低，难以吸引到高素质的人才加入实验技术队伍，青年人才流动性大，造成实验技术队伍不稳定。部分高校实验队伍缺编严重，仪器设备不能做到专人专管，甚至一人身兼数职，通常没有更多精力和时间潜心研究仪器相关的专业知识，专业化水平不高，缺乏育人意识，导致仪器设备育人功能的深度开发不足。

2 大型精密仪器设备面向本科生培养的对策

大型精密仪器是科技发展的产物，也是推动高水平科研成果产出的物质基础，是催生科技创新的重要要素，在高校里面更是培养高素质的创新型人才的宝贵资源。作为以实验为基础的化工类专业，要充分利用各种实践平台，不断创新育人方式，通过多种方式激发学生的专业认同感和学习兴趣，培养理想信念坚定，具有家国情怀、科学思维能力、实践探索能力和自主创新能力的创新型人才。

2.1 完善大型仪器设备开放共享体系，拓展育人空间

要实现科教融合，发挥大型仪器设备在本科生培养中的育人功能，建立完善有利于本科生培养的大型仪器设备开放共享体系是基础。要从学校学院发展的角度，宏观把控，重视大型仪器设备在人才培养中的作用，把本科生培养纳入大型仪器的开放共享和考核体系中。建立信息化的开放共享平台，健全大型仪器开放运行机制，以完善的制度体系保障院级大型仪器共享平台的高效运行，拓宽共享广度，挖掘共享深度，提升共享高度，从而拓展面向本科生培养的育人空间，发挥大型仪器设备的育人功能。

2.2 加强实验技术队伍建设，提高育人主体素质

专业的实验技术队伍是大型仪器设备开放共享的重要保证,也是实现大型仪器人才培养功能的软实力。建设一支结构合理且相对稳定的高素质技术队伍，首先，要找准队伍的科学定位，重视其育人主体作用，从顶层设计上把实验技术人员的定位从实验教辅转变为科学研究的技术服务支撑、一流学科建设和人才培养的重要力量、测试技术创新的主体。因此，首先，要通过具有吸引力的人才引进政策引进具有相关理论基础和实践技能的高素质专业技术人员，实现人机匹配，进行大型仪器设备精细化管理，提高使用效率，充分发挥仪器的效益。其次，通过制定一系列的措施促进实验技术人员专业化发展，如职称评定、职务晋升、培训机制、搭建科研平台等，激发实验技术人员的工作积极性，增强专业认同感，提高他们的业务水平、实践技能和管理能力，使实验技术人员能够潜心于大型仪器的管理、维护和功能开发，形成一支专业的实验技术队伍。最后，要加强实验技术人员教育教学培训，提升育人素养。实验技术人员是实现大型仪器育人功能的重要力量，要通过专业培训、外出学习交流、专家讲座、参与实验教学集体备课等各种方式强化育人意识和责任担当意识，树立育人理念，创新教育教学方法，提升育人能力，在工作中积极挖掘大型仪器的育人元素，发挥育人主体作用，达到全员育人的目标。

2.3 创新教学方式，构建全程育人模式

很多高校在化工类专业本科生中开设了仪器分析实验课，但都集中在通用类仪器，在台套数有限的情况下，通过分组实验，在规定的课时和机时内完成常规的实验教学任务。但是，对于一些大型精密仪器如激光共聚焦显微镜、电子顺磁共振波谱仪以及核磁共振波谱仪等，专业性强、操作复杂，主要用于科研及研究生的培养，不适用于面向理论知识薄弱的本科生开设常规的实验课程，在这种情况下，就需要围绕大型仪器特点，立足本科生不同阶段学情，创新教学方式，深度挖掘大型仪器承载的育人元素和蕴含的育人功能，将大型仪器有机融入到本科生培养的各个环节，贯穿大学四年各个阶段，构建大型仪器全程育人模式（见表1），充分发挥大型仪器在本科生培养中的育人功能。

表1 贯穿大学四年的育人模式

在大一阶段，学生对本专业领域了解甚少，但又有着极强的求知欲，根据这一特点，可以在新生入学教育时带他们参观大型仪器，初步了解仪器名称、外形以及使用范围，使他们直观地感受大型仪器在科技发展中的重要作用，从而增强专业认同感，激发学习热情；定期开展讲座，结合本领域有重大历史贡献的人物案例向学生介绍大型仪器的发展史，同时利用网络平台如大型仪器网站、微信公众号等推送学科前沿知识，让学生在名人名家的案例中感受他们的科学精神和无私奉献精神，通过学科前沿知识扩展视野，体会科技强国理念，从而厚植爱国情怀，坚定理想信念，培养社会责任感。

在大二、大三阶段，学生对自己的专业有了更加深入的了解，并具备一定的专业理论知识基础，要引导学生自主学习大型仪器设备专业知识，积极参加学科竞赛，参与老师的科研项目，以及申报大学生学术课题，把大型仪器的教学融入科研活动的各个环节。首先，建立大型仪器设备网络学习平台，学生自主选择一种或多仪器，通过实验教学视频自学仪器原理、操作方法和应用，在线进行理论知识考核，考核过关者，给予一定的学分，提高学生的学习积极性，并安排这部分学生分批次进入实验室观摩学习，实验技术人员在测试科研样品时进行示范性操作，让学生通过观看和提问的方式进行了解，有效地利用了时间；然后在课题开展的过程中，在老师或研究生的指导下进行操作，并熟练掌握操作方法。随着科研的深入，要学会分析、处理数据，解决实际科学问题，形成自己的研究成果。

通过这些项目式的教学活动方式，将科研和教学有机地融合在一起，解决了大型仪器台套数不够、机时数不足的问题，在开展科研活动的同时进行本科生的培养，使学生深入了解大型仪器的原理、功能和应用领域，掌握其操作方法，能够熟练使用大型仪器解决科学问题，同时，使学生树立安全意识，提升自主学习能力、分析问题和解决问题能力，培养科学思维、创新精神和学术道德。

在大四阶段，学生通过几年的学习，专业知识技能和综合素养有了很大提高，论文指导老师结合学生的毕业论文选题，指导学生运用所学的专业知识和技能，通过查阅文献，整合大型仪器的最新试验方法，运用到实践中，独立解决科学问题。并引导学生把大型仪器的应用领域与自己的职业规划联系起来，提高技能水平，增加就业机会。通过毕业论文实践活动，增强自我创新意识，培养自主创新精神，树立终身学习理念和职业理想。

在活动开展的过程中，要根据活动方式积累并适时更新实验内容，引入与大型仪器设备技术相关的最新研究进展和科技发展前沿，不仅能激发学生的学习兴趣，还能培养学生发现前沿科学问题的思路和方法，引导学生针对存在的科学问题，尝试提出用自己的专业知识解决科学问题的方法和策略。通过科教的有机融合，增强了本科生的专业认同感，提升了专业技能，对本专业领域的前景充满信心，有继续深造并从事本专业相关行业工作的规划，这样为化工行业培养高素质的专业人才打下了基础。

3 结语

高校大型仪器设备不仅担负了学科建设和科学研究的重担，而且对培养高素质创新型人才发挥着愈来愈重要的作用。化工类大型仪器设备在本科生的培养中，具有强大的育人的功能，高校要突破大型仪器设备在本科生培养中的局限，不断创新思路和方法，建立有利于本科生培养的大型仪器设备共享平台，充分发挥实验技术人员的育人主体作用，建立贯穿大学4年的全程育人模式，将科研与教学有机地融合在一起，促进科教协同发展，从而为培养全面发展的创新型人才打下坚实的基础。