摘  要

　　為充分發(fā)揮大型儀器設(shè)備在本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)過(guò)程中的作用，將大型儀器設(shè)備開放共享發(fā)展作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要途徑，探索大型儀器設(shè)備共享利用方式，提出開設(shè)大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)選修課程、構(gòu)建完善的大型儀器設(shè)備開放共享機(jī)制、構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)云平臺(tái)、建立大型儀器設(shè)備使用獎(jiǎng)懲制度，對(duì)提升高校大型儀器設(shè)備的開放與共享水平、促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、提高本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力具有重要參考意義。

　　關(guān)鍵詞

　　大型儀器設(shè)備;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;共享利用;人才培養(yǎng)

　　高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已成為區(qū)域性科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，是高校教學(xué)和科研工作的基礎(chǔ)和載體，也是人才培養(yǎng)和開展科技創(chuàng)新的重要基地。中共中央、國(guó)務(wù)院在2010年7月發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確提出了對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng)要求，要求創(chuàng)立高校與科研院所、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制。高校應(yīng)充分發(fā)揮重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)資源優(yōu)勢(shì)，尤其是應(yīng)利用好代表專業(yè)評(píng)價(jià)水平和發(fā)展方向的大型儀器設(shè)備。大型儀器設(shè)備開放共享不僅可以提高大型儀器設(shè)備資源利用率，還能為學(xué)生特別是本科生提供更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，是專業(yè)型人才培養(yǎng)的重要途徑。大型儀器設(shè)備在高校本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，采取教學(xué)和科研相結(jié)合的方式，可以滿足大眾教育背景下的精英教育人才培養(yǎng)。

　　一

　　高校大型儀器設(shè)備教學(xué)現(xiàn)狀

　　近年來(lái)，隨著中國(guó)高等教育的發(fā)展以及各行各業(yè)對(duì)高層次人才需求的大幅提升，越來(lái)越多的高校加大了科研項(xiàng)目投資，購(gòu)入了大量?jī)r(jià)格不菲、高精度、操作復(fù)雜的大型儀器設(shè)備。但購(gòu)入大型儀器設(shè)備后的管理工作存在許多問(wèn)題，導(dǎo)致大型儀器設(shè)備的使用與本科生的教學(xué)工作和人才培養(yǎng)脫節(jié)。相關(guān)文獻(xiàn)顯示，我國(guó)高校擁有的大型儀器設(shè)備數(shù)量遠(yuǎn)多于歐盟國(guó)家，但利用率僅為他們的1/7左右，大型儀器設(shè)備在本科教學(xué)和人才培養(yǎng)過(guò)程中也未展現(xiàn)資源優(yōu)勢(shì)。由于管理體制不夠完善，高校內(nèi)不同院系存在重復(fù)購(gòu)置大型儀器設(shè)備的問(wèn)題。對(duì)于操作復(fù)雜的大型儀器設(shè)備，因忽視了工作運(yùn)行環(huán)境的限制，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)常常無(wú)法正常使用。因缺乏專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)管理人員的管理，影響了大型儀器設(shè)備的開放共享程度和深度。部分高校本科生基本沒(méi)有享受到大型儀器設(shè)備的資源優(yōu)勢(shì)，這與高校培養(yǎng)高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才目標(biāo)有著一定的差距。

　　國(guó)內(nèi)目前關(guān)于高校實(shí)驗(yàn)室在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)中的利用機(jī)制研究較多，但對(duì)于大型儀器設(shè)備在本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)中的共享利用方式研究較少。筆者以我校國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室和省內(nèi)同類重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為樣本，調(diào)研重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室面向本科生的開放現(xiàn)狀與模式。據(jù)我校公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室使用管理數(shù)據(jù)顯示，大型儀器設(shè)備使用率僅62%。在接受調(diào)研的我校道路專業(yè)大二、大三學(xué)生120人(占該專業(yè)總?cè)藬?shù)的1/3)中，僅10%的學(xué)生表示接觸過(guò)大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)，且這部分學(xué)生主要是通過(guò)我校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)與道路協(xié)會(huì)參與的大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)，在日常教學(xué)中參與的多為常規(guī)實(shí)驗(yàn)。綜上所述，筆者以所在單位的國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、協(xié)同創(chuàng)新中心(平臺(tái))等重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的大型儀器設(shè)備為主要研究對(duì)象，結(jié)合調(diào)研情況進(jìn)行研究與實(shí)踐，以期提升大型儀器設(shè)備的開放與共享水平，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，提高本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

　　大型儀器設(shè)備

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　　二

　　大型儀器設(shè)備在本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)中的共享利用方式

　　依托高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)擁有的大型儀器設(shè)備和可以開展的科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，篩選適宜本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)設(shè)立校級(jí)公選課、專業(yè)必修課等方式，介紹大型儀器設(shè)備的發(fā)展歷程、用途、基本操作、實(shí)驗(yàn)分析理論知識(shí)。構(gòu)建完善的大型儀器設(shè)備共享管理系統(tǒng)，不僅能讓本科生高效便捷地利用大型儀器設(shè)備，還可以方便學(xué)校和學(xué)院統(tǒng)籌管理現(xiàn)有大型儀器設(shè)備，合理有效使用大型儀器設(shè)備。開展面向全體本科生的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，幫助學(xué)生深入了解實(shí)驗(yàn)的基本特征與要求，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的理解能力，擴(kuò)展視野，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行“探究式、自主式”學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。除此之外，還需建立健全大型儀器設(shè)備管理獎(jiǎng)懲制度，推動(dòng)高校大型儀器設(shè)備配置、使用、共享和管理改革。在維護(hù)、運(yùn)行好現(xiàn)有的大型儀器設(shè)備的基礎(chǔ)上，豐富大型儀器設(shè)備共享平臺(tái)資源，多方面培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

　　1.開設(shè)大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)選修課程

　　定期循環(huán)開展大型儀器設(shè)備講座，傳授實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的原理及內(nèi)容，進(jìn)行案例分析，分享前沿動(dòng)態(tài)，開拓專業(yè)視野。講座的時(shí)間和內(nèi)容可以比較靈活。以公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室為例，該實(shí)驗(yàn)室是國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室擁有國(guó)內(nèi)唯一的大型直道足尺試驗(yàn)系統(tǒng)，還擁有美國(guó)材料試驗(yàn)機(jī)(MTS-810)、PG分級(jí)全套試驗(yàn)設(shè)備、PTI瀝青路面分析儀(APA)、漢堡車轍試驗(yàn)儀、Trolxer4140-B型旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)(SGC)、WF72455型自動(dòng)馬歇爾擊實(shí)儀、AVC振動(dòng)式瀝青壓實(shí)機(jī)、剪切實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(SST)、UTM試驗(yàn)機(jī)等大型儀器設(shè)備。以交通運(yùn)輸部批準(zhǔn)我校牽頭組建“新一代耐久性道路結(jié)構(gòu)與材料”交通運(yùn)輸行業(yè)以高校為主體協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)為例，該平臺(tái)擁有行業(yè)最大的大型土工離心試驗(yàn)系統(tǒng)，國(guó)際上土木建筑領(lǐng)域最先進(jìn)的X射線探傷與斷層掃描試驗(yàn)系統(tǒng)等先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。開設(shè)的大型儀器設(shè)備選修課程內(nèi)容可涵蓋重點(diǎn)平臺(tái)所有大型儀器設(shè)備，向本科生講解儀器設(shè)備的基本原理、組成結(jié)構(gòu)，以及實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、數(shù)據(jù)處理方法等。通過(guò)書面考試和平時(shí)表現(xiàn)兩個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，考試成績(jī)占主要部分。采用閉卷考試的方式，考核學(xué)生對(duì)大型儀器設(shè)備的掌握情況;平時(shí)成績(jī)主要是依據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)完成情況而定。

　　2.構(gòu)建完善的大型儀器設(shè)備開放共享機(jī)制

　　通過(guò)對(duì)校內(nèi)師生和社會(huì)用戶開放共享，充分發(fā)揮大型儀器設(shè)備的資源優(yōu)勢(shì)，提高科研設(shè)施與儀器的利用效率和效益。開放共享機(jī)制應(yīng)包含共享體系、管理體系、服務(wù)體系和評(píng)價(jià)體系。

　　第一，共享體系。由學(xué)校資產(chǎn)處負(fù)責(zé)校級(jí)大型儀器設(shè)備開放共享平臺(tái)的建設(shè)與維護(hù)，各學(xué)院應(yīng)將本單位大型儀器設(shè)備的開放共享服務(wù)信息及時(shí)在共享平臺(tái)上發(fā)布和更新。符合國(guó)家、省各級(jí)大型儀器設(shè)備協(xié)作網(wǎng)入網(wǎng)條件的我校實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，由資產(chǎn)處統(tǒng)一組織入網(wǎng)。

　　第二，管理體系。學(xué)校成立大型儀器設(shè)備開放共享工作領(lǐng)導(dǎo)小組，組長(zhǎng)由主管國(guó)有資產(chǎn)管理的副校長(zhǎng)擔(dān)任，副組長(zhǎng)由資產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理處(實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理中心)負(fù)責(zé)人擔(dān)任，組員由資產(chǎn)處、研究生院、教務(wù)處、計(jì)財(cái)處、科研部等單位負(fù)責(zé)人擔(dān)任，定期對(duì)大型儀器設(shè)備管理隊(duì)伍進(jìn)行培訓(xùn)與考核。

　　第三，服務(wù)體系。大型儀器設(shè)備實(shí)行集中管理，在優(yōu)先保證學(xué)院和學(xué)科內(nèi)共享的前提下，向院外和社會(huì)開放服務(wù);重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、研究中心等由學(xué)校重點(diǎn)資助大型儀器設(shè)備建設(shè)的研究實(shí)體，集中管理一些專業(yè)性強(qiáng)、使用面窄的大型儀器設(shè)備，在優(yōu)先保證本專業(yè)學(xué)生使用的前提下，向校內(nèi)和社會(huì)開放服務(wù)，并有償收取一定費(fèi)用，用來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)管理人員和支持本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)工作。

　　第四，評(píng)價(jià)體系。資產(chǎn)處組織對(duì)各學(xué)院實(shí)驗(yàn)大型儀器設(shè)備的開放共享工作進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要內(nèi)容包括大型儀器設(shè)備的管理制度落實(shí)及管理使用狀況、開放共享的服務(wù)質(zhì)量、使用效益和收入等，若學(xué)院開放共享評(píng)價(jià)為優(yōu)秀等級(jí)將獲得從學(xué)校開放共享基金中劃撥的經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助。

　　3.構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)云平臺(tái)

　　虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)置內(nèi)容涵蓋重點(diǎn)平臺(tái)的所有大型儀器設(shè)備，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析等。學(xué)生可通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)登錄虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，不僅能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、拓展學(xué)生視野，還有效解決了危險(xiǎn)性高、成本高、不可逆等諸多實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。開展面向全體本科生的實(shí)驗(yàn)選修課程、學(xué)術(shù)交流與講座等活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)大型儀器設(shè)備在本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)中的共享利用，從理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)提升本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，促進(jìn)大型儀器設(shè)備的資源共享和跨學(xué)科交叉。結(jié)合使用虛擬仿真技術(shù)，以“理、虛、實(shí)”一體化的教學(xué)方式，構(gòu)建虛擬仿真軟件及云平臺(tái)，向?qū)W生提供能隨時(shí)隨地進(jìn)行虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)條件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中開展實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)實(shí)際實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中的不足，提高實(shí)訓(xùn)效果。進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)前，先由教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論教學(xué)，學(xué)生也可通過(guò)云平臺(tái)進(jìn)行理論知識(shí)的個(gè)性化學(xué)習(xí)。對(duì)應(yīng)不同的仿真實(shí)驗(yàn)，都需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)的自測(cè)，學(xué)生只有通過(guò)自測(cè)，才能進(jìn)入之后的環(huán)節(jié)。使用云平臺(tái)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)本地的虛擬仿真軟件，學(xué)生進(jìn)入軟件后，即進(jìn)入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。虛擬仿真軟件能夠模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，讓學(xué)生能夠全方位體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)流程。同時(shí)，云平臺(tái)將對(duì)學(xué)生的操作進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)。

　　4.建立大型儀器設(shè)備使用獎(jiǎng)懲制度

　　為了促進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員及師生更積極地使用大型儀器設(shè)備，應(yīng)建立合理的獎(jiǎng)懲制度。在使用大型儀器設(shè)備進(jìn)行教學(xué)和科研的過(guò)程中，對(duì)于對(duì)大型儀器設(shè)備使用效率高的實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍可獎(jiǎng)勵(lì)研究開發(fā)基金，對(duì)于有本科生參與的研究隊(duì)伍獎(jiǎng)勵(lì)額外的科研基金，以此調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員與教師的工作潛能和積極性，激勵(lì)更多的本科生參與大型儀器設(shè)備的利用。在本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)專門設(shè)立教育學(xué)分;指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生利用大型儀器設(shè)備所進(jìn)行的科研活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成程度給予學(xué)生學(xué)分;學(xué)生取得的科研成果還可上報(bào)學(xué)院、學(xué)校，獲得相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于對(duì)大型儀器設(shè)備管理不當(dāng)，甚至造成設(shè)備損傷的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員，根據(jù)情節(jié)嚴(yán)重程度可給予撤銷職務(wù)、取消已獲得的獎(jiǎng)勵(lì)資金和已獲得的榮譽(yù)等懲罰措施。獎(jiǎng)懲制度是雙向工作評(píng)價(jià)體系，可從正反兩個(gè)方面保證大型儀器設(shè)備的良性運(yùn)行。

　　三

　　結(jié)語(yǔ)

　　大型儀器設(shè)備開放共享不僅可以提高大型儀器設(shè)備資源的利用率，還為本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)提供了有效的途徑，是專業(yè)型人才培養(yǎng)的重要手段。做好大型儀器設(shè)備在本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)過(guò)程中的共享利用是一項(xiàng)艱巨的工作，目前我校所制訂的培養(yǎng)方案有：開設(shè)大型儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)選修課程、構(gòu)建完善的大型儀器設(shè)備開放共享機(jī)制、構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)云平臺(tái)、建立大型儀器設(shè)備使用獎(jiǎng)懲制度，這些舉措還需要在實(shí)踐教學(xué)中不斷吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行改進(jìn)。在未來(lái)的工作中，我校除了繼續(xù)開展實(shí)踐教學(xué)外，還需要依靠校外社會(huì)資源，不斷豐富大型儀器設(shè)備開放共享平臺(tái)資源，完善平臺(tái)建設(shè)。

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　　作者簡(jiǎn)介：李盛，工學(xué)博士，教授。長(zhǎng)沙理工大學(xué)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，410114。

　　聲明：文中圖表由作者本人提供，非經(jīng)授權(quán)，不得使用。

　　原文刊載于《中國(guó)現(xiàn)代教育裝備》雜志2021年第15期。

　　責(zé)任編輯  | 張賽

　　審核  | 肇啟龍

　　發(fā)布  | 張?chǎng)?/p>