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　　摘要：利用學(xué)院現(xiàn)有的大型儀器設(shè)備，在本科生中開(kāi)設(shè)“生命科學(xué)儀器分析”課程，并進(jìn)行分層次的人才培養(yǎng)，即基礎(chǔ)培養(yǎng)和高級(jí)技能培養(yǎng)。高級(jí)技能培養(yǎng)采用研究生式培養(yǎng)模式，利用創(chuàng)新課題和平時(shí)分析測(cè)試中心的測(cè)試任務(wù)進(jìn)行人才培養(yǎng)，并配合學(xué)校和學(xué)院的一些措施增強(qiáng)培養(yǎng)效果。一方面促進(jìn)本科教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生綜合能力，促進(jìn)就業(yè)，同時(shí)也為大型儀器設(shè)備培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的使用人才。

　　關(guān)鍵詞：高校；大型儀器設(shè)備；人才培養(yǎng)

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及對(duì)高校教學(xué)科研的投入逐年增加，高校擁有的大型精密儀器設(shè)備也逐年增加，但是目前普遍存在的問(wèn)題是儀器效益低，大型儀器專(zhuān)業(yè)操作人才缺乏。同時(shí)，大型儀器在教學(xué)中發(fā)揮的作用比較小。鑒于此，本文對(duì)利用學(xué)院大型儀器設(shè)備對(duì)本科學(xué)生進(jìn)行儀器操作的人才培養(yǎng)進(jìn)行探討。

　　一、大型儀器設(shè)備在本科人才培養(yǎng)中的意義

　　高校大型儀器設(shè)備應(yīng)該為人才培養(yǎng)服務(wù)。2003年起，教育部對(duì)全國(guó)的普通高校進(jìn)行了本科教學(xué)評(píng)估，其中一項(xiàng)就是單位學(xué)生擁有的儀器價(jià)值，所以學(xué)校購(gòu)置了許多大型精密儀器設(shè)備，可以說(shuō)許多普通高校的大型儀器設(shè)備本是為本科教學(xué)評(píng)估而購(gòu)買(mǎi)的，其目的也應(yīng)該是為本科教學(xué)服務(wù)。本校的大型精密儀器設(shè)備管理制度也規(guī)定：大型儀器的使用應(yīng)以本科教學(xué)優(yōu)先。

　　高校大型儀器設(shè)備用于本科教學(xué)也是提高儀器使用效益的手段之一。目前高校大型儀器設(shè)備普遍存在的問(wèn)題是儀器設(shè)備的使用效益低，而且主要是用于科研，用于本科教學(xué)則比較少。這主要是因?yàn)檫@些設(shè)備價(jià)格昂貴，數(shù)量少，學(xué)生只能走馬觀花地參觀或簡(jiǎn)單使用，而且用于教學(xué)不像用于科研能馬上出成果。用于本科教學(xué)不僅能提高儀器使用率，提高其價(jià)值，而且也符合儀器購(gòu)買(mǎi)的初衷。

　　儀器設(shè)備是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵支撐條件，大型精密儀器設(shè)備更是本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的基礎(chǔ)條件之一。圍繞大型儀器設(shè)備的功能開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，調(diào)整驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，增加綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，把學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與，利于形成師生互動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

　　大型儀器設(shè)備是培養(yǎng)學(xué)生科研能力的重要基礎(chǔ)。培養(yǎng)未來(lái)的科技工作者是高校的重要任務(wù)，所以在本科生中開(kāi)設(shè)介紹大型精密儀器設(shè)備的課程，盡早讓學(xué)生了解生命科學(xué)研究中常用的大型精密分析儀器設(shè)備，為將來(lái)用于科學(xué)研究做好基礎(chǔ)，有著重要的意義。精密儀器的購(gòu)置首先應(yīng)是為了培養(yǎng)人才。科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展要求盡快地將先進(jìn)的技術(shù)手段傳授給學(xué)生。

　　在本科時(shí)期開(kāi)設(shè)大型儀器的課程對(duì)培養(yǎng)大型儀器專(zhuān)業(yè)人才大有裨益。高校大型儀器效益低的一個(gè)重要原因是專(zhuān)業(yè)人才的缺乏，所以在本科生中開(kāi)設(shè)大型儀器的課程，并采用分層次培養(yǎng)，也是培養(yǎng)大型儀器專(zhuān)業(yè)人才的很好途徑。大型儀器專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)難度大，主要是因?yàn)樯�物儀器分析技術(shù)汲取并融合了當(dāng)代化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及信息技術(shù)等多學(xué)科的新成果與新技術(shù)，需要較寬的知識(shí)面，盡早開(kāi)設(shè)此課對(duì)培養(yǎng)大型儀器的專(zhuān)業(yè)人才大有裨益。

　　二、“生命科學(xué)儀器分析”的課程設(shè)計(jì)

　　本院擁有顯微鏡，流式細(xì)胞儀，液相、氣相色譜儀，熒光分光光度計(jì)，原子吸收分光光度計(jì)，實(shí)時(shí)熒光定量PCR等。尤其是顯微鏡，包括熒光顯微鏡、倒置顯微鏡、相差顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡，幾乎包括所有常用生物顯微鏡。以此為基礎(chǔ)，針對(duì)本院本科學(xué)生開(kāi)設(shè)了“生命科學(xué)儀器分析”課程。

　　1.“生命科學(xué)儀器分析”課程的特點(diǎn)

　　生物儀器分析技術(shù)主要講授生命科學(xué)領(lǐng)域常用大型儀器設(shè)備的運(yùn)行原理、基本結(jié)構(gòu)及其用途。本門(mén)課程是各種理論和實(shí)踐的充分結(jié)合，能夠服務(wù)于生產(chǎn)和研究等實(shí)用性很強(qiáng)的工作之中。對(duì)它的學(xué)習(xí)過(guò)程將是一個(gè)知識(shí)綜合運(yùn)用能力和分析解決問(wèn)題能力的提高過(guò)程。本課程采用分階段培養(yǎng)人才。前期課堂教學(xué)以激發(fā)學(xué)生興趣為主，介紹各儀器的基本原理和結(jié)構(gòu)及其運(yùn)用，后期采用更加靈活多樣的方式培養(yǎng)實(shí)踐操作技能和高級(jí)技巧。

　　2.課程內(nèi)容建設(shè)

　　“生命科學(xué)儀器分析”課程內(nèi)容建設(shè)緊密結(jié)合科研和實(shí)際生活，以安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院綜合實(shí)驗(yàn)中心大型儀器開(kāi)放式科研教學(xué)平臺(tái)為依托，選取在生產(chǎn)和科研中具有廣泛用途的生物分析儀器作為該課程的主要內(nèi)容，以影視劇情節(jié)和諾貝爾獎(jiǎng)及實(shí)際生活中活生生的例子為引子，介紹生命科學(xué)儀器在生命科學(xué)研究和實(shí)際生活中的功用，以?xún)x器的原理結(jié)構(gòu)和基本操作為核心。

　　3.實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)

　　高校介紹生物領(lǐng)域大型儀器的教材多為分析化學(xué)方向的指導(dǎo)教材，專(zhuān)門(mén)用于生命科學(xué)領(lǐng)域的生物儀器分析實(shí)驗(yàn)教材很少，且因儀器設(shè)備的種類(lèi)和型號(hào)不同，導(dǎo)致生物儀器分析教材實(shí)用性受到限制。基于這種現(xiàn)狀和本院生物分析儀器的配備情況編寫(xiě)了適合本校本科生使用的《生物科學(xué)儀器分析》。該教材涵蓋了大型光學(xué)顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、電子顯微鏡、高效液相色譜、氣相色譜及氣質(zhì)聯(lián)用儀、流式細(xì)胞儀、熒光定量PCR儀、熒光分光光度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)等。

　　4.課程培養(yǎng)方式

　　“生物科學(xué)儀器分析”課程采用兩個(gè)階段培養(yǎng)：儀器基本知識(shí)、實(shí)踐技能的基本培養(yǎng)和高級(jí)技能的培養(yǎng)。

　�。�1）基礎(chǔ)技能培養(yǎng)。初級(jí)階段的培養(yǎng)主要采用采用理論課程講授和現(xiàn)場(chǎng)參觀以及儀器的簡(jiǎn)單操作，主要目的一方面是培養(yǎng)學(xué)生的興趣，另一方面進(jìn)行儀器概論講解，講述儀器之間的共同點(diǎn)，以達(dá)到融會(huì)貫通的效果。

　　由于課程講授的儀器種類(lèi)較多，每種儀器的結(jié)構(gòu)和原理又不相同，而且往往會(huì)涉及到物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)軟件和自動(dòng)化等知識(shí)，靠課堂的時(shí)間難以講授清楚，而且由于缺乏感性認(rèn)識(shí)和相應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，學(xué)生也往往無(wú)法深刻理解，容易產(chǎn)生厭煩情緒，如果學(xué)生不愿意聽(tīng)，再有用的課程也沒(méi)有意義。所以結(jié)合實(shí)踐尤其重要，除了現(xiàn)場(chǎng)的講解和功能演示外，課堂講授尤其結(jié)合科研和生活實(shí)踐，以影視劇情節(jié)和諾貝爾獎(jiǎng)及實(shí)際生活中活生生的例子為引子。比如現(xiàn)在深受大學(xué)生喜愛(ài)的一部電視劇《法證先鋒》，經(jīng)常會(huì)檢驗(yàn)一些成分、指標(biāo)等，都會(huì)用到一些分析儀器。近來(lái)食品安全比較熱門(mén)，三聚氰胺、瘦肉精事件、重金屬超標(biāo)、農(nóng)殘檢驗(yàn)都要用到一些分析儀器。歷年生物醫(yī)學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)更是離不開(kāi)這些分析檢測(cè)儀器。

　　為使學(xué)生能夠達(dá)到融會(huì)貫通的目的，該課程還重點(diǎn)闡述清儀器的原理和不同儀器結(jié)構(gòu)的相通之處。大書(shū)法家王曦之苦練書(shū)法，始終不能悟出真諦，后來(lái)練劍，卻悟出書(shū)法的真諦。講解一些儀器不僅有利于學(xué)生更好的理解，還可能促進(jìn)儀器的創(chuàng)新和儀器功能的開(kāi)發(fā)。比如基本許多的自動(dòng)化儀器，信號(hào)采集通常都采用光電倍增管來(lái)記錄信號(hào)；質(zhì)譜儀、電鏡等都需要真空泵來(lái)制造真空環(huán)境；激光共聚焦和流式細(xì)胞儀都采用激光光源；顯微鏡、分光光度計(jì)類(lèi)儀器都需要一些濾光片或光柵等。 儀器技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，理論知識(shí)必不可少，實(shí)踐運(yùn)用更是最終目的，理論結(jié)合實(shí)踐是必不可少的，實(shí)驗(yàn)科學(xué)更是如此，但由于本科教學(xué)人數(shù)較多，每種儀器又僅有一臺(tái)，學(xué)生只能簡(jiǎn)單了解和進(jìn)行一些最基本的操作。所以，從學(xué)習(xí)此課程的學(xué)生中挑選一部分興趣濃厚、知識(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)比較好且責(zé)任心強(qiáng)、細(xì)致認(rèn)真的學(xué)生進(jìn)一步培養(yǎng)，意在培養(yǎng)能夠獨(dú)立操作大型儀器的人才。因?yàn)榇笮蛢x器價(jià)格昂貴，所以學(xué)生不僅要有知識(shí)結(jié)構(gòu)，細(xì)心和責(zé)任心尤為重要，才能盡可能避免儀器的損壞。

　　（2）高級(jí)技能培養(yǎng)的程序和方式。

　　人員的選定：理論課程結(jié)束后，對(duì)希望進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的人進(jìn)行專(zhuān)門(mén)考核選撥，包括原理、結(jié)構(gòu)和維護(hù)保養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)等。因進(jìn)階培養(yǎng)更重要的是自學(xué)能力，故采用沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的開(kāi)放題目，測(cè)試學(xué)生的自學(xué)和檢索文獻(xiàn)、解決問(wèn)題的能力。

　　現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)降解：此階段由于人數(shù)較少，學(xué)生的目的明確，而且已了解儀器的基本情況，可以在儀器現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行較詳細(xì)的培訓(xùn)，包括儀器的基本結(jié)構(gòu)、功能、基本操作、基本維護(hù)，使得學(xué)生能夠進(jìn)行基本的操作。

　　進(jìn)一步補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)。進(jìn)行理論知識(shí)的系統(tǒng)深入培訓(xùn)，針對(duì)不同種類(lèi)的儀器，為學(xué)生補(bǔ)充相關(guān)的背景知識(shí)。比如顯微鏡，是生命科學(xué)中使用很廣泛的儀器設(shè)備，現(xiàn)在的大型顯微鏡功能強(qiáng)大，要用好維護(hù)好需要了解許多知識(shí)，包括顯微鏡的基本知識(shí)和概念、應(yīng)用光學(xué)的一些知識(shí)、顯微攝影的知識(shí)、光與色的知識(shí)、顯微圖像處理知識(shí)。色譜類(lèi)儀器需要最基本的色譜理論、無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)物化學(xué)的基本知識(shí)、常用檢測(cè)器技術(shù)、樣品前處理技術(shù)、方法開(kāi)發(fā)技術(shù)、色譜柱技術(shù)等，每一項(xiàng)都有很大的學(xué)問(wèn)，需要學(xué)生能夠較深入地了解這些，對(duì)深入開(kāi)發(fā)儀器功能和遇到問(wèn)題如何解決有非常重要的作用。

　　培養(yǎng)模式：專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)采用類(lèi)似于研究生的培養(yǎng)模式。

　　1）每年都選一批人，這樣就可以上一屆帶下一屆，這樣不僅能減輕老師的負(fù)擔(dān)，還能增加學(xué)習(xí)的效果，學(xué)生在課下還可以交流，類(lèi)似研究生的培養(yǎng)。

　　2）課題培養(yǎng)。學(xué)校和學(xué)院開(kāi)設(shè)開(kāi)放課題、創(chuàng)新課題、大型儀器使用專(zhuān)項(xiàng)基金等。利用課題來(lái)使用儀器，增加實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，更深入了解儀器的使用，同時(shí)可以完成本科畢業(yè)。

　　3）大型儀器平臺(tái)是共享的，平時(shí)就會(huì)對(duì)校內(nèi)和校外共享使用，這也是學(xué)生鍛煉的好機(jī)會(huì)。

　　4）儀器公司的技術(shù)支持人員大部分具有碩士或博士學(xué)位，既了解生物學(xué)問(wèn)題又精通儀器原理和應(yīng)用范圍，在主觀上十分愿意參與高校的教學(xué)活動(dòng)，是一支重要的不可忽視的教師資源。

　　5）善用儀器公司的技術(shù)服務(wù)熱線。目前大型精密儀器90%以上都是國(guó)外的大型跨國(guó)公司的產(chǎn)品，其售后服務(wù)，尤其是技術(shù)服務(wù)都很好。

　　三、促進(jìn)教學(xué)效果需要的配套措施

　　興趣是最重要的老師，但有時(shí)學(xué)生難免有惰性，對(duì)于選進(jìn)來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的學(xué)生也需要有一定的獎(jiǎng)懲措施來(lái)促進(jìn)學(xué)習(xí)。

　　1.加分政策

　　進(jìn)階學(xué)習(xí)的學(xué)生如果學(xué)習(xí)效果經(jīng)考核合格，能夠獨(dú)立操作一臺(tái)大型儀器，可以加學(xué)分。

　　2.技術(shù)認(rèn)證

　　經(jīng)過(guò)2～3年理論和實(shí)踐的培訓(xùn)，經(jīng)考核達(dá)到一定水平，學(xué)院和學(xué)校可以頒發(fā)校級(jí)技術(shù)認(rèn)證的證書(shū)，對(duì)學(xué)生的能力進(jìn)行認(rèn)證，增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　3.物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)

　　如果儀器共享效益較好，學(xué)生在幫老師完成測(cè)試任務(wù)、鍛煉自己能力的同時(shí)，還可以獲得經(jīng)濟(jì)上的獎(jiǎng)勵(lì)。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　采用分階段培養(yǎng)，在本科生中開(kāi)設(shè)“生命科學(xué)儀器分析”課程不僅能夠讓大部分學(xué)生盡早了解大型儀器在科研和生活中的用途，增加知識(shí)面，促進(jìn)就業(yè)，而且能培養(yǎng)一批專(zhuān)業(yè)的大型儀器操作人才。

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