王秀萍，張 方

（1.華中科技大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.華中科技大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處，湖北 武漢 430074）

儀器設(shè)備是高校實(shí)驗(yàn)室的主要技術(shù)裝備，是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究得以順利進(jìn)行的重要保障，是科學(xué)發(fā)展的重要依托，也是高校辦學(xué)水平和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志［1］。截至2012年底，華中科技大學(xué)擁有10萬元以上的大型儀器設(shè)備3 036臺，價(jià)值約15億元，其中價(jià)值10～40萬元的儀器設(shè)備有2 236臺，價(jià)值46 194萬元。大型儀器設(shè)備不但用于科研和研究生教學(xué)，也可以投入到本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓本科生學(xué)會使用這些先進(jìn)的科研儀器設(shè)備，為他們?nèi)蘸笞呱瞎ぷ鲘徫惶峁?shí)際鍛煉的機(jī)會。但是，目前大型儀器設(shè)備真正用于本科教學(xué)的并不多，只有化學(xué)、環(huán)境等少數(shù)專業(yè)為本科學(xué)生開設(shè)了大型儀器設(shè)備分析實(shí)驗(yàn)課。如何提高大型儀器設(shè)備使用效益，充分利用它們?yōu)楸究茖?shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)，是實(shí)驗(yàn)中心面臨的重要問題。

1 大型儀器設(shè)備不能對本科開放的原因

當(dāng)前，社會對環(huán)境污染問題的關(guān)注熱度不減，比如水的污染問題、空氣質(zhì)量問題、食品安全問題等都涉及環(huán)境的綜合治理與監(jiān)測［2］。環(huán)境科學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué)，它的實(shí)踐性很強(qiáng)。隨著環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的提高，人們逐漸摒棄了傳統(tǒng)手工分析方法，更多地選擇使用大型儀器進(jìn)行分析。但是由于大型儀器設(shè)備價(jià)值不菲，能申請購買到很不容易，設(shè)備管理者往往擔(dān)心大型儀器設(shè)備對本科生開放后，會造成儀器設(shè)備損壞概率的增加，提高大型儀器設(shè)備的維修成本［3］。設(shè)備一旦出故障，就會延誤教師的課題研究，所以能親自動(dòng)手操作大型儀器設(shè)備的本科生少之又少。

在高等院校專門從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的人員中，大型儀器設(shè)備維護(hù)與管理的定崗人員非常有限，一般一人要分管多臺設(shè)備，設(shè)備管理者就不可能對每一臺設(shè)備很精通，更談不上維修儀器設(shè)備，儀器設(shè)備任何一點(diǎn)小問題都要等待設(shè)備代理商前來維修。儀器設(shè)備運(yùn)行不暢，也影響著大型儀器設(shè)備對本科生的開放［4－5］。

有些學(xué)院對本科生開設(shè)了大型儀器設(shè)備分析課，但因大型儀器設(shè)備運(yùn)行的耗材花費(fèi)較大，而設(shè)備都只有1～2臺，在實(shí)驗(yàn)課上就不可能做到1～2人一組操作和使用設(shè)備，學(xué)生親自動(dòng)手操作的機(jī)會非常有限。實(shí)際上，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的分析對象、實(shí)驗(yàn)方法及程序等關(guān)鍵要素都是預(yù)先指定的，只需按步操作就行。這樣雖然保證了實(shí)驗(yàn)的成功率，但在實(shí)驗(yàn)過程中沒有探索性的學(xué)習(xí)。因此學(xué)生很難對儀器分析過程的復(fù)雜性、樣品前處理要求的特殊性和分析試樣的選擇性有全面的認(rèn)識［6］，開設(shè)儀器分析課的效果也就大打折扣，就更談不上利用大型儀器設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、寫出高水平論文了。

2 多渠道擴(kuò)大大型儀器設(shè)備對本科生的開放

（1）從2009年開始，我校環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院面向環(huán)境工程、給排水專業(yè)的本科生開設(shè)了環(huán)境綜合實(shí)驗(yàn)Ⅱ（主要是儀器分析）選修課，對感興趣的學(xué)生開設(shè)了有一定難度和深度的大型儀器分析實(shí)驗(yàn)。在輔導(dǎo)教師缺少的情況下，吸收能熟練掌握儀器分析的研究生助管參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，做到能夠?qū)Ρ究粕赓M(fèi)開放的儀器設(shè)備盡量開放，提高大型儀器設(shè)備在本科教學(xué)上的使用率。

（2）環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究項(xiàng)目的申請經(jīng)費(fèi)，制作了多個(gè)有關(guān)大型儀器分析的多媒體課件，例如“離子色譜分析操作規(guī)范及常見故障的排除”、具有動(dòng)漫效果的“大型儀器分析樣品的前處理方法”、“環(huán)境典型樣品的液相分析案例”。對于價(jià)值在百萬元以上的高端設(shè)備，可以開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，讓本科生能夠了解昂貴的大型儀器設(shè)備。這種寓教于悅的方法極大地提高了本科生對大型儀器分析課的興趣?！爸卟蝗绾弥?，好之者不如樂之者?！备咝?yīng)努力培養(yǎng)學(xué)生用大型儀器設(shè)備進(jìn)行科學(xué)研究的興趣。

（3）在本科生的創(chuàng)新實(shí)踐、第二課堂實(shí)踐中，引導(dǎo)已掌握儀器設(shè)備操作的本科生將儀器設(shè)備操作過程制作成ppt，將不當(dāng)操作導(dǎo)致大型儀器設(shè)備損壞的情況拍成照片、制作成動(dòng)畫，輔助學(xué)生初學(xué)儀器分析，減少了大型儀器設(shè)備的損壞。本科生很容易接受這種生動(dòng)的學(xué)習(xí)形式，因?yàn)樗冉處熢谡n堂上的枯燥講解有更好的效果。

（4）我院將大型儀器設(shè)備按用途分到水質(zhì)污染控制工程實(shí)驗(yàn)平臺、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)平臺、固廢污染控制與資源化實(shí)驗(yàn)平臺等3個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)平臺，利用現(xiàn)有的環(huán)境檢測儀器設(shè)備組建1個(gè)環(huán)境監(jiān)測和分析中心，重點(diǎn)建設(shè)設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改變原來本科生很難使用大型儀器設(shè)備的情況，使大型儀器設(shè)備的開放平臺成為環(huán)境學(xué)科綜合創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地［7］。

（5）充分利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)交流平臺，提高大型儀器設(shè)備的利用率。在學(xué)院網(wǎng)上開辟實(shí)驗(yàn)中心，對外開放儀器設(shè)備信息。學(xué)生上網(wǎng)就可以查到儀器設(shè)備的型號、規(guī)格、購入時(shí)間、放置地點(diǎn)、管理者、測試范圍等相關(guān)信息，大大提高了儀器設(shè)備開放共享的宣傳力度［8］。

3 大型儀器設(shè)備開放對本科生學(xué)習(xí)的影響

多年的實(shí)踐說明，大型儀器設(shè)備對本科生開放，對學(xué)生深造和就業(yè)有很大的幫助。由于大型儀器設(shè)備多與學(xué)科發(fā)展的前沿技術(shù)研究有關(guān)，因此大型儀器設(shè)備面向本科生開放，往往可以使學(xué)生觸及學(xué)科發(fā)展的前沿技術(shù)［9］。

通過儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，激勵(lì)學(xué)生將大型儀器設(shè)備用于當(dāng)今環(huán)境等問題的研究和探索中，學(xué)生探究未知問題的興趣大為提高。例如2010級本科生王達(dá)樂等幾位學(xué)生探索利用大型儀器分析霧霾天氣的污染物成分。現(xiàn)在，選修“儀器分析”課的本科生人數(shù)已由2009年的7～8人增加到每年50～60人，還不包括申請到“本科創(chuàng)新基金”的學(xué)生。

2010年，我院環(huán)境工程專業(yè)通過了全國工程教育專業(yè)認(rèn)證。借助專業(yè)認(rèn)證這個(gè)契機(jī)，專業(yè)課的教師積極引導(dǎo)學(xué)生對環(huán)境污染治理這一社會的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題進(jìn)行研究、實(shí)驗(yàn)。在研究的過程中自然就會使用到大型儀器設(shè)備，學(xué)生對前沿科學(xué)問題的認(rèn)識和興趣也有了前所未有的提高。近幾年，本科生在Chemosphere等SCI期刊上發(fā)表多篇論文［10］。2012年環(huán)境工程本科生朱乃若、欒宏偉的論文獲湖北省大學(xué)生科技成果一等獎(jiǎng)。這些成功的案例說明，將大型儀器設(shè)備用于高校本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是對傳統(tǒng)教學(xué)的提升，很有必要。

作為大學(xué)本科學(xué)生，在校期間有過大型儀器設(shè)備操作和參與創(chuàng)新活動(dòng)的經(jīng)歷，就業(yè)機(jī)會將大大增加?，F(xiàn)在很多環(huán)境科學(xué)與工程類的企事業(yè)單位都摒棄了傳統(tǒng)的手工分析方法，更多地使用了大型精密儀器設(shè)備。這些單位在招收新員工的時(shí)候，都希望招收到的新員工有思想、銳意進(jìn)取，并且具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。由于環(huán)境樣品分析都要用到大型儀器，一些過去不太愿意招收女生的單位現(xiàn)在也更愿意招聘女生，因?yàn)榕ぷ骷?xì)致的特點(diǎn)使她們完全能勝任大型儀器設(shè)備的操作工作。

4 結(jié)束語

經(jīng)過近幾年的改革和創(chuàng)新，華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的大型儀器設(shè)備管理更加科學(xué)化、規(guī)范化和信息化。學(xué)院的科研經(jīng)費(fèi)由原來的一年四五十萬元快速增加到現(xiàn)在的一年近2 000萬元；本科學(xué)生申請學(xué)校“實(shí)踐創(chuàng)新基金”的人數(shù)也一年比一年多。對于這一切成果的取得，大型儀器設(shè)備的開放使用功不可沒。大型儀器設(shè)備對本科生開放工作還要不斷完善，還有許多地方需要改進(jìn)。只有進(jìn)一步加大儀器設(shè)備的開放力度，才能使學(xué)生學(xué)習(xí)有更大的自主性，才能保證大型儀器設(shè)備更好地為教學(xué)、科研服務(wù)［11－12］。

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