文 偉， 許佳怡， 羅丙紅， 李宏巖

（暨南大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院，廣州 510632）

0 引 言

貴重儀器共享平臺(tái)是建設(shè)高水平大學(xué)重要的硬件支持，是推進(jìn)教學(xué)建設(shè)與科研發(fā)展，培養(yǎng)高水平人才的必需保障［1-2］。大型儀器價(jià)格昂貴，設(shè)備精密，工作原理復(fù)雜，操作嚴(yán)格，維修費(fèi)用高［3］，需進(jìn)行科學(xué)規(guī)范化的管理，才能保證儀器正常運(yùn)行，為教學(xué)和科研發(fā)展保駕護(hù)航［4］。因此建立科學(xué)規(guī)范的大型儀器管理模式，是提升儀器使用效率，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)［5］。

我院由材料科學(xué)與工程系和化學(xué)系以及超分子配位化學(xué)研究所組成，于2019 年搬遷至新校區(qū)，并在2019年成立實(shí)驗(yàn)中心。搬遷至新校區(qū)2 年來，實(shí)驗(yàn)中心借助學(xué)校的共享設(shè)備管理平臺(tái)穩(wěn)步推進(jìn)全院大型設(shè)備開放共享，向全院以及在新校區(qū)的相關(guān)兄弟院系（如環(huán)境學(xué)院，藥學(xué)院，光子研究所等）的全體師生開放共享。但由于缺少了校本部分析測(cè)試中心大部分貴重儀器如掃描電鏡的支持，嚴(yán)重影響了院內(nèi)師生的科研進(jìn)展。為了解決全院120 多名教師和1 000 多名學(xué)生的教學(xué)科研需求，2019 年新購買了高分辨掃描電子顯微鏡（以下簡稱掃描電鏡）并迅速投入共享平臺(tái)使用，提供極大的測(cè)試需求。樣品數(shù)不斷增加，樣品種類涵蓋化學(xué)，材料學(xué)，生物，藥學(xué)等研究方向，學(xué)科領(lǐng)域跨度大。對(duì)管理員的專業(yè)水平以及管理能力提出了很大挑戰(zhàn)。因此，建立一套科學(xué)規(guī)范的掃描電鏡平臺(tái)管理體系，提高掃描電鏡的使用效益以及師生的科研水平迫在眉睫。

1 掃描電鏡平臺(tái)的管理現(xiàn)狀

目前實(shí)驗(yàn)中心一共有2 臺(tái)掃描電鏡，1 臺(tái)購于2015年，主要滿足1 萬倍以下需求。2019 年購入高分辨掃描電鏡，主要用于1 萬倍以上的需求。2 臺(tái)儀器投入使用便納入了學(xué)校的貴重儀器共享平臺(tái)，全校共享，主要服務(wù)于新校區(qū)兄弟院系的測(cè)試需求。借助于學(xué)校共享平臺(tái)，儀器目前管理模式是學(xué)生經(jīng)過培訓(xùn)考核后自行在平臺(tái)預(yù)約測(cè)試。對(duì)于低倍數(shù)的掃描電鏡實(shí)行24 h開放，學(xué)生可隨時(shí)測(cè)樣，收費(fèi)較便宜，可以用來初篩樣品，選出合適的樣品后再使用高分辨掃描電鏡進(jìn)一步研究。由于高分辨掃描電鏡操作要求嚴(yán)格，對(duì)樣品的處理和學(xué)生的水平要求高，專職管理人員時(shí)間有限，目前開放時(shí)間僅限于工作時(shí)間，使得高分辨掃描電鏡的使用效率大打折扣。傳統(tǒng)的線下講解培訓(xùn)效率低，待培訓(xùn)學(xué)生和待測(cè)樣品的積壓，一般基本需要提前半個(gè)月排隊(duì)預(yù)約（畢業(yè)季高峰期的時(shí)候甚至需要提前1 個(gè)月預(yù)約），嚴(yán)重影響科研的效率和進(jìn)度。因此，急需建立一套科學(xué)規(guī)范的管理模式，對(duì)院內(nèi)同學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)化培訓(xùn)，提高學(xué)生的操作水平，增加儀器的共享時(shí)間，提高儀器的共享程度和師生的科研進(jìn)度。

中心成立初期，由于用戶數(shù)量太多且需求都比較急，因此掃描電鏡平臺(tái)迅速啟動(dòng)了對(duì)全院學(xué)生的培訓(xùn)并投入使用。由于缺少經(jīng)驗(yàn)，管理體系不科學(xué)，培訓(xùn)系統(tǒng)單一淺表，培訓(xùn)效果難以持久等問題日益凸顯。為此，經(jīng)過一段時(shí)間后，根據(jù)共享平臺(tái)收集到的大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)每個(gè)課題組的使用頻率，通過借鑒其他高校成功的管理模式［6-8］，結(jié)合當(dāng)前掃描電鏡平臺(tái)的實(shí)際情況，對(duì)其管理工作進(jìn)行了多層次多元化的探索，依托于學(xué)校貴重儀器共享平臺(tái)和多種社交群構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的“互聯(lián)網(wǎng)＋”培訓(xùn)管理體系［9-10］，建立多模式的培訓(xùn)課程體系（線上線下混合式培訓(xùn)，課題組定制化培訓(xùn)，依據(jù)使用頻率多元化培訓(xùn)）以及長效的培訓(xùn)效果支撐體系［11］。經(jīng)過近2 年的探索和不斷調(diào)整，掃描電鏡平臺(tái)在提高學(xué)習(xí)培訓(xùn)質(zhì)量的同時(shí)，保證了設(shè)備的安全使用和測(cè)試效果，平臺(tái)的服務(wù)質(zhì)量和管理員的專業(yè)水平得到了師生們的廣泛認(rèn)可。儀器的使用機(jī)時(shí)和測(cè)試樣品量顯著增加，提高了儀器的使用效益。

2 科學(xué)規(guī)范化管理模式的建立與實(shí)踐

根據(jù)各兄弟院系貴重儀器平臺(tái)學(xué)生管理體系的建設(shè)和經(jīng)驗(yàn)［12-13］，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中心掃描電鏡平臺(tái)目前存在的不足，提出以培養(yǎng)高水平學(xué)生，助力科研發(fā)展為中心，建立網(wǎng)絡(luò)化的培訓(xùn)管理體系，多模式的培訓(xùn)課程體系以及長效的培訓(xùn)效果支撐體系，提高儀器的使用效率，助力高水平學(xué)科教育的建設(shè)［14-15］。

2.1 網(wǎng)絡(luò)化的“互聯(lián)網(wǎng)＋”培訓(xùn)管理體系

針對(duì)培訓(xùn)報(bào)名流程不清晰，管理體系不明確的問題，通過一段時(shí)間的使用，積極探索新的管理模式。依托于學(xué)校貴重儀器共享平臺(tái)的培訓(xùn)管理模塊，以及多種社交群（如教工微信群，學(xué)院學(xué)生QQ 群，掃描電鏡QQ群等）構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)化的“互聯(lián)網(wǎng)＋”培訓(xùn)管理體系。

報(bào)名考核流程如圖1 所示，每月初利用金數(shù)據(jù)創(chuàng)建實(shí)操報(bào)名鏈接，在貴重儀器平臺(tái)和各個(gè)社交群發(fā)布培訓(xùn)計(jì)劃，限定培訓(xùn)日期和人數(shù)。截止日期后從金數(shù)據(jù)后臺(tái)導(dǎo)出報(bào)名情況，大致按照課題組歸屬進(jìn)行分組，每組5 ～10 人。在各社交群和儀器平臺(tái)公布培訓(xùn)分組名單，下發(fā)培訓(xùn)資料和線上理論培訓(xùn)考核網(wǎng)址，在實(shí)操培訓(xùn)日期前學(xué)生需自行進(jìn)行線上理論培訓(xùn)和考核，考核通過后按照分組進(jìn)行實(shí)操培訓(xùn)，上機(jī)練習(xí)和考核。

圖1 網(wǎng)絡(luò)化的“互聯(lián)網(wǎng)＋”培訓(xùn)管理體系

按照管理體系，學(xué)生必須參加學(xué)校設(shè)備處組織的實(shí)驗(yàn)室安全考試并通過后拿到實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入證書，才允許報(bào)名參加掃描電鏡的培訓(xùn)。參加線上理論培訓(xùn)并考核通過才允許線下實(shí)操培訓(xùn)和考核，且全程必須在場(chǎng)并簽到。實(shí)操考核通過后提交儀器使用申請(qǐng)表和實(shí)驗(yàn)室安全承諾書至管理員老師，開通平臺(tái)掃描電鏡預(yù)約上機(jī)權(quán)限后，學(xué)生可在開放時(shí)間自由預(yù)約使用，上班時(shí)間若遇到操作問題可隨時(shí)找管理員老師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，下班時(shí)間可在儀器交流群跟老師交流或者找儀器助管指導(dǎo)。對(duì)于一般違規(guī)（如不清理制樣臺(tái)，未取出樣品等）取消權(quán)限一個(gè)月。對(duì)于嚴(yán)重違規(guī)者（損壞儀器零件等）取消永久權(quán)限并要求賠償一部分維修費(fèi)。

2.2 多模式的培訓(xùn)課程體系

針對(duì)培訓(xùn)方式單一，培訓(xùn)內(nèi)容淺表，培訓(xùn)效果維持時(shí)間短等問題，對(duì)培訓(xùn)課程體系進(jìn)行了多層次多元化的探索，建立線上線下混合式培訓(xùn)，課題組定制化培訓(xùn)，依據(jù)使用頻率實(shí)行多模式培訓(xùn)課程體系。

2.2.1 線上線下混合式培訓(xùn)

針對(duì)掃描電鏡培訓(xùn)的特殊性，建立了線上線下相結(jié)合的培訓(xùn)模式，掃描電鏡結(jié)構(gòu)原理復(fù)雜，因此理論培訓(xùn)主要采用線上培訓(xùn)的形式。線上培訓(xùn)環(huán)節(jié)主要包括：規(guī)章制度，理論知識(shí)，理論考核三大模塊，如圖2 所示。規(guī)章制度主要包括實(shí)驗(yàn)室安全和自主上機(jī)規(guī)章制度，以PPT的形式呈現(xiàn)。理論知識(shí)主要包括掃描電鏡的構(gòu)造，檢測(cè)原理，注意事項(xiàng)，實(shí)操步驟等。掃描電鏡安裝后試用期，工程師上門進(jìn)行理論和實(shí)操培訓(xùn)，學(xué)生可在教室現(xiàn)場(chǎng)或者在騰訊會(huì)議線上參加。管理老師同時(shí)進(jìn)行了EV 錄屏，將視頻材料進(jìn)行整理制成含PPT演示＋同步語音＋字幕的課程視頻，上傳至百度網(wǎng)盤和儀器平臺(tái)分享給報(bào)名同學(xué)線上學(xué)習(xí)。線上考核主要采用騰訊問卷的在線考試功能，試卷內(nèi)容設(shè)置為10%的規(guī)章制度，70%電鏡理論，20%注意事項(xiàng)及常見問題，考核需達(dá)到90 分才能參加線下實(shí)操培訓(xùn)。

圖2 線上線下相結(jié)合培訓(xùn)課程體系

線下課程體系主要包括管理員進(jìn)行線下實(shí)操培訓(xùn)和考核，考核達(dá)到90 分即可獲得上機(jī)測(cè)試權(quán)限。線下課程包括管理員上班時(shí)間一對(duì)一指導(dǎo)和社交群內(nèi)答疑，儀器助管節(jié)假日指導(dǎo)。還設(shè)置了進(jìn)階課堂，主要是科研技術(shù)講座，定期邀請(qǐng)儀器工程師進(jìn)行新技術(shù)新功能的講座，科研教授進(jìn)行新應(yīng)用的前沿講座，學(xué)生可在線上線下觀看，拓展知識(shí)面和儀器適用范圍。

2.2.2 課題組定制化培訓(xùn)

掃描電鏡應(yīng)用廣泛，主要服務(wù)于本院材料系和化學(xué)系學(xué)生，其中材料分成生物材料組，儲(chǔ)能材料組，無機(jī)納米材料等，另外還對(duì)藥學(xué)院，環(huán)境學(xué)院等新校區(qū)兄弟院系開放。不同課題組樣品類別有差異，因此對(duì)于測(cè)試操作時(shí)制樣，參數(shù)的選擇都有不同的要求。針對(duì)此現(xiàn)象，在線下實(shí)操培訓(xùn)模塊特建立了課題組定制化實(shí)操培訓(xùn)課程體系（見圖3）。同樣學(xué)生需先通過線上理論培訓(xùn)以及考核后，允許報(bào)名實(shí)操培訓(xùn)，并對(duì)報(bào)名者進(jìn)行線上問卷調(diào)查，調(diào)取儀器共享平臺(tái)數(shù)據(jù)，分析各個(gè)課題組的儀器使用頻率和時(shí)長和樣品種類。通過對(duì)問卷反饋的分析，確定培訓(xùn)需求并定制化不同課題組的培訓(xùn)內(nèi)容，隨后分組實(shí)操培訓(xùn)，針對(duì)不同樣品類型對(duì)于噴金時(shí)長，電壓束流等參數(shù)的選擇，以及拍照技巧制樣技巧等的特殊性進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)。

圖3 課題組定制化培訓(xùn)課程體系

2.2.3 依據(jù)使用頻率多元化培訓(xùn)

對(duì)儀器平臺(tái)后臺(tái)用戶數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，部分用戶使用頻率低，1 ～2 個(gè)月才使用1 次，這種用戶由于使用間隔時(shí)間長，難免對(duì)操作步驟不熟練，并且培訓(xùn)后很快忘記原理和操作規(guī)程。部分用戶使用頻率很高，基本操作嫻熟，對(duì)于測(cè)試追求更高的品質(zhì)。針對(duì)不同用戶的需求，進(jìn)行依據(jù)使用頻率的多元化培訓(xùn)模式的探索（見圖4）。對(duì)于使用頻率低的用戶主要進(jìn)行簡易的實(shí)操培訓(xùn)，制定掃描電鏡的4 步法操作流程，并制成操作規(guī)程牌放置于儀器旁供學(xué)生隨時(shí)參考。第1 步通過操作軌跡球?qū)ふ液线m的測(cè)試位置，第2 步通過縮放旋鈕放大到所需倍數(shù)。第3 步通過自動(dòng)對(duì)比度按鈕或者手動(dòng)操作調(diào)好亮度和對(duì)比度，第4 步通過自動(dòng)對(duì)焦按鈕或者手動(dòng)粗調(diào)細(xì)調(diào)將圖片調(diào)清晰。4 步法把操作流程簡易化，并且容易理解和記憶。對(duì)于使用頻率高，對(duì)拍攝結(jié)果有更高要求的用戶，進(jìn)行專業(yè)化實(shí)操培訓(xùn)，在上述簡易四步法基礎(chǔ)上增加背散射模式，低真空模式，調(diào)像散調(diào)對(duì)中，元素分析等培訓(xùn)。

圖4 依據(jù)使用頻率的多元化培訓(xùn)課程體系

2.3 探索長效的培訓(xùn)支撐體系

為保證培訓(xùn)的效果，掃描電鏡平臺(tái)管理員堅(jiān)持進(jìn)行長效的培訓(xùn)支撐體系探索，主要采取制定管理制度，建立專業(yè)培訓(xùn)隊(duì)伍，經(jīng)費(fèi)支持和定期考核等措施。

（1）健全規(guī)章制度，規(guī)范化管理。為了保證培訓(xùn)效果和管理的規(guī)范性，掃描電鏡平臺(tái)制定了一系列管理制度，包括“掃描電鏡平臺(tái)管理辦法”“掃描電鏡平臺(tái)儀器預(yù)約說明”“掃描電鏡培訓(xùn)規(guī)范”“掃描電鏡假期開放管理辦法”等，從儀器的開放方式、安全操作、預(yù)約流程、培訓(xùn)方案等方面進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，并根據(jù)實(shí)際情況做出實(shí)時(shí)更新。

（2）建立穩(wěn)定的培訓(xùn)隊(duì)伍，定期講座。目前的培訓(xùn)隊(duì)伍主要包括儀器工程師，管理員老師和學(xué)院資深教授，其中管理員老師主要負(fù)責(zé)線下實(shí)操部分培訓(xùn)和答疑，幫助學(xué)生掌握操作技術(shù)。儀器工程師定期開展線上線下關(guān)于新功能新技術(shù)的講座，科研教授負(fù)責(zé)關(guān)于儀器各領(lǐng)域應(yīng)用等前沿講座。定期培訓(xùn)和講座開拓了學(xué)生的知識(shí)面和對(duì)儀器深入了解，助力師生科研的發(fā)展，有利于培養(yǎng)高水平的人才。同時(shí)也提高了儀器管理老師的業(yè)務(wù)水平，更進(jìn)一步促進(jìn)培訓(xùn)效果。

（3）助管輔助，經(jīng)費(fèi)支持。儀器實(shí)行收費(fèi)使用，其中收取的費(fèi)用70%用于耗材購買和儀器維修維護(hù)等，30%用于培訓(xùn)資料的打印和講座，助管，老師的勞務(wù)報(bào)酬。對(duì)于已經(jīng)取得儀器操作權(quán)限，使用頻率高，實(shí)操技術(shù)較好的學(xué)生可以培養(yǎng)成儀器助管，在非工作時(shí)間和節(jié)假日輔助儀器的管理，大大提高儀器的使用機(jī)時(shí)和效益。同時(shí)，穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)支持，使得助管制度，講座培訓(xùn)制度能長期實(shí)行，保證了培訓(xùn)的效果。

（4）張貼操作規(guī)程注意事項(xiàng)，定期考核。制作操作規(guī)程牌和注意事項(xiàng)牌置于儀器旁，便于學(xué)生隨時(shí)復(fù)習(xí)和參考，保證培訓(xùn)的質(zhì)量。對(duì)于權(quán)限有效期內(nèi)的用戶定期考核，對(duì)于初次用戶前期實(shí)行1 個(gè)月1 ～2 次實(shí)操考核，經(jīng)驗(yàn)用戶1 ～2 個(gè)月考核1 次，復(fù)學(xué)用戶1 個(gè)月考核1 次。定期考核提高了學(xué)生的重視程度和對(duì)儀器謹(jǐn)慎的態(tài)度，提高學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)的頻率和積極性，保證了培訓(xùn)效果的長效性。

3 科學(xué)規(guī)范化管理模式的實(shí)踐成效

3.1 提高培訓(xùn)效率，有利于高水平人才培養(yǎng)

網(wǎng)絡(luò)化的“互聯(lián)網(wǎng)＋”培訓(xùn)管理模式建立，明確了培訓(xùn)報(bào)名流程和上機(jī)管理制度，使學(xué)生能清晰地按流程申請(qǐng)每一步考核，提高了管理員老師的工作效率。

實(shí)行線上線下相結(jié)合的培訓(xùn)課程體系，待實(shí)操培訓(xùn)學(xué)生積壓情況大大得到緩解，學(xué)生先自主線上理論培訓(xùn)，時(shí)間地點(diǎn)更靈活，且線上課程可隨時(shí)回顧學(xué)習(xí)，有效避免了誤操作，提高了培訓(xùn)效率。課題組定制化課程和按頻率多元化培訓(xùn)制度的建立進(jìn)一步滿足了學(xué)生的專業(yè)化需求，提高了測(cè)試水平。多模式的培訓(xùn)課程體系實(shí)施后，每個(gè)月培訓(xùn)次數(shù)增加了2 ～3 次，年培訓(xùn)總?cè)舜螖?shù)增加了177%，考核通過率從60%上升至80%，復(fù)學(xué)用戶從20%下降到5%（見表1）。

表1 掃描電鏡2020、2021 年培訓(xùn)及運(yùn)行情況

長效培訓(xùn)支撐措施的實(shí)施更是保證了培訓(xùn)效果的時(shí)效性，降低了復(fù)學(xué)用戶數(shù)，也進(jìn)一步提高了管理人員的業(yè)務(wù)水平和學(xué)生的操作技能。師生對(duì)掃描電鏡平臺(tái)管理模式滿意度提高，反饋良好。

3.2 提高了儀器的使用效益，助力師生科研發(fā)展

科學(xué)高效的掃描電鏡培訓(xùn)管理體系建立后，培訓(xùn)質(zhì)量和效果大大提高，學(xué)生操作水平有了保證，延長了掃描電鏡的開放時(shí)間。將開放時(shí)間由以前工作日8：30 ～17：30 延長到每天（包括節(jié)假日）8：30 ～23：30，開放時(shí)間的延長緩解了全院師生排隊(duì)測(cè)樣壓力，從需要提前半個(gè)月預(yù)約到現(xiàn)在只需提2 ～3 天預(yù)約。儀器的使用機(jī)時(shí)2021 年相比2020 年增加56.4%。學(xué)生操作水平提高，每個(gè)樣測(cè)試時(shí)間縮短，使得儀器的樣品測(cè)試數(shù)增加，從平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出，測(cè)樣數(shù)2021 年比2020年增加了135%（見表1）。使用機(jī)時(shí)和測(cè)樣數(shù)的增加表明儀器的使用效益大大提高。

3.3 降低了儀器的損壞率，節(jié)約了經(jīng)費(fèi)支出

多模式的培訓(xùn)課程體系實(shí)施后，培訓(xùn)質(zhì)量提高，學(xué)生操作水平和對(duì)儀器的熟悉度提高，減少了誤操作的發(fā)生。對(duì)操作規(guī)程的掌握使學(xué)生更有信心操作儀器，能自行判斷一些小問題發(fā)生的原因并及時(shí)解決和調(diào)整。如噴金時(shí)根據(jù)泵不同的聲音便能判斷蓋子是否密封好，遇到樣品碳污染，荷電現(xiàn)象會(huì)調(diào)整參數(shù)和拍照技巧等。學(xué)生解決問題能力提高，減少了管理員老師的重復(fù)工作量，也降低了儀器的損壞率。從2020 年工程師平均1 ～2 個(gè)月上門1 次到2021 年工程師一共上門2 次。降低了維護(hù)頻率節(jié)約了經(jīng)費(fèi)支出，保證了科研測(cè)試時(shí)間，推進(jìn)師生科研順利進(jìn)展。

4 結(jié) 語

經(jīng)過2 年的探索和調(diào)整，實(shí)驗(yàn)中心掃描電鏡平臺(tái)建立了依托于學(xué)校貴重儀器共享平臺(tái)和多種社交群構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的“互聯(lián)網(wǎng)＋”管理體系，多模式的培訓(xùn)課程體系以及長效的培訓(xùn)支撐體系。科學(xué)規(guī)范的管理模式在提高學(xué)習(xí)培訓(xùn)質(zhì)量的同時(shí)，儀器的使用機(jī)時(shí)和測(cè)試樣品量顯著增加，提高了儀器的使用效益，儀器的損壞率和維修成本降低。平臺(tái)的服務(wù)質(zhì)量和管理員的專業(yè)水平得到了師生們的廣泛認(rèn)可，新的管理體系有利于提高學(xué)生的科研能力，促進(jìn)教學(xué)的發(fā)展，人才的培養(yǎng)和科研的進(jìn)步。