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博乐体育博乐体育近年来，随着社会经济的飞速发展，大型分析测试仪器设备因其具有技术先进、功能强大、数据处理快、自动化程度高等优点，在食品、环境、化工、生物等领域的应用越来越广泛。因此，各大高等院校都在致力于加强培养大学生操作使用大型仪器设备的能力，这样做的目的既能满足企业用人单位对这类人才的需要，更是为大学生的就业增加了一条出路［1］。但是由于大型仪器设备价格非常昂贵、维护周期长、工作原理复杂、操作要求高以及高水平专业技术人员不多，直接导致大型仪器设备在高校本科实验教学中的使用受到了很大的局限。现在的使用率仅仅只能满足让学生掌握实验课程中的相关理论知识，而不能让每一位学生都能亲自动手操作仪器［2－3］，更谈不上熟练掌握操作使用乃至开展研究的能力。因此，提高大型仪器设备的使用率，特别是提高其在本科实验教学中的利用率成为现今高校的重要研究课题之一。本文以广东石油化工学院环境工程专业为背景，对大型仪器设备在高校本科实验教学中的应用进行了一定的探索和研究。
广东石油化工学院的环境科学与工程学科是广东省高水平理工科建设大学五大优势重点建设学科和四个硕士授权规划建设学科之一。几年前，由于资金、人员、场地等各种条件限制，广东石油化工学院环境工程专业的本科实验教学中仍然在使用那些型号老旧、稳定性不高的小型、低端的分析测试设备。这些设备不仅已经和教材上的现代先进的分析仪器技术严重脱节，更重要的是无法给学生提供实际意义上的实践机会。近两年学校积极引进高端人才，并投入了大量资金购买大型仪器设备、改扩建实验室，现已拥有同位素质谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、气相色谱质谱联用仪、高效液相色谱质谱质谱联用、离子色谱、核磁共振波谱仪等大型仪器40余台(套)。这些设备不仅很大程度上满足了科研的需要，更是有计划的逐步推广应用于各专业本科实验教学。例如，环境工程专业本科教学中的《环境监测实验》，就涉及到许多应用在环境监测方面的分析测试大型仪器设备。以前由于缺少大型仪器设备，在实验课上老师只能以演示教学为主，学生们既没有充分的时间也没有更多的机会去亲自动手操作仪器完成一系列的分析测试过程。可想而知，面对老师布置的实验任务学生们只能机械的完成和抄写实验报告。相比于传统的有机化学、分析化学等基础实验，这样的仪器分析实验安排无法给予学生循序渐进的知识积累和适应提高过程，而且被动的学习过程使学生对仪器分析这一部分失去了兴趣和主动性，急需改革。
大型仪器设备在本科实验教学中面临的问题主要表现在:大型仪器设备价格昂贵、数量少，运行维护周期长、成本高，本科实验教学学时少且教学内容复杂单一等方面:(1)大型仪器设备在本科实验教学中的共享工作在我校仍处于起步阶段。实行共享管理可以从根本上改善和提高大型仪器设备在本科教学中投入使用率［4－6］。广东石油化工学院已经制定了一系列大型仪器设备相关管理制度，例如《广东石油化工学院大型仪器设备管理实施细则》等。但关于大型仪器设备与本科实验教学这两部份内容相交叉的方面，还没有政策和制度涉及到，暂时也没有相应的考核的指标来进行监督政策的实施。(2)实验教学学时少且教学的内容复杂形式单一。学生在有限的学时数内，既要了解和掌握仪器结构、试样制备及结果分析方法又要熟练操作步骤并动手实验，几乎是不可能的。实验课堂上学生只能机械、被动地按照老师设定好的实验步骤完成相应实验内容，缺少设计实验方案和论证优化实验方法环节，课后的实验报告也只是照搬书本或者实验讲义上的内容，基本不用主动思考。这种传统单一的实验教学形式重结果，轻过程，无法达到培养学生独立思考问题、解决问题能力的教学目的。(3)大型仪器设备价格昂贵、维修费用高、维护周期长。高校有限的经费导致大型仪器设备数量有限，多数仅有一台(套)。而且这些仪器设备本身就承担了繁重的科研测试任务，科研和教学时间安排上容易造成冲突，客观造成留给教学使用的时间相对较少。更重要的是大型仪器设备的结构、原理、操作相对复杂，学生在实验过程中极易因为操作的失误导致仪器损坏，增加仪器损坏率、造成高额的维修费用，并且出现问题后多数需要等待厂家工程师上门维修导致维修周期也很漫长，这样将会严重影响科研工作者的使用。因此一些大型仪器设备管理单位宁愿空置以降低维护成本，也不愿共享于本科实验教学。
3．1加强设备管理方面的制度建设，完善奖惩措施，提高本科实验教学投入使用率
学校按照需求将购置的大型仪器设备分配至使用部门，由使用部门与学校签订设备管理协议书。协议书内容包括这台大型仪器设备每年用于实验教学的课时数、用于科研工作以及社会服务方面的使用标准、效益目标，特别是要规定面向本科实验教学开放的课时的量化指标。每年进行一次考核，根据使用部门完成指标的情况进行评分考评。对于考评等级优秀的部门，学校应从多方面进行奖励，例如可以全额或按比例返还当年的设备使用费用于使用部门对本科实验教学开放上维护大型仪器设备的支出，可以在该部门的实验室建设经费立项上予以倾斜，可以给予申请购置新设备的优先权，可以对工作突出的个人予以奖励等等，这样形成长效的良性循环。而对于考评等级无法达标的使用部门，首先要找出无法达标的原因，找出问题对症下药，找到责任人明确责任，其次可以收回并重新调整该部门管理使用的大型仪器设备。以最终的考评结果为导向，来提高大型仪器设备资源向本科实验教学中的转移调控力度，从学校规章制度层面上保证大型仪器设备在本科实验教学上的投入使用率。
3．2只有让学生学习更多大型仪器设备的原理，提高并掌握其操作使用技术，才能让学生在以后的学习、工作中熟练地利用这些大型仪器设备进行科学研究或是为企业创造价值
(1)增加课时，调整涉及到大型仪器设备的实验教学内容安排，将实验课安排与理论课内容同步以丰富教学内容形式。只有当理论和实验教学同步时，理论教学才能为实验教学打基础，而实验教学则能够促进理论教学的巩固和深化。其次，增加实验教学课时。在做好预习，学好相关理论知识的基础上，使学生有充分的时间自己动手操作这些仪器设备，独立完成包括制样、上机分析及实验结果处理这些过程，有利于提高学生的动手能力和激发学习兴趣。从去年开始，环境工程专业18级的《环境监测实验》的课时已经由原来的8课时增加到12课时，教学效果已经得到明显改善。(2)结合实际需求和资源优势设计实验内容和准备实验讲义。结合广东石油化工学院环境科学与工程专业的人才培养目标和茂名市经济与社会发展需求，同时考虑现有的实验教学条件和学生基础，及中国石化集团茂名石油化工有限公司与学校有长期合作的资源优势，有的放矢地设计实验内容和准备实验讲义。例如我们在环境工程专业实验教学中针对石油化工污染这个学生们感兴趣的话题这样设计了三个实验项目:TOC测定仪测定油厂废水中的总有机碳;气相色谱质谱联用仪测定油厂污水处理装置废水中的有机物和X射线荧光光谱仪测定污泥中的元素含量。每个实验4个学时，分组分批进行，每组8－10人。在实验室进行授课，使用实地采集的样品进行操作，老师在授课过程中随时接受学生的提问并进行讲解和演示，使学生能独立完成实验并更好地撰写提交完整详细的实验报告。让学生在熟练掌握大型仪器设备操作使用技术的同时还能体会到这些分析测试技术在实际生产生活中的应用情况，能有效提高学生们的实践能力、应用能力和创新能力。(3)优化课程设置，涉及大型仪器设备的实验课程建议采用选课制。例如在大一，大二时，可以先开设讲授现代先进的大型仪器设备工作原理的基础理论课，让感兴趣的学生对这些设备的工作原理，机械构造及其应用等先有相应的基本了解。从大三开始，学生已经对自己感兴趣的仪器设备有了基本了解，这时如果希望在这方面做更深入的研究，可根据自己的专业需求、爱好兴趣和未来发展方向，在专业老师的指导下组成各类科研创新小组进行选修课程。专业老师在确定研究课题后，小组成员根据查阅的文献资料，并在老师指导下自行设计实验方案。实验方案经大型仪器设备管理人员认可并严格培训后，即可上机操作，操作熟练之后学生可以独立使用仪器设备开展研究。这样的课程设置，为学生实践能力、应用能力和创新能力的培养和提高创造了良好的条件和机会。
3．3提高大型仪器设备管理人员的专业技术水平并鼓励直接参与本科实验教学任务
设备管理人员本身据有较高的科研能力和技术水平，其技术水平的提高将使得大型仪器设备在运行过程中出现的问题能够被迅速的排查、解决，能有效保障设备的正常运行并极大的降低维护成本。同时设备管理人员直接参与本科实验教学任务，可以更好的教授设备的管理、应用、故障排除及维修技术，还可以凭借他们对先进仪器设备、技术的了解与学生开展座谈会、讨论会等，以丰富的形式提高学生的实践能力、应用能力和创新能力。设备管理人员直接参与本科实验教学任务或者作为带队老师指导学生参加大学生科技或技能竞赛，对于那些参与教学过程并获得高级别竞赛成果的，可以适当的予以奖励，鼓励更多的设备管理人员参与大型仪器设备的共享开发，这样还能极大的缓解实验教学中教师人手不足的问题。
“当时的情况是仪器设备隶属于不同的学院、不同的课题组，冶金的设备放在冶金学院，材料的设备放在材料学院，条块分割。如果企业想做检测，首先是不知道找哪个学院，特别是企业拿来的材料或产品往往需要若干项分析检测，比如力学性能、化学性能、组织结构、物理性能等，这些项目又分在若干个学院，每个学院又有若干实验室，对校园之外的企业来讲，要想迅速找到相关实验室并顺利完成一系列检测服务，简直无法想象！”谈起2005年以前北京科技大学的科研仪器设备对外服务情况，刘亚东记忆犹新。
刘亚东告诉记者，当时北京科技大学的仪器设备虽然有对外服务，但服务的量很小，而且往往是其他兄弟院校知道这里有这个设备，才过来使用的，根本没有商业化的概念。以2005年为例，北京科技大学已经有价值几个亿的仪器设备，一年的对外测试收入只有三四十万元，“一年下来，连这些仪器设备的维修费用都不够”。
“虽然我们有几个亿的仪器设备，但在北京来说，我们只是个‘小户’。”刘亚东说。据了解，北京地区分布着大量科学仪器装备和各种实验室，拥有大量的科技人才，科技资源总价值占全国的40%，仪器设备总量占全国总量的1/4。北京虽然拥有如此丰富的科技资源，高校院所也比较集中，但长期以来，这些科技资源存在封闭、分散、闲置甚至使用不合理的现象，缺乏有效整合和利用。
一边是科技型中小企业开展科技创新为买不起仪器设备而苦恼，一边是科研院所动辄价值成百上千万的进口仪器为“养在深闺人不识”而惆怅，如何解决这个迫在眉睫的供需矛盾是增强企业自主创新能力，推动经济转型升级的关键所在。
“我们当时成立北京科技大学分析检验服务平台并不是为了完成一个单纯的课题，把它放到学校某个处室或课题组来做，我们是真的想探索一条创新机制体制的管理方式，这就需要一个团队来管理，建设一套能有效运行的机制。”2006年，刘亚东参加工作时，北京科大分析检验中心有限公司刚刚成立。而这家公司是在北京市科委大力推动高校、科研院所的科研设备向社会开放共享的背景下诞生的。
当时，北京市科委根据北京地区材料测试资源的分布和行业发展现状，选择了3个机制创新试点单位，其中，北京科技大学作为首都高校第三方商业化实验室机制创新试点，成立了北京科技大学分析检验服务平台。北京科技大学意识到这将是一次重大科技创新，于是大胆地为平台确立了“政府引导、依托学校、市场运作、企业运行”的发展思路。此举在北京地区众多高校中，率先将公司化运作机制引入到实验、检测业务中，依托北京科大科技园，成立北京科大分析检验中心有限公司，全面托管北京科技大学的实验检测资源，面向社会全面开放，支撑企业的技术创新。
北京科大分析检验中心有限公司成立之初遇到的最大问题是观念上的不一致。面对新的管理模式，校方和老师们还存在诸多疑虑：公司化运作与教学科研之间是否存在冲突？国有资产在经营中该如何管理？实验室自身的利益是否会受到损害……“我们要一遍遍地解释，我们不仅可以提高实验室的管理水平，而且可以帮助实验室开展更多的对外服务，经过努力，我们得到了学校的授权。当时学校的层面上支持我们，但是落实到基层的负责实验室的老师们那里，是很难被认可和接受的，学院和实验室管理处之外怎么又多出你们这个“婆婆”，最初和老师们接触时，吃闭门羹是常有的事，甚至被误解是从校园外溜进来的骗子。”谈到当初开展工作时遇到的各种困难，刘亚东显得很无奈。这样的工作一直持续了两年多。
北京科大分析检验中心有限公司在与学校各方进行充分沟通、协调后，北京科技大学先后了《北京科技大学分析检验服务平台管理办法》和《北京科技大学分析检验服务平台管理细则》，规范了公司和实验室的责、权、利，并把实验室的测试服务工作量作为实验室业绩考核的重要内容，从考核机制方面为平台建设提供了有力的制度保障。“原来让一些实验室的老师做实验，实验周期很难保证，即便做了，也是给你个结果就行了，而实验原始数据、中间过程并不记录，检测环节不规范的地方多了，有时遇到企业催要报告甚至质量投诉，作为中介的我们就要受夹板气。现在好了，我们不仅照顾到了各方的利益，更重要的是依据国际准则，建立起了一套完善的实验室质量管理体系，检测流程规范化了，检测方法标准化了，老师们都能积极配合我们按时地、高质量地完成实验，包括实验时的日期、温度、原始数据等信息都详细在册，即便出了问题，只要一查档案，就能非常清楚地知道问题出在了哪个环节。”
与此同时，学校为了促进平台的发展，采取了一些针对性的措施。比如，将原来分散在多处的实验室集中到主楼和材料测试楼等几个主要楼宇，实现了检测场地的相对集中管理；将原来分散在教师、课题组手中的通用仪器设备集中到各学院实验中心统一管理，实现了仪器设备管理权的相对集中；将原来隶属于各教师梯队的实验人员划归学院实验中心管理，设立明确的实验技术岗位，实现了仪器设备的专人专管，形成了一支200多人的专业实验队伍，有效地提高了工作效率。刘亚东说：“现在企业来做检测，说明产品有什么问题，公司会告诉企业需要做哪几项检测，把检测的周期、费用说清楚，给企业出一个检测方案，企业就可以回去等着了。”
“公司从成立到2007年，一直处于亏损状态。这期间一直是市科委在推动着我们发展。2008年，我们取得的两个认证是公司的转折点。目前，在国内高校的检测机构中，同时取得这两个认证的屈指可数。”刘亚东指着墙上的两份证书文件非常自信地说。说到实验室的资质建设，公司副总经理张波很兴奋，他一直负责这方面工作。这两个认证是指通过了中国认证监督管理委员会实验室资质认定（CMA）和中国合格评定国家认可委员会实验室认可（CNAS）。谈到这两个认证的作用时，张波说：“北京科技大学在全国金属材料检测领域是有名的，检测数据准确，别人认可你的学术权威性，但在商品社会、法制社会，你的数据不具有法律效力。有了这两个认证资格，我们出具的检测报告就会在法律仲裁、对外贸易、第三方检测等方面具有法律效力。”
北京科大分析检验中心有限公司在申请CMA认证时，刘亚东讲了一个小插曲。由于公司是在海淀注册的北京市级单位，但公司的上级单位是北京科技大学，属于教育部直管，申报CMA资质认定分部级和地方级。“我们准备了非常充分的材料到北京市质监局去办理手续，但北京市质监局不受理，说你们的设备等资源都是教育部所属单位的资产，从来没有听说过这些资产可以委托一家公司来经营的；于是又把材料报到教育部，教育部也说不对，你一家公司跑到教育部高校评审组来申请CMA，还是头一回遇到，一般都是某某大学测试中心、实验室来申请的。最后又费了好多周折，才从教育部批下来。”
这两个认证的威力很快就显现出来。当时，英国Tharsus公司想从素有“中国丝网之乡”美誉的河北安平县进口金属丝网，但是不能保证进口的材料都合格。因此，他们想在中国境内找一家检测机构。当他们的负责人考察了北京科技大学分析检验服务平台后，对这里的设备条件、技术能力、管理水平赞赏不已。随后即与分析检验中心签订了测试服务协议。分析检验中心成为该公司在国内的检测机构，检测其从国内采购的金属制品。“那是我们第一次挣英镑呀。”张波不无风趣地说。
经过几年的资质建设，北京科大分析检验中心有限公司通过了国家实验室认可和资质认定二合一监督、扩项评审，认证认可项目由2008年的2个领域22个检测项目扩展到2012年的15个领域260个检测项目。这项工作对内提高了实验室的管理水平；对外提高了实验室的学术性、权威性，得到了各方的广泛认可。
“刚开始，我们服务的对象都是高校院所，企业的很少。自2009年以来，企业的客户快速增长，估计2012年企业所占比例可能要超过50%。年收入在四五百万元。”谈到近4年来的变化，刘亚东兴奋地告诉记者，“在这4年，我对首都科技条件平台建设的最大的感受是，更强调科技资源的梳理整合和高质量的深度研发服务，强调资源与企业需求的有效对接，政府在积极引导高校和大院大所科技服务的市场化，这些对我们的帮助很大。”
目前，北汽、航天集团、北京英纳超导、中国南车股份、安泰科技和神雾集团等企业都成为了北京科大分析检验中心有限公司的客户。
在北京科大分析检验中心有限公司长长的客户名单中，记者看到一家山东省的公司――莱芜市新艺粉末冶金制品有限公司。张波介绍，这是一家专门从事粉末冶金研发、生产与销售的新材料企业。这家公司采用粉末冶金技术研制开发出一种高性能粉末冶金斜齿轮，为了确定该斜齿轮的性能水平，该公司找到了有着长期合作关系的北京科技大学研发实验服务基地，委托基地帮助其测定该产品的性能指标。分析检验中心组织力学、金相、电镜测试专家进行针对性试验，“通过我们提供的试验数据，该公司分析发现该款产品各项性能均优于目前市场上常用的产品指标，为其申报重点新产品提供了支持和依据。”
近年来，北京科大分析检验中心有限公司对科技型中小企业的服务越来越多。北京金峰航科技发展有限公司就是个典型代表。该公司是以开发、生产储氢电池材料为主的高新技术企业，研发初期，没有能力投入巨大的资本来建立完善的研发体系，无力承担新产品研发和技术创新所需要大量昂贵的科学仪器的使用成本。由于缺乏检测手段和技术分析人才，在用于镍氢电池负极的AB5型稀土储氢材料的研发上曾受到严重困扰，造成企业无法适应激烈的市场竞争。
金峰航公司与北科大分析检验中心的合作，扭转了这种局面。北科大根据金峰航的测试需求，为其制定了包括材料合金的制备工艺、性能指标体系的建立、分析检验仪器的选择等详细方案。在获得检测数据之后，北科大的专家还和金峰航的研发人员一起对数据进行分析，查找问题，成功地解决了上述难题，使得AB5型材料顺利投产，金峰航跃居成为我国储氢电池材料领域产值超过亿元的优秀企业。目前，金峰航的新产品研发，包括技术人员的培训在内都有相当一部分工作是在北科大完成的。他们对这种校企合作的评价是：“我们借助北科大的科技资源，大大降低了企业进行自主创新的成本”。
伴随着企业客户的增加，刘亚东却感到：“我们现在处在了一个平台期，如果失去政府的资助博乐体育，平台能否活下来，走下去，不断壮大呢？新的业务增长点在哪儿呢？”显然，北京科大分析检验中心有限公司已经是市场化运营，并取得成功。刘亚东考虑更多的是未来的发展。
经过前期的积累与探索，公司的年轻团队看到了北京科技大学的科研资源是一座远没有开发的富矿。“我们内部叫‘二次创业’，接下来我们的重点工作是挖掘北京科技大学的科技专家和科技成果资源。”
理科是研究数学、物理学、生物学等各领域的基础科学，其问题意识的根本在于对现象进行本质的分析和解释，一般所说的科学家往往就属于理学领域。工科是覆盖面最广的一门学科，工科问题意识的根本在于实用性和具体应用，肩负着提出解决问题的办法并将其产业化的重要作用。一般所说的工程师、技术员往往就属于工学领域。换言之，“理”重在认识世界，“工”重在改造世界。所谓“理工融合”，其主体实现模式就是“工借理势，理势工发”。具体讲就是：通过强化科学基础教育使工科学生获得在工程实践中终身受益的理论功底和科学素养；借助强化工程背景教育使理科学生更好地树立起理论联系实际的精神和学风，通过掌握一定的理论与实际应用“接口”的知识，使其理学优势能够在工程意识的指导和促进下得以充分发挥。
从基础到应用的过程中，理科和工科在截然不同的方向上发展。长期以来，在我国高等理工科教育的格局中，理工分离现象比较严重。很多以工科为主的高校，过于强调工程技术的专业教育，忽视了科学教育。随着科学技术快速发展、探索研究越来越深入和复杂，科技人员理工分离所带来的弊病随之更加凸显出来。这一模式下培养出来的研究生，理论基础相对薄弱，在科研或工作实践中后劲不足、创新乏力。“理工结合”是前清华大学校长蒋南翔先生教育思想的重要组成部分。清华大学物理系一位教授认为：一所理工大学有没有自己的高水平基础学科对学校的发展至关重要。高水平工程研究都涉及基础理论问题。我们基础学科就是做这些工作的，对我们来说不难的问题，让工科的人们去做常要花费很长的时间。钱伟长先生则主张“教学必须和科研相结合”、“大学教育应以打好基础，培养学生的自学能力为主，工科学生要有理科基础”，以便适应科学技术日新月异的发展，能处理复杂多样的实际工作中的问题。
1.仪器学科的内涵。仪器是一种能将物理量（被测量）转换为适合于记录和显示形式的装置。在微观与宏观世界中，测量仪器以一种几乎无法想象的程度拓展了人类感官所能感知的客观世界。随着科学技术的飞速发展，仪器的内涵发生了很大变化。其自身结构已从单纯的机械结构或机电结合或机光电结合，发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统，其用途也从单纯数据采集发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控过程。因此，仪器学科因多学科交叉及多系统集成而形成的边缘学科属性越来越明显。这种属性决定了仪器学科并非解决简单地工程技术问题，也决定了本专业研究生培养必须采用“理工融合”的培养模式。
2.仪器学科培养目标、研究方向。列举大连理工大学2012年修订的仪器学科研究生培养目标和研究方法。在其研究生培养目标中明确提出：本学科专业指在培养能够从事仪器科学与技术领域的教学、科研和工程技术以及相关的科技管理工作的专门人才。学位获得者应具备宽厚的基础理论、系统的专业知识和文理兼容的通识基础；能够熟练运用光、机、电、计算机等学科知识，研究和解决与本学科有关的理论和实际问题。可以看出，仪器学科研究生的培养目标体现科学研究与工程技术并重的理念，同时强调了基础理论的重要性和本学科的边缘学科属性，可以说是仪器学科内涵的延伸。科学研究的基本任务是探索、认识未知，探索和认识的过程。可总结为发现现象、分析解释现象、控制现象和改造现象。其中，对现象进行本质分析和解释是理科问题意识的根本，必然涉及并依赖大量数学建模、科学计算、理论分析等手段；而控制现象和改造现象则偏重于实用性和具体应用，属于工科问题意识的范畴。具体到仪器本身，在科学研究中起着举足轻重的作用，无论作为研究手段、研究对象，均贯穿于科学研究的全部过程。其测量原理所凭依的物理（或化学）定律、效应和现象是前提；基于测量原理传感器技术是基础。
仪器学科的主要研究方向：精密测控技术及仪器、精密计量技术及应用、传感器技术与精密测试、故障诊断仪器与智能维护、无线传感与远程测控、微纳测试技术、微纳传感等。由此形成的新理论、新技术、新系统和新产品在国民经济相关行业得到应用。上述研究方向决定培养的研究生必须既有扎实的数理、计算机基础，又要了解工程实际及理论在实际中的应用。
3.研究生的成才之道。研究生不仅仅是高校的培养对象，也是高校科学研究的主体力量。因此，研究生的成才与否也是衡量大学研究生教育成败的重要指标。对此，钱学森先生的成才之道应引起我们的思考。20世纪30年以来，美国出现了理工结合的大学教育，钱学森便接受了这种教育。钱学森被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”和“中国自动化控制之父”。1934年毕业于交通大学机械工程学院之后赴美留学，其博士学位选择“航空与数学”，既是工程方面（航空）的博士学位，又是理科方面（数学）的博士学位。钱先生的学术代表著作《工程控制论》、《物理力学讲义》，都是将理科与工科交叉渗透、纵横联系而形成的新学科。《工程控制论》是将数学家维纳（NorbertWiener，1894-1964）提出的《控制论》全方位地应用于工程学，形成新的学科“工程控制论”。《物理力学讲义》，提出从物质的微观规律确定其宏观力学性质，这为以后的计算力学等学科开辟了道路。可见，理工结合全面发展是钱先生成才之道的关键一条，也正是所有创新杰出人才成才之道的整合律。
新时代下，仪器学科的研究生需要具有完整的知识结构和能力结构，适应社会对仪器专业类人才的需求，能应用所学的科学理论、技术知识和技能，创造性地解决实际问题，能在仪器专业领域具有适应未来发展的能力。本文根据目前典型仪器学科现行的研究生培养体系，并结合我们多年在教学、管理与科研实践中的认识，对如何构建“理工融合”加以阐述。
目前的仪器学科研究生培养方案开设大量基础课，但是理、工课程的结合不够。例如，大连理工大学2012年修订了仪器学科研究生培养方案，在大类基础课中大量开设数理基础课，包括《矩阵与数值分析》、《优化方法》、《数理统计》、《近代物理实验》以及《信号处理与数据分析》等，同时也开设了具有仪器学科特色的专业课程群以及建立跨学科选课制度，为理工的融合初步搭起知识结构的基本框架。然而，在上述课程的教学过程中，很大程度上延续了理、工分家的教学方法。任课教师多长年从事基础学科的教学工作，相对较少参与实际的科研工作。教学内容也偏重于单纯的讲述理论、公理或定律，与之配套的实验课较少，多数试验课也仅仅是为了验证课堂所讲授的理论、公理或定律，且理论课教师与实验课教师可能并非同一人。上述客观事实必将造成以下问题：基础课讲述大量的抽象内容，增加了学生的学习难度；基础课的针对性不强，无法与科研实践实现无缝对接。
对此，可以在基础课里增加实际应用内容，使得理、工在课程上能够融合。一门基础课可增加实际应用部分的内容，且基础理论部分和实际应用部分尝试由不同专业专长的老师共同完成。其中，实际应用部分的授课老师面向全校相关专业的老师公开招聘，并由同一名老师完成相关部分的实验课。课程内容及实验内容由应聘老师自行设计，但必须为其在科研实践中的所遇到的实际问题。同时，老师必须给出该实际应用对应的理论知识点，以便学生对照学习和加深理解。如此，不仅有助于发挥各位老师的专业特长，也便于将老师的实践经验与科研成果融入理论和实验课堂中。
研究生尽早进入课题参与科研实践，是提高研究生培养质量的基本途径，也成为大家的共识。然而，很多情况下，研究生在科研实践中仅仅充当了导师的助手，导师才是真正的思考者。其中很大一部分原因就在于研究生的理论基础相对薄弱，思考深度不够。长此以往，许多研究生满足现状，乐于成为一个不“思考”的好助手，做的也只是技术工人的工作。对此，在科研实践中，导师须加强学生独立思考的训练，使学生知其然亦知其所以然。考虑吸收从事基础理论研究的老师进入导师组，吸收理科学生以“兴趣小组”的形式进入课题组。如此，有助于理科思维方式与工科方法论迸发火花，在科研实践中潜移默化融会贯通。考虑建立严格执行研究生定期公开汇报的制度并纳入学分制和学院的奖励制度，由课题组或相关课题组全体师生共同监督和评判，评判标准之一便是实际问题的理论模型是否完备。如此，不仅能刺激研究生做好科研的欲望，也有助于研究生良好科研习惯的养成和研究成果的交流。
要培养“理工融合”的学生，首先需要“理工融合”的先生。应坚持“引进与培养相结合、校内与校外相结合”的方针，建设一支理工融合、学缘结构合理的师资队伍，重点着眼于青年教师。在工科大背景下，注意引进理科功底深厚的青年教师，并创造便利条件使其有机会到企业或生产部门参观实习，结合工程应用指导研究生；创造有利的政策条件并适当放宽考核标准，使本学科专业工科背景强的青年教师有机会到相关理科做兼职博士后研究，大量输送优秀在职青年教师出国进修；鼓励理工科青年教师联手，共同展开科研和指导研究生，造就理论与应用两方面都精通的“两栖”教育工作者。
人才培养是个巨大的系统工程，且周期又很长，“理工融合”是复合型研究生培养的重要组成部分。“理工融合”的构建、实施必定有其自身的规律和特点，这是具有重要意义的教育学课题。笔者根据自身在教学、管理与科研实践中的经验，并结合目前典型仪器学科现行的研究生培养体系，阐述了仪器学科研究生培养中“理工融合”的内涵及必要性，并提出了如何构建“理工融合”体系，如何有效的实施“理工融合”，还需要在实践中不断学习和摸索。
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高校和科研院所的大型测试仪器一般都分散于各个实验室，管理上比较封闭和分散。虽然有些实验室的资源实行了共享，但由于受传统观念、科研经费来源等因素影响，仪器设备共享力度不够，利用率低，特别是那些高、精、尖的仪器设备[1]。
在购置大型仪器时，只考虑了某个课题研究的需求或某个实验室使用方便，没有认真了解校内外他院所同类仪器的使用状况，包括仪器购置后的使用效益、共享程度、耗材及维护费用等。仪器论证不足会导致仪器设备购置后因科研项目的结题、专业的转变而闲置，从而造成资源浪费。
对于结构复杂，技术含量高的仪器设备，必须具备高水平、高素质的设备管理员。但现在部分科研机构并没有把实验员看作是科研工作的重要组成部分，同时他们的待遇也不够合理，缺乏激励措施[2]。年轻的高学历教师认为仪器管理工作没有前途，不愿在实验室工作。随着科研规模的不断扩大，大型仪器的数量和种类逐渐增多，科技含量和精密度提高。若实验员的整体素质跟不上仪器硬件水平的发展，则严重影响仪器的先进功能发挥，从而影响仪器的综合利用水平和对外开放水平[3]。
大型的贵重的仪器设备，其运行及维修费用通常都比较高，而科研经费一般都是专款专用。若没有足够的运行费来维护仪器的正常运行，则会导致买得起用不起的局面，使仪器过早进入闲置状态，从而造成资源浪费。
鉴于以上原因，骨科研究所正努力实现科学化、制度化和规范化的管理大型仪器设备，推进共享平台建设。
围绕学科改革与发展的总体目标，研究所应设立专门的领导组织机构，负责组织、协调和指导等工作。对共享平台进行统筹规划、优化配置、合理布局，监督、协调平台有效运行。
仪器设备的无偿使用不仅造成浪费性的测试，而且造成仪器设备运行经费的短缺及实验员工作积极性的降低。要使用就必须缴纳占用费，这既可以改变各实验室之间争经费、争设备的局面，也可以减少重复购置，还能促进对外开放和资源共享[4]。
收取的费用可用于设备的维修、维护和升级及耗材费用，还可用于支付实验员的加班费及工作奖励；实行有偿使用，一方面可缓解经费压力，使仪器设备得到及时的维护维修，保障其正常运行；另一方面利用经济手段可充分调动实验员的积极性，提升服务质量。
大型仪器设备的论证工作是整个仪器设备管理系统中最基础和最重要的环节，直接影响今后仪器设备的使用效益。我校规定，购置大型仪器设备时，应根据整体发展和建设规划，结合实际需要，对仪器设备的购置目的、技术指标、配套要求等进行充分考察，填写“大型仪器设备采购可行性论证报告”，报送平台领导小组办公室。由专家委员会对其进行详细的可行性论证评议，对购置理由、效益预测、型号选择、使用条件等内容进行论证把关，再交于设备处管理科，并报请主管职能部门、主管校长批准后方可购置[2]。
操作人员的水平及素质决定了大型仪器设备的使用水平和效益，关系研究所建设和科研水平的高低。为此，对于贵重的、操作步骤复杂、技术要求高的仪器设备，由专职实验员负责操作。技术要求不高的机器，可定期开展有计划、有针对的培训，参加培训并考核通过的人员可获得上机操作资格。使用人员应如实填写使用记录，遇到异常情况要及时同专职人员沟通[5]。
这样可缓解实验室专职人员配备不足的压力，并使他们能有更多的时间和精力从事仪器设备的功能开发工作，对所管理的仪器进行深入的研究并撰写学术论文，为共享平台的建立与发展奠定技术力量。同时也可增强学生的动手操作能力，提高了他们的综合素质与就业竞争力[6]。
有效的考核评价制度对于增强平台活力，营造积极向上的工作氛围具有较好的促进作用。大型仪器的运行状况、使用水平、使用效率和功能开发是考核仪器管理员的主要指标。对实验管理员在大型仪器管理和开发中产生的重大贡献、重要成果要及时奖励，增强其工作热情，以利于大型仪器设备的正常运行，提高大型仪器的使用效率[5]。
大型测试仪器共享平台建设是推进科研水平，提高人才质量的一项重要工程，对提高学生的综合素质、培养学生的创新精神和实践能力同样具有特殊作用[6]。我们应坚持为科研服务、为社会服务的原则，坚持科学发展观，积极开展平台建设工作。
[1]赵青山，邹月利，徐雅琴.大型仪器设备科学管理体系的研究与实践[J].实验科学与技术，2010(3)：171-173.
[2]刘丽琴，陈永清.大型仪器共享管理的研究与实践[J].实验技术与管理，2010，27(5)：208-210.
[3]董伟，山颖.推进大型仪器共享平台建设[J].中国高校科技，2010：20-21.
[4]彭刚，邓爽.高校大型精密仪器设备开放共享的探索[J].实验科学与技术，2011，9(3)：176-178.
国家自然科学基金委员会医学科学部“国家自然科学基金科学仪器基础研究专款项目中期检查与结题验收会议”于2013年11月15-16日在深圳召开。本次会议由医学科学部主办、中国科学院深圳先进技术研究院协办。来自全国各地的项目评议专家、项目主持人，基金委医学科学部常务副主任董尔丹和医学科学部三处工作人员参加了会议。会上，医学科学部常务副主任董尔丹针对国家自然科学基金及医学领域科学仪器基础研究情况进行了回顾与分析，指出国家关注该类项目主要是为提升我国科学仪器设备制造水平，提高我国科研原始创新能力以及为科学研究提供更新颖的手段。医学科学部三处李恩中研究员就科学仪器基础研究专款项目中期进展与结题验收交流会的内容、目的和具体要求、时间安排等问题进行了说明，强调在评议的同时，加强学术交流。会议对医学科学部2010年度科学仪器基础研究专款项目的结题汇报以及2011年度科学仪器基础研究专款项目的中期检查进行了评审，并对2011年度重大科研仪器专项自由申请项目进行了交流。
之后，针对医学领域科学科研仪器研制进行了学术交流，来自国内大学及科研院所的29位专家学者出席了会议。中国科学院深圳先进技术研究院王立平研究员做了“高时空分辨细胞选择脑功能扰动与监测实验设备研制”的主题发言，介绍了光感基因神经调控技术的发展，提出利用脑功能信息读取技术，通过在神经细胞中引入外源性光开关基因之后以光操纵其行为，可以对任何特定神经细胞及其相关神经网络的功能和特性进行系统解析，精细绘制正常和异常脑联结组结构和功能特征；北京师范大学李小俚教授做了“脑刺激和脑成像系统”主题发言，提出利用脑刺激-脑功能成像方法探测大脑的应激性、时间分辨的连通性以及脑网络的瞬时动态性，可以实时揭示脑刺激的作用机制，同时为研究网络连接及其作用提供一个新的成像工具。
与会专家随后围绕着医学领域科学仪器研制的主题展开了充分的学术交流与讨论，包括研讨了我国医学科学仪器与国际上的差距、需要重点关注的领域与支持方向、仪器类科研项目的管理与评估机制以及存在的问题与建议，在讨论中明确了该领域的存在问题和研究方向，并提出具有前瞻性的建议。与会专家学者认为，科学仪器发展的方向是创新，医学领域科学仪器解决的问题以及仪器研制创新的源头在于临床，而科学仪器本身又需要工程技术来实现，是一个多学科交叉的领域，工程和医学等多学科的专家各有自身的优势，要更加注重交叉，充分交流，形成科学问题的思路和解决方法；科学仪器特别是大型装备，是一个多学科多尺度的工具，不仅系统本身，制约仪器发展的瓶颈问题，重要的部件也具有重要的研究意义，因此要根据自身的特点，集中凝练科学问题，寻找突破方向；在创新的同时，要紧密结合应用，研制过程中注重专利的申请和成果应用推广等方面，以期实现更大的社会意义和经济价值。本次研讨会对凝练我国医学领域科学仪器的前沿科学问题，分析我国差距与优势，以及对推动我国医学仪器国产化的健康发展具有重要意义。
高校省级科研基地（以下简称：科研基地）相比普通实验室和一般实习基地（工程训练中心）具有一定的特殊性：首先科研基地的研究人员组成普遍是由依托单位在相关学科方向上的高层次人才，其人才优势明显；其次实验研究设备仪器比较先进，专业性较强；再次科研基地较一般的研究单位拥有更多优越的科研条件，在项目申报、科技合作等方面都有较大的优势，承担了大量的纵、横课题，研究任务较重；最后科研基地的日常工作涉及教学、科研、设备采购、仪器设备维修、档案资料、技术保密、研究和管理场所消防和安全方面等多个方面。
高校省级科研基地的管理和运行工作，经过多年的探索、总结和发展已经建立了较为完善的管理体系，近年来，随着基地建设工作的不断推进，在管理模式创新方面也取得了很大的成绩，但是，我们同时也清醒的认识到，当前的科研基地运行过程中普遍存在仪器设备使用效率偏低，管理难度较大等问题。
随着国家“科教兴国”和“人才强国”战略的实施，高等学校的科研条件得到很大的改善，特别是依托高校建设的省级科研基地，大型、高端仪器设备的投资不断加大，这对高校实现人才培养、科学研究和社会服务功能起到了积极的推动作用，同时也大大促进了国家的科技进步和经济发展。
但目前，许多科研基地的大型、高端仪器设备的使用现况并不理想，使用率较低、投资效益较差。究其原因，复杂多样，如设备购置管理不到位、缺乏共享机制、管理体制不健全、设备维护力量薄弱等。
科研基地的设备购置考虑局部利益及短期效果的居多，对于仪器设备购置缺乏充分、有效的可行性论证，更不关注仪器设备的使用效益以及后期的管理。高校管理部门并不了解科研基地拟购设备的基本情况，仅仅依靠科研基地的“购置申报书”，只要申请经费额度不超预算，就予以批准，造成部分大型、高端仪器设备重复购置，甚至有些仪器设备配套不全、使用困难等问题，导致仪器设备总体使用效率低下，资源浪费严重等现象。
依托单位普遍存在对设备缺乏管理的现象，对闲置或低使用率仪器设备不能及时发现，更难有效地进行部门之间的调剂，造成已有大型、高端仪器闲置却又要购置同类型的仪器，甚至购置同型号、同种功能的情况也经常发生。由于管理工作的不到位，使得购置设备后，缺乏足够资金支撑日常的使用和维修，是导致使用率低下的一个重要原因。
近年来科研基地建设工作在主管部门和依托单位的大力支持下，取得了非常大的进步，特别是人才队伍建设工作，较以往有了很大的提高。但是，科研基地在实验、工程技术队伍配置方面依然存在很多与现实需求不相符的现象。
1)大型、高端仪器设备的使用、管理、开发人员专业水平不高。科研基地近年来购置了大量的大型、高端仪器，技术含量高。需要配备较高水平的技术人员来操作使用、管理以及后期开发。而目前科研基地实验、工程技术人员的专业水平普遍偏低，造成了很多大型、高端仪器设备没有匹配的技术人员使用和管理的现象，难以充分发挥仪器设备购置的目的和意义。
2)长期形成的对实验和技术工作的偏见，致使在科研基地工作的实验和技术人员在待遇等方面与研究开发人员差距较大，导致有能力的实验、技术人员不安于本职工作，人员流动性强，影响到大型仪器设备的维护使用、功能开发。
大型、高端仪器设备对使用环境、实验材料等有着较为严格的要求，而且维护费用较贵。科研基地的运行经费又相对有限，很难承担大型、高端仪器设备的维护、维修以及设备升级的需求；仪器设备使用收费制度的不健全或者是费用的分配制度不合理，使得用于大型、高端仪器设备的维护、维修经费渠道变窄，造成仪器设备日常维护、检修等滞后的不良局面。
大型、高端仪器设备实行开放管理是今后仪器设备管理的主流方向，尤其是科研基地的研究型实验仪器设备。然而，受限于当前的购置和管理方式的影响，大型、高端仪器基本处于分散式或封闭式的管理模式，使用效率远不能达到仪器设备的设计使用能力，使用率普遍较低。
把好仪器设备采购关，科技主管部门要对科研基地的仪器设备采购需求进行详细论证，制定切实可行的仪器设备购置需求标准，对于不能或不确定是否能够高效率使用的仪器设备不予购置，对于需要重复购置的设备要摸清现有设备的运行情况，避免资金浪费。
加强科研基地的开放力度，制定面向单位内部、所在区域甚至于面向全国需求的开放促进措施，积极推动仪器设备开放共享，通过仪器设备共享，提供有偿技术服务，增加科研基地的运行经费，为仪器设备的维护、升级等提供充足的经费支持，将仪器设备尤其是大型、高端的仪器设备使用效率发挥到极致。
改变传统的轻视实验、技术人员工作的错误观念，加强实验、技术队伍建设，优化实验、技术队伍结构。省级科研基地应当建立一支数量和结构相对较为稳定，符合自身发展需求的实验、工程技术队伍。在日常的运行过程中，加强对实验、技术队伍人员业务培训，并适当采取对外引进人才的办法，解决特殊实验、技术岗位人员老化、水平偏低等问题。