畢四軍，李喜玲，唐麗云，周保范

大型儀器研究生測試員機制的探索與實踐

畢四軍，李喜玲，唐麗云，周保范

(蘭州大學 磁學與磁性材料教育部重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

該文研究了大型儀器如何在有限的周期內(nèi)發(fā)揮其重要作用，滿足教師、科研人員和研究生對大型儀器的需求。通過大型儀器研究生測試員機制的建立，使得大型儀器能夠全面開放，24 h測試服務，直接推動了教學、科研的發(fā)展進程，提高了大型儀器的使用效率和測試水平，提升了學生的科研素質(zhì)、創(chuàng)新精神和動手能力，發(fā)揮了大型儀器在出成果和出人才方面的巨大作用。

大型儀器；研究生測試員，機制；全面開放

大型儀器是人才培養(yǎng)、科學研究的重要手段和物質(zhì)條件，保持科學家在研究領域國際領先的重要因素之一是保證其能使用先進的儀器設備[1]。大型儀器全天候開放，提高利用率，才能使大型儀器在出成果和出人才方面發(fā)揮更好的作用。蘭州大學磁學與磁性材料教育部重點實驗室擁有40多臺總價值4 700多萬元的大型儀器設備，包括穆斯堡爾譜儀、FEI Tecnai F30透射電鏡、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、矢量網(wǎng)絡分析儀、MPMS XL、振蕩樣品磁強計、M-H Loop、半導體超凈室、XPS、分子束外延低維功能材料制備系統(tǒng)、綜合熱分析儀、計算機群等，但儀器管理工程師只有幾名，沒有足夠時間和精力保證大型儀器的全面開放時間和24小時測試服務。針對這種情況，需要有學習需求、科研需求或大部分時間在實驗室的人員來承擔一部分日常和節(jié)假日測試服務。大型儀器研究生測試員在這樣的條件下應運而生。這些大型儀器研究生測試員能緩解工程技術人員壓力，保證大型儀器的全天候開放，為人才培養(yǎng)和科學研究提供保障。

1 大型儀器研究生測試員產(chǎn)生的環(huán)境和必要性

大型儀器是科研工作的基本需求，是發(fā)揮科技創(chuàng)新、科技人員潛力的一個重要支撐，同時更是培養(yǎng)人才的重要基礎[2]。重點實驗室大型儀器科研平臺的教師、科研人員和研究生長期在實驗室，需要隨時用大型儀器進行測試、分析、驗證和研究，這就需要大型儀器全面開放和24 h測試服務，儀器的使用和維護保養(yǎng)方面，不可避免地會產(chǎn)生矛盾。如果僅希望儀器不出毛病，接觸儀器的人愈少愈好，儀器就很難充分發(fā)揮作用，即使維護保養(yǎng)得很好，第一流的儀器也會下降為第二流[3]，得不到高水平的數(shù)據(jù)、高質(zhì)量的相片、高精度、高靈敏度的測試結果，儀器就很難充分發(fā)揮作用。

大型儀器全面開放和24 h測試服務，需要大型儀器測試管理的幾名工程師每人負責幾臺大型儀器的日常運行、測試和維護維修等，還要管理多間材料、電化學實驗室的化學設備、化學藥品試劑、各種氣體鋼瓶、發(fā)熱裝置、水電、衛(wèi)生和安全，另外還要兼顧實驗室的其他服務工作，很難有時間和精力承擔8小時以外和節(jié)假日儀器測試，這就需要有知識、熟悉儀器、對大型儀器有需求、有大部分時間在實驗室的人員來擔任，這些人員就是研究生。

研究生對于大型儀器的開放需求日益增加，原因之一是研究生能否畢業(yè)的硬指標是以發(fā)表論文的質(zhì)量和數(shù)量[4]。從發(fā)表論文角度，如果沒有可靠的儀器測試數(shù)據(jù)的支持，研究論文很難在高水平的雜志上發(fā)表[5]。更重要的是，研究生最清楚自己的科研課題和實驗需求，而這正是儀器管理人員所缺乏的。大型儀器的具體測試只有緊密地與具體的科研問題和背景相結合，才能找出科學實驗中存在的問題，有利于提出解決問題的方案，有所新的發(fā)現(xiàn)，從而獲得高水平的研究成果。另一方面，由于目前就業(yè)壓力越來越大，具有較強實踐動手能力的學生才更具競爭力[6]。

大型儀器具有重要的作用，和研究生密切相關。磁學重點實驗室眾多大型儀器的全面開放和24 h測試服務，如果能讓研究生親自操作各種大型儀器，對他們的學業(yè)和研究水平會有很大的幫助，因此，他們很愿意承擔測試工作，大型儀器研究生測試員應運而生。研究生測試員成為重點實驗室大型儀器科研平臺的一員，為學科建設、教學和科研提供了良好的支撐，同時能培養(yǎng)其自身科研素質(zhì)和動手能力，提高其團隊意識合作精神。

2 建立大型儀器研究生測試員管理機制

重點實驗室的每臺大型精密儀器設備都有3類人員共同負責管理[7]。一是儀器設備主管，由教師擔任，他們熟悉當今學科研究的方向和進展情況，熟悉該儀器在科學研究的作用，主要負責拓展、開發(fā)儀器測試功能。二是主管儀器設備工程師，精技術、重服務，負責儀器日常保養(yǎng)和定期維護，每周固定幾天做測試，及時掌握儀器運行情況。協(xié)助儀器主管負責完成儀器開發(fā)功能和特定的測試。三是研究生測試員，測試員嚴格按照操作規(guī)程操作儀器，認真鉆研，并記錄實驗過程、結果以及儀器運行過程中遇到的問題，并及時與儀器主管和主管儀器工程師溝通，以保證儀器安全正常運行。因此，研究生測試員在重點實驗室大型儀器方面的工作作用不容小視。

2.1 研究生測試員的選拔、培訓和考核

重點實驗室科研平臺每學期舉辦各種大型儀器培訓，培訓前在院辦的公告欄發(fā)布培訓公告，同時向各位導師發(fā)郵件，請他們推薦2～3名學生參加培訓。因為導師最熟悉自己學生情況和研究小組的需求，能保證推薦培訓的學生都是科研工作中對儀器有需求的，同時發(fā)揮導師的監(jiān)督和督促作用。由于參加培訓的學生很多，培訓采用課堂講授和儀器操作相結合的方式，根據(jù)學生學習態(tài)度、責任心、培訓學習中的表現(xiàn)和學生的意愿，最好選擇有讀博士意愿的研究生充當測試員，一是測試隊伍可以相對穩(wěn)定較長時間，二是可以使測試員立足科研，鉆研儀器設備，認真分析測試環(huán)境、測試條件，達到較高的測試水平[8-10]。

重點實驗室大型儀器培訓采用集體培訓、小組和個別培訓、跟班測試培訓的方式。集體培訓是由各臺大型儀器的老師講授儀器的基本原理、構造，在科研領域的應用、樣品的制備和測試水平、日常的維護等，讓學生通過大型儀器培訓，熟悉通過什么儀器能得到自己科研所需的物相分析、材料的微結構、形貌觀察 (成分分析，結構測定)、薄膜厚度、應力缺陷、元素定性、定量分析、元素價態(tài)、低溫磁性等。對他們所處的科研環(huán)境有初步的認識，有利于他們今后的學習與科研。由集體培訓初步選定若干名測試員。

初步選定測試員進行小組和個人培訓，由儀器主管教師介紹該儀器應用在哪些學科研究中，它的進展情況以及在科學研究中的作用，在哪些頂級刊物發(fā)表了哪些相關文章，并在測試功能、測試的準確性和精度、測試結果中進行指導，同時規(guī)定學生學習相應的文獻。

該儀器的主管工程師負責培訓測試員的操作規(guī)程、操作步驟、操作細節(jié)、緊急情況的處理、日常保養(yǎng)與維護、樣品的處理和樣品的安裝、操作記錄的填寫等實際操作的訓練和日常檢查。

老測試員負責對初選測試員跟班測試培訓和指導，初選測試員跟隨老測試員進行大型儀器實驗室開機環(huán)境檢查 (溫度、濕度等)、儀器的預熱、保護氣輸送、樣品準備、sequence編寫、樣品的測試、測試記錄填寫等實際操作，經(jīng)過半年跟班測試和老測試員指導下獨立測試2個環(huán)節(jié)。

最后，由儀器主管教師、儀器主管工程師和老測試員進行理論、操作的考核，選出責任心強、踏實細心、認真負責、肯鉆研的學生作為該儀器測試員。

2.2 研究生測試員的管理

研究生測試員 (也是該大型儀器實驗室的安全員)作為重點實驗室大型儀器科研平臺的一員，對他們管理更要以人為本，既要有崗位要求，責任擔當，又要有監(jiān)督檢查，還要有獎懲措施。管理要從細節(jié)入手，科學管理，制定重點實驗室大型儀器科研平臺相應的管理制度，如大型儀器研究生測試員選拔操作培訓制度、大型儀器研究生測試員職責、每臺大型儀器操作規(guī)程、注意事項、每臺大型儀器崗位職責、崗位要求、大型儀器年終獎勵制度、大型儀器實驗室安全員職責[11]。

這些規(guī)章制度的制定和建立，使研究生測試員知道有崗位要求和崗位職責要遵守，保證大型儀器安全運行，為教學科研提供了良好的環(huán)境和保障。

3 研究生測試員建立的意義與成效

科學與技術上的創(chuàng)新和創(chuàng)造是和儀器、設備、測量上的創(chuàng)新、創(chuàng)造聯(lián)系在一起的[12]。研究生測試員的工作，為他們科研素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)提供了平臺。重點實驗室TEM透射電子顯微鏡 (Tecnai F30)采用會員制和預約測試的管理方法，每天24 h運轉，一周固定幾天早、中、晚給會員用戶測試，剩余的時間和假日給預約用戶測試，這些工作基本上是靠研究生來實現(xiàn)的。由于儀器經(jīng)常保持高真空狀態(tài)，對儀器的維護保養(yǎng)反而有利[3]。近年來，研究生測試員在導師指導下，開發(fā)了用于電鏡的納米操縱器，實現(xiàn)不同的測試功能，依托此電鏡，學校的教師和研究生發(fā)表了多篇高水平的論文。

MPMSXL(SQUID)每天24 h連續(xù)運行多年，研究生測試員和儀器主管老師、儀器工程師注重儀器功能的拓展，在原有電測量部件的基礎上，開發(fā)了用吉時利6517B給樣品加大電壓測量I-V的方法，開發(fā)了基于LabVIEW的電測量系統(tǒng)，同時注重測試方法、測試條件 (如降溫速率最好選擇1.5 K/min或2 K/min)的研究，保持壓縮機外部機散熱片的清潔，使儀器杜瓦中的壓力緩慢變化，冷頭間歇時間延長，有效延長了冷頭的工作時數(shù)，保證高水平科研工作的進行和高水平論文的發(fā)表。

穆斯堡爾譜儀采用鈷57放射源，它的半衰期是270天，如果儀器不常工作，會使放射源無謂的消耗。重點實驗室大型儀器科研平臺有多臺穆斯堡爾譜儀 (高溫、低溫)，儀器工程師合理安排放射源購置時間，在半衰期內(nèi)，研究生測試員在儀器24 h連續(xù)工作中進行樣品的測試，測試數(shù)據(jù)準確，受到許多高校和科研單位的歡迎，提高了重點實驗室的知名度，為學校創(chuàng)造了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

大型儀器研究生測試員機制的建立，大型儀器的全面開放，儀器24 h測試服務，使學?？蒲衅脚_的環(huán)境越來越好，獲得的自然基金、青年基金、橫向課題等逐年增加。

大型儀器研究生測試員機制的建立，使研究生對大型儀器的作用越來越重視。而重點實驗室大型儀器科研平臺對研究生測試員及研究生科研素質(zhì)和能力的嚴格要求、規(guī)范訓練，杜絕了他們膽子大、毛躁、實驗前不充分準備、測試操作儀器隨意、無安全防范和自我保護意識[13]的情況，使研究生測試員養(yǎng)成了良好的科研習慣，具備一定的獨立科學研究和創(chuàng)新能力。既能鍛煉他們實際工作的能力，又能提高重點實驗室大型儀器的日程管理水平[14]。這些年，研究生測試員有多人分別獲得 “中國科學院獎學金”“寶鋼獎學金”“求是獎學金”“李政道獎學金”“教育部博士研究生學術新人獎”和蘭州大學 “博士研究生學術新人獎”等等，發(fā)表近百篇SCI論文。

另外，負責電鏡、XPS、熱分析儀、MPMS XL、穆譜等的研究生測試員在擇業(yè)、就業(yè)中比其他同學更有競爭力，被西北工業(yè)大學、長安大學、西安交通大學、哈爾濱工程大學等高校和科學院所錄用的比例更高。

4 結束語

重點實驗室眾多的大型儀器，除去儀器具備的可開放性[15]，一臺大型儀器如何在有限的周期內(nèi)發(fā)揮其功能至極限，服務教學、促進科研，一直是大型儀器管理人員所追求的目標。建立研究生測試員機制，大型儀器全面開放和24 h運行，提供了良好的科研環(huán)境和科研條件，為學科建設、高水平科研提供了優(yōu)質(zhì)、高效的測試，促進了研究生的科研能力、動手能力、創(chuàng)新精神及綜合素質(zhì)的提高，全面充分地發(fā)揮了大型儀器在出成果和出人才方面的重要作用。

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Exploration and Practice of Graduate Testers Mechanism of Large-scale Instrument

BI Sijun， LI Xiling， TANG Liyun， ZHOU Baofan
(Key Laboratory for Mageneism and Magentic Materiais of the Ministry of Education， Lanzhou university， Lanzhou 730000， China)

This paper studies how large equipment play its important roles in a limited cycle to meet the needs of the teachers，researchers and graduate students in the increasing demand of large equipments.The establishment of a large-scale instrument graduate testers mechanism， making large instruments services will be fully open，24 h test services can be carried out every day.It promoted the development of teaching and scientific research process，improved the efficiency on the use of large-scale instruments and test level of students to enhance the scientific research quality，innovatived the spirit and practical ability，played an important role on the large equipment in the achievement and the talent..

large-scale instruments； graduate student testers； mechanism； fully open

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.05.040

2016-04-26；修改日期:2016-07-07

畢四軍(1962-)，男，本科，高級實驗師，主要從事大型儀器測量與實驗室管理方面的研究。