何亞群，王 婕，吳祝武，謝衛(wèi)寧，王 帥，劉懷宇，逯啟昌

（1. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 現(xiàn)代分析與計(jì)算中心，江蘇 徐州 221116；2. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116；3. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 教務(wù)部，江蘇 徐州 221116）

《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》是高等教育改革的綱領(lǐng)性文件，建設(shè)“雙一流”大學(xué)，提升高等教育綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力是黨的十九大對(duì)我國(guó)高等教育改革發(fā)展規(guī)劃的宏偉目標(biāo)[1]，這意味著我國(guó)高校對(duì)本科生的素質(zhì)有了更高的要求。在我國(guó)“雙一流”大學(xué)建設(shè)背景下，高等教育人才培養(yǎng)的內(nèi)涵發(fā)生了深刻的變化，高水平大學(xué)本科人才教育的目標(biāo)是造就具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，擁有國(guó)際視野，并具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才[2]。德國(guó)現(xiàn)代大學(xué)之父威廉·馮·洪堡提出了大學(xué)的科學(xué)研究職能，他認(rèn)為大學(xué)是高等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，是處于研究探索之中[3]?？枴ぱ潘钾悹査乖谄渲鳌洞髮W(xué)之理念》中提出現(xiàn)代大學(xué)的3項(xiàng)功能，即科學(xué)研究、教學(xué)和特定文化的傳播，同樣他也認(rèn)為，學(xué)生應(yīng)該參與學(xué)術(shù)研究，學(xué)生對(duì)所觸及的知識(shí)應(yīng)該采取懷疑的態(tài)度，也就是說(shuō)學(xué)生要有批判性思維；因此要多以交叉學(xué)科的視角看待知識(shí)[4]。丁學(xué)良指出一流大學(xué)最突出的特點(diǎn)即是研究，且研究?jī)?nèi)容一定要具有國(guó)際前沿 性[5]。因此，科學(xué)研究活動(dòng)是高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必備內(nèi)容。受該思想影響，德國(guó)大學(xué)在培養(yǎng)學(xué)術(shù)創(chuàng)新人才方面取得了顯著成績(jī)[6]，在整個(gè) 19世紀(jì)的 100年間，德國(guó)取得了356項(xiàng)重要科學(xué)成果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了英國(guó)的198項(xiàng)與法國(guó)的 219項(xiàng)[7]。德國(guó)科學(xué)家在創(chuàng)立諾貝爾獎(jiǎng)之后的前30年內(nèi)占有30%的獲獎(jiǎng)比例[8]。19世紀(jì)末期，各國(guó)大學(xué)普遍認(rèn)識(shí)到了大學(xué)是開(kāi)展基礎(chǔ)研究的高等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。現(xiàn)代一流大學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，讓大學(xué)生參加創(chuàng)新活動(dòng)研究是提升其創(chuàng)新能力最直接的方式，具有了“科學(xué)研究”能力才有可能成為創(chuàng)新人才[8-9]。左鐵鏞指出科學(xué)研究的必備條件是實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后借助實(shí)驗(yàn)室設(shè)備分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，并進(jìn)一步得出結(jié)論，因此實(shí)驗(yàn)室設(shè)備保障了培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)探究的能力[10]。

本科生在課堂上接觸的一般為成熟的、經(jīng)典的理論知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)室中所做的通常也是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。在掌握了成熟的理論及實(shí)驗(yàn)的基本操作后，通過(guò)引入專(zhuān)業(yè)發(fā)展前沿研究開(kāi)闊學(xué)生的科學(xué)眼界，激發(fā)創(chuàng)新靈感，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。近年來(lái)，高校大型儀器設(shè)備數(shù)量和質(zhì)量迅速提升，為高?？茖W(xué)研究的快速發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，助力國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)“雙一流”的實(shí)施[11]。國(guó)務(wù)院《關(guān)于國(guó)家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器向社會(huì)開(kāi)放的意見(jiàn)》指出：“國(guó)家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施金額大型科研儀器是用于探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實(shí)現(xiàn)技術(shù)變革的復(fù)雜科學(xué)研究系統(tǒng)，它是突破科學(xué)前沿、解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全重大科技問(wèn)題的技術(shù)基礎(chǔ)和重要手段”。大型儀器設(shè)備具有卓越的性能、超高的精確度及靈敏度，在申請(qǐng)及完成國(guó)家、地方大項(xiàng)目，培養(yǎng)碩士研究生、博士研究生方面發(fā)揮了積極作用[12]。通常大型儀器設(shè)備價(jià)格昂貴，要求操作精準(zhǔn)，往往由專(zhuān)門(mén)的教師負(fù)責(zé)運(yùn)行測(cè)試，加之實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足，本科生鮮有機(jī)會(huì)接觸，因此對(duì)大型儀器設(shè)備的重要意義仍然認(rèn)識(shí)不足[13-14]。大型儀器設(shè)備是數(shù)學(xué)、電子、化學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)等學(xué)科綜合的產(chǎn)物，掌握并使用這些精密復(fù)雜的大型儀器設(shè)備，需要扎實(shí)的理論知識(shí)與較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)本科學(xué)生走向?qū)W術(shù)前沿，了解世界上未知的事物具有重要的指導(dǎo)意義[15]。在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)放大型設(shè)備共享，采用虛擬仿真訓(xùn)練和開(kāi)放基金的形式激發(fā)學(xué)生對(duì)先進(jìn)儀器的科研熱情，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析和解決問(wèn)題能力。同時(shí)大型儀器設(shè)備在學(xué)生中的廣泛使用也是營(yíng)造高校育人環(huán)境，是提升大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力的重要手段。

1 開(kāi)放共享，高效利用大型儀器設(shè)備

1.1 開(kāi)放共享系統(tǒng)的構(gòu)建

大型儀器設(shè)備資源共享系統(tǒng)對(duì)所有用戶(hù)操作實(shí)行自動(dòng)化管理，系統(tǒng)內(nèi)儀器設(shè)備與管理員、用戶(hù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的信息資源共享，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)接、數(shù)據(jù)庫(kù)的管理端與互訪(fǎng)、用戶(hù)和管理端的交流等，最終實(shí)現(xiàn)“管理與共享”雙重目的。儀器管理員可通過(guò)瀏覽器進(jìn)行信息錄入、資質(zhì)審核、使用記錄、遠(yuǎn)程查看控制、收費(fèi)管理等操作，平臺(tái)用戶(hù)可以登錄設(shè)備預(yù)約管理服務(wù)器進(jìn)行儀器查詢(xún)、儀器預(yù)約、個(gè)人信息錄入、計(jì)費(fèi)明細(xì)查詢(xún)等操作。我?，F(xiàn)代分析與計(jì)算中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中心”）是學(xué)校直屬管理的公共平臺(tái)，管理的設(shè)備均為大型、貴重、精密儀器設(shè)備，按照功能可分為表面分析部、微觀(guān)結(jié)構(gòu)部、超微形貌部、無(wú)機(jī)分析部和有機(jī)分析部。中心設(shè)備資源共享平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式如圖1所示。

在構(gòu)架中心的大型儀器開(kāi)放共享系統(tǒng)邏輯圖的過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的全天候開(kāi)放，設(shè)計(jì)了“送樣測(cè)試/自主測(cè)試”兩種測(cè)樣模式。用戶(hù)除了可以選擇送樣測(cè)試外，還可以通過(guò)培訓(xùn)獲得中心儀器操作資格證書(shū)后，選擇自主測(cè)試方式。此時(shí)，用戶(hù)登錄預(yù)約系統(tǒng)選擇測(cè)試時(shí)間，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)預(yù)約項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，驅(qū)動(dòng)門(mén)禁系統(tǒng)和設(shè)備電源開(kāi)關(guān)，用戶(hù)可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)刷卡進(jìn)入門(mén)禁，并開(kāi)啟設(shè)備進(jìn)行自主測(cè)試，該模塊硬件組成見(jiàn)圖 2。在此系統(tǒng)中，門(mén)禁單元集成了電子門(mén)牌與解鎖功能。電子門(mén)牌既可展示設(shè)備功能、近期預(yù)約名單及設(shè)備管理員，又可以門(mén)禁解鎖，包括人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、密碼開(kāi)鎖、校園卡解鎖等方式。軟硬件還包括兩套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，除了安保視頻監(jiān)控之外，針對(duì)每臺(tái)大型貴重精密儀器，專(zhuān)門(mén)設(shè)置一臺(tái)高清長(zhǎng)變焦360°無(wú)死角攝像頭，主要服務(wù)于對(duì)用戶(hù)使用操作設(shè)備細(xì)節(jié)的監(jiān)控；另一方面，當(dāng)自主測(cè)試用戶(hù)在非工作時(shí)段使用設(shè)備遇到操作困難或問(wèn)題時(shí)，設(shè)備管理員可通過(guò)監(jiān)控了解現(xiàn)場(chǎng)情況，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程指導(dǎo)。這種集“網(wǎng)絡(luò)預(yù)約—軟硬件聯(lián)動(dòng)—自主測(cè)試—遠(yuǎn)程管理”為一體的樣品分析測(cè)試模式，實(shí)現(xiàn)了用戶(hù) 24 h送樣/自主測(cè)試功能。

1.2 開(kāi)放共享系統(tǒng)功能與實(shí)施

開(kāi)放共享系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)、設(shè)備、預(yù)約以及信息 4部分內(nèi)容進(jìn)行有效管理是實(shí)現(xiàn)設(shè)備高效共享利用的保障。

（1）用戶(hù)管理功能。在使用大型儀器共享平臺(tái)前，首先需使用校園卡和身份信息進(jìn)行網(wǎng)上注冊(cè)，成為平臺(tái)正式用戶(hù)。中心管理人員注冊(cè)成為共享平臺(tái)的超級(jí)管理員，具有最高的權(quán)限，能夠?qū)ψ?cè)人員進(jìn)行資質(zhì)審核，查詢(xún)用戶(hù)基本信息及培訓(xùn)記錄，追蹤設(shè)備使用與費(fèi)用結(jié)算等信息，對(duì)不誠(chéng)信用戶(hù)實(shí)時(shí)取消或暫停設(shè)備使用權(quán)限。負(fù)責(zé)測(cè)試的專(zhuān)職教師注冊(cè)成為設(shè)備管理員，對(duì)設(shè)備直接負(fù)責(zé)。校內(nèi)教師與學(xué)生注冊(cè)成為教師用戶(hù)和學(xué)生用戶(hù)，學(xué)生用戶(hù)需選擇加入導(dǎo)師課題組。

圖1 大型儀器設(shè)備開(kāi)放共享自主預(yù)約測(cè)試平臺(tái)架構(gòu)

圖2 預(yù)約共享平臺(tái)的硬件聯(lián)動(dòng)模塊

（2）設(shè)備管理功能。大型儀器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行是開(kāi)放共享的基礎(chǔ)，設(shè)備管理員是設(shè)備管理的實(shí)施者。設(shè)備管理員必須具有較強(qiáng)的責(zé)任心，能夠熟練掌握設(shè)備操作步驟，保質(zhì)保量完成測(cè)試工作，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地做好使用記錄。對(duì)設(shè)備定期維護(hù)保養(yǎng)、校準(zhǔn)核查是一項(xiàng)確保設(shè)備完好的重要必備工作。一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，設(shè)備管理員應(yīng)及時(shí)聯(lián)系工程師協(xié)助維修工作，并做好維修記錄。

（3）預(yù)約管理功能。超級(jí)管理員根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況設(shè)置設(shè)備預(yù)約時(shí)間或每日預(yù)約樣品數(shù)，學(xué)生用戶(hù)可登錄系統(tǒng)查詢(xún)?cè)O(shè)備預(yù)約情況，在確定預(yù)約設(shè)備機(jī)時(shí)或樣品數(shù)后，系統(tǒng)通過(guò)短信和郵件通知導(dǎo)師對(duì)預(yù)約進(jìn)行審批，此后機(jī)組設(shè)備管理人員方可審批，兩次審批保障了預(yù)約的有效性。用戶(hù)預(yù)約成功后需在相應(yīng)時(shí)間段刷卡使用設(shè)備，如錯(cuò)過(guò)時(shí)間則視為取消預(yù)約。

（4）信息管理功能。開(kāi)放共享系統(tǒng)利用信息管理功能實(shí)時(shí)對(duì)設(shè)備的預(yù)約情況跟蹤管理以及時(shí)更新，并每年統(tǒng)計(jì)設(shè)備一年內(nèi)的利用率、校內(nèi)測(cè)試及校外服務(wù)總數(shù)、年度收費(fèi)情況等信息，為上級(jí)管理部門(mén)提供詳實(shí)數(shù)據(jù)資料。目前，中心全部的大型儀器設(shè)備均已開(kāi)放，網(wǎng)上預(yù)約測(cè)試服務(wù)。測(cè)試完成后，中心工作人員將測(cè)試結(jié)果以報(bào)告形式上傳至系統(tǒng)，用戶(hù)在繳納測(cè)試費(fèi)用后即可下載測(cè)試報(bào)告以便查閱，并可對(duì)測(cè)試過(guò)程進(jìn)行客觀(guān)評(píng)價(jià)。

2 高校大型儀器共享平臺(tái)育人功能

在教育部高等學(xué)校 2018—2022年教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)成立大會(huì)上，陳寶生部長(zhǎng)指出“實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，建設(shè)高等教育強(qiáng)國(guó)，必須牢牢抓住全面提升人才培養(yǎng)能力這個(gè)核心點(diǎn)，加快建設(shè)高水平本科教育，引領(lǐng)帶動(dòng)形成更高水平人才培養(yǎng)體系”。由此可見(jiàn)，一流大學(xué)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)是構(gòu)建并完善我國(guó)高校的創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力，把全面振興本科教育作為新時(shí)代高等教育改革發(fā)展的核心任務(wù)。我校礦物加工工程專(zhuān)業(yè)是國(guó)家特色專(zhuān)業(yè)、江蘇省品牌專(zhuān)業(yè)，該專(zhuān)業(yè)所在學(xué)科是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，有著較好的課堂教學(xué)與創(chuàng)新實(shí)踐條件。本文以我校礦物加工工程專(zhuān)業(yè)為例，闡述大型儀器設(shè)備開(kāi)放共享平臺(tái)在本科生培養(yǎng)中的作用與成效。

2.1 理論教學(xué)體系的構(gòu)建

在我校礦物加工工程專(zhuān)業(yè) 2016版本科培養(yǎng)方案編制過(guò)程中，考慮到現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)在本科生思維意識(shí)的形成、理論知識(shí)的獲取、實(shí)踐能力的培養(yǎng)等環(huán)節(jié)創(chuàng)新教育的重要作用，首先在第一學(xué)年開(kāi)設(shè)的“資源轉(zhuǎn)化與利用創(chuàng)新體驗(yàn)”中融入現(xiàn)代分析測(cè)試方法手段的內(nèi)容，使學(xué)生在工程能力培養(yǎng)初期對(duì)先進(jìn)的分析測(cè)試手段形成初步的印象。此后，在第三學(xué)年的上、下2個(gè)學(xué)期分別開(kāi)設(shè)理論課“現(xiàn)代儀器分析與實(shí)踐”（32學(xué)時(shí)）和獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課“礦物加工儀器分析實(shí)驗(yàn)”（32學(xué)時(shí)），構(gòu)建學(xué)生的現(xiàn)代分析測(cè)試方法的理論框架。通過(guò)課堂教學(xué)在學(xué)生學(xué)習(xí)分析測(cè)試基本理論、儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理基礎(chǔ)上，突出案例教學(xué)，強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的背景，體現(xiàn)工科學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求；在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié)上，要求學(xué)生在掌握理論知識(shí)的前提下，對(duì)于自身感興趣的研究方向或問(wèn)題，進(jìn)行有針對(duì)性的儀器選擇和操作學(xué)習(xí)。

進(jìn)入大學(xué)四年級(jí)后，在開(kāi)設(shè)的“礦物加工工程學(xué)科前沿講座”課程中，分配相應(yīng)學(xué)時(shí)對(duì)本學(xué)科高水平研究成果中所應(yīng)用的現(xiàn)代分析測(cè)試手段與方法進(jìn)行解剖分析，激發(fā)學(xué)生使用現(xiàn)代分析測(cè)試手段進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐和獲取創(chuàng)新成果的熱情和動(dòng)力。

通過(guò)相關(guān)課程的設(shè)置，使礦物加工工程本科學(xué)生的“思維意識(shí)—基礎(chǔ)理論—實(shí)踐訓(xùn)練—專(zhuān)業(yè)應(yīng)用”幾個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)聯(lián)系，形成創(chuàng)新能力培養(yǎng)的知識(shí)鏈條，提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力，為工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)過(guò)程中育人環(huán)境的構(gòu)建提出了新的模式。

2.2 實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)的實(shí)施

在掌握現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)理論知識(shí)和方法手段的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)培養(yǎng)本科生的動(dòng)手操作能力和對(duì)數(shù)據(jù)的整理和解析能力。首先依托獨(dú)立設(shè)課的“礦物加工儀器分析實(shí)驗(yàn)”課程，對(duì)學(xué)生的大型儀器設(shè)備操作和數(shù)據(jù)分析技能進(jìn)行培養(yǎng)。針對(duì)大型儀器設(shè)備的操作使用特點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的班級(jí)人數(shù)進(jìn)行限制，并將班級(jí)按5人一組劃分成若干個(gè)小組。根據(jù)學(xué)生自身的興趣和對(duì)學(xué)生今后申請(qǐng)創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目時(shí)可能用到的大型儀器設(shè)備進(jìn)行評(píng)估，引導(dǎo)學(xué)生按需求每人自主選擇兩臺(tái)儀器作為操作實(shí)訓(xùn)的對(duì)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的操作訓(xùn)練，參訓(xùn)學(xué)生基本掌握了相關(guān)大型儀器設(shè)備的操作技能和初步的數(shù)據(jù)分析能力，拓展了學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，為今后的科研創(chuàng)新訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

此外，學(xué)生可以不定期自主申請(qǐng)大型儀器操作培訓(xùn)，培訓(xùn)合格可獲得設(shè)備操作資格證書(shū)，同時(shí)中心每學(xué)年都招募優(yōu)秀的本科生進(jìn)入分析測(cè)試公共平臺(tái)作為大型儀器的兼職助管，或通過(guò)加入教師的科研團(tuán)隊(duì)了解并使用公共平臺(tái)上的大型儀器設(shè)備，通過(guò)這些渠道在更廣泛的層面上鼓勵(lì)本科生加入使用現(xiàn)代分析測(cè)試手段的行列。

為了輔助課堂教學(xué)和實(shí)踐訓(xùn)練，中心還開(kāi)發(fā)了現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)虛擬仿真培訓(xùn)軟件。其中“交互式透射電子顯微鏡虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)和教學(xué)方法”獲得了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)。通過(guò)虛擬設(shè)備實(shí)驗(yàn)，充分運(yùn)用多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）等新技術(shù)在計(jì)算機(jī)上建立替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作的相關(guān)軟硬件操作環(huán)境，使學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境中完成某種預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，所取得的學(xué)習(xí)或培訓(xùn)效果甚至優(yōu)于在真實(shí)環(huán)境中所取得的效果。學(xué)生還可以在實(shí)驗(yàn)前利用虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行預(yù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)建立起直觀(guān)的感性認(rèn)識(shí)，能有效地克服在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的盲目操作現(xiàn)象，減少了實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤概率，提高了實(shí)驗(yàn)的效率。具備了這些基礎(chǔ)，學(xué)生就可以在三、四年級(jí)的科研創(chuàng)新項(xiàng)目、“挑戰(zhàn)杯”等各類(lèi)競(jìng)賽、畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)，以及參與教師課題組的科學(xué)研究活動(dòng)中，合理并有效利用現(xiàn)代分析測(cè)試手段，獲取更多具有較高學(xué)術(shù)層次的創(chuàng)新成果。依托公共分析測(cè)試平臺(tái)構(gòu)建大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力的模型如圖 3所示。

圖3 分析測(cè)試公共平臺(tái)人才培養(yǎng)能力構(gòu)建模型

3 多管齊下獲取創(chuàng)新成果

充分發(fā)揮學(xué)校分析測(cè)試公共平臺(tái)在儀器設(shè)備運(yùn)行和開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)，著重推進(jìn)大型儀器在基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用，強(qiáng)化大型儀器原理及操作在構(gòu)建工科學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系中的作用，以此為基礎(chǔ)開(kāi)展多層次的創(chuàng)新研究活動(dòng)。為提高工科學(xué)生的創(chuàng)新能力，現(xiàn)代分析與計(jì)算中心和學(xué)校教務(wù)部面向全校本科生聯(lián)合發(fā)布“非同凡‘想’”創(chuàng)新基金，鼓勵(lì)學(xué)生敢于提出顛覆性、原創(chuàng)性和自主性思想，使學(xué)生能做自己想做的事，并允許學(xué)生進(jìn)行容錯(cuò)性創(chuàng)新實(shí)踐，以期獲得一批原創(chuàng)性創(chuàng)新成果。第一批“非同凡‘想’”創(chuàng)新基金已經(jīng)于2018年7月開(kāi)始實(shí)施。與此同時(shí)，中心組織由設(shè)備機(jī)組管理員牽頭，吸納學(xué)生組建課外興趣小組，各專(zhuān)業(yè)學(xué)生可根據(jù)個(gè)人興趣，結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在中心工作人員的指導(dǎo)下開(kāi)展深層次、高水平的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究。中心還對(duì)國(guó)家級(jí)、省級(jí)以及校級(jí)的大學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目給予支持，鼓勵(lì)學(xué)生借助大型儀器拓寬對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，提升科學(xué)研究的素養(yǎng)。

通過(guò)各類(lèi)本科生的創(chuàng)新項(xiàng)目與實(shí)踐活動(dòng)，依托于學(xué)校分析測(cè)試平臺(tái)提升高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力的舉措取得了應(yīng)有的成效。國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃“磨礦浮選回收廢棄鋰離子電池電極材料的干法改性機(jī)理研究”成員在中心的表面分析組、結(jié)構(gòu)分析組和無(wú)機(jī)分析組教師指導(dǎo)下，完成了經(jīng)干法改性后電極材料表面形貌、元素分布、表面有機(jī)官能團(tuán)等變化的分析，進(jìn)而揭示通過(guò)干法改性提高電極材料可浮性差異的機(jī)理。該項(xiàng)目組成員在指導(dǎo)教師和中心工作人員配合支持下，完成了項(xiàng)目既定任務(wù)，發(fā)表與項(xiàng)目相關(guān)的 SCI源刊學(xué)術(shù)論文3篇，并申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。我校能源、材料與物理學(xué)部本科生胡海華依托所承擔(dān)的國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，在指導(dǎo)教師和中心技術(shù)團(tuán)隊(duì)的支持下，利用X射線(xiàn)衍射、掃描電子顯微鏡和場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡等大型儀器設(shè)備表征合成新材料的物相組成和表面性質(zhì)，根據(jù)相關(guān)研究成果所撰寫(xiě)的4篇論文先后發(fā)表在Journal of Materials Science-Materials in Electronics，Micro & Nano Letters等SCI源期刊上。我校本科學(xué)生通過(guò)參與大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃、國(guó)家級(jí)科研訓(xùn)練項(xiàng)目及課外興趣小組等科研活動(dòng)，使用現(xiàn)代分析測(cè)試手段探索物質(zhì)的基本屬性，使本科生的科研創(chuàng)新能力有了很大提升。

此外，中心以各種形式鼓勵(lì)理工科學(xué)生以中心為平臺(tái)參與省級(jí)與國(guó)家級(jí)的各類(lèi)競(jìng)賽。每年都有本科生在國(guó)家及省級(jí)的“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐競(jìng)賽、“全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排大賽”等競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016—2018年礦物加工工程專(zhuān)業(yè)本科生發(fā)表在核心期刊以上雜志學(xué)術(shù)論文12篇，各類(lèi)獲獎(jiǎng)人數(shù)達(dá)61人次，其中，“廢棄植物油團(tuán)聚法分選微細(xì)難浮煤泥試驗(yàn)研究”獲得了第三屆全國(guó)高等學(xué)校礦物加工工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐作品大賽一等獎(jiǎng)。以中心的高性能并行計(jì)算系統(tǒng)為依托的校超算創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)連續(xù) 3年組織學(xué)生100余人在高性能計(jì)算集群實(shí)訓(xùn)，選拔后連續(xù)3年參加“世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽”均取得優(yōu)勝獎(jiǎng)，其中計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科生在2016年ASC世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽中獲得“Prize of Excellence”獎(jiǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)世界一流大學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)，以及提升一流大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力的需求，依托校級(jí)分析測(cè)試公共平臺(tái)精密大型儀器設(shè)備在管理和應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了具有“網(wǎng)絡(luò)預(yù)約—軟硬件聯(lián)動(dòng)—自主測(cè)試—遠(yuǎn)程管理”屬性的大型儀器設(shè)備開(kāi)放共享平臺(tái)。以我校礦物加工工程本科專(zhuān)業(yè)為例，形成了基于大型分析測(cè)試儀器設(shè)備與先進(jìn)方法手段的“思維意識(shí)—基礎(chǔ)理論—實(shí)踐訓(xùn)練—專(zhuān)業(yè)應(yīng)用”課程與實(shí)訓(xùn)體系。實(shí)踐表明，現(xiàn)代分析測(cè)試方法及手段運(yùn)用于工科學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的全過(guò)程，將拓展學(xué)生的科學(xué)視野，提升本科生科研創(chuàng)新活動(dòng)及成果的層次，為“雙一流”大學(xué)建設(shè)背景下的高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出一種新模式。