扫描电子显微镜平台规范化管理体系的建立与实践_文伟.pdf

ISSN 1006 7167CN 31 1707/TESEACH AND EXPLOATION IN LABOATOY第 41 卷 第 12 期Vol41 No122022 年 12 月Dec 2022DOI:10 19927/j cnki syyt 2022 12 058扫描电子显微镜平台规范化管理体系的建立与实践文伟，许佳怡，罗丙红，李宏岩(暨南大学 化学与材料学院，广州 510632)摘要:扫描电子显微镜是高校师生测试需求高，应用范围最广的大型仪器之一，其科学的规范管理对教学和科研的发展至关重要。针对目前扫描电镜平台管理中存在的问题，建立了网络化的培训管理体系，多模式的培训课程体系以及长效的支撑体系。实践表明，科学规范化管理体系的建立提高了培训的效率和仪器的使用率，降低了仪器的损坏率和维修成本，有利于提高学生的科研能力，促进教学的发展和科研的进步。关键词:扫描电子显微镜;管理体系;科学仪器;使用效益中图分类号:G 482文献标志码:A文章编号:1006 7167(2022)12 0300 05Establishment and Practice of Platform StandardizedManagement System for Scanning Electron MicroscopeWEN Wei，XU Jiayi，LUO Binghong，LI Hongyan(College of Chemistry and Materials Science，Jinan University，Guangzhou 510632，China)Abstract:The scanning electron microscope(SEM)is one of the extensive-used and high-needed instruments inuniversities The scientific and standardized management of the SEM is very important to the development of teachingand scientific researchThis paper analyzes the management problems for the SEM platform and puts forward anetworked training management system，a multi-mode training course system and a long-term effect support system forscientific and standardized managementThe application results show that through the establishment of a newmanagement system of the SEM platform，the training and utilization efficiency of the SEM are improved，the instrumentdamage and maintenance expenses are reduced The scientific research ability of the students is improved and thedevelopment of teaching and scientific research is promotedKey words:scanning electron microscope;management system;scientific instruments;application effect收稿日期:2022-04-22基金项目:暨南大学第二十二批教学改革研究项目(55611602)作者简介:文伟(1989 )，女，湖南衡阳人，硕士，实验师，研究方向为实验室管理和生物材料。E-mail:601494490 qq com通信作者:李宏岩(1989 )，男，内蒙古兴安盟人，博士，教授，研究方向为能源存储和转换。E-mail:lihongyan jnu edu cn0引言贵重仪器共享平台是建设高水平大学重要的硬件支持，是推进教学建设与科研发展，培养高水平人才的必需保障1-2。大型仪器价格昂贵，设备精密，工作原理复杂，操作严格，维修费用高3，需进行科学规范化的管理，才能保证仪器正常运行，为教学和科研发展保驾护航4。因此建立科学规范的大型仪器管理模式，是提升仪器使用效率，实现人才培养目标的重要环节5。我院由材料科学与工程系和化学系以及超分子配位化学研究所组成，于 2019 年搬迁至新校区，并在2019 年成立实验中心。搬迁至新校区 2 年来，实验中心借助学校的共享设备管理平台稳步推进全院大型设备开放共享，向全院以及在新校区的相关兄弟院系(如环境学院，药学院，光子研究所等)的全体师生开第 12 期文伟，等:扫描电子显微镜平台规范化管理体系的建立与实践放共享。但由于缺少了校本部分析测试中心大部分贵重仪器如扫描电镜的支持，严重影响了院内师生的科研进展。为了解决全院 120 多名教师和 1 000 多名学生的教学科研需求，2019 年新购买了高分辨扫描电子显微镜(以下简称扫描电镜)并迅速投入共享平台使用，提供极大的测试需求。样品数不断增加，样品种类涵盖化学，材料学，生物，药学等研究方向，学科领域跨度大。对管理员的专业水平以及管理能力提出了很大挑战。因此，建立一套科学规范的扫描电镜平台管理体系，提高扫描电镜的使用效益以及师生的科研水平迫在眉睫。1扫描电镜平台的管理现状目前实验中心一共有 2 台扫描电镜，1 台购于2015 年，主要满足 1 万倍以下需求。2019 年购入高分辨扫描电镜，主要用于 1 万倍以上的需求。2 台仪器投入使用便纳入了学校的贵重仪器共享平台，全校共享，主要服务于新校区兄弟院系的测试需求。借助于学校共享平台，仪器目前管理模式是学生经过培训考核后自行在平台预约测试。对于低倍数的扫描电镜实行 24 h 开放，学生可随时测样，收费较便宜，可以用来初筛样品，选出合适的样品后再使用高分辨扫描电镜进一步研究。由于高分辨扫描电镜操作要求严格，对样品的处理和学生的水平要求高，专职管理人员时间有限，目前开放时间仅限于工作时间，使得高分辨扫描电镜的使用效率大打折扣。传统的线下讲解培训效率低，待培训学生和待测样品的积压，一般基本需要提前半个月排队预约(毕业季高峰期的时候甚至需要提前1 个月预约)，严重影响科研的效率和进度。因此，急需建立一套科学规范的管理模式，对院内同学进行系统化培训，提高学生的操作水平，增加仪器的共享时间，提高仪器的共享程度和师生的科研进度。中心成立初期，由于用户数量太多且需求都比较急，因此扫描电镜平台迅速启动了对全院学生的培训并投入使用。由于缺少经验，管理体系不科学，培训系统单一浅表，培训效果难以持久等问题日益凸显。为此，经过一段时间后，根据共享平台收集到的大数据分析统计每个课题组的使用频率，通过借鉴其他高校成功的管理模式6-8，结合当前扫描电镜平台的实际情况，对其管理工作进行了多层次多元化的探索，依托于学校贵重仪器共享平台和多种社交群构建网络化的“互联网+”培训管理体系9-10，建立多模式的培训课程体系(线上线下混合式培训，课题组定制化培训，依据使用频率多元化培训)以及长效的培训效果支撑体系11。经过近 2 年的探索和不断调整，扫描电镜平台在提高学习培训质量的同时，保证了设备的安全使用和测试效果，平台的服务质量和管理员的专业水平得到了师生们的广泛认可。仪器的使用机时和测试样品量显著增加，提高了仪器的使用效益。2科学规范化管理模式的建立与实践根据各兄弟院系贵重仪器平台学生管理体系的建设和经验12-13，结合实验中心扫描电镜平台目前存在的不足，提出以培养高水平学生，助力科研发展为中心，建立网络化的培训管理体系，多模式的培训课程体系以及长效的培训效果支撑体系，提高仪器的使用效率，助力高水平学科教育的建设14-15。2.1网络化的“互联网+”培训管理体系针对培训报名流程不清晰，管理体系不明确的问题，通过一段时间的使用，积极探索新的管理模式。依托于学校贵重仪器共享平台的培训管理模块，以及多种社交群(如教工微信群，学院学生 QQ 群，扫描电镜QQ 群等)构建了网络化的“互联网+”培训管理体系。报名考核流程如图 1 所示，每月初利用金数据创建实操报名链接，在贵重仪器平台和各个社交群发布培训计划，限定培训日期和人数。截止日期后从金数据后台导出报名情况，大致按照课题组归属进行分组，每组 5 10 人。在各社交群和仪器平台公布培训分组名单，下发培训资料和线上理论培训考核网址，在实操培训日期前学生需自行进行线上理论培训和考核，考核通过后按照分组进行实操培训，上机练习和考核。图 1网络化的“互联网+”培训管理体系按照管理体系，学生必须参加学校设备处组织的实验室安全考试并通过后拿到实验室准入证书，才允许报名参加扫描电镜的培训。参加线上理论培训并考核通过才允许线下实操培训和考核，且全程必须在场并签到。实操考核通过后提交仪器使用申请表和实验室安全承诺书至管理员老师，开通平台扫描电镜预约上机权限后，学生可在开放时间自由预约使用，上班时间若遇到操作问题可随时找管理员老师现场指导，下班时间可在仪器交流群跟老师交流或者找仪器助管指导。对于一般违规(如不清理制样台，未取出样品等)取消权限一个月。对于严重违规者(损坏仪器零件103第 41 卷等)取消永久权限并要求赔偿一部分维修费。2.2多模式的培训课程体系针对培训方式单一，培训内容浅表，培训效果维持时间短等问题，对培训课程体系进行了多层次多元化的探索，建立线上线下混合式培训，课题组定制化培训，依据使用频率实行多模式培训课程体系。2 2 1线上线下混合式培训针对扫描电镜培训的特殊性，建立了线上线下相结合的培训模式，扫描电镜结构原理复杂，因此理论培训主要采用线上培训的形式。线上培训环节主要包括:规章制度，理论知识，理论考核三大模块，如图 2 所示。规章制度主要包括实验室安全和自主上机规章制度，以 PPT 的形式呈现。理论知识主要包括扫描电镜的构造，检测原理，注意事项，实操步骤等。扫描电镜安装后试用期，工程师上门进行理论和实操培训，学生可在教室现场或者在腾讯会议线上参加。管理老师同时进行了 EV 录屏，将视频材料进行整理制成含 PPT演示+同步语音+字幕的课程视频，上传至百度网盘和仪器平台分享给报名同学线上学习。线上考核主要采用腾讯问卷的在线考试功能，试卷内容设置为 10%的规章制度，70%电镜理论，20%注意事项及常见问题，考核需达到 90 分才能参加线下实操培训。图 2线上线下相结合培训课程体系线下课程体系主要包括管理员进行线下实操培训和考核，考核达到 90 分即可获得上机测试权限。线下课程包括管理员上班时间一对一指导和社交群内答疑，仪器助管节假日指导。还设置了进阶课堂，主要是科研技术讲座，定期邀请仪器工程师进行新技术新功能的讲座，科研教授进行新应用的前沿讲座，学生可在线上线下观看，拓展知识面和仪器适用范围。2 2 2课题组定制化培训扫描电镜应用广泛，主要服务于本院材料系和化学系学生，其中材料分成生物材料组，储能材料组，无机纳米材料等，另外还对药学院，环境学院等新校区兄弟院系开放。不同课题组样品类别有差异，因此对于测试操作时制样，参数的选择都有不同的要求。针对此现象，在线下实操培训模块特建立了课题组定制化实操培训课程体系(见图 3)。同样学生需先通过线上理论培训以及考核后，允许报名实操培训，并对报名者进行线上问卷调查，调取仪器共享平台数据，分析各个课题组的仪器使用频率和时长和样品种类。通过对问卷反馈的分析，确定培训需求并定制化不同课题组的培训内容，随后分组实操培训，针对不同样品类型对于喷金时长，电压束流等参数的选择，以及拍照技巧