本文2023年10月20日刊发于华中科技大学新闻网，链接地址：https://news.hust.edu.cn/info/1003/50102.htm
华中科技大学生命科学与技术学院始终坚持“尚人文、厚基础、强实践、重交叉、促交流”的培养特色，历经二十多年的探索和实践，于2020年入选教育部基础学科拔尖学生培养计划2.0基地、强基计划和英才计划，2022年获批教育部首批虚拟教研室试点建设项目3项。在以往的培养模式中，实验教学中心为本科生实践和动手能力的提升提供了有力的支撑，而大仪共享平台则由于多种原因更多地服务于研究生。随着时代的进步和科技的发展，实验教学中心的局限性也逐渐显露出来。生命学科与其它学科交叉日趋紧密，技术方法更新迭代迅速，但实验教学中心的高端大型仪器设备相对较少，因此在培养拔尖人才的思维创新、科研深度、学术高度等方面需要借助仪器共享平台的硬件条件。此外，随着近年来大型仪器设备的投入不断加大，国家对大型仪器设备的开放共享力度也有了更高的要求，不仅要满足高水平的科学研究，同时要服务于高质量的人才培养，为学科发展提供有力支撑。在此形势下，学院充分发挥大仪共享平台优势，将平台大型仪器设备面向本科生全面开放，带领本科生接触前沿科学技术、开展创新性研究，结合实验教学中心丰富的教学资源，促进科教深度融合，有效弥补了实验教学中心在前沿技术支撑等方面的不足，有力提升了学生创新思维和实践能力，助力新时代生命科学拔尖创新人才培养。
多措并举发挥大仪平台优势，全覆盖式助力生命科学拔尖创新人才培养
为充分发挥大型仪器的资源优势，提高人才培养质量，平台结合实际情况，通过将大仪使用技能训练纳入部分教学大纲、设置开放性实验、建设数字化教学资源、举办平台开放日活动等途径，全覆盖式服务于本科生实验教学及科创训练。
1. 支撑本科生课程，促进实践教学改革。
因平台全年24小时开放，在满足科研测试需求之余，还有余力为本科生课程提供支撑。一般情况下，单门课程对仪器的需求相对比较集中，且单次使用时间较短（半天之内），因此对科研的设备需求影响较小。而支撑课程的具体时间段则主要取决于课程安排，不会受限于非工作时间，白天、晚上及周末均可安排，灵活度高。只需实验任课教师提前向平台申请机时，由平台管理员预约安排机时并负责测试技术讲解和上机指导即可。平台支撑的、本科生理论课程涵盖了四年全本科阶段（见图1），学生在这个学习过程中可接触到前沿检测分析技术、熟悉仪器原理及应用、深入了解相关的分析检测技术，从而激发学生利用现代分析检测手段进行实践创新的热情和动力。
在本科生实验课程方面，平台和实验教学中心深入研讨，通过挖掘可以与实验教学课程相结合的大型仪器设备，开设相应的实验项目，加深学生对理论知识的理解和对前沿分析检测技术的灵活运用，提升学生解决实际问题的能力。如生物科学专业开设的《免疫学实验》中，“小鼠脾脏T细胞亚群检测”实验便借助平台的流式细胞仪开展相关分析检测，学生在实验过程中可对流式细胞仪的原理、操作及应用进行深入学习，从而为后续开展科研工作打下坚实基础。
图1 平台代表性仪器支撑本科生主要课程情况
此外，平台通过支撑“认知实习”课程，增强实践育人成效。学院生物科学专业开设了“认知实习”课程，其中有2-4学时安排在平台授课。平台实验技术员结合平台支撑发表的科研论文来进行讲解，通过介绍论文“研究背景、研究目的、研究路径、用了什么设备、得到什么结果、说明什么问题”来引导学生思考，并生动地向他们展示设备的原理及用途，为其后期灵活选用平台设备进行科研做好准备。
2. 建设数字化学习资源，发挥现代信息技术在人才培养方面的作用。平台结合仪器设备功能，通过拍摄微课视频及构建虚拟仿真实验项目提供线上学习资源，学生可在移动设备端利用碎片化时间进行练习。这种方式允许学生试错纠错，强化操作过程，以虚补实、以虚促实，有效地弥补了线下实验存在的局限性。如平台基于流式细胞仪，建立了基于本科生免疫学实验《小鼠脾脏T细胞亚群检测》的微课视频及虚拟仿真实验项目，学生通过反复自主学习上述线上资源，从而熟练掌握仪器原理、构造、实验方法及步骤，进而达到举一反三、拓展仪器应用的效果。
图2 微课视频学习资源
3. 开展主动培训，深入挖掘学生学习和科研潜力。平台针对各类设备定期开展理论和实操培训，本科生也可根据自己感兴趣的设备报名参加。此外，平台面向全校本科生举办开放日活动，每次活动时长4小时，重点向他们展示高端的仪器设备的构造、应用、实操及数据分析，学生也可选择感兴趣的设备进行深度探索，从而激发他们的科研热情。
图3 平台开放日活动
4. 服务学科竞赛，充分提高学生实践创新能力。竞赛是培养大学生创新精神和实践能力的有效途径之一。专任教师、实验教学中心教师以及平台实验技术员可共同作为指导老师，带学生参加各类学科竞赛。以赛代练，既能培养本科生的实践创新能力，又能拓宽学生的国际视野。
根据课后反馈，学生对上述多维度结合大型仪器设备实践学习的教学模式给予充分肯定。学生反馈真正地感受到了“理论和实践”的关系。一方面，理论是实践的基础，实践中的每一个步骤都是基于对理论的充分消化；另一方面，实践是在理论基础上的延伸。如果只进行课堂学习，至多只能照本宣科。只有真正进行实验操作，才能亲历并解决许多课堂学习中不会出现的问题，这种不断地尝试也使学生对大型仪器设备的分析测试技术理解进一步加深，从而发现更多需要关注的重要细节。
平台发展与人才培养相得益彰，成效显著
近年来，随着大仪共享平台面向本科生开放的不断深入，平台发展与人才培养相得益彰，取得了显著的成效。
1. 有力提升学生科创能力，助力拔尖创新人才培养。自2018年以来，平台支撑本科生国家级、省校级及院级大创项目600余项，支撑我院本科生在国际权威期刊发表SCI论文50余篇，获“互联网+”国赛5金6银2铜、累计获iGEM等国际顶尖学科竞赛10金7银、全国大学生生命科学创新创业大赛等学科竞赛一等奖20余项。
2. 提高大仪使用率，充分发挥平台支撑作用。平台仪器设备面向本科生开放后，实践学习机时大幅提升，有力提高了设备利用率。例如，平台的等热滴定量热仪和原子力显微镜面向本科生开放后，每年参与培养本科生约150人次，年实践学习机时增加了近150 h/台。近年来，平台多台设备获得华中科技大学效益考核优秀机组奖，基于平台良好的工作基础，学院也多次获学校设备管理优秀单位等荣誉。
3. 提升平台实验技术队伍能力，增强职业获得感。通过将大仪共享平台面向本科生开放，平台实验技术员不再局限于设备管理、支撑科研的例行工作。这一举措同时需要他们积极参与本科教学和本科生科创指导，因此对其专业知识储备、沟通表达能力以及管理能力等提出了更高的要求，有助于提升实验技术员的综合能力，使他们获得更强的职业成就感。近年来，平台在实验技术、教改等方面获批了6项校实验技术项目、发表了近10篇相关论文，其中3篇发表在《实验技术与管理》、2篇发表在《实验室研究与探索》等权威期刊上，教改论文《多维度教学模式在高校学生能力培养中的应用——以流式细胞术实验教学为例》发表在《高校生物学教学研究（电子版）》期刊上。实验技术队伍稳定性提升并逐步发展壮大，近2年引进2名专职实验技术员，在职称方面新晋1名高级、2名中级。
4. 多方联动，促进教改及科研产出。平台为支撑本科实验教学，将使用流程去繁就简，所有支撑实验教学的机时均不收取机时费，并由平台实验技术员提供免费讲解及上机指导。实验中所需的试剂耗材由平台统一采购，费用从实验教学中心支出。这种方式为实验课程老师解决了后顾之忧，简言之，专任教师只需要负责上课，其他的相关辅助工作由平台和实验教学中心负责完成，因此有非常多的老师愿意在新一轮教改中尝试借助平台大型仪器设备，将自身的科研成果转化为学生实验。如《生物化学与分子生物学》实验已将气相色谱仪检测分析技术进行了运用，《纳米药物制剂》实验讲义正在修订中，计划将原子力显微镜和透射电镜的分析表征技术加入其中，《细胞生物学》实验计划将共聚焦显微镜观察纳入等。在这个过程中，专任教师对平台的仪器设备有了更深入的了解，这使他们能够更好地利用这些设备进行科研工作，从而促进科研成果的快速产出。而成熟的科研成果又可进一步转化成实验教学或科创训练项目，为拔尖学生培养创造条件，回归教学本质。
再接再厉，勇于探索，再创佳绩
未来平台将继续加大开放力度，支撑科研一线教师将科研成果转化为实验教学内容，开发创新性实验教学项目，鼓励平台实验技术员深度参与创新性实验教学项目开发、协助编写实验教材或实验操作指导书、开展预实验及相关材料准备，为培养新时代生命科学拔尖创新人才发挥更多的光和热。
(文：生命科学与技术学院 雷敏)
附：生命科学研究共享平台简介
华中科技大学生命科学研究共享平台，隶属于华中科技大学生命科学与技术 学院，由大型仪器共享平台和实验动物中心组成，面积逾 800 ㎡，是国家药品监督管理局医疗器械监管科学研究基地、科技部感知生物技术国际联合研究中心、 分子生物物理教育部重点实验室和生物信息与分子成像湖北省重点实验室等的 重要支撑平台。大型仪器共享平台始建于 2010 年，位于东11楼2 楼，现有仪器设备80余台， 总价值超6000万元，覆盖显微成像、分子成像、质谱、流式、分子互作、生化分析等多个分析检测领域。自建设以来，平台不断探索运行模式与队伍管理机制，努力打造“开放、自主、共享”的一流公共科研平台，面向校内外用户提供理论与实操培训、技术咨询、实验方案设计及数据处理等服务。
实验动物中心始建于 2013 年，位于学院 B1 楼，配置有独立通气笼具（IVC） 13 台，笼位数 1500 余个，主要饲养基因修饰小鼠，协助开展基因功能、发育、 免疫、神经、心血管、肿瘤等领域的研究，获得湖北省科技厅颁发的《实验动物 使用许可证》，许可范围为 SPF 级屏障环境大鼠、小鼠。历经 10 余年的积累发 展，实验动物中心已建立起高质量的实验动物专业技术服务体系。
近年来，平台多次获得华中科技大学大型仪器设备使用效益考核优秀奖，累 计服务机时近 20 万小时，服务科研项目 700 余项，协助伦理审查 1000 余项，支撑校内外研究人员发表包括 CNS 在内的高水平研究论文 1300 余篇，为学校学科建设、人才培养、科学研究提供了重要支持。
如有测试服务及动物实验需求，欢迎随时致电平台：027-87792149，雷老师。
