高校大型仪器设备技术人员专业能力框架研究

张 敏，王世杰，李 贺，刘加彬，刘俊波

（1.教育部教育技术与资源发展中心（中央电化教育馆）高等教育发展处，北京 100031；2.北京邮电大学网络教育学院，北京 100876；3.东南大学实验室与设备管理处，南京 211102）

0 引言

大型仪器设备是高校的重要办学资源，是培养创新拔尖人才的重要载体，是开展高水平科学研究和工程技术创新的重要工具，是建设世界重要人才中心和创新高地的重要基石。人才是科技创新的第一资源，技术人员是大型仪器设备的主要操作者和管理者，技术队伍的专业能力水平直接影响大型仪器设备的使用效益和国产化进程，关系到高水平科技自立自强和拔尖创新人才自主培养的实现，对解决高精尖仪器设备“卡脖子”问题具有重要作用。2021 年，人社部出台《关于深化实验技术人才职称制度改革的指导意见》，指出要以品德、能力和业绩为导向，促进实验技术人才职业发展［1］。

大型仪器设备技术人员（以下简称技术人员）专业能力框架对加强技术队伍专业能力建设具有重要作用。一般而言，专业能力指应用某些特定知识和经验解决特定问题的能力［2］，它不仅包含理论知识掌握和实践技能运用，还涉及创新、研究等综合能力。专业能力框架或标准常作为明确和评估个体在特定职业领域所需知识和技能等的基础性依据，为人力资源招聘和评估等提供参考［3］。如2021 年教育部发布的《中学教育专业师范生教师职业能力标准（试行）》，从师德践行能力、教学实践能力、综合育人能力和自主发展能力4 个维度，对中学、小学、幼儿园、职业教育、特殊教育5 类师范生教育教学基本能力提出了具体要求，对分类指导师范类专业建设，建立师范生教育教学能力考核制度，提升师范生教育教学能力水平起到了积极作用［4］。再如2022 年颁布实施的《标准化专业人员能力第2 部分：标准化相关组织》国家标准文件，从工作任务、知识、技能和素质等方面对相关组织内从事标准化工作的人员提供了清晰的专业发展路径，为各级标准化管理部门、标准化机构和科研院所开展标准化人才梯队建设提供参考依据，能够有效提升标准化人员能力［5］。在大型仪器设备领域，探索构建技术人员专业能力框架，对解决当前高校大型仪器设备技术队伍存在的高端专业能力短板明显、日常工作较分散、研究创新能力弱、科研成果转化低、专业培训强度小等问题同样具有积极作用［6-7］。

近年来，针对高校大型仪器设备技术人员专业能力的研究逐渐受到关注。如张继河等［8］从技术人员绩效考核指标视角出发，对技术人员的个人素质、实验室管理、专业知识、专业素养、工作业绩、科学研究6 个维度考察评估，以评价结果为导向激励技术人员专业能力提高。田丰［9］从人格、理念、学问与技能等维度探讨实验技术人员素质，提出可通过加强“教”与“研”协同发展，促进技术人员综合能力提升。刘秋朝等［10］强调技术人才可为“通才”的观念，提出技术人员素质应包含人文社科素质如道德、语言文字、实验管理、创新能力等，和自然科学素质如学科知识、专业素养、实验开展等。郭盛等［11］提出，技术人员普遍存在管理能力欠缺、创新意识不足，应加强个人内涵建设、提升管理能力、补齐学科背景短板等，提升技术队伍的专业性和实践能力。宣瑛等［12］提出，应强化培训和激励机制，提升技术人员业务能力，激发其工作积极性和主动性。综合来看，上述研究分别从不同角度论述了技术人员专业能力的内涵和提升路径，为进一步研制更加全面、科学、有效的大型仪器设备技术人员专业能力框架提供了有益参考。但是，现有研究在技术人员专业能力内涵界定和体系化设计等方面的阐述还不够深入，缺乏对不同类型技术人员专业能力的统筹考虑和分层分类设计。为支持一流技术队伍建设，在上述研究基础上，综合运用问卷调查、实地调研和座谈访谈等多种方式，进一步聚焦通用型技术人员专业能力框架，为指导技术人员明确职业发展目标、规划专业发展路径，以及为高校大型仪器设备管理部门加强技术队伍建设顶层设计和人才培养等方面提供参考。

1 专业能力框架整体设计

大型仪器设备技术人员专业能力框架是对高校从事与大型仪器设备相关的某一特定岗位技术人员所应具备的业务能力的系统化描述和要求，旨在为技术人员专业发展提供指导，鼓励技术人员通过自主学习、工作实践以及参加培训、竞赛活动等各种方式逐步提升专业水平；为学校开展顶层设计，加强技术人员引育、聘任、考核和激励等方面的制度建设，以及规划技术人员职业发展路径提供参考。

从问卷调查数据来看，技术人员普遍认同大型仪器设备工作综合性强、对专业能力要求较高。被调查对象中，95.2%的技术人员认为掌握大型仪器设备的原理和操作知识最为重要，87.2%的技术人员认为设备操作能力重要，85.6%的技术人员认为掌握学科知识重要，71.4%的技术人员认为实验数据和结果分析能力重要，68.7%的技术人员认为从事技术培训的能力重要，67.0%的技术人员认为制度建设和仪器管理能力重要，65.7%的技术人员认为实验方案和方法设计能力重要，51.1%的技术人员认为设备改造与功能开发能力重要，43.9%的技术人员认为科研成果撰写能力重要。整体来看，技术人员最看重的3 项专业能力为掌握仪器原理和操作知识、设备操作技能、学科知识。由此可见，在构建专业能力框架时，应充分考虑技术人员的实际需求，重视理论知识和基本操作技能，将其作为框架中的“基本能力”。调查数据还反映出技术人员对部分高阶能力，如实验方案和方法设计、设备改造与功能开发、科研成果撰写等的重视不足，存在较为明显的能力短板。因此有必要在“基本能力”之上，引导技术人员树立更高的技术追求，逐步提升“高阶能力”。因此，框架研制坚持以下原则：

（1）全面性。全面体现新时代技术队伍的核心业务能力，更好地满足技术人员完成大型仪器设备操作、管理和维护，技术培训和服务，实验技术改进和创新，以及分析测试质量体系管理等岗位职责的需要，能为负责不同类别大型仪器设备、具有不同专业方向的技术人员，以及不同类型、不同层次的高校提供参考。

（2）高阶性。注重基本能力要求基础之上的高阶能力，在高质量分析测试服务基础上，鼓励技术人员树立更高的专业追求，积极参与大型仪器设备维修维护、功能开发、测试标准制定、测试方法创新、仪器设备自制等具有挑战性和原创性的工作。引导学校逐渐打破技术人员只能从事低水平“辅助性”工作的固有认知。

（3）实用性。紧密结合技术人员日常工作场景，充分考虑框架的实用性和可操作性，确保框架结构和各项指标科学、合理，从而为学校进一步编制符合技术人员岗位工作实际的专业能力图谱，完善相关准入、聘任、考核、培养制度提供参考依据。

2 专业能力框架内容

通过进一步对技术人员专业能力进行整合，构建包含理论知识、实践技能、创新应用和研究品质4 个维度的专业能力框架，如图1 所示。其中，理论知识和实践技能属于基本能力要求，创新应用和研究品质属于高阶能力要求。高水平技术人员在具备基本能力基础上应努力追求高阶能力。

图1 大型仪器设备技术人员专业能力框架

2.1 理论知识

理论知识是技术人员最为重视的专业能力，是完成各类操作和仪器创新的基础。没有深厚的理论基础，技术人员专业发展只能停留在简单操作层面，难以利用仪器设备理解和解决科学、工程问题。为了满足多样化理论知识需求，将理论知识分为专业知识、仪器原理、前沿知识。①专业知识指应用某一大型仪器设备的相关学科、专业领域知识，包括专业基本概念、基础知识和基本逻辑。某一类大型仪器设备往往会应用于多个专业领域，技术人员应掌握主要专业领域对大型仪器设备的技术要求，并基于一定的专业知识来理解和设计具体实验方案，合理识别、选择、设定和控制实验条件，实施或指导实验操作。②仪器原理指大型仪器设备的工作原理、内部结构、性能指标、类别属性和适用范围等。技术人员应掌握仪器原理，理解仪器设备特点，从而根据实验需求选择合适的仪器设备和技术手段来获取实验结果，分析不同实验结果所代表的科学含义、实验误差产生原因等，提高实验的可靠性和精确性。③前沿知识指大型仪器设备的发展趋势和应用动态，涉及新技术、新材料、新产品、新应用等。技术人员要紧跟时代步伐，保持对前沿知识的敏感性和求知欲，能够结合业务需求，主动跟踪学术研究进展，及时了解大型仪器设备在功能、性能等方面的改进和更新情况。

2.2 实践技能

实践技能是技术人员完成日常操作、管理、培训等常规性工作所要具备的能力。根据调查数据，仪器设备管理和维护、分析测试服务、实验技术咨询和技术培训是占用技术人员最多工作时长的内容。因此为了满足上述实际需求，可以将实践技能分为仪器操作、仪器管理和培训指导。①仪器操作指对大型仪器设备硬件及相关软件的基本操作和维护技能，具体要求技术人员能够按照操作规范使用大型仪器设备实施常规实验，完成从样品制备、仪器校准、参数设置、测试操作、结果分析及其他相关工作的实验全过程，以及简单的仪器维护、常见故障的识别和排除等，提倡技术人员提供一站式分析测试服务。②仪器管理指大型仪器设备采购、安装、调试、验收、运行、维护维修全过程记录，人员、试剂、耗材、成果产出、用户反馈多方面数据管理，以及制定和执行仪器设备安全管理、应急预案等规章制度，从而确保仪器设备规范有序运行。仪器共享平台的管理与监测尤为关键，技术人员要充分利用数字技术掌握大型仪器设备运行状况，提高其使用效益。③培训指导指面向大型仪器设备用户，编写使用手册，开设培训课程，从而使用户掌握仪器操作技能，具备独立或协同使用仪器设备的能力，以及指导用户利用大型仪器设备开展科技创新活动。

2.3 创新应用

创新应用是技术人员在实践中不断优化和改进技术的能力，是实现专业能力跃升的引擎。创新应用分为仪器维修与功能拓展、实验技术改进和实验项目开发。①仪器维修与功能拓展指通过技术手段改造仪器设备结构，开发关键零部件或易损耗配件，改进软件功能，从而确保仪器正常运行，延长仪器使用寿命，提高测试性能和拓宽应用范围。通过仪器维修和功能拓展，能降低成本，获得高质量科研数据，并促进大型仪器设备或相关零部件国产化。②实验技术改进指为提高实验效率、改进实验品质、满足特殊实验需求等，有针对性地提出实验技术改进方案、实施具体实验操作，如优化样品制作方法、选取适宜试剂，改良测试方法或参数，采用适宜工具深入分析实验结果等。③实验项目开发指依托大型仪器设备，将前沿工程成果、科研成果转化为具有高阶性、创新性、挑战度的综合设计型和研究探索型实验教学项目，促进实验教学内容更新和实验方法创新，提高实验教学质量。

2.4 研究品质

研究品质直接关系到新时代技术人员是否能够实现从“服务”科研到“引领”科研的角色转变，能否成为科技强国建设的重要力量。当前，缺乏高水平技术人员的引领与带动，已经成为技术队伍的发展瓶颈。加强高水平、研究型技术人员培养是技术队伍建设的重点和难点。“研究品质”旨在为引导技术人员从技术操作和应用向技术研究发展，研究品质可分为技术研究意识、技术研究能力和技术研究成就。①技术研究意识指技术人员能认识到技术队伍是科研数据的直接生产者，是从事实验技术和仪器设备创新的主力军，在科研工作中具有重要作用。技术人员参与科研工作能有效提升自身专业能力，应有意识地与科研人员开展沟通协作，形成技术队伍和科研队伍良性互动的发展格局。②技术研究能力指根据科研工作需要，提炼与大型仪器设备相关的科学问题和工程问题，并以问题为导向，开展从工具研发、操作执行到结果分析全过程工作的系统性方法和技能。鼓励技术人员在具备基本能力并完成日常技术服务后，承担、参与以实验技术攻关为主的科研项目。③技术研究成就指能通过撰写论文、申请专利、制订标准、自制仪器设备（含关键零部件），以及承担、参与大型仪器设备相关的科研课题、教改项目，参加大型仪器设备、实验技术领域的竞赛等多种方式，在学术界和全社会传播基于大型仪器设备的学术成果，成为相关领域具有影响力的专家型、领军型技术人员，引领技术队伍发展。

3 应用策略

3.1 为技术人员明确专业发展目标和路径提供指导

个人专业发展是大型仪器设备技术人员关注的重点问题之一。该框架对高校大型仪器设备技术队伍专业能力进行了全面、科学、系统的设计，可以有效帮助技术人员明确专业能力发展目标和成长路径，拓宽视野和思路，激励技术人员不断追求卓越。在实际操作中，不同岗位技术人员可以结合自身岗位特点，对个人专业能力水平进行准确判别与定位，然后通过技能培训、研修、工作坊、技能竞赛、学术会议等方式，分阶段、有重点、有步骤地提升个人专业能力。值得注意的是，该框架是面向不同层次技术人员的通用型框架，因此并不要求某一技术人员短期内同时具备框架中涉及的各项能力，所以技术人员不必有畏难情绪，可在工作实践中逐渐积累经验，加强学习，逐步实现从基本能力向高阶能力跃升。

3.2 为高校管理部门加强顶层设计提供参考

高校大型仪器设备技术队伍是开展高水平科学研究的重要支撑，加强技术队伍人员结构、专业发展、制度建设等方面的顶层设计，从而不断优化队伍结构［13］，提高技术队伍整体素质，有效支持高校教学科研工作是实验室管理部门、人事部门的重要职责。技术人员专业能力框架对指导学校开展顶层设计，加强人才引进、培养、考核和激励等方面的制度建设，以及规划技术人员的职业发展路径具有重要现实意义。相关部门可根据框架进一步厘清技术队伍的岗位职责，优化有关评聘条件、考核办法和培训方案。例如可依据技术人员专业能力水平进行分层分类管理与考核。对于学历水平较低且从事该领域工作时间较短的技术人员，应注重培育基础理论知识与实践技能经验。可以设置设备维护和日常操作等较为基础性的考核任务，不断提升其专业基本能力。对具有一定工作经验的技术骨干，应注重培养其综合能力和管理能力。可以增加设备故障排查和维修、设备升级和改造等综合性的考核任务。鼓励该层次技术人员积极参与项目管理和人员培养，提升自身管理能力。对于精通理论和技能且有良好科研基础的技术人员，应注重培养其战略思维和创新能力。可以设置设备创新研发、技术团队管理等创新性考核任务。鼓励该层次技术人员参与学科建设和科研项目申报，提升其学术影响力。此外，高校需要调节技术队伍的学历结构，适应教学和科研双向要求［14］，针对部分缺乏高水平技术人员的方向，可以优化岗位设置，培养和引进高水平技术人才。

“通”往往以“专”为基础［15］，不同专业领域要求的能力也不尽相同。高校大型仪器设备平台等二级单位可以在校级部门的统一协调下，进一步针对具体的设备类型和学科方向，制定更为细化的技术人员专业能力图谱。例如电镜领域，可以根据电子光学原理、电镜设备种类、样品制备技术、图像综合分析、实验创新设计等知识与技能构建电镜专业能力图谱。

3.3 为社会机构开展培训交流和专业能力认证提供依据

在受访者中，77.2%的技术人员认为常态化专业培训对提升技术队伍专业能力有重要作用。技术人员能力提升依赖于常态化培训，尤其是专业培训。通常在培训过程中会对受训人员进行专业能力认证，即由具有权威性和专业性的社会机构进行评估和认证。这些机构通常具有专业的评估标准和程序，对个人的专业技能、知识和经验进行评估，以确定其是否具备从事特定职业或行业所需的专业能力。然而培训和认证的前提都需要社会机构建立较为科学、系统的标准体系［16］。本研究提出的专业能力框架能够为社会机构培训和认证标准化体系建立提供一定的依据。社会机构可基于该框架，按照技术人员专业集群，研制理论知识、实操演示、模拟操作等模块化课程，采用线上线下相结合的方式，拓展技术人员培训交流渠道。

4 结语

大型仪器设备技术人员是高校教学科研关键支撑力量，其专业能力水平直接关系到学校教学科研水平和技术队伍整体发展。构建大型仪器设备技术人员专业能力框架，为技术人员自身、高校管理部门和社会机构提供相关的应用策略，对高校大型仪器设备技术队伍整体建设与发展具有重要参考价值。后续研究需要进一步加强实践探索，优化专业能力框架，满足不同层级技术人员的实际需求，不断推动高校大型仪器设备事业的持续发展，加快国家高水平科技自立自强和拔尖创新人才自主培养的进程。