測繪工程專業(yè)高端儀器設(shè)備的使用與管理

王秀萍， 蔣廷臣

(淮海工學院測繪工程學院，江蘇 連云港 222005)

0 引言

近年來，高校用于教學和科研的高端儀器設(shè)備的擁有量迅速增加，現(xiàn)在高端儀器設(shè)備已經(jīng)成為高校重要的一種教學資源和科研資源[1-3]，而且由于這些高質(zhì)量、高水平的儀器設(shè)備資源，培養(yǎng)出了高水平、高質(zhì)量的高層次人才和科研成果。

隨著高端測繪儀器設(shè)備數(shù)量的增多，也出現(xiàn)了一系列問題，如設(shè)備購置論證不夠充分，造成重復購置、設(shè)備使用率不高或設(shè)備閑置，因本身技術(shù)力量不足，不能充分發(fā)揮高端儀器設(shè)備的潛在能力、或者設(shè)備開放程度不夠，使用范圍局限于本實驗室或本學院，不對外開放服務(wù)等，造成了投資的浪費，根據(jù)統(tǒng)計，在發(fā)達國家高端儀器設(shè)備使用率達到了170% ～200%，而我國高端儀器設(shè)備的使用率不到25%[4]。

根據(jù)高校測繪工程專業(yè)的實際情況和特點，就如何建立一套嚴密的實驗室管理制度、掌握科學的測繪儀器維護方法、提高設(shè)備的使用效率等方面進行了探討，旨在有效地管理和使用測繪工程專業(yè)設(shè)備和構(gòu)建一個合理的、高水平的儀器設(shè)備資源共享平臺。

1 測繪高端儀器設(shè)備的特點及管理使用現(xiàn)狀

1.1 測繪高端儀器設(shè)備的特點

測繪儀器與測繪技術(shù)是息息相關(guān)，每一次測繪的技術(shù)革命都對測繪儀器的精度、自動化程度、可操作性帶來質(zhì)的飛躍，同時測繪儀器的革新必將推動測繪技術(shù)的快速發(fā)展[5-6]。隨著測繪技術(shù)的不斷發(fā)展和實際應用工程水平的提高，測繪儀器也在不斷進步。而測繪高端儀器是指在測繪領(lǐng)域發(fā)展最靠前的先進設(shè)備，它不僅投資高，而且有與普通設(shè)備無法相比的突出特點:① 自動化;② 高精度;③ 實時性;④ 測量速度快。比如超站儀是集合全站儀測角功能、測距儀量距功能和GPS定位功能，不受時間地域限制，不依靠控制網(wǎng)，無須設(shè)基準站，沒有作業(yè)半徑限制，單人單機即可完成全部測繪作業(yè)流程的一體化的測繪儀器;主要由動態(tài)PPP、測角測距系統(tǒng)集成。它克服了目前國內(nèi)外普通使用的全站儀、GPS、RTK技術(shù)的眾多缺陷。三維激光掃描儀利用實景復制技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優(yōu)勢，三維激光掃描技術(shù)能夠提供掃描物體表面的三維點云數(shù)據(jù)，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數(shù)字地形模型[7]。由于其具有快速性，不接觸性，穿透性，實時、動態(tài)、主動性，高密度、高精度，數(shù)字化、自動化等特性，其應用推廣可能會像GPS一樣引起測量技術(shù)的又一次革命。地形微變遠程監(jiān)測系統(tǒng)是一個基于微波干涉技術(shù)的高級遠程監(jiān)控系統(tǒng)。它將步進頻率連續(xù)波技術(shù)(SF-CW)和合成孔徑雷達技術(shù)(SAR)相結(jié)合，能夠廣泛應用于大壩壩體、山體、地表、建筑和橋梁等微小位移變化的監(jiān)測。其特點是遙測距離可達4 km，無須在目標區(qū)域安裝傳感器，無須靠近或進入目標物，測量精度達0.1 mm，對波束覆蓋范圍內(nèi)的區(qū)域同時監(jiān)測(可達數(shù)km2)。與GPS、全站儀等相比具有連續(xù)的空間覆蓋優(yōu)勢，直接、實時監(jiān)測，通過解析單個像素的信息，可以得到局部的位移量，全目標24 h連續(xù)監(jiān)測，可遙控測量，無需操作人員在現(xiàn)場守候，當測量危險區(qū)域時，實時做出災害預警，可輕松完成大面積或不易進入目標的遠程監(jiān)測，數(shù)據(jù)采集時間短，可以達到每5 min采一次。

1.2 測繪高端儀器設(shè)備管理使用現(xiàn)狀

從目前的很多院校對測繪教學儀器的使用和管理來看，隨著近幾年高等教育招生規(guī)模的不斷擴大，大部分高校都購買了一些高端的測繪儀器設(shè)備，而部分高校卻普遍存在著儀器設(shè)備使用率低、出現(xiàn)重復購置等資源浪費現(xiàn)象。大多存在著對這些高端儀器設(shè)備不夠重視，有些設(shè)備長期積壓閑置在倉庫，使用率普遍過低，尤其是相應的開發(fā)使用，給學校造成了不必要的損失和浪費。原因主要有以下幾點:①缺乏經(jīng)濟利益刺激;應該對測繪教學科研儀器管理與單位、部門及當事人的經(jīng)濟效益掛鉤，從而建立行之有效的管理辦法和手段;②缺乏監(jiān)督制約機制;對儀器使用管理缺乏監(jiān)督制約機制，會導致職責不清，出現(xiàn)相互推諉現(xiàn)象;③缺乏共亨機制;這樣導致一些高端儀器只能放在倉庫。高校擁有豐富的高端科研儀器資源，卻大多各自為政、專管專用，即便某些在不同程度上開展對外有償服務(wù)，也處于自發(fā)狀態(tài)，缺乏外在的組織與引導，沒有建立起有效的共享機制，高端儀器設(shè)備總量匱乏與相對過剩的局面依然并存[10]。

2 健全測繪高端儀器規(guī)范管理制度

2.1 建立健全測繪高端儀器驗收制度

測繪高端儀器的驗收是儀器使用的先決條件，健全驗收制度、保證儀器能夠正常投入使用。通常高端儀器開箱安裝，廠家相關(guān)的儀器工程師都會到現(xiàn)場指導，這也同時是儀器使用的重要培訓過程。指定相關(guān)的儀器管理員和教師跟蹤全過程，包括裝箱記錄、開箱單、安裝調(diào)試報告、驗收報告、儀器使用說明及操作軟件的軟盤和光盤等資料，需要由專人保管、專門建檔，這是保證儀器日后正常使用和技術(shù)升級的保障[8-9]。

2.2 明確測繪高端儀器使用流程

(1)申請。申請使用儀器的人應該向儀器管理人員說明課題名稱、簡要內(nèi)容及要使用儀器設(shè)備的名稱，并由課題負責人簽字，交給實驗室辦公室備案，由實驗室辦公室通知有關(guān)儀器設(shè)備管理人員。

(2)預約。對使用頻繁的儀器設(shè)備應提前預約，以便讓儀器設(shè)備管理人員作好充分的準備工作，并根據(jù)項目的重要性按順序合理安排，以確保儀器高效率的正常運轉(zhuǎn)和重點項目的暢通使用。

(3)使用登記。使用登記在每次使用儀器設(shè)備時，應有儀器設(shè)備管理人與課題實驗人員一起認真填寫好實驗室儀器設(shè)備使用方面的登記表格，登記表中應包括:日期、使用儀器名稱、課題組、使用人或負責人、儀器領(lǐng)用清單、聯(lián)系電話、課題名稱、使用儀器時間、備注、使用人簽字、儀器設(shè)備管理人簽字等內(nèi)容，每次使用儀器設(shè)備完畢時，由管理人員和課題實驗人員共同簽字確認。

2.3 以人為本，科學管理

經(jīng)過了近幾年的實踐和探索，院系基本實現(xiàn)了一個良好的框架，平衡了教師和實驗員，實驗中心和儀器中心的關(guān)系，其模式如圖1所示。目前，使用頻率較多的高端儀器主要采用圖1模式，儀器由專業(yè)教師和實驗員共同管理，其中實驗員主要負責儀器的管理、維修和易耗品的補充，專業(yè)老師負責儀器的技術(shù)指導和學生的培訓。經(jīng)過培訓、考核合格的學生可以聘用為儀器操作員，協(xié)同實驗員管理和操作儀器。經(jīng)過4年多的實踐表明，該管理模式在院系儀器中心管理中得到認同。通過聘用學生協(xié)管員，儀器管理的教師可以從重復的儀器操作中解放出來，將更多的時間投入教學和科研上，同時減少了實驗員的工作負擔，使他們更注重儀器的規(guī)范管理、協(xié)調(diào)儀器的教學和科研使用時間、維護儀器的正常運行。更重要的是，給協(xié)管的學生帶來良好的儀器操作和管理的實踐機會。儀器開放時間為固定開放和臨時開放結(jié)合，每臺高端儀器都有固定開放時間，在該時間段內(nèi)，儀器操作員必須在場，為使用儀器的學生和老師服務(wù)。臨時開放為固定開放時間之外的時間，根據(jù)申請人的情況，由實驗員跟學生協(xié)管員商定時間進行開放。同時，實驗中心也給予學生協(xié)管員一定的勤工儉學的報酬。

圖1 高端測繪儀器管理模式

2.4 重視使用、維護和保養(yǎng)

(1)使用管理。測繪高端儀器在使用過程中，要把好儀器維護保養(yǎng)關(guān)。即要做到測繪儀器管理達到“八防”(防水、防火、防腐、防塵、防霧、防盜、防靜電、防事故)和“四不”(不銹、不霉、不潮、不亂)以及“三保證”(保證機械部位潤滑、保證無靜電干擾、保證儀器精度)，確保測繪工作的順利進行。測繪產(chǎn)品的質(zhì)量很大程度上取決于測繪高端儀器的精度，因此測繪高端儀器的維護顯得尤為重要，此外其使用期限的長短，生產(chǎn)效率和工作精度的高低，決定于儀器本身的結(jié)構(gòu)和性能的好壞;同時很大程度上取決于其使用和維護情況。同一臺儀器，現(xiàn)場管理有序，使用操作程序正確、合理，維護得當，就可以防止儀器部件非正常磨損和事故的發(fā)生，保持儀器的精度，充分發(fā)揮其應有的效能。相反，不重視儀器的操作程序，違反儀器使用規(guī)程，就會加速儀器的磨損，加快儀器的劣化過程，甚至導致發(fā)生一起事故，如非正常關(guān)機、損壞等，直接影響生產(chǎn)和測量結(jié)果[11]。

(2)建立高端儀器日常維護制度。要求儀器管理者對正常使用的儀器進行定期和不定期的保養(yǎng)，保證高端儀器不發(fā)生和少發(fā)生故障等。如在臨放假前和學校剛開學時，要求對高端儀器電源進行保養(yǎng)，確保高端儀器能夠正常使用[11，15]。

3 高校測繪高端儀器設(shè)備共享管理

3.1 構(gòu)建高校儀器設(shè)備共亨平臺

目前解決高校儀器設(shè)備資源使用率不高的關(guān)鍵是建立儀器設(shè)備共亨機制，構(gòu)建高校儀器設(shè)備資源共享平臺促進高校間的交流合作和創(chuàng)新型人才的全方位培養(yǎng)，有利于高校儀器資源的有效利用[10-11]。① 促進高水平人才培養(yǎng)和高水平科研工作。培養(yǎng)全方面創(chuàng)新型人才和獲得高質(zhì)量科研成果的前提條件之是高端儀器設(shè)備。②促進高校間、高校企業(yè)間的交流合作。由于經(jīng)費投入有限，使得高校間、學科間、地區(qū)間存在著嚴重的投入不均勻，而且儀器種類也不相同，有的學校有這種儀器，而別的學校卻沒有，如海洋測繪的儀器，價格昂貴，故許多不靠沿海的高校就沒有。另外，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改革，越來越多的企業(yè)意識到要想在激烈的競爭中生存，必須提高自身的研發(fā)實力，而企業(yè)對檢測設(shè)備投入是有限的，因此通過共享平臺可以促進高校企業(yè)間的合作交流，有助于提高高?？蒲谐晒杆賹崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。③促進減小高校儀器資源的浪費。保護和合理利用各種資源，提高資源的利用效率，是共享機制的內(nèi)函所在。

3.2 測繪儀器設(shè)備共亨的實施方案

(1)建立科學的管理體系。管理體系是指人財物的來源與使用，主要包括共享平臺的組成建立者、共享高端儀器設(shè)備管理、人員管理、經(jīng)費管理、信息管理等。

共享平臺的組成建立是管理體系的基礎(chǔ)，它的內(nèi)涵和外延能夠決定共享平臺運行順暢與否;共享高端儀器設(shè)備管理包括設(shè)備歸屬管理、使用管理、日常管理、維修管理等，其目的是保證高端儀器設(shè)備處于良好的狀態(tài)，以滿足開放使用要求。①及時更新設(shè)備信息，以便遠程客戶及時了解儀器設(shè)備的狀態(tài)，安排使用事宜;②加強技術(shù)人員管理，包括其人事隸屬關(guān)系、工作制度利益分成等方面;③儀器設(shè)備開放共享的費用管理，其中經(jīng)費的來源、去向及數(shù)額是監(jiān)管的重點，合理的支出要求做到有計劃、按程序、有總結(jié)，以便對照查證。管理是挖掘潛力的有力手段，良好、合理的管理措施，將帶來順暢的開放共享渠道，獲取良好的開放共享效果和共享效益。

(2)以信息共享帶動資源共享。信息的共享是資源共享的基礎(chǔ)和前提，共享的順利施行，需要有一個硬件支撐，即共享管理平臺。這個平臺基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用信息采集系統(tǒng)，集成高端儀器設(shè)備日常管理一體化的資源共享系統(tǒng)。對入網(wǎng)測繪高端儀器設(shè)備隨時進行檢索，將運行效果欠佳、數(shù)據(jù)波動和故障頻繁、無法對社會服務(wù)的儀器設(shè)備予以淘汰;同時吸納代替更新、功能更廣的測繪高端儀器設(shè)備入網(wǎng)。不同類型數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)交換順暢、能夠?qū)崿F(xiàn)與各級同類共享平臺的對接。最終形成布局合理、功能完善、共享高效的高端儀器設(shè)備共享平臺[12-16]。

4 結(jié)語

隨著科學以及測繪技術(shù)的迅猛發(fā)展，新儀器新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，測繪儀器尤其是測繪高端儀器在實驗室中顯得非常重要。隨著測繪實踐教學的不斷改革和服務(wù)需求不同，這就需要管理測繪高端儀器的方法也要不斷變化，以適應測繪教學、科研和社會服務(wù)合理共享[11-14]。測繪高端儀器設(shè)備的管理還有很多問題有待于去探索和解決，要想實現(xiàn)在人才培養(yǎng)和科學研究中發(fā)揮更大的作用和價值，建議從高端儀器設(shè)備管理的角度去做更多的嘗試，進一步加強儀器的優(yōu)化配置，合理安排好測繪高端儀器的使用，才能保證和提高測繪專業(yè)教學質(zhì)量和科研水平上新的一個臺階，從而可提高測繪高端儀器的使用價值。

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