實(shí)驗(yàn)室自研設(shè)備需求分析及規(guī)范化管理

呂淑平, 管鳳旭, 孫 蓉, 葛亞明

(哈爾濱工程大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150001)

實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)室自研設(shè)備需求分析及規(guī)范化管理

呂淑平, 管鳳旭, 孫 蓉, 葛亞明

(哈爾濱工程大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150001)

隨著實(shí)驗(yàn)室自研設(shè)備數(shù)量不斷增加,自研設(shè)備的規(guī)范化管理已成為實(shí)驗(yàn)室管理工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容。對(duì)新時(shí)期自研實(shí)驗(yàn)設(shè)備需求進(jìn)行了分析,對(duì)自研設(shè)備涉及的立項(xiàng)論證、審批簽約、過(guò)程監(jiān)管、經(jīng)費(fèi)管理、驗(yàn)收推廣等諸多環(huán)節(jié)規(guī)范管理進(jìn)行了討論。

自研實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備； 規(guī)范化管理； 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

自研設(shè)備是高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備重要組成部分,是對(duì)市場(chǎng)上科教儀器公司生產(chǎn)的教學(xué)設(shè)備一個(gè)很好的補(bǔ)充。自研設(shè)備不但有效促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、拓寬了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、提升了高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)水平[1-2]，同時(shí)在開(kāi)展自研實(shí)驗(yàn)設(shè)備的過(guò)程中還吸引、凝聚、培養(yǎng)、鍛煉了一批優(yōu)秀科技人員,提高了專業(yè)教師及實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的實(shí)踐能力和專業(yè)技術(shù)水平[3-4]。另外許多自研設(shè)備是由科研成果、工程實(shí)踐轉(zhuǎn)化而來(lái)的,因此自研設(shè)備也是產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的一種有效方式[3-4]。

前幾年自研設(shè)備多半是為了克服實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)投入的不足，近年隨著實(shí)驗(yàn)室在人才培養(yǎng)中作用的提升,實(shí)驗(yàn)室設(shè)備經(jīng)費(fèi)的投入大幅度提高,而自研設(shè)備的數(shù)量仍是不斷增加。這是因?yàn)樽孕醒兄茖?shí)驗(yàn)設(shè)備已不再僅僅是為了節(jié)省經(jīng)費(fèi),更主要是為了克服外購(gòu)設(shè)備無(wú)法滿足教學(xué)需求的不足。在此形勢(shì)下,建立健全的自研設(shè)備運(yùn)行機(jī)制,在立項(xiàng)論證、審批簽約、過(guò)程監(jiān)管、經(jīng)費(fèi)管理、驗(yàn)收推廣等環(huán)節(jié)做到科學(xué)規(guī)范化管理已提上議事日程。哈爾濱工程大學(xué)國(guó)家級(jí)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(下稱實(shí)驗(yàn)中心)近年自行研制了許多實(shí)驗(yàn)設(shè)備,積累了一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

1 新時(shí)期實(shí)驗(yàn)室自研設(shè)備需求分析

目前實(shí)驗(yàn)室硬件環(huán)境建設(shè)已不再只是單純追求數(shù)量、總值、規(guī)模,而是更深層次考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)備如何更加優(yōu)質(zhì)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如何更加優(yōu)化、如何更能提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力上,自行研制的實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以較好地解決上述問(wèn)題?？偨Y(jié)目前高校實(shí)驗(yàn)室自研設(shè)備情況,主要有以下2種情況:

(1) 專業(yè)課實(shí)驗(yàn)需求。在實(shí)施“卓越計(jì)劃”大背景下,企業(yè)用人培養(yǎng)對(duì)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)提出更高的要求。“卓越計(jì)劃”強(qiáng)調(diào)的是專業(yè)建設(shè),重點(diǎn)提升學(xué)生工程實(shí)踐、工程設(shè)計(jì)和工程創(chuàng)新能力。在此方針指引下,高校結(jié)合當(dāng)今社會(huì)人才培養(yǎng)需求,依托自身學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì),適時(shí)修訂專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)要求,使專業(yè)課實(shí)踐教學(xué)更具行業(yè)、專業(yè)背景及先進(jìn)性。由于高校專業(yè)背景不同,專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)設(shè)備種類繁多，批量又少,實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備廠家一般都不愿意生產(chǎn)。因此市場(chǎng)上的外購(gòu)設(shè)備大都不能滿足高校各專業(yè)課實(shí)驗(yàn)的特殊要求,這就促使專業(yè)教師及實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員不得不自行研制和開(kāi)發(fā),或?qū)σ延袑?shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改造,解決某些專業(yè)課實(shí)驗(yàn)開(kāi)不出的狀況。

(2) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量需求。目前對(duì)于大批量、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程,高校大都是采用購(gòu)入統(tǒng)一、成套的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的形式。這種實(shí)驗(yàn)設(shè)備易于管理和維護(hù),但同時(shí)也有很多弊端和不足，如固定模式的實(shí)驗(yàn)設(shè)備擴(kuò)展接口少、二次開(kāi)發(fā)能力弱、留給學(xué)生自己設(shè)計(jì)的空間小、不利于學(xué)生深入的思考和認(rèn)知的擴(kuò)展、不能很好地鍛煉學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)能力等，硬件實(shí)驗(yàn)基本是學(xué)生按照書(shū)上給出接線圖進(jìn)行連線,通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象理解和掌握硬件設(shè)計(jì)知識(shí)[5]。為了彌補(bǔ)上述不足,培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)和動(dòng)手實(shí)踐能力,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，專業(yè)教師及實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員進(jìn)行了設(shè)備自研或改造,解決成套固定實(shí)驗(yàn)設(shè)備二次開(kāi)發(fā)能力弱和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)儀器設(shè)備的需求。

2 實(shí)驗(yàn)室自研設(shè)備規(guī)范化管理的必要性

近5年來(lái)學(xué)校投入200余萬(wàn)元，實(shí)驗(yàn)中心根據(jù)教學(xué)需求，開(kāi)展了2種情況的設(shè)備自研工作:第一種是為了建設(shè)基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)和動(dòng)手實(shí)踐能力,在實(shí)驗(yàn)室原有設(shè)備基礎(chǔ)上,進(jìn)一步挖掘、完善、改造和升級(jí),自研和改造實(shí)驗(yàn)設(shè)備9種,共143臺(tái)(套)。這些設(shè)備有效提升了“自動(dòng)控制原理”、“計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”等12門(mén)實(shí)驗(yàn)課程的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,改善了辦學(xué)條件,把基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)貫穿于設(shè)計(jì)綜合性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,很好地滿足了學(xué)校培養(yǎng)方案的要求[6]；第二種是緊跟當(dāng)前虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)熱點(diǎn),結(jié)合我院專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求,面向自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器、電氣工程及其自動(dòng)化、探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)等4個(gè)專業(yè),開(kāi)展了行業(yè)特色突出的實(shí)驗(yàn)設(shè)備建設(shè)工作,具體開(kāi)發(fā)了船舶航行姿態(tài)控制半實(shí)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)、光纖陀螺尋北儀半實(shí)物仿真系統(tǒng)、電力半物理式虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和導(dǎo)彈半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。上述建設(shè)有力地補(bǔ)充了專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備不足的狀況。

本實(shí)驗(yàn)中心在自研設(shè)備建設(shè)中,由于過(guò)程管理不夠規(guī)范,運(yùn)行機(jī)制與管理辦法不夠完善,隨之而來(lái)地出現(xiàn)了跟其他兄弟院校一樣的下列問(wèn)題[7]:

(1) 由于過(guò)程管理不到位,項(xiàng)目進(jìn)度缺乏有效控制,經(jīng)常導(dǎo)致自研設(shè)備難以在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成,或者是勉強(qiáng)按時(shí)完成了,但質(zhì)量不高。

(2) 由于缺乏規(guī)范的質(zhì)量管理、保障體系,加上高?？蒲腥藛T較少具有工程化的研制經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致研制的某些自研設(shè)備可靠性不夠,無(wú)法應(yīng)對(duì)多人次、高強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)要求。

(3) 由于自研設(shè)備的規(guī)范性不夠,缺乏對(duì)自研設(shè)備嚴(yán)格和細(xì)致的要求,導(dǎo)致其產(chǎn)品形式、人機(jī)界面和文檔資料等方面不夠規(guī)范。與正規(guī)的外購(gòu)產(chǎn)品相比,缺乏規(guī)整的包裝、人性化的界面和規(guī)范詳細(xì)的操作說(shuō)明等資料,不利于設(shè)備在大范圍內(nèi)的推廣使用。

3 實(shí)驗(yàn)室自研設(shè)備規(guī)范化管理

為避免再出現(xiàn)上述問(wèn)題,確保自研設(shè)備工作有序高效地進(jìn)行,本實(shí)驗(yàn)中心參考總結(jié)其他兄弟院校自研設(shè)備管理的成功經(jīng)驗(yàn)和做法,依據(jù)自行研制設(shè)備的各項(xiàng)工作流程和環(huán)節(jié),制定了“自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理規(guī)定”。規(guī)定中明確了自研設(shè)備的各項(xiàng)程序,從而對(duì)自研設(shè)備涉及的立項(xiàng)論證、審批簽約、過(guò)程監(jiān)管、經(jīng)費(fèi)管理、驗(yàn)收推廣等諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行了規(guī)范化管理[8-11]。

3.1 立項(xiàng)論證

嚴(yán)格立項(xiàng)手續(xù),嚴(yán)密科學(xué)論證是開(kāi)展自研設(shè)備工作的首要環(huán)節(jié)。

(1) 項(xiàng)目立項(xiàng)條件。自制的儀器設(shè)備必須是實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需要,并符合下列條件,方可立項(xiàng):①市場(chǎng)上無(wú)現(xiàn)成產(chǎn)品出售,或市場(chǎng)上雖有同類產(chǎn)品,但在功能、技術(shù)上不能滿足教學(xué)要求,必須自行研制、開(kāi)發(fā)；②對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造,經(jīng)過(guò)改造(裝)、開(kāi)發(fā),提高或改變?cè)行阅芎陀猛镜?；③自身研制水平高于或相?dāng)于其他研制單位,性能價(jià)格比明顯高于市場(chǎng)同類型設(shè)備。

(2) 提交論證報(bào)告。由個(gè)人向項(xiàng)目主管部門(mén)提交自行研制儀器設(shè)備論證報(bào)告,論證的內(nèi)容應(yīng)涵蓋必要性分析、功能指標(biāo)、設(shè)備構(gòu)成、技術(shù)方案、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、可行性分析、同類設(shè)備同期市場(chǎng)平均價(jià)格的比較等列明,同時(shí)提供詳細(xì)的主要物資材料清單、進(jìn)度安排、主要研制人員等。

(3) 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)構(gòu)成。一般而言,自研設(shè)備項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)構(gòu)成應(yīng)包括設(shè)計(jì)費(fèi)、材料費(fèi)、外協(xié)費(fèi)、試驗(yàn)費(fèi)、勞務(wù)費(fèi)和管理費(fèi)等項(xiàng)。其中設(shè)計(jì)費(fèi)主要用于設(shè)備的論證、調(diào)研和資料費(fèi)等,一般不超過(guò)總經(jīng)費(fèi)的5%；材料費(fèi)、外協(xié)費(fèi)和試驗(yàn)費(fèi)是自研設(shè)備經(jīng)費(fèi)構(gòu)成的主題,一般不少于總經(jīng)費(fèi)的80%；勞務(wù)費(fèi)主要用于給設(shè)備研制人員發(fā)放補(bǔ)貼和獎(jiǎng)勵(lì),不得超過(guò)10% ；管理費(fèi)用于主管部門(mén)項(xiàng)目管理、調(diào)研、專家評(píng)審、專家驗(yàn)收、鑒定、推廣、報(bào)獎(jiǎng)等費(fèi)用,一般占總經(jīng)費(fèi)的5%。

(4) 專家組審核評(píng)議。由主管單位領(lǐng)導(dǎo)、校內(nèi)外同行專家組成論證專家組對(duì)自行研制設(shè)備必要性、可行性、功能指標(biāo)、技術(shù)方案、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等項(xiàng)進(jìn)行論證,必要時(shí)可進(jìn)行公開(kāi)答辯。同時(shí)專家組根據(jù)不同的項(xiàng)目類型、技術(shù)含量以及難度等確定研制人員勞務(wù)酬金占總經(jīng)費(fèi)最高百分比。論證報(bào)告由專家組、行政負(fù)責(zé)人簽署書(shū)面意見(jiàn)后,報(bào)主管院長(zhǎng)審定批準(zhǔn)方可執(zhí)行。

3.2 審批簽約

合同簽約制是自研設(shè)備質(zhì)量、進(jìn)度、質(zhì)保、維修的重要保障。

(1) 簽訂責(zé)任協(xié)議書(shū)。自研設(shè)備項(xiàng)目通過(guò)立項(xiàng)、評(píng)審、審批后,由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人與項(xiàng)目主管部門(mén)簽署“自制設(shè)備目標(biāo)責(zé)任協(xié)議書(shū)”。協(xié)議書(shū)內(nèi)容包括設(shè)備名稱、設(shè)備組成、技術(shù)指標(biāo)、數(shù)量、金額,質(zhì)保及維修,交付時(shí)間,驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等。

(2) 質(zhì)保及維修規(guī)定。自制設(shè)備研制周期一般不超過(guò)1年,使用壽命同實(shí)驗(yàn)室其他外購(gòu)設(shè)備一樣,原則上不低于10年。視設(shè)備易損程度,質(zhì)保期一般為1～2年,質(zhì)保期過(guò)后,再免費(fèi)保修2～3年,維修只收成本費(fèi)。待質(zhì)保期、免費(fèi)保修期過(guò)后,按實(shí)驗(yàn)室其他外購(gòu)設(shè)備維修管理規(guī)定執(zhí)行。

3.3 過(guò)程監(jiān)管

有效的過(guò)程監(jiān)管可以使可能出現(xiàn)的問(wèn)題消除在萌芽狀態(tài)中,避免造成無(wú)法挽回的損失,是決定投資能否達(dá)到預(yù)期效益和效果的最關(guān)鍵一環(huán)。

(1) 實(shí)行定期檢查制。項(xiàng)目啟動(dòng)后,由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織實(shí)施,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人要嚴(yán)格按項(xiàng)目論證報(bào)告內(nèi)容開(kāi)展研制工作,根據(jù)合同按期保質(zhì)保量完成。項(xiàng)目主管部門(mén)將按項(xiàng)目時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行過(guò)程檢查和監(jiān)督。對(duì)進(jìn)展良好的,項(xiàng)目繼續(xù),并撥付下一節(jié)點(diǎn)經(jīng)費(fèi)；如果檢查顯示項(xiàng)目進(jìn)展不佳,則應(yīng)提出整改要求,并視情況更換負(fù)責(zé)人或終止經(jīng)費(fèi)資助。

(2) 外協(xié)設(shè)備的研制。外協(xié)設(shè)備是指根據(jù)教學(xué)要求自行研發(fā)設(shè)計(jì)思路、方案,由一定生產(chǎn)規(guī)模和能力的廠家制作完成的設(shè)備。對(duì)已批準(zhǔn)的外協(xié)設(shè)備由項(xiàng)目主管單位領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人及技術(shù)專家組成談判小組視具體情況篩選廠家,根據(jù)主要物資材料清單、技術(shù)指標(biāo)、設(shè)備功能、售后服務(wù)等情況確定合同額簽署合同,實(shí)施過(guò)程嚴(yán)格按合同執(zhí)行,外協(xié)設(shè)備產(chǎn)權(quán)應(yīng)歸屬學(xué)校。

3.4 經(jīng)費(fèi)管理

批準(zhǔn)的項(xiàng)目應(yīng)在校財(cái)務(wù)處建立經(jīng)費(fèi)本,經(jīng)費(fèi)本由項(xiàng)目主管部門(mén)統(tǒng)一管理,各項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)在允許的額度內(nèi)使用經(jīng)費(fèi)。項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)原則上超支不補(bǔ),專款專用,嚴(yán)禁挪作他用。在自制設(shè)備中需要購(gòu)置單件價(jià)格較高的器件、配件時(shí),必須由項(xiàng)目主管部門(mén)組織采購(gòu)并簽署合同。如出現(xiàn)調(diào)整預(yù)算開(kāi)支的情況,則需出具書(shū)面報(bào)告,經(jīng)主管部門(mén)批準(zhǔn)后方可實(shí)施。項(xiàng)目完成后,剩余經(jīng)費(fèi)退回。

3.5 驗(yàn)收推廣

確保設(shè)備規(guī)范成型,文檔資料齊全,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人才可申請(qǐng)結(jié)題。

(1) 鑒定驗(yàn)收。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人向項(xiàng)目主管部門(mén)提交自研設(shè)備結(jié)題報(bào)告、測(cè)試報(bào)告、儀器設(shè)備技術(shù)說(shuō)明書(shū)等資料包括原理圖、PCB圖、必要的實(shí)驗(yàn)源代碼、實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)、實(shí)驗(yàn)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境等,由項(xiàng)目主管部門(mén)歸檔保存。項(xiàng)目主管部門(mén)組織第三方專家組進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收,由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人匯報(bào)設(shè)備功能、指標(biāo)及測(cè)試使用情況,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作和演示,最后由鑒定驗(yàn)收小組評(píng)議、作出鑒定意見(jiàn)。對(duì)驗(yàn)收不合格或性能指標(biāo)達(dá)不到技術(shù)要求的,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人須向項(xiàng)目主管部門(mén)寫(xiě)出書(shū)面檢查,并進(jìn)行限期整改,對(duì)整改不合格者,視情況扣發(fā)一定的崗位津貼,3～5年內(nèi)禁止項(xiàng)目申報(bào)。

(2) 使用推廣。鑒定驗(yàn)收完成后,應(yīng)及時(shí)將自研設(shè)備投入使用,免費(fèi)為設(shè)備使用者進(jìn)行培訓(xùn),盡快發(fā)揮效益。對(duì)使用效果良好的設(shè)備,可通過(guò)校外合作等途徑轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,積極推廣應(yīng)用,使其產(chǎn)生更大的效益。項(xiàng)目組成員有責(zé)任和義務(wù)申報(bào)、參加各級(jí)自研設(shè)備評(píng)獎(jiǎng)活動(dòng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

自行研制設(shè)備對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有著重要的意義,建立規(guī)范合理的運(yùn)行機(jī)制是保障自研設(shè)備開(kāi)展的基礎(chǔ)[12]。管理得好,能有效提高實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平；管理得不好,不但造成資金浪費(fèi),還將嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)。隨著實(shí)驗(yàn)室自研設(shè)備投入的加大,規(guī)范化管理已成為實(shí)驗(yàn)室管理工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容。

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[4] 周童,曲占慶,陳德春.走自制設(shè)備之路 提高師生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2010,29(2):168-169.

[5] 呂淑平,曾薄文,葛亞明.新時(shí)期高校實(shí)驗(yàn)室軟硬件環(huán)境建設(shè)與思考[J].黑龍江教育,2011(12):1-2.

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[10] 冷錄君,于德柱.自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備的立項(xiàng)與管理[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2000，19(4):135-136.

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Required analysis and standardized management of self-developing experimental instruments and equipment

Lü Shuping, Guan Fengxu, Sun Rong,Ge Yaming

(College of Automation,Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

With the number of the self-developing experimental instruments and equipment increasing, the standardized management of the self-developing instruments and equipment has become an important part in the laboratory management. The requirement for the new era of the self-developing instruments and equipment is analyzed, the standardized management is discussed such as projects argumentation, approval and signing, process supervision, funds management, acceptance and promotion of the self-developing instruments and equipment.

self-developing experimental instruments and equipment; standardized management; laboratory construction

2015- 02- 05

黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目(JG2014010671)

呂淑平(1963—)，女，黑龍江哈爾濱，博士，教授，國(guó)家級(jí)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心主任，主要研究方向?yàn)楦叩冉逃皩?shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理.

G484

A

1002-4956(2015)10- 0007- 03