建設(shè)高校實驗室全開放管理體系促進(jìn)大型儀器設(shè)備良性運營

張思琦, 靳辰飛， 凌凱隆

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) a. 物理系； b. 微光學(xué)與光子學(xué)技術(shù)實驗室;c.實驗室管理與教學(xué)條件保障處, 哈爾濱 150001)

建設(shè)高校實驗室全開放管理體系促進(jìn)大型儀器設(shè)備良性運營

張思琦a, 靳辰飛b， 凌凱隆c

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) a. 物理系； b. 微光學(xué)與光子學(xué)技術(shù)實驗室;c.實驗室管理與教學(xué)條件保障處, 哈爾濱 150001)

隨著國家對高校購置大型儀器設(shè)備經(jīng)費投入的不斷增加,管理大型儀器設(shè)備并提高其使用效益成為高校重點實驗室面臨的一個重要問題。為進(jìn)一步提高高校大型儀器設(shè)備管理，針對高校實際問題并結(jié)合實驗室的工作實踐，從實驗室制度建設(shè)、Web網(wǎng)站平臺使用、儀器設(shè)備的維護(hù)維修、實驗人員技能提高等角度提出了“全開放”式重點實驗室實現(xiàn)大型儀器設(shè)備良性運營的管理策略，重點闡述了實驗室準(zhǔn)入制度、儀器設(shè)備操作的資格評定、大型儀器設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)管、和設(shè)備的平臺預(yù)約使用等因素在實驗室管理體系建設(shè)中的重要性。將對高校實驗室提高大型儀器設(shè)備使用效益方面具有參考意義。

重點實驗室； 儀器設(shè)備； 全開放管理； 預(yù)約平臺

0 引 言

目前，高校實驗室普遍面臨著大型儀器設(shè)備的使用效率低、科研資源難以互補、管理制度滯后和設(shè)備維護(hù)難等諸多突出問題[1-2]。盡管這種管理模式有助于部分學(xué)科帶動人及團(tuán)隊快出成果，但是受益面過于小的現(xiàn)狀使得該模式不利于大型儀器設(shè)備效益的提高[3]。管理體制創(chuàng)新研究已成為實驗室管理方面的熱門課題和迫切需要。近幾年，國內(nèi)各高校實驗室已經(jīng)開展了提高大型儀器設(shè)備使用效益的相關(guān)研究。① 高校實驗室已逐漸將設(shè)備的使用情況作為大型儀器設(shè)備使用效益獎評定和大型儀器設(shè)備維修基金審批的評定依據(jù)，建立了科學(xué)的評價以提高高校大型儀器設(shè)備使用效益[4]。浙江大學(xué)還通過借鑒美國實驗室的管理經(jīng)驗，從軟件控制系統(tǒng)的建立、新生培訓(xùn)教育、維護(hù)維修、有效的監(jiān)管體制、實驗課程體系、創(chuàng)新性項目等提出了改善實驗室儀器設(shè)備共享管理的建議[5-6]。② 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)通過建立規(guī)范的管理體系，包括選購、合理布局、規(guī)范使用和日常維護(hù)有效促進(jìn)了重點實驗室大型儀器設(shè)備高效和安全運轉(zhuǎn)[7-8]。除此，實驗室運行管理模式、開放共享基金、效益評價體系、激勵機制、實驗隊伍建設(shè)等的體制創(chuàng)新也是提高大型儀器設(shè)備使用效益的重要保證[9-11]。特別是，建立大型儀器開放網(wǎng)絡(luò)管理平臺和培養(yǎng)高水平實驗人員將是實現(xiàn)大型儀器設(shè)備規(guī)范使用和有序高效運行的有效途徑[12-16]。

微光學(xué)與光子學(xué)技術(shù)實驗室創(chuàng)建于2003年并于2010年獲批為黑龍江省重點實驗室。它依附于物理系光學(xué)學(xué)科(理科重點學(xué)科)，堅持原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究和國防科技應(yīng)用研究并重的指導(dǎo)思想，形成了軍用光子學(xué)與激光應(yīng)用、非線性光學(xué)與光子器件、光信息理論與光物理等各具特色的學(xué)術(shù)方向。在國家211和985經(jīng)費支持下，實驗室學(xué)術(shù)指導(dǎo)小組結(jié)合實驗室的研究方向和發(fā)展規(guī)劃，先后購置納米光子學(xué)領(lǐng)域課題研究所需的相關(guān)大型儀器設(shè)備，已擁有飛秒激光器系統(tǒng)、多功能薄膜鍍膜系統(tǒng)和近場光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)等多臺大型儀器設(shè)備。至2015年底，實驗室有100萬元以上設(shè)備2臺和20萬元以上的設(shè)備21臺，這些大型儀器設(shè)備為實驗室學(xué)術(shù)研究和學(xué)生培養(yǎng)提供了實驗支持。實驗室包括多功能鍍膜、電子束蒸發(fā)、超快光學(xué)、光刻、太赫茲紅外和光學(xué)信息處理等6個實驗室。本文從實驗室的全開放式管理、實驗室制度體系完善、儀器設(shè)備的維護(hù)及維修、大型儀器設(shè)備的平臺預(yù)約和共享服務(wù)等方面探討了高校實驗室全開放體系建設(shè)促進(jìn)大型儀器設(shè)備良性運營的有效措施。

1 構(gòu)建開放式實驗室

省重點實驗室是組織科學(xué)研究、聚集和培育科學(xué)技術(shù)人才、開展學(xué)術(shù)交流的基地。遵照重點實驗室“開放、流動、聯(lián)合、競爭”的宗旨，實驗室儀器設(shè)備全面對外開放，其目的是開展高水平的基礎(chǔ)性研究和學(xué)術(shù)交流并保持物理系領(lǐng)先的學(xué)術(shù)和教學(xué)水平。實驗室學(xué)術(shù)指導(dǎo)小組現(xiàn)有成員3人，負(fù)責(zé)整個實驗室的學(xué)術(shù)規(guī)劃和管理制度的制定。學(xué)術(shù)指導(dǎo)小組下面還有3個分管負(fù)責(zé)人和1個實驗技術(shù)人員(專職)負(fù)責(zé)實驗室設(shè)備的科研使用、設(shè)備的維護(hù)及日常管理。該開放實驗室全天運行，實驗人員或用戶(學(xué)生和老師)可通過門禁刷卡進(jìn)入實驗室并且實驗可以自由安排在白天、夜間或者寒暑假及周末，這種寬松的開放模式與國外大學(xué)實驗室運行基本一致，其優(yōu)點是通過提供充足的時間保證和激發(fā)學(xué)生的科研積極性。實驗室開放的原則是優(yōu)先滿足實驗室內(nèi)部科學(xué)研究和教學(xué)使用，盡可能滿足外部人員使用。所有人員無條件遵守實驗室相關(guān)規(guī)章制度，服從管理人員安排。

2 完善實驗室管理體系

2.1 建立實驗室管理制度

通過借鑒和考察國外高校實驗室的管理模式，實驗室開展了細(xì)致深入的實踐工作，包括建立實驗室準(zhǔn)入制度、安全制度、預(yù)約及操作制度、退出實驗室流程等(見圖1)。實驗室由學(xué)術(shù)指導(dǎo)小組定期召開實驗室例會，內(nèi)容包括匯報學(xué)術(shù)進(jìn)展和實驗室設(shè)備使用維護(hù)等事宜；由分管負(fù)責(zé)人落實值班制度，對實驗室動態(tài)和突出問題做到全部知情和了解，并且對出現(xiàn)的突出問題提出解決方法。用戶進(jìn)入實驗室需要嚴(yán)格遵守實驗室的各項規(guī)章制度包括準(zhǔn)入制度、安全責(zé)任承諾、資料借閱及時歸還、設(shè)備預(yù)約使用等，還需要履行實驗室安排的整潔值日義務(wù)和接受實驗室紀(jì)律監(jiān)督。如果具備某臺設(shè)備的操作資格，用戶需要嚴(yán)格遵守與大型儀器設(shè)備相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)預(yù)約及登記、服務(wù)測試等實驗室規(guī)定。

圖1 實驗室已建立的管理制度框圖

2.2 健全實驗室的管理機制

高校由于普遍采用分散式管理模式，這使其必然存在著不足的設(shè)備管理和共享的規(guī)章制度、欠缺激勵政策及儀器設(shè)備的效益評估體系問題, 最終無法保證大型科學(xué)儀器設(shè)備使用和共享的效果。此外，重點實驗室還存在著實驗技術(shù)隊伍的技能水平不足、管理觀念落后與儀器設(shè)備性能日趨先進(jìn)之間的加劇矛盾。圍繞實驗室管理存在的實際問題，通過近5年的管理實踐構(gòu)建形成了具有自身特點的全開放式重點實驗室管理機制 (見圖2)。

圖2 開放實驗室大型儀器設(shè)備的管理機制

2.2.1 實驗室的準(zhǔn)入和安全培訓(xùn)

實驗室每學(xué)期初，將安排一次由專職技術(shù)人員主持的用戶準(zhǔn)入和安全方面的集中培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容主要涉及實驗室基本情況、管理制度、紀(jì)律與懲罰、儀器設(shè)備安全、設(shè)備預(yù)約與使用等。需要參加培訓(xùn)的人員主要是長期開展實驗工作的用戶(包括學(xué)生和教師)。當(dāng)用戶提出準(zhǔn)入資格申請后，實驗室分管負(fù)責(zé)人將根據(jù)申請人的課題及實驗時間及實驗室整體容納人數(shù)等綜合情況，確定獲得準(zhǔn)入資格(意味著可自由進(jìn)入實驗室)的人數(shù)和名單，然后由實驗人員聯(lián)系用戶來實驗室辦理準(zhǔn)入門卡等事宜。進(jìn)入實驗室之前，實驗室要求本人認(rèn)真閱讀并簽署“責(zé)任承諾書”，責(zé)任范圍包括遵守實驗室所有規(guī)章制度、履行防火防電等安全義務(wù)、承擔(dān)因個人疏忽引起的經(jīng)濟損失等等。

2.2.2 大型儀器設(shè)備的技能培訓(xùn)和操作權(quán)限

實驗技術(shù)人員的技術(shù)水平?jīng)Q定著實驗室大型儀器的使用效益。因此，實驗室聘請具有副教授職稱的教師和具有博士學(xué)歷且熟悉儀器操作的工程師專職擔(dān)任大型儀器設(shè)備管理員，負(fù)責(zé)儀器的使用、技術(shù)維護(hù)、功能開發(fā)以及對申請人員的操作培訓(xùn)和技術(shù)考核工作。針對需要理論背景支撐和具有操作復(fù)雜性的設(shè)備包括近場光學(xué)顯微鏡、飛秒激光器等，負(fù)責(zé)老師通過參加由設(shè)備公司定期組織的技術(shù)交流會、科研課題相關(guān)的技能探討等途徑進(jìn)一步提高設(shè)備的使用和維護(hù)維修的知識水平和技能。針對頻繁使用的通用設(shè)備包括磁控鍍膜機、電子束鍍膜機，實驗室通過有償邀請企業(yè)的設(shè)備維修維護(hù)人員定期培訓(xùn)和檢修設(shè)備等途徑開展校企之間的技術(shù)交流與提高。

通常影響設(shè)備處于良好運行狀態(tài)的因素有很多方面，包括部件長期使用引起的自然老化、因操作人疏忽大意引起的部件意外受損、因維護(hù)不力導(dǎo)致的關(guān)鍵部件失靈等。因此，實驗室嚴(yán)格要求操作人的技能水平和清晰界定操作權(quán)限，以盡可能地降低人為因素導(dǎo)致的設(shè)備故障和維修費用。當(dāng)申請者向負(fù)責(zé)老師提出操作資格的申請并在培訓(xùn)后已經(jīng)能夠熟練操作設(shè)備后，他還需要接受設(shè)備負(fù)責(zé)人或其他具有操作經(jīng)驗的操作人技能考核后，才能“持證上崗”單獨操作該設(shè)備。

2.2.3 大型儀器設(shè)備的技術(shù)建檔

大型儀器設(shè)備相關(guān)的技術(shù)資料將為我們提供全面、完整、正確了解設(shè)備各方面的信息，這些信息不但為儀器的正常運行提供保證，而且還將為儀器的維護(hù)維修提供線索。實驗室目前為各儀器設(shè)備，尤其是大于5萬元的設(shè)備，建立了各自詳細(xì)的技術(shù)檔案，包括：購置合同、配置清單、驗收報告、操作手冊、維護(hù)手冊、操作人的技術(shù)跟蹤、設(shè)備故障及維修。具體工作包括：① 實驗室所有準(zhǔn)入的成員均可以向?qū)嶒炇医栝?復(fù)印)實驗室大型儀器設(shè)備的操作和維護(hù)手冊，以提高個人的操作技能和了解各設(shè)備的基本知識。這樣不僅有利于實驗室各操作人對大型儀器設(shè)備技術(shù)參數(shù)的掌握和實驗技能的提高，還將為實驗室內(nèi)所有人員樹立一個規(guī)范操作和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)對待實驗的科研態(tài)度。② 實驗室為各大型儀器設(shè)備建立了一套完整的故障問題及解決方法、維護(hù)與保養(yǎng)檔案。檔案內(nèi)容涉及故障問題的產(chǎn)生現(xiàn)象、導(dǎo)致原因、解決辦法及維護(hù)指導(dǎo)等。不但有利于實驗室積累重要的設(shè)備維護(hù)和維修經(jīng)驗，而且還能最大程度上避免因操作人維護(hù)經(jīng)驗不足而給設(shè)備帶來的不利影響。

2.2.4 大型儀器設(shè)備的維護(hù)維修

根據(jù)教育部2000年所發(fā)《高等學(xué)校儀器設(shè)備管理辦法》對貴重儀器的界定和每臺設(shè)備的學(xué)科屬性，實驗室對所有設(shè)備進(jìn)行了分類管理。對于大型儀器設(shè)備而言, ① 設(shè)備負(fù)責(zé)人必須熟悉所管儀器設(shè)備的性能及使用操作規(guī)程, 保證儀器設(shè)備正常運行狀態(tài)并認(rèn)真做好儀器的故障及維護(hù)維修記錄。定期檢查設(shè)備的自身保護(hù)裝置, 控制設(shè)備環(huán)境(溫度或濕度)、檢查操作人的登記記錄、設(shè)備連續(xù)工作的電源電壓等, 注意實驗室防水、防火、防潮、防塵及防腐等。通過管理人員的定期維護(hù)保養(yǎng)儀器, 能夠及時地排除儀器故障和隱患。② 如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備使用期間有任何異常，操作人應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的故障程度考慮立即停止使用該設(shè)備并及時向負(fù)責(zé)人反饋現(xiàn)象和做好故障紀(jì)錄工作。如發(fā)現(xiàn)有疏忽大意或者隱瞞設(shè)備使用情況，實驗室將對其采取嚴(yán)厲的懲罰措施。③ 對于已經(jīng)損壞的儀器設(shè)備，負(fù)責(zé)人員應(yīng)帶領(lǐng)操作人進(jìn)行初期故障檢查并根據(jù)具體的情況確定維修方案。需要外修時，即聯(lián)系設(shè)備企業(yè)或者售后部門以獲得維修方面的技術(shù)指導(dǎo)。當(dāng)設(shè)備經(jīng)過維修恢復(fù)正常后，操作人應(yīng)該向負(fù)責(zé)老師匯報故障分析并進(jìn)行維修記錄工作。

2.3 實行儀器設(shè)備的平臺預(yù)約和共享服務(wù)

目前，高校普遍存在著大型儀器設(shè)備的利用率不高現(xiàn)象，而造成這種情況的原因有多方面因素如學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域太分散、科研人員流動等。信息管理平臺是大型儀器設(shè)備開放共用、優(yōu)質(zhì)資源共享、提高利用率的有效途徑。實驗室根據(jù)學(xué)科屬性和實際使用情況對各儀器設(shè)備進(jìn)行分類，同時通過哈工大現(xiàn)代光學(xué)研究所網(wǎng)站(http://optics.hit.edu.cn:8080/)公布了共享服務(wù)儀器設(shè)備的名稱、技術(shù)指標(biāo)及聯(lián)系方式等信息。

根據(jù)納米光子學(xué)學(xué)科方向所購置的大型儀器設(shè)備，實驗室設(shè)備大致可以劃分為以下3類: 第1類是科研用儀器設(shè)備包括飛秒激光器、近場光學(xué)顯微鏡等百萬元以上的大型儀器設(shè)備，其應(yīng)用側(cè)重于納米光子學(xué)領(lǐng)域的課題研究，特點是應(yīng)用領(lǐng)域范圍有限，對外開放服務(wù)較少。因此，實驗室通過建立Web預(yù)約平臺為本專業(yè)的實驗人員提供了高效的實驗支持?？紤]到實驗室采用全開放的預(yù)約模式，該方法能夠避免實驗人員為預(yù)約實驗而浪費大量的時間和精力，還為用戶根據(jù)該設(shè)備預(yù)約情況而合理安排相應(yīng)的實驗時間提供參考。同時，該方法還有利于實驗室負(fù)責(zé)老師隨時對實驗室設(shè)備的使用現(xiàn)狀包括使用人、使用機時和進(jìn)展情況等進(jìn)行掌握和統(tǒng)計，尤其是為實驗室管理員提供了非正常工作期間如周末、寒暑假提供了重要的設(shè)備實時信息。實踐表明該預(yù)約平臺適用于 “全開放”式高校實驗室開展大型儀器設(shè)備的預(yù)約使用。

第2類是公共服務(wù)類儀器包括原子力顯微鏡、拉曼光譜儀、臺階儀、橢偏儀等，其應(yīng)用側(cè)重于材料的分析測試，特點是應(yīng)用領(lǐng)域廣、對外服務(wù)較多。圖3為哈工大大型儀器網(wǎng)絡(luò)管理平臺的主頁，該平臺網(wǎng)站主要為本校大型儀器設(shè)備的開放共享使用服務(wù)。根據(jù)“哈工大大型精密儀器設(shè)備開放共享管理辦法”，實驗室已經(jīng)先后將購置的該類設(shè)備加入到校儀器設(shè)備共享平臺。通過對大型儀器實行“專管共用”和收費標(biāo)準(zhǔn)制定, 這類儀器已經(jīng)為校內(nèi)各院系教師和研究生提供了長期開放服務(wù)。借助該儀器開放網(wǎng)絡(luò)平臺，大大提高了這些大型儀器設(shè)備的利用率, 也受到廣大教師和學(xué)生的好評。

圖3 實驗室大型儀器設(shè)備(通用設(shè)備類)的共享服務(wù)

第3類是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的中小型儀器設(shè)備，包括諸多光學(xué)平臺、光學(xué)小元件和激光器等，其使用范圍僅限定于物理系光學(xué)學(xué)科的研究生或本科生搭建光學(xué)平臺以完成畢業(yè)課題，無對外服務(wù)?？紤]到學(xué)生在光學(xué)平臺上搭建光學(xué)測試系統(tǒng)時常出現(xiàn)的突出問題如精密鏡頭、光學(xué)片等元件的破碎損壞等情況，實驗室安排實驗員負(fù)責(zé)接受該類設(shè)備的申請、準(zhǔn)備和完畢后的驗收工作。

2.4 提高實驗技術(shù)人員的技能

實驗室擁有多臺大型精密設(shè)備并且采用全開放的管理模式，特別是用戶流動性大(多數(shù)為研究生和少數(shù)本科生)，因此實驗室不但需要實驗技術(shù)人員做到大型儀器設(shè)備的全面管理，還需要加強其崗位責(zé)任和技能提高以確保儀器設(shè)備長期處于良好的運行狀態(tài)。為了增強實驗人員的技術(shù)水平和科研能力，實驗室通過邀請公司工程師現(xiàn)場對實驗技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)、要求實驗技術(shù)人員參與故障維修、鼓勵實驗人員參加儀器功能開發(fā)、擔(dān)任實驗課的教學(xué)等措施提高實驗技術(shù)人員的技能水平。實驗室目前配有一名專職的實驗技術(shù)人員，承擔(dān)了實驗室諸多方面的管理與維護(hù)，包括建立完備的技術(shù)檔案、操作培訓(xùn)和預(yù)約受理、大型儀器設(shè)備的維護(hù)與故障維修等。實驗室還指定了各負(fù)責(zé)人參與到與各自課題相關(guān)的大型儀器設(shè)備的維護(hù)和管理，這保證了每臺大型儀器設(shè)備都有專人(負(fù)責(zé)人和實驗技術(shù)人員共同配合)來管理和維護(hù)，更有助于大型儀器設(shè)備的高效使用。

3 結(jié) 語

建立高效合理的實驗室管理體系是維護(hù)實驗室大型儀器設(shè)備良性運營的基礎(chǔ)。當(dāng)前，高校各實驗室購置的大型儀器設(shè)備不但面臨著使用率不足的問題，而且面臨著無力承擔(dān)因為閑置或者使用等因素導(dǎo)致的高昂維修費用風(fēng)險，因此建立規(guī)范嚴(yán)格的“全開放”管理體系是解決這個問題的關(guān)鍵和重要保障。通過借鑒國外高校實驗室的管理理念，結(jié)合實驗室自身情況從制度建設(shè)、Web網(wǎng)站平臺使用、儀器設(shè)備的維護(hù)維修、實驗人員技能提高等方面建立了“全開放”省重點實驗室的管理體系，這些實踐為高校實驗室大型儀器設(shè)備的管理和良性運營方面進(jìn)行了有益的嘗試。

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Practice and Exploration on Improving Utilization Rate of Large-scale Instruments by Establishing Full-open Management System in University Laboratories

ZHANGSiqia,JINChenfeib,LINGKailongc

(a. Department of Physics； b. Micro-optics and Photonic Technology Laboratory； c. Laboratory Management and Teaching Conditions Protection Division, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)

With the national financial support of purchasing large-scale instruments, management and improving the use efficiency are becoming important issues for the key laboratories in universities. Aiming at practical problems and combining practice of provincial key laboratory in authors' university, we bring forward useful full-open laboratory management strategies on improving the large-scale instruments’ utilization rate from several aspects which include regulation construction of the laboratory, usage of Website platform, equipment maintenance and enhancing abilities of laboratory technician. It focuses on the important roles of several aspects that include labs’ access qualification, equipment operation assessment, monitoring the status of large instruments and using the reservation of Web platform in constructing our laboratory management system. These discussions will provide some significant references for improving utilization rate of the university's large apparatus.

key laboratories; instruments; full-open management; Web site platform

2016-10-18

黑龍江省高等學(xué)校教改工程項目(JG2013010239)

張思琦(1980-)，女，河南信陽人，博士，工程師，研究方向：納米薄膜材料的電學(xué)和光學(xué)特性，實驗室設(shè)備管理和維護(hù)。

Tel.：0451-86414132,18724633812； E-mail：zhangsiqi@hit.edu.cn

G 482.0

A

1006-7167(2017)06-0286-05