高校大型儀器設(shè)備開放共享建設(shè)與實(shí)施

鄭忠香

摘 要 高校實(shí)驗(yàn)室的大型儀器設(shè)備開放共享以提高利用率和滿足社會(huì)需求為目標(biāo)，以信息化管理為技術(shù)手段，以共享平臺(tái)為窗口，以專業(yè)的人才隊(duì)伍作技術(shù)保障，穩(wěn)步推進(jìn)?？蒲匈Y源應(yīng)用圈以學(xué)院課題組為核心，逐步輻射到其他院系、高校、科研院所、企業(yè)和個(gè)人，從專管專用，走向?qū)９芄灿?、共管共用。以機(jī)械學(xué)科實(shí)驗(yàn)室為例，闡述高校大型儀器設(shè)備開放共享的實(shí)施背景、意義與實(shí)踐探索。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)室；大型儀器設(shè)備；信息化平臺(tái)；開放共享；預(yù)約實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2018）16-0020-04

1 引言

近年來，我國科技經(jīng)費(fèi)投入持續(xù)增長[1]，研究與試驗(yàn)發(fā)展（R&D;）經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度不斷提高，我國已成為僅次于美國的世界第二大科技經(jīng)費(fèi)投入大國[2]，高等學(xué)?？蒲薪?jīng)費(fèi)的投入規(guī)模持續(xù)增長。隨著“211工程”“985工程”“雙一流”建設(shè)的實(shí)施，國家財(cái)政向高等教育投入的增加，高校科研設(shè)施和儀器設(shè)備規(guī)模持續(xù)增長，覆蓋領(lǐng)域不斷拓展，研究水平日益提高。許多高校重點(diǎn)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過幾十年的積淀和更替，擁有了一大批先進(jìn)設(shè)備和優(yōu)良儀器。以機(jī)械學(xué)科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為例，從普通機(jī)床到數(shù)控機(jī)床，從三軸數(shù)控機(jī)床到五軸加工中心，從大型重載裝備到納米制造裝備，從接觸式測量儀器到視頻檢測，再到納米級(jí)光學(xué)測量儀器，從傳統(tǒng)機(jī)械到高端智能制造裝備，再到多學(xué)科交叉領(lǐng)域裝備（如柔性電子制造裝備等），這些儀器設(shè)備有的從全球知名公司購買，有的完全自主研發(fā)，涵蓋重點(diǎn)學(xué)科領(lǐng)域的諸多方向，部分設(shè)備甚至代表著國際最先進(jìn)最前沿的技術(shù)水平，這些高性能儀器設(shè)備有力推動(dòng)了學(xué)術(shù)研究和學(xué)科發(fā)展。

因?yàn)樾畔⒉粫惩ǖ仍騕3]，這些儀器設(shè)備往往只在課題組或?qū)W院內(nèi)部使用，存在閑置浪費(fèi)現(xiàn)象，專業(yè)化服務(wù)能力也有待提高。另一方面，一些剛剛?cè)胄５哪贻p教師因?yàn)榻?jīng)費(fèi)不足，沒有能力購買需要的科研設(shè)備[4]；有些院系和科研院所有跨學(xué)科跨行業(yè)科研的需求；有些企業(yè)或個(gè)人因?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新研究或其他原因，也需要儀器設(shè)備，社會(huì)各界對(duì)于科研設(shè)施與儀器設(shè)備的開放共享具有廣泛而迫切的需求。

大型儀器設(shè)備開放共享對(duì)科技創(chuàng)新的服務(wù)和支撐具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義[4]。2014年12月，國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器向社會(huì)開放的意見》（國發(fā)〔2014〕70號(hào)）；2015年12月，教育部發(fā)布《教育部辦公廳關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校科研基礎(chǔ)設(shè)施和科研儀器開放共享的指導(dǎo)意見》（教技廳〔2015〕4號(hào)），各大高校紛紛響應(yīng)，積極開展大型儀器設(shè)備開放共享。

2 大型儀器設(shè)備的特點(diǎn)與開放共享需要解決的問題

大型儀器設(shè)備的特點(diǎn)

1）功能強(qiáng)大、性能指標(biāo)高。大型儀器設(shè)備普遍具有普通設(shè)備所不具備的功能強(qiáng)大、性能指標(biāo)高等特點(diǎn)[5]。例如：有的設(shè)備能完成數(shù)據(jù)采集、建模、加工控制與質(zhì)量檢驗(yàn)等完備功能；有的設(shè)備運(yùn)行精度高，達(dá)到微米、納米精度；有的設(shè)備速度快，達(dá)到10 g的快速啟停等。

2）價(jià)格昂貴、維護(hù)成本高。高校用于科研的大型儀器設(shè)備品質(zhì)精良，價(jià)格昂貴。例如：美國Precitech公司的納米精密車銑復(fù)合機(jī)床Nanoform X約290萬元/臺(tái)套；FIE公司的聚焦離子電子雙束系統(tǒng)Small dual beam是500多萬元/臺(tái)套，單個(gè)鏡頭的最低價(jià)格十幾萬元，維保費(fèi)近30萬元/年。這些儀器設(shè)備精度高，對(duì)環(huán)境要求也高。例如：大型重載裝備需要構(gòu)筑減振地基；納米級(jí)制造裝備及測量儀器需要恒溫、無塵，具備萬級(jí)凈化間標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境；OLED柔性電子薄膜封裝實(shí)驗(yàn)不僅需要恒溫、無塵，還需要真空環(huán)境等。

3）操作嚴(yán)格，人員素質(zhì)要求高。為保證儀器設(shè)備達(dá)到理想的性能和精度水平，必須嚴(yán)格規(guī)范操作流程。因此，操作這些儀器設(shè)備的人員必須要求專業(yè)素質(zhì)高，不僅要懂操作，還需懂得技術(shù)，有理論基礎(chǔ)。任何不按操作流程操作、超負(fù)載、超速設(shè)置等的違規(guī)行為輕則造成設(shè)備損壞，重則影響生命財(cái)產(chǎn)安全。

大型儀器設(shè)備開放共享需要解決的問題 如何增進(jìn)師生共享意識(shí)，提高協(xié)作共用？如何協(xié)調(diào)科研資源，為教學(xué)、科研與社會(huì)多方服務(wù)？如何保證共享實(shí)驗(yàn)的規(guī)范管理與操作安全？這些都是大型儀器設(shè)備開放共享需要解決的問題。

1）規(guī)范管理。為了保證大型儀器設(shè)備從以往的專管專用，平穩(wěn)過渡到專管共用及共管共用，必須認(rèn)真學(xué)習(xí)國家各級(jí)發(fā)布的儀器設(shè)備管理制度和開放共享管理辦法，領(lǐng)會(huì)其精神，傳達(dá)其意義，并根據(jù)實(shí)際情況制訂具體的院級(jí)暫行辦法和操作指南，可以考慮建立設(shè)備操作流程管理、設(shè)備維護(hù)管理、設(shè)備安全管理等制度或規(guī)范。

2）技術(shù)手段。為實(shí)現(xiàn)大型儀器設(shè)備面向全社會(huì)的開放共享，需要整合儀器設(shè)備，使之?dāng)?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化，建設(shè)功能完善的信息平臺(tái)[7]。其主要技術(shù)手段包括：運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)建立設(shè)備信息檔案；運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用時(shí)間分配管理；運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程預(yù)約申請(qǐng)；運(yùn)用多媒體可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作的高效培訓(xùn)。這些現(xiàn)代化技術(shù)的運(yùn)用以及信息平臺(tái)的建設(shè)，支撐設(shè)備從申請(qǐng)預(yù)約到實(shí)驗(yàn)操作整個(gè)流程，并提供統(tǒng)計(jì)、匯總、導(dǎo)出等功能，實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備全生命周期的信息化、數(shù)字化管理。

3）人員安全與設(shè)備安全。為保證大型儀器設(shè)備開放共享的安全實(shí)施，需要從制度、培訓(xùn)等方面保證設(shè)備操作過程中的人員安全和設(shè)備安全：①編輯整理大型共享儀器設(shè)備的操作流程卡、安全操作規(guī)程，打印并就近放置；②對(duì)于上機(jī)操作人員制定嚴(yán)格的培訓(xùn)制度和考核要求，未取得操作資格證書者不得上機(jī)[6]；③空壓機(jī)等特種設(shè)備必須通過專門的安全知識(shí)和應(yīng)急演練培訓(xùn)，持證上崗；④實(shí)施門禁授權(quán)機(jī)制，授權(quán)師生必須通過校實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)培訓(xùn)考核并簽名，以提高自我安全防范意識(shí)；⑤加裝視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程展示或?qū)崟r(shí)監(jiān)控等，保障人員安全和儀器設(shè)備安全；⑥定期檢查、維修和維護(hù)設(shè)備，保證設(shè)備的最佳性能[7]。

3 大型儀器設(shè)備開放共享的實(shí)施

下面以機(jī)械學(xué)科國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為例，闡述大型儀器設(shè)備開放共享中的規(guī)范管理、信息化平臺(tái)構(gòu)建以及人才隊(duì)伍建設(shè)等方面的建設(shè)與實(shí)施。

制定規(guī)范與流程[8] 實(shí)驗(yàn)室依據(jù)國家和學(xué)校相關(guān)制度制定并頒布院級(jí)儀器設(shè)備開放共享暫行辦法、儀器設(shè)備開放共享收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、儀器設(shè)備開放預(yù)約實(shí)驗(yàn)指南、校內(nèi)轉(zhuǎn)賬流程等。開放共享初期對(duì)放置在各大實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備強(qiáng)行開放共享，鼓勵(lì)放在各個(gè)課題組教師實(shí)驗(yàn)室的10萬元以上的大型儀器設(shè)備開放共享，采取自愿原則。

對(duì)于完全共享開放的設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室責(zé)任到人，每臺(tái)設(shè)備指定具體的設(shè)備負(fù)責(zé)教師，承接委托實(shí)驗(yàn)或技術(shù)指導(dǎo)，提供水、電、氣、耗材、刀具、夾具等輔助材料，建設(shè)清潔、安全、可控的共享環(huán)境，保證設(shè)備正常運(yùn)行，并且通過共享實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)、課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多手段保證設(shè)備的使用機(jī)時(shí)達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)。

組建專職隊(duì)伍 儀器設(shè)備開放共享之前，實(shí)驗(yàn)室人員負(fù)責(zé)環(huán)境維護(hù)、設(shè)備維護(hù)維修等公共管理，各課題組教師及學(xué)生自行使用本課題組的設(shè)備。開放共享后，需要專業(yè)的技術(shù)人員研習(xí)設(shè)備功能，需要為其他課題組、院系、高校及科研院所、企業(yè)、社會(huì)團(tuán)體或個(gè)人提供加工測量實(shí)驗(yàn)支持[9]。因此，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)從多方面加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，配備強(qiáng)有力的人才隊(duì)伍：

1）聘請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的杰出專家教授組建專家委員會(huì)，作為技術(shù)后盾，進(jìn)行業(yè)務(wù)咨詢和技術(shù)指導(dǎo)；

2）實(shí)驗(yàn)室按功能進(jìn)行劃分，各功能區(qū)配備專職負(fù)責(zé)人；

3）由具有理論基礎(chǔ)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)各設(shè)備；

4）培訓(xùn)一批在校碩士、博士生成為專業(yè)設(shè)備的學(xué)生助理，擔(dān)任技術(shù)實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)；

5）長期開展通用儀器設(shè)備的培訓(xùn)和安全培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后，準(zhǔn)予自主上機(jī)操作。

通過多渠道引進(jìn)人才、培養(yǎng)人才，充分保證實(shí)驗(yàn)室大型儀器設(shè)備開放共享持續(xù)健康有序地運(yùn)行。

建立開放共享信息化平臺(tái) 大型儀器設(shè)備開放共享信息化平臺(tái)（簡稱“大儀共享平臺(tái)”）是高校儀器設(shè)備開放共享的重要平臺(tái)與服務(wù)窗口，是儀器設(shè)備與社會(huì)各界聯(lián)系的橋梁和紐帶，也是實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化信息化高效率高水平管理的重要工具[10]。華中科技大學(xué)大儀共享平臺(tái)與學(xué)校教師信息庫、學(xué)生信息庫關(guān)聯(lián)，成為校園數(shù)字化信息系統(tǒng)的一分子，校內(nèi)用戶可以方便快速地登錄或切換到大儀共享平臺(tái)。它還與學(xué)校固定資產(chǎn)設(shè)備庫關(guān)聯(lián)，既能整合全?？蒲匈Y源，為創(chuàng)建100%最大化共享率成為可能，又能讓共享信息隨固定資產(chǎn)的自查等信息變更而及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新。

實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理員為其負(fù)責(zé)的設(shè)備設(shè)置基本信息和開放參數(shù)，如設(shè)備的功能描述、技術(shù)參數(shù)、開放時(shí)間、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)組人員、聯(lián)系方式等；校園師生或校外用戶查看儀器信息，預(yù)約實(shí)驗(yàn)，并登記實(shí)驗(yàn)機(jī)時(shí)、費(fèi)用、成果。其主要流程和功能模塊如圖1所示。

宣傳推廣 儀器設(shè)備開放共享的成效體現(xiàn)在兩方面：一是開放率；二是共享率。傳統(tǒng)的彩頁、海報(bào)、口碑、電話等宣傳方式受眾面窄量小，基于互聯(lián)網(wǎng)的大儀共享平臺(tái)是最直觀、最簡潔、最高效的，實(shí)驗(yàn)室大型儀器設(shè)備開放共享的宣傳渠道包括：

1）在國家級(jí)、省部級(jí)、校級(jí)儀器設(shè)備信息開放共享互聯(lián)網(wǎng)上開放共享；

2）在國家核心期刊宣傳介紹共享設(shè)備；

3）在院級(jí)科研實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站宣傳介紹共享儀器設(shè)備，定期發(fā)布簡報(bào)，宣傳開放共享動(dòng)態(tài)；

4）建立QQ群、微信群，方便溝通交流；

5）采集實(shí)驗(yàn)研究發(fā)表的論文、專利等成果，制定機(jī)時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)制度。

4 結(jié)語

依托大儀共享平臺(tái)，高校大型儀器設(shè)備以課題組為核心應(yīng)用圈，逐步輻射到校各大院系、其他高校、科研機(jī)構(gòu)、中小企業(yè)和微型企業(yè)或個(gè)人；從支撐科研到服務(wù)教學(xué)、課外實(shí)踐，支撐企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型升級(jí)、改革創(chuàng)新。大儀共享平臺(tái)運(yùn)行兩年多以來，得到周邊院校、企業(yè)專業(yè)人員的逐步青睞，設(shè)備利用率穩(wěn)步提高，取得預(yù)期效果。

開放共享是一項(xiàng)持之以恒的工作，也是一項(xiàng)有意義的工作。未來仍需要堅(jiān)定不移地堅(jiān)持服務(wù)第一宗旨，為一流學(xué)科建設(shè)服務(wù)，為學(xué)術(shù)科研服務(wù)，為社會(huì)服務(wù)。積極開發(fā)儀器設(shè)備功能，提高測試加工實(shí)驗(yàn)水平，改進(jìn)共享服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)科交叉滲透，促進(jìn)人才培養(yǎng)，建立更加暢通的資源共享通道，從而提升儀器設(shè)備使用率和服務(wù)范圍，提高儀器設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。圍繞大型儀器設(shè)備開放服務(wù)，實(shí)驗(yàn)室下一步的發(fā)展規(guī)劃主要有以下幾個(gè)方面。

1）進(jìn)一步擴(kuò)大開放共享范圍。實(shí)驗(yàn)室初期只對(duì)30臺(tái)套儀器設(shè)備開放共享，一年后增加到75臺(tái)，目前正準(zhǔn)備將50萬元以上的非涉密儀器設(shè)備開放共享。

2）更加完善數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)、門禁授權(quán)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)等智能控制模塊的互聯(lián)，系統(tǒng)部署安全可控、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的開放共享實(shí)驗(yàn)室。

3）資質(zhì)認(rèn)證，申報(bào)CMA或國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等資質(zhì)。

4）進(jìn)一步開展技術(shù)和管理培訓(xùn)，促進(jìn)儀器功能開發(fā)，提高中心人員的專業(yè)素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)習(xí)、交流與合作。

5）利用科研設(shè)備開展本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提供學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，開闊視野，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)科發(fā)展和跨學(xué)科融合，更好地服務(wù)教學(xué)和科研。

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