沈陽理工大學(xué)掃描電子顯微鏡運(yùn)行管理與改進(jìn)

肖旋 劉鳳國 劉潤清

摘 要 沈陽理工大學(xué)掃描電子顯微鏡實驗室成立12年以來，承擔(dān)本科實驗教學(xué)657小時、畢設(shè)檢測5981小時，服務(wù)本科教學(xué)合計9200人次。為學(xué)校各學(xué)院提供5668小時檢測服務(wù)，為社會提供4188小時檢測服務(wù)。通過總結(jié)多年來的運(yùn)行管理數(shù)據(jù)，分析討論了設(shè)備運(yùn)行管理中的問題，提出設(shè)備運(yùn)行管理改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞 掃描電子顯微鏡 運(yùn)行管理 改進(jìn)

中圖分類號：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.03.012

Abstract Since its establishment 12 years ago， the Scanning Electron Microscope Laboratory of Shenyang Ligong University has undertaken 657 hours of undergraduate experimental teaching and 5981 hours of completed testing， serving a total of 9200 undergraduate teaching. Provide 5668 hours of testing service for schools and 4188 hours of testing service for society. By summarizing the operation management data over the years， the problems in equipment operation management are analyzed and discussed， and suggestions for improvement of equipment operation management are put forward.

Keywords scanning electron microscope； operation management； improvement

作為一種材料微觀組織性能檢測平臺，掃描電子顯微鏡在當(dāng)今教學(xué)科研活動中已經(jīng)成為一種不可或缺科研設(shè)備，被廣泛應(yīng)用在材料、物理、化學(xué)等領(lǐng)域。目前各大科研院所基本都有裝備，尤其以高校的掃描電子顯微鏡利用率較高。[1-2]以沈陽理工大學(xué)為例，掃描電子顯微鏡既服務(wù)學(xué)校的教學(xué)工作還必須兼顧教師科研任務(wù)。隨著校企合作、服務(wù)社會的需求增加，教學(xué)、科研、社會服務(wù)三者對原有日常運(yùn)行管理機(jī)制的壓力越來也大，因此如何合理高效的實現(xiàn)掃描電子顯微鏡的日常運(yùn)行管理與改進(jìn)就成為一個不可回避的問題。[3]

為滿足教學(xué)科研需要于2006年采購并成立了掃描電子顯微鏡檢測實驗室，為全校師生提供教學(xué)與科研服務(wù)，2017年為了滿足教學(xué)與科研的實際需求增加1臺場發(fā)射掃描電子顯微鏡。通過十余年的使用，在借鑒相關(guān)科研院所的管理制度的基礎(chǔ)上，我校根據(jù)自身特點(diǎn)建立了一套以“教學(xué)優(yōu)先、鼓勵科研、平臺共享、服務(wù)社會”為宗旨的運(yùn)行管理機(jī)制，并在實際運(yùn)行過程中不斷摸索創(chuàng)新。[4]本文對2006-2018年掃描電子顯微鏡實驗室的運(yùn)行管理數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，分析了實驗室運(yùn)行管理中的問題，并對未來工作提出新的改進(jìn)建議。[5-6]

1 設(shè)備概況

現(xiàn)掃描電鏡實驗室配備日立S-3400N和TESCAN MIRA3兩種型號的掃描電鏡。在購入新設(shè)備之前，S-3400N主要承擔(dān)本科實驗教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計檢測工作并為學(xué)校提供科研檢測服務(wù)。該設(shè)備自購入12年以來，服務(wù)本科實驗教學(xué)21972人學(xué)時，本科畢業(yè)檢測開機(jī)5981h，本科教學(xué)合計服務(wù)人次9230人次，為本科學(xué)生培養(yǎng)做出了巨大的貢獻(xiàn)。[7]該設(shè)備在學(xué)校科研服務(wù)工作方面也做出了巨大的貢獻(xiàn)，為學(xué)校各二級單位提供科研檢測服務(wù)5668h，為社會企事業(yè)單位提供檢測服務(wù)4188h，并參與了8項國家自然科學(xué)基金項目。

2 運(yùn)行管理分析

2.1 本科教學(xué)

掃描電鏡實驗教學(xué)工作僅涉及二級單位材料科學(xué)與工程學(xué)院，主要承擔(dān)“材料分析測試技術(shù)”理論課的實驗教學(xué)和一門單獨(dú)設(shè)課實驗教學(xué)工作，以及本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計檢測工作兩部分。由圖1可知，掃描電鏡的年實驗教學(xué)人學(xué)時數(shù)從2007—2011年保持每年1680-1700人學(xué)時，而在2012年度達(dá)到1836人學(xué)時（增加8%），對照當(dāng)年教學(xué)記錄發(fā)現(xiàn)該部分增長是由于高分子材料工程與無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)分別增加一個教學(xué)班而造成的。掃描電鏡實驗?zāi)耆藢W(xué)時在2014年大幅提高到1948人學(xué)時，隨后年度基本保持在1940-2000之間波動，此次的人學(xué)時的增加是新增粉體專業(yè)一個教學(xué)班造成的。實驗教學(xué)的年開機(jī)時間在2007-2011年維持在35小時，2012-2013年增加12小時是由于無機(jī)非金屬專業(yè)增加了單獨(dú)設(shè)課的綜合實驗課程造成的。在2014年突然增加到76小時相對上一年增加61.7%的開機(jī)時間。通過調(diào)取當(dāng)年實驗記錄可知，開機(jī)時間的增加是為了提高實踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生操作時間而增加實驗批次造成的。

圖2中是2007-2018年掃描電子顯微鏡用于本科教學(xué)在各個專業(yè)的開機(jī)時間統(tǒng)計情況，通過圖2可以了解到本科實驗教學(xué)開機(jī)時間上各專業(yè)基本相同，只有粉體專業(yè)因成立較晚占用機(jī)時較少。但在畢業(yè)設(shè)計階段各專業(yè)占用機(jī)時則有較大差異，其中金屬材料專業(yè)占用機(jī)時最高達(dá)到2022小時，無機(jī)非金屬專業(yè)占用機(jī)時1262小時排在第二位，二專業(yè)占本科畢業(yè)設(shè)計檢測機(jī)時和本科教學(xué)總機(jī)時分別為54.9%和49.47%，主要由兩專業(yè)本身專業(yè)性質(zhì)和專業(yè)教師從事的研究方向，以及樣品的性質(zhì)決定的。

實驗中心對本科教學(xué)設(shè)備使用時間也進(jìn)行了統(tǒng)計，本科教學(xué)設(shè)備的使用時間基本集中在每年的3-6月份，小部分在7月，其他月份無實驗課程安排，主要原因是本科人才培養(yǎng)方案將該門實驗課程集中安排在第6學(xué)期。本科畢業(yè)設(shè)計檢測占用機(jī)時刨除假期的2、7、8三個月份，每月都有占用開機(jī)時間，大部分開機(jī)時間都集中在3-6月份，占全部畢業(yè)檢測機(jī)時的85.92%，這種情況與本科人才培養(yǎng)方案畢業(yè)設(shè)計安排在第8學(xué)期有關(guān)。但由于部分學(xué)生畢設(shè)提前和2012年后教學(xué)改革允許學(xué)生在第7學(xué)期開始畢業(yè)設(shè)計，因此每年的1和9-12月都會有畢業(yè)設(shè)計占有機(jī)時。

2.2 科研與社會服務(wù)

掃描電鏡作為檢測分析測試平臺不僅服務(wù)本科教學(xué)，作為一個共享平臺也為社會做出分析測試服務(wù)。在服務(wù)教學(xué)的同時，也面向企事業(yè)單位提供分析檢測服務(wù)。據(jù)調(diào)查研究所仍是社會服務(wù)的主要對象，累計達(dá)到3128小時，占社會服務(wù)總機(jī)時74.69%。主要因為研究所承擔(dān)的科研課題較多，所內(nèi)設(shè)備無法滿足檢測需求，因此將檢測工作對外委托。但隨著研究所科研基礎(chǔ)設(shè)施的投入增加，對外檢測的需求在2013年達(dá)到最高點(diǎn)后開始逐年回落。高校在對社會服務(wù)的機(jī)時較少為374小時，主要是各大院校都配備掃描電子顯微鏡，對外需求原因為校內(nèi)設(shè)備使用時間沖突產(chǎn)生，多為加急的檢測需求。

企業(yè)檢測服務(wù)的需求呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，近些年企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)過程中需要實時對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行跟蹤和控制，因此需要大量的分析測試工作，而建立企業(yè)內(nèi)部的分析測試中心需要較長的時間和巨大財力投入。所以，企業(yè)為及時解決生產(chǎn)研發(fā)過程中的技術(shù)問題與高校開展科研合作，將部分測試業(yè)務(wù)承包給高校。近些年來，掃描電鏡實驗室為沈飛、BMW、南航等多家企業(yè)提供累計686小時的檢測服務(wù)，解決多項困擾企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)的技術(shù)難題。

3 問題與改進(jìn)措施

從以上分析可知，掃描電子顯微鏡整體運(yùn)行良好，但在運(yùn)行管理中仍有不足：首先，本科實驗教學(xué)盡管人學(xué)時數(shù)較高，但實際占用機(jī)時數(shù)卻很低只有657h，僅占本科教學(xué)開機(jī)時間的9.89%。而且，實驗教學(xué)機(jī)時月份集中，實驗課程設(shè)置不合理。其次，對外服務(wù)4188小時，已占總機(jī)時的25.4%，但主要服務(wù)對象為中科院系統(tǒng)，企業(yè)占用機(jī)時比重仍然較低，企業(yè)的服務(wù)盡管逐年使用機(jī)時增加，但整體比重仍處于低位。因此，基于目前運(yùn)行管理工作中的問題，掃描電鏡中心也提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施和建議：

（1）學(xué)校應(yīng)調(diào)整教學(xué)計劃，合理安排實驗課程學(xué)期安排，避免實驗教學(xué)與畢設(shè)設(shè)備使用的沖突，可將部分實驗課程調(diào)整到9-12月份。

（2）在對外服務(wù)方面，學(xué)?？蒲泄芾聿块T應(yīng)調(diào)整相關(guān)政策，鼓勵學(xué)院、實驗室、實驗教師與研究所、高校、企業(yè)開展合作，將檢測分析服務(wù)納入考核指標(biāo)中，尤其應(yīng)鼓勵校企合作，同時相關(guān)職能部門簡化審批流程，加大宣傳力度。

4 結(jié)束語

通過客觀分析掃描電子顯微鏡實驗室12年的運(yùn)行管理情況，不僅使學(xué)校、學(xué)院認(rèn)識到掃描電鏡在學(xué)?？蒲薪虒W(xué)活動中的重要價值，同時也將設(shè)備運(yùn)行管理工作中的問題與不足真實客觀地反應(yīng)給相關(guān)的管理機(jī)構(gòu)，為制定大型科研教學(xué)設(shè)備開放政策提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳明霞.提高電子顯微鏡使用效率的方法探討[J].實驗技術(shù)與管理，2013.30（1）：83-84.

[2] 施明哲.掃描電鏡和能譜儀的原理與實用分析技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[3] 李威，焦匯勝，李香庭.掃描電子顯微鏡及微區(qū)分析技術(shù)[M].長春：北師范大學(xué)出版社，2015.

[4] 張禮節(jié).關(guān)于提高高校掃描電子顯微鏡使用效率的探索[J].實驗室科學(xué)，2013.16（2）：185-187.

[5] 卜娟，屈澤華.基于開放共享平臺的場發(fā)射掃描電鏡管理與維護(hù)[J].實驗技術(shù)與管理，2017.34（6）：264-266.

[6] 王楠，韓紅江.高校大型儀器設(shè)備績效考核方法探討[J].實驗技術(shù)與管理，2014.31（1）：228-230.

[7] 肖旋，楊豐靜，于航等.基于大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)需求掃描電鏡實驗教學(xué)改革探索[J].現(xiàn)代教育，2017.22（4）：15-17.