利用独立操作提高大型仪器使用效益的探索与实践

2015-05-03晏井利梅建平黄海波张旭海刘加彬

实验技术与管理 2015年11期

晏井利，梅建平，黄海波，张旭海，刘加彬

（1.东南大学材料科学与工程学院，南京 211189；2.东南大学分析测试中心，南京 211189；3.东南大学实验室与设备管理处，南京 210096）

随着科学技术的不断进步，人类认识和探索自然世界的视野不断向前推进，科研工作的深度和广度都在向更高水平发展，而大量前沿研究领域的科学数据的获得都有赖于高精尖的大型仪器［1］。大型仪器在科研中的支撑作用日益增强，其配置水平在一定程度上体现了一个单位的科研实力和学术水平。

近年来，国家对高校的投入不断加大，特别是在实施“211工程”和“985工程”建设以来，国家投入巨资用于改善高等院校的硬件设施和软件条件，高校的仪器设备，特别是大型仪器在数量上和质量上都得到了较大的提高。在许多领域，中国高校的仪器设备水平已经与世界先进水平同步［2］。然而，高校在大型仪器数量和价值激增的同时，也面临着对这些设备如何进行有效管理和充分利用的问题。《国务院关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》明确提出加快推进科研设施与仪器向社会开放，进一步提高科技资源利用效率［3］。目前，加强高校大型仪器管理和共享，提高利用率和投资效益，使其充分发挥在教学、科研和社会服务中的重要作用和资源优势，已在高校广大教师和管理部门中达成共识，并成为研究的重要课题［4－9］。

1 国内高校大型仪器管理现状

目前，国内大多数高校的大型仪器购置、管理和使用主要有以下特点。

1.1 购置缺乏规划性

随着国家和地方政府对改善高校教学条件的软硬件设施投入和科学研究项目投入的不断增加，用于支持学校和学科建设的资金（如“985工程”经费、“优势学科”经费等）以及大型科研项目（如“973”、“863”项目等）经费中都有相当一部分用于购置大型仪器。部分单位或课题组由于有了较为充裕的资金，在购置大型仪器时决策往往比较随意，缺乏足够的论证，更缺乏对购置后的长远管理和使用规划的考虑，时常出现重复购置或者专为某课题购置、课题完成即闲置的现象，不能充分发挥仪器的功能和使用效益，造成大量的资源浪费。

1.2 管理缺乏开放性

大多数的大型仪器的管理者都将大型仪器局限于本单位甚至本课题组使用［4］。显然，作为稀缺资源的大型仪器采用这样的管理和使用方式，其后果一方面是造成本单位大型仪器闲置与他人测试需求无法满足之间的矛盾，另一方面可能导致大型仪器的重复购置。大型仪器的封闭式管理使得利用率低，严重影响其使用效益。

1.3 使用缺乏共享性

2000年教育部发布的《高等学校仪器设备管理办法》中明确规定，高等学校仪器设备要实行专管共用、资源共享［10］。目前国内大多数高校都提出了资源共享，但由于受传统观念、管理制度、经费来源等因素影响，对于大型仪器的使用仍主要采取专管专用的方式，特别是那些高、精、尖的大型仪器设备，仪器操作由专人完成，往往害怕别人操作使用。同时，“专管专用”的管理方式下，测试过程被人为地弱化成“学生送样、教师测试、学生取结果”这样一个简单的过程［11］。在这个过程中，学生与大型仪器是完全割裂开的，学生对大型仪器充满畏惧感，不敢动、甚至不敢用。学生对大型仪器的测试结果不敢质疑，遇到难以解释的现象要么弃之不用，要么视而不见，失去了从实验中发现新现象、增长新知识的机会，不利于突破科学前沿和科技创新［12］。

2 培训考核办法及管理模式

我校分析测试中心组建于1983年，是原国家教委直属高校利用世界银行贷款购进国外大型理化分析仪器而建立的分析测试中心之一。中心目前拥有包括场发射扫描电子显微镜在内的大型仪器44台（套），为校内外的用户提供分析测试服务。随着学校人才培养需求的不断提升和科研任务需求的不断增加，原有的单纯依靠实验技术人员进行大型仪器操作的模式逐渐不能满足日益增长的测试需求。中心自2009年起开始探索培养学生独立操作大型仪器，发挥学生的兼职管理作用，提高大型仪器的使用效益，已经探索出一套具有一定特色的培训考核办法和管理模式。

2.1 独立操作培训考核办法

为了满足教师和学生的测试需求，2009年中心首先选取电子万能试验机作为试点，培训相关师生独立操作。首批独立操作的培训对象包括1位教师和3名学生，先进行相关理论知识考核，再进行上机操作培训并考核，考核合格后授予独立操作的资格，可以在设备空闲的时间独立使用设备进行相关测试。试点工作获得了师生的欢迎，在此基础上，中心不断地完善独立操作的制度和程序，并逐步扩大可独立操作的大型仪器种类和数量。到目前为止，中心已经将包括透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜在内的14台大型精密仪器放开给培训合格的师生独立操作，每年培训的具有独立操作资格的人数在60人左右。具体的培训流程如图1所示。

图1 独立操作大型仪器培训流程

2.2 独立操作管理模式

2.2.1 存在问题和风险

培训学生独立操作大型仪器，能够显著地提高大型仪器利用率，但同时也存在一些困难和增加了大型仪器损坏的风险。

（1）花费大额的维修费用。很多大型仪器都是进口设备，一旦损坏，配件费用、维修费及维修人员的差旅费加起来，动辄就是上万元甚至几十万元，而大型仪器通常缺乏配套的维修基金。

（2）需要较长的维修时间。大型仪器的维修一般都需要厂家专业人员来进行，而这些专业维修人员又常常要负责某个片区所有设备的维修，因此常常需要协调维修人员的时间；同时，一些配件需要从国外购买，这又进一步增加了修复的困难。

（3）师生的抱怨。对于一些使用率较高的大型仪器，原本由于台套数缺少就需要较长时间排队后才能进行实验，由于大型仪器损坏，师生的实验无法继续进行下去，只能等待修复或者到其他单位去进行，师生难免会产生抱怨的情绪。

（4）设备管理部门的问责。一旦大型仪器损坏，就将出现一段时间的闲置，其使用机时数就达不到规定的指标。同时，由于学生操作不当引起大型仪器损坏，设备管理部门还可能追究机组人员管理不当的责任。此外，师生的抱怨反映到有关部门后，也可能带来设备管理部门对机组人员的问责。

2.2.2 独立操作管理办法

针对上述可能出现的问题，中心出台了“关于大型仪器设备独立操作使用的管理办法”，对可独立操作的大型仪器种类、可申请独立操作的人员、培训考核办法以及独立操作人员的权利和义务都进行了详细的规定。中心结合大型仪器的配置现状及特点，选择部分具备独立操作可能性的仪器，综合考虑大型仪器的使用需求、操作复杂程度、操作的风险等多重因素，论证独立操作的可行性，并报学院设备管理领导小组确认后公布允许学生独立操作的大型仪器清单。通过独立操作考核合格的学生可以按网上预约办法在大型仪器共享平台系统中预约，并在预约的时间内独立使用相关大型仪器，也可以与设备管理责任人临时预约使用时间。根据大型仪器种类的不同，独立操作的使用费用按正常收费标准的1/2～2/3收取，为他人服务时还可以获得20元～30元/h的酬金。具备独立操作资格的人员需要遵守实验室的各种规章制度，严格按照大型仪器的操作规程和要求进行操作，因违反实验室规章制度或人为操作不当导致大型仪器故障或安全事故，本人及导师应承担相应的责任和损失。

3 实施保障

3.1 政策保障

为了充分发挥大型仪器的使用效益和培养高层次人才，学校设备处专门进行了调研，并出台了“东南大学大型仪器设备操作培训管理办法”，要求各单位充分发挥各方力量，加强独立操作培训，以突破专职操作管理人员不足的瓶颈，还在学校层面上鼓励加强独立操作培训。学院更加重视大型仪器的独立操作培训，专门成立了大型仪器管理小组，对部分独立操作的可能性及可行性进行论证，并进行宏观管理，在政策上和经费上都予以支持。

3.2 制度保障

为保证独立操作培训考核及管理的顺利实施和安全有效运行，中心出台了多项管理制度，包括“实验室安全管理细则”、“关于材料制备加工公共实验室的管理制度”、“关于学生进出实验室的登记管理制度”、“关于大型仪器设备的独立操作使用管理办法”以及“电子显微镜兼职管理人员的管理办法”等，对有关实验室安全、独立操作培训考核和日常管理、相关人员的职责、权利和义务等都进行了详细的规定，并在运行过程中不断修改完善。

3.3 经费保障

培训学生独立操作大型仪器涉及到的费用包括培训费（包括培训过程中发生的机时费、样品费、耗材费及人员费等）、独立操作酬金以及仪器设备的维修维护费用等。我校建立了大型仪器共享平台，将大型仪器纳入平台管理，从收取的测试费中切取一定的比例分别纳入学校和学院的大型仪器维修、维护基金。同时，学院也建立了维修基金制度，从教师的科研经费中提取一定比例纳入维修基金。这样，当大型仪器发生损坏时，由学校和学院按一定比例支付维修费用，使大型仪器及时得到修复。培训费和独立操作酬金则主要从学院维修基金支出。

4 实施成效

4.1 提高了大型仪器的使用效益

在原有的管理模式下，大型仪器由管理责任人专人操作，管理责任人所有上班时间都进行操作，仪器每天的使用机时数也仅有8小时，而当管理责任人进行制样工作或者上课、出差、请假时，该大型仪器就只能空闲。而让培训合格的人员独立操作大型仪器，则能充分利用时间，提高使用率。以中心的扫描电子显微镜为例，实施独立操作后，经常出现晚上22：00还有学生在进行实验，其使用率提高了近50%。

4.2 有利于高层次人才培养

现代科学的发展对大型仪器的依赖越来越高，所有创新性的科学研究都离不开大型仪器的支撑。让学生独立操作大型仪器，使学生的操作能力得到训练，有利于培养学生的科研实验技能，更重要的是，学生有更多的时间对样品进行系统细致的观察、测试和分析，有利于从实验中观察到新的现象、新的规律或新的突破，这有助于高层次创新型人才的培养。

4.3 提升中心为教学科研的服务水平

分析测试中心作为大型仪器设备的载体，为学校的教学科研提供服务。在以往的管理模式下，实验技术人员的大部分精力都花费在仪器操作上，但仍然难以满足测试的需求，时常出现排长队的现象。实行独立操作后，仪器负责人可以将更多的精力投入到仪器的维护、功能开发以及对测试结果的分析指导上，将中心的服务体现在“专业维护”和“专家服务”上。同时，学生进行独立操作，充分发挥独立操作人员的作用，能够更加充分地利用时间，提高大型仪器的利用率，尽可能缩短实验的排队等待时间。