基于专业链的大型仪器设备使用效益提升方法研究

邵明辉， 张 林， 宋端树， 张嘉鹭

(1. 江苏师范大学 机电工程学院， 江苏 徐州 221006；2. 江苏师范大学 实验室与设备管理处， 江苏 徐州 221006)

基于专业链的大型仪器设备使用效益提升方法研究

邵明辉1， 张 林2， 宋端树1， 张嘉鹭1

(1. 江苏师范大学 机电工程学院， 江苏 徐州 221006；2. 江苏师范大学 实验室与设备管理处， 江苏 徐州 221006)

目前高校所使用的大型仪器设备普遍存在利用率偏低、资源浪费的问题。针对存在问题提出了专业链的概念，并基于此概念探索多学科综合的大型仪器设备使用效益提升方法。以江苏师范大学数字加工实验中心为实例，对上述大型仪器设备使用效益提升方法进行了验证。数据表明，采用基于专业链的实践教学模式后，机电类大型仪器设备的使用效益得到了显著提升。

专业链； 大型仪器设备； 使用效益

大型仪器设备是高校从事教学、科研的重要保障，也是衡量一所学校实验条件和科研环境的重要依据。近年来，高校大型仪器设备的数量与质量都有了明显的提高，但是，通过调研发现，大型仪器设备利用率偏低、资源浪费等现象普遍存在[1-2]。尤其以《高等学校固定资产分类目录》中所设置的机电类(04类)设备使用效益问题更为突出。因此，相关部门和高校围绕着机电类大型仪器设备的效益提升问题开展了一系列的工作，而文献检索评阅表明，大部分高校尚未达到预期的目标和效果[3-9]。因此，本文提出了一种基于专业链的实践教学模式，并以数字加工实验中心为实例开展了实践探索，总结出了具有一定操作性的提升大型仪器设备使用效益的方法。

1 基于专业链的大型设备使用效益提升方法

专业链的概念：学生培养过程中传授给学生的专业技能在教学过程中相互衔接、依托，通俗地讲，是教与学的过程中，围绕共同的能力培养目标，把不同的专业紧密联系起来，这种专业之间以依托能力培养目标相关性彼此联系起来的序列，在教育学中被称为专业链。因此，本文所阐述的基于专业链的大型仪器设备使用效益提升方法的研究，在实践中具体体现为：以整体提升大型设备使用效益为目标，以构建专业链实践教学模式为手段，以工业产品研发过程为载体，探索提升大型设备使用效益的新模式、新路径。

1.1 基于专业链的实践教学模式的构建

数字加工技术实验中心隶属学校机电工程学院，该学院具有机械工程一级学科硕士点1个、设计学一级学科硕士点1个、艺术设计专业学位点1个，本科专业3个，所开设的机械设计制造及其自动化专业为省级重点专业和特色专业。

“数控加工实训”是机械工程专业重要的实践教学环节，实训主要任务是：了解机床使用方法[10]，培养学生数控机床操作与编程加工制造工件的能力，实训时间为160学时/班，每学年4个班级168人参加实训。 “工业设计模型实践”是工业设计专业综合性实践教学环节，实训时间为160学时/班，每学年2个班级98人参加实训。实训主要任务是：了解PVC、ABS等材料特性与加工方法，培养学生在模型制作过程中对造型与结构的立体理解。

通过分析以上2个专业的实践内容和要求[10]，发现两者在实践环节均需完成三维造型设计、模型数控加工等相关内容，故将机械设计制造及自动化专业的数控加工实践与工业设计专业的模型设计制作实践并轨完成。同时结合电气工程专业的综合实训、市场营销专业的创业策划实践等教学内容，最终确定以机械工程专业为核心专业，串联工业设计、电气工程、市场营销等3个专业，围绕工业产品的研发和推广过程，提高学生专业技能，提升实验设备使用效益，构建实践专业链模型如图1所示。

图1 依托实践内容相关性构建的专业链

1.2 基于专业链的实践教学模式的实施

结合构建专业链的专业特点及实践教学要求，兼顾市场和学校发展需求，在基于专业链的大型仪器设备使用效益提升方法研究过程中，项目组尝试了幼教机器人、易沐(残障人浴缸)、轩辕概念车、变位齿轮传动实验台等14个工业产品的研制，均获得用户认可，项目实施获得了预期的效果。

在基于专业链的实践教学模式实施过程中，要求专业链模型中相关专业的每个学生都要到数字加工技术实验中心见习，机械类、电气类、工业设计类专业学生要参与整个生产工艺流程的管理，机械类专业学生按要求独立完成典型零部件的工艺编制、NC加工并汇报自己在生产过程中为保证质量、提高效率方面所采用的新措施、新方法。项目实施过程中学生必须严格按照指导教师要求在课外完成3D建模、备料等项目准备工作，以便充分利用课堂时间完成NC加工、装配调试等必须在实验中心由教师指导完成的工作，力争在有限的时间内把实验中心及实验设备的效益最大化。

2 基于专业链的大型仪器设备使用效益提升

2.1 实施前效益分析

数字加工实验中心于2008年依托“中央与地方共建实验室项目”建成并投入使用，截至2015年6月，实验中心共有设备180余台。其中机电类大型仪器设备30万元以上的5台，20～30万元的6台，10～20万元的9台，主要应用于机械设计制造及其自动化、工业设计、车辆工程等专业的教学与科研，具体型号及相关参数见表1。

表1 大型设备型号及参数

2015年对全校2012—2015学年大型仪器设备使用效益进行了专项审计[11-12]，审计人员采用实地查看设备、检查操作记录、调阅各类档案资料、检查制度建立及执行、访谈等多种方式调查了解本校大型仪器设备使用情况，重点围绕有效机时、人才培养、教学成果、科研情况等开展审计，形成专项审计报告及调查表，审计结果基本反映了学校大型仪器设备利用及管理的实际水平。

截至2015年7月，参与审计的数字加工实验中心机电类(04类)设备使用效益审计基本情况为：10万元以上大型仪器设备14台(件)，总价值446.1万元，占全部仪器设备总值的89.2%。在3学年的教学时间内，有效机时数平均每台最高使用了996 h，而最低只使用了276 h；人才培养数平均每台最高312人，而最低仅为253人；3年中利用上述设备获得省部级奖项3项，利用上述设备所发表的核心期刊及3大检索的论文共11篇，发明专利2项。具体使用效益见表2—表5。

表2 2012—2013年度大型仪器设备台均使用效益一览表

表3 2013—2014年度大型仪器设备台均使用效益一览表

表4 2014—2015年度大型仪器设备台均使用效益一览表

表5 2012-2015年度大型仪器设备年均台使用效益一览表

2.2 实施后效益分析

学校于2015年9月开始推广基于专业链的实践教学模式后，共有4个专业8个班级的398名学生参与到新的实践教学活动中，累计申请专利18项、注册并投入运营公司6个、成立校级学生社团3个、在各级创新创业比赛活动中获奖58项。其中，由学生陈刚等申报的“徐州九术信息科技有限公司”，荣获2016年“创青春”全国大学生创业大赛金奖；由学生包磊等学生研究开发的“液压实验台自动控制综合系统”，荣获第十四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛全国二等奖，以上成绩均刷新了学校在该类赛事中的最佳记录。

经过近2年的实践探索后，对2015—2016学年数字加工实验中心的大型仪器设备在教学科研方面使用情况再次进行统计，设备使用效益基本情况为：在一学年的教学时间内，有效机时数平均每台最高使用了1 306 h，最低使用882 h，最高使用机时数超过教育部《高等学校贵重仪器设备年度效益评价表》规定机械类：800 h/a的63.3%；人才培养数平均每台最高366人，最低为317人；一年中利用上述设备所获得国家级奖项3项、省部级奖项9项；利用上述设备所发表的核心期刊及3大检索的论文6篇，毕业论文34篇；发明专利4项。具体使用效益见表6。

表6 2015—2016年度大型仪器设备台均使用效益一览表

对比分析表5数据，数字加工实验中心大型仪器设备的使用效益得到了大幅度提高，尤其在教学、科研和社会服务有效机时上较之历年平均值上升了151%，在国家级学科竞赛获奖和三大检索类目上实现了零的突破，在人才培养和毕业论文等方面的数据也大幅提升，具体如文后的图2所示。

3 结语

采用基于专业链的实践教学模式后，大型仪器设备的使用效益得到了显著提升，尤其在教学科研和社会服务有效机时上较之历年平均值上升了151%，更是在国家级学科竞赛获奖和三大检索类目下实现了零的突破，具有一定的推广和应用价值。今后要不断探索实践，使专业链概念的应用取得更大的突破。

References)

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[4] 许积平,杜跃东,李志峰. 大型仪器设备使用效益考核的实践与思考[J]. 实验科学与技术,2010,8(1):178-180.

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[12] 李海林,洪彬,田梅. 大型贵重仪器设备使用效益评价调查研究[J]. 高校实验室工作研究,2008(4):109-111.

Research on methods of improving utilization efficiency of large-scale equipment based on specialty chain

Shao Minghui1， Zhang Lin2， Song Duanshu1， Zhang Jialu1

(1. College ofMechanical and Electrical Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221006, China；2. Office of Laboratory and Equipment Management, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221006, China)

At present, the large-scale instruments and equipment used in colleges and universities have the common problems such as the low utilization ratio, serious waste of resources, etc. Aiming at these problems, this paper puts forward the concept of speciality chain, and based on this concept, explores a multidisciplinary and comprehensive method to improve the utilization efficiency of large-scale equipment. By taking a school’s digital machining experimental center as a sample, the method to improve the efficiency of the above-mentioned equipment is verified. The data show that by adopting the practical teaching mode based on the speciality chain, the utilization efficiency of the large-scale mechanical and electrical equipment has been significantly improved.

speciality chain; large-scale equipment; utilization efficiency

10.16791/j.cnki.sjg.2017.07.068

2017-02-04

江苏省高校实验室研究会资助项目(GS2015YB37)，江苏师范大学科研基金项目(14XLB09)，江苏师范大学教研基金项目(JYY201412)

邵明辉(1982—)，男，江苏徐州，硕士，实验师，研究方向为机械设计与快速成型制造.

E-mail：jsnusmh@126.com

G482

A

1002-4956(2017)07-0257-05