国内外大型仪器管理技术对比

（徐州工程学院环境工程学院，江苏 徐州 221018）

○、引言

大型仪器设备是高校从事教学、科研活动的物质基础，是物理、化学、数学、计算机等多学科高度融合的产物。运用大型仪器开展相关实验和研究工作，这对仪器使用者的理论基础和操作技能要求都很高，通常也标志着一所高校教学、科研的实力［1］。随着我国经济快速发展和综合国力不断增强，科研经费的投入逐年增加，自2006年起，我国在科研创新上投入的绝对值已经达到世界第二的水平，仅次于美国。尤其是在大型科研平台的建设方面，许多高校与科研院所都开始注重重大科研基础设施和大型科研仪器的购建，这也成为高校创建一流大学过程中的重要任务之一［2］［3］。

然而，大型仪器设备由于价格昂贵、结构复杂、专业性强，加上近几年过快地建设，其效用并没有得到充分、高效地发挥，利用率不高的问题逐渐凸显出来［4］。多数大型仪器设计精密，购买和维修费用昂贵，严格的管理制度和精湛的操作技术是大型仪器持续保持完好状态、延长使用寿命和发挥最大效用的前提。为保证设备运转良好，较早的管理模式是仪器的操作均由分析测试中心的管理人员承担。该模式存在的主要问题是仪器使用效率比较低，共享效果不理想［5］。

2014年，国务院发布了《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”。因此，如何提高大型仪器设备的使用效益，合理配置仪器资源，让大型仪器设备在教学、科研和社会服务中得到充分利用［6］［7］，特别是如何管理和使用大型仪器是高等学校值得深入探讨的问题。造成大型仪器设备利用率不高的原因很多，其中一个就是分析测试中心要面对不同专业、不同年级的学生，而不同学生的专业知识水平有较大差异。对于申请使用的教师而言，因其从事的学科和研究方向不同，在仪器理论基础和实践经验方面也存在较大差异。可见，只有合理得当的培训内容才能满足不同专业背景、不同操作基础申请者的需求。另外，还有一个重要的原因就是国内学生流动性大，参与研究的学生因各种原因导致课题研究不固定，不像国外高校能够在入学时即可定下研究方向，这样可以更有针对性地开展相关大型仪器的培训工作，提高资源利用率。

莫纳什大学是世界百强名校，创办于1961年，是澳大利亚规模最大的国立大学之一，其综合实力在各大学中名列前茅，也是享誉世界的密集研究型大学，澳大利亚八校联盟之一［8］。笔者于2013年到2016年在澳大利亚莫纳什大学化学工程系开展联合培养博士研究生的研究学习工作，深受莫纳什大学大型仪器管理经验的启发。下面针对国内外仪器管理对比，分享以下几点心得体会。

一、加强仪器使用前的培训

国内高校及相关科研单位为了使大型仪器设备得到很好的利用，发挥大型仪器设备的使用功能，使之更好地为广大师生服务，开展有效的介绍宣传工作是一项重要的内容。为此，教师不但给学生开设了基本的大型仪器培训课程，还不定期聘请仪器公司的技术人员来校为学生开设讲座培训，宣传仪器的性能，讲解仪器的最新技术进展、最新应用领域等［9］。这开拓了学生的视野，使学生了解到不同大型仪器最前沿的科学动态，有利于及时更新与补充学生掌握的相关仪器知识，为学生在科研工作中开发仪器新功能创造灵感。但因为培训对象不固定、培训内容不固定导致培训效果存在差异性，例如：部分学生参加培训，并不会去用到大型仪器，而有些学生想参加培训，却因各种原因不能参加集中培训和讲座，这些都导致最后的培训效果不理想。

实验室对仪器使用者采取持证上岗制度是安全高效利用实验设备的基础，如何取得上岗证呢？莫那什大学对此有着系统的培训和管理制度。首先，仪器管理员对使用者进行培训，并接受学员随时申请的需求，一次培训的人数为3～5名，培训分为2次。虽然这样一年会培训很多批学员，实验室培训教师的工作量会很大，但是这能够很好地保证培训效果。第一次是集中培训，即对所有人员统一进行培训，内容是讲解仪器的操作规程，包括仪器介绍、实验条件、样品制备、部件安装、测试方法和数据处理等。第二次是针对每一个学员进行培训，培训时学员需要携带自己的样品。本次培训主要针对学员自己选择的样品进行操作，方便学员后期正规操作。其次是对学员进行考核，针对每一个学员的考核具有独立性和特殊性。考核的时候可以使用管理中心提供的样品，同样也可以使用自己的样品，不拘泥于形式。正式考核的时候，必须按照提前约定好的流程和要求开展，管理员在旁边不说话，观察学员操作。如果学员操作完全正确，那么他将取得准上岗证，接下来三次使用完全正确的话就可以取得上岗证。如果学员操作不正确，需要从头参加培训，直到取得上岗证为止。这种对仪器使用者“一对一”的培训，并加大前期多次正确操作的考核，虽然前期可能会浪费很多时间，但是对于后期仪器的管理和使用非常有益。

二、规范仪器使用管理

（一）网上预约使用仪器

首先要在莫纳什大学化工学院网页上预约使用仪器，这样可以实时查询仪器的使用动态，方便安排个人实验时间。这点国内很多单位已开发相应的系统，但是在国内很多时候是申请后由实验室教师操作使用。而在国外，只要持有仪器上岗证的人均有资格进行网上预约，并且可以自己在预约时间进行操作，无须实验教师监督管理，这样能达到实时、动态、科学管理的目的，大大提高了仪器使用率以及使用者的个人效率。实验室从实际情况出发，不断研究改进仪器设备共享信息管理平台。该平台不定时发布大型贵重仪器设备使用的相关政策，公布开放共享的仪器设备名称、编号、型号规格、技术指标、服务领域、管理员信息、可开放的时间、测试费用等各类信息。这部分管理工作国内很多高校单位正在开展，并取得初步成效。

（二）仪器使用操作规程

首先，仪器管理者在仪器旁边放一份仪器使用操作规程，防止操作者在使用的时候忘记或者不确定仪器操作步骤。仪器操作标准规程越详细越好，尽量图文并茂，保证只要识字的人就能读懂。其次，仪器操作规程要放在显眼的地方，并且尽量用塑封，这样可以保存的时间比较久。我们知道仪器修复都需要很长时间，这样不仅对于操作者有提示作用，也能防止仪器因操作不当而被损坏，进而提高仪器的使用效率。该部分内容国内实施不好，很多实验室或研究平台只是在初期实验室建设过程中设立有相关操作说明，但是操作说明不够详细，不能保证人人都能看懂。有的操作规程并未能保持更新，有些甚至因为管理不当而丢失，同时缺乏实用性和有效性。

在使用过程中，有相关操作经历的学生会有体会，因自己操作不当或者失误时，会被实验室指导教师喊停，并且终止实验。但是在莫纳什大学，实验室指导教师会在你出现问题的时候及时采取措施，减少损失，同时跟你一起分析实验操作不当的原因，最后找到原因并解决，以便更好地开展实验，而不是像国内这样采取“一刀切”的解决方案。

（三）仪器使用情况填写

莫内什大学每一台仪器旁边都放有一份仪器使用情况登记表，内容包括使用人、使用时间、实验样品、使用过程中仪器出现的问题、是否清理试验台。每一位使用者都要严格按照内容来填写，如果被检查到没有认真填写仪器使用情况登记表，将会被取消仪器上岗证，处罚措施比较严厉。相比之下，国内的实验室虽然也有仪器使用情况登记表，但是大多数使用者填写不认真，甚至有的使用者根本不填写。这样的话，如果仪器出现了问题而管理者不知道，不能及时解决，有可能由小问题演变成大问题，严重影响仪器的使用效率。

（四）升级上岗证

莫纳什大学针对一些操作技术较好，经验丰富的使用者采用升级上岗证的制度。升级上岗证就是将你的资格从“business hour”变成“after hour”，你不仅在管理者白天上班时间可以使用仪器，下班时间也可以使用，这样就意味着你不仅可以在上午9：00～下午5：00这段时间内使用，也可以在其他任何时间使用。这样的好处是你的样品准备好了当天就可以使用仪器测试，不用等很久，因为白天预约使用仪器的特别多。那么怎么才能升级上岗证呢？需要具备什么样的资格呢？一般情况下，当使用者用这台仪器10次以上且没有出现任何问题，就可以申请升级上岗证，如果管理者也同意你申请升级上岗证，会给你一次培训，这个培训主要内容有两块：一是当场考核你使用仪器的情况，看是否准确熟练；一是培训你仪器出现意外的时候应该怎么办，这样才能保证即便仪器管理者不在，你也能应付仪器会出现的一些小问题，比如突然断电或者关机时该怎么办。

三、提高仪器管理者的个人业务能力

（一）仪器管理分配到人

莫纳什大学化工学院的所有仪器管理都分配到个人，这个人就是这台仪器的管理者，任何人想使用仪器都得经过他的允许，经过培训取得上岗证。每位管理者管理1～2台仪器。而国内的实验室由于缺乏专职人员，仪器都属于学院实验室管理，没有分配到个人管理。有的学院让专业课教师帮忙管理，但是专业课教师既要上课，又要做科研，还要带学生毕业，根本没有太多精力管理仪器。有的学校虽然将大型设备分配到了个人管理，但是一位管理者管理好几台仪器，导致仪器管理混乱，影响仪器的使用效率。

（二）管理者提高业务能力

管理者不仅仅要知道仪器如何操作，对原理和结构知识也要有很深入的了解，并及时更新知识结构。可以通过学习书籍和相关文献、参加技术培训和交流会等方法来提高业务能力，以便了解先进仪器发展动态和学科前沿技术，学习新实验测试方法、数据处理软件、仪器设备的维修、保养技能。应关注每个使用仪器的人员及他们课题所涉及的领域，多和他们交流互动，以提高解决实际问题的能力。经过长时间的经验积累，管理者就可以为很多课题组实验设计提供建设性的意见。国内实验室由于专职人员较少，大部分都是兼职，没有时间去学习交流来提高自身的业务能力。

仪器的寿命和日常维护密不可分，为了保持其良好的性能及精度，使之高效率的工作，必须强化学生的日常维护意识。现在学院配备的仪器设备众多，专门管理人员可能紧缺，或有些教师由于管理的仪器较多，个别仪器管理不到位，这就要求使用的学生不但要熟悉仪器操作，同时在做实验时要养成良好的维护仪器的习惯，共同提高仪器或核心部件的使用寿命。实验培训时，教师应多加强仪器使用注意事项的细节讲解，培养学生的日常维护意识。

四、严格实行实验室规章制度

（一）学生在上机操作过程中，应严格按操作规程进行操作

实验过程中不准离开实验室，如有紧急情况（如漏水、漏气、异常声音及火警等）要采取应急措施，并及时告诉管理员。实验完毕必须进行登记，要将实验台和样品台清理干净，关掉用气、电闸和水闸。总之，遇到任何问题都要找管理员，不要自行解决，否则只会导致问题加重。

为了确保实验室环境符合要求，我校每年均及时更换或检修相关仪器或装置，包括有害气体探测装置、温湿度检测装置、二氧化碳灭火器、灭火用砂、洗眼器、喷淋器、烟雾报警装置、监控系统、通风设备、防腐蚀性化学品手套、医药急救包、专门的化学品废弃物存贮装置、废气净化处理装置等，以降低安全事故发生的几率［10］。

（二）碰到违纪的要取消仪器上岗证

对于不遵守仪器操作规程者和实验室规定者，管理员要取消操作资格，收回上岗证。然而国内的高校由于种种原因，不能直接取消操作资格。这一点莫纳什大学实施得比较好，能严格按照制度执行，不会碍于任何主观因素暂缓收回上岗证。而在国内由于制度实施贯彻出现问题，导致问题频繁发生，只有严格实验管理才会提高仪器的使用效率。

五、结束语

大型仪器作为现代教学和科研不可或缺的组成部分，对人才培养尤其是高等创新性研究人才的培养具有重要意义。而国内高校大型仪器设备普遍存在使用效率较低的问题。我们通过学习莫纳什大学化工学院仪器管理经验，对比国内高校管理经验，总结出目前国内高校实验室管理方面的不足，并提出改进方法。这对国内高校如何提高仪器设备使用效率具有一定的借鉴意义。