岩土工程专业类实验室管理探索

高 磊，高明军，张振雷，沈 扬

（1.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室；2.河海大学岩土工程研究所，江苏南京 210024）

近年来，高等学校实验室作为实验教学与科研的重要基地发展迅速［1］，它是人才培养的重要支撑和实践平台。通过对实验室的高效利用，有利于培养学生的创新创造和动手实践能力，有助于提高学生们的综合素质［2］。学生们在实验过程中更加深刻理解课本知识，通过动手操作发现问题和解决问题，掌握专业类实验的步骤、实验仪器操作、实验规范等内容，为以后的工作学习提供专业基础。

岩土工程作为土木工程专业的分支，是一门与基础设施建设实践密切联系的学科［3］，岩土工程专业的学生将面临工程建设中的种种问题，这就使得学生在学习和工作中会遇到大量的实验结果，为了准确判断和分析实验结果，必须要对实验要求和过程熟悉和掌握；而通过岩土实验室则可以初步开展岩土工程基础性实验，了解实验的过程和结果的分析，岩土工程专业类实验室是一个将理论与实践相融合的平台。由于岩土工程专业类实验室拥有专业性程度高［4］，部分特种仪器设备操作难度高、个别设备具备一定的危险性［5,6］，教学仪器区别于科研仪器等特点［7］，实验过程需要具有丰富实验经验的专业人员进行指导［8］。相较于一般实验室，岩土工程专业类实验室的建设与管理水平一定程度上反映了学校岩土工程专业教学和科研水平［9］，然而现在大部分岩土工程专业类实验室存在着仪器更新慢、共享机制不完善、缺少专职仪器管理人员与专业教师、实验室教师待遇差、晋升难、地位低以及学生实践动手少等问题［10-17］。因此，岩土工程专业类实验室管理机制的探索研究亟需加强。

1 岩土工程专业类实验室的特点

1.1 岩土工程专业类实验室的专业性强

岩土工程实验较多，一般情况下需要开设至少十个专业基础性实验，如颗粒分析实验、液塑限实验、三轴实验、击实实验、渗透实验、直剪实验等，使用设备种类繁多，对于实验室教师的要求相对较高，因此岩土工程专业类实验室需配置专业教师。岩土工程实验本身在操作方面需要严格按照国家规范进行，要求操作人员对规范条文十分了解，实验操作的规范性对实验结果有影响，在岩土工程规范中部分实验细节描述不明确，这就需要操作人员具备一定的实际工程经验。同时岩土工程的工程应用背景浓厚，该专业的毕业生要面临实际工程，服务国家基础设施建设，因此专业教师要有扎实的专业基础和丰富的工程经验；科研方面的专业性要求明显高于一般普通教师。如果岩土工程实验室配备的实验教师专业能力弱、素质不高，将难以统筹做好实验室工作，专业仪器的利用率难以保证，尤其是部分专业仪器需要专业人员来进行操作，比如颗粒分析实验中采用的密度计和温度计，若使用不当，有水银泄露的可能，不仅实验结果难以保证，而且存在安全隐患。

1.2 特种设备的使用要求严格

一些岩土实验室拥有高端进口设备，常常是精密度高、操作难度大的特种设备，这些特种设备的使用要求专业人员进行操作。特种设备涉及到了教学和科研中广泛使用的重要专业技术设备，包括涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道等。在岩土工程专业类实验室常常采用气瓶、空气压缩机等特种设备提供围压，特种设备不仅仅专业性强，在操作上存在困难，如果不经过专业培训，持证上岗，存在实验安全风险，尤其是没有受过专业训练的学生很可能不熟悉特种设备，并缺乏特种设备的安全操作意识，存在严重安全隐患。特种设备的安全管理非常重要，管理人员需要具有专业能力，每个特种设备的管理人员都应该落实到教师个人，在教学科研活动中，实验全过程的所有事项都应要在专业教师指导下进行。专业教师的扎实基础和安全意识能保证仪器设备处于良好的工作状态，有利于特种设备的维护和保养。

1.3 教学和仪器不能完全区分

岩土工程专业类实验室仪器设备可以分为教学仪器和科研仪器两大类。教学仪器要求较低，价格相对便宜；而科研仪器要求高，价格相对昂贵。教学实验旨在让学生清楚岩土类基础性实验目的、实验要求、实验步骤、实验结果处理等一系列教学要求，仪器要求满足教学需求即可。在教学实验的过程中，存在因为学生对实验设备以及实验步骤的不熟悉，在其实验过程中可能出现错误操作，从而导致教学仪器精度的问题，通过对实验规律和结果的分析，能够识别错误的操作，有利于学生清楚实验过程中的注意事项。而在科研过程中是不允许的，科研数据需要保证实验仪器有高精度，得出的数据准确和可靠，以便投入实际科研和工程服务中，所以在管理仪器时，教学仪器和科研仪器要有所区分。由于岩土工程基础性实验需要大量的常规设备比如直剪仪、渗透仪、固结仪等，对于高校实验室而言，在满足教学的同时，还会将这些设备投入到科学研究工作中，这就使得教学和科研仪器不能完全区分，导致教学和科研设备混用问题；同时教学仪器所属的教学实验室与科研系所属的科研实验室不能独立分开，教学实验室和科研实验室的管理人员与专业教师都需具备专业基础和扎实动手技能，统一管理有利于节省经费，促进实验室教学和科研实验平台共同发展。

2 岩土工程专业类实验室管理存在问题

2.1 仪器设备共享机制不完善

传统的岩土工程实验室实行的是三级管理制，从学校到学院再到实验中心三级进行管理。实验室教学服务于理论教学，实验室依附于教研室。这样造成了单个实验室仅为一门实验课程服务，这种管理方式引发了很多问题，如岩土工程专业类实验室功能单一，导致部分仪器设备利用率低，长时间的闲置使得仪器设备老化过快，造成仪器资源浪费。一些使用频率低的实验仪器，由于专业实验的使用需求，必须购置，由于共享机制的不完善，导致重复购置，造成仪器经费浪费。随着教学与科研设备资源的积累和发展，教学实验室与科研实验室发展不均衡的问题越来越突显出来。部分高校岩土类教学实验室与科研实验室分别独立运行，缺少沟通导致重复购置相同设备、设备低端更新慢等问题，造成了实验资源的浪费。因此，需要优化实验室管理制度，增强实验室内部的联系，共享相关设备仪器。

2.2 缺少专职仪器管理人员与专业教师

仪器管理不当是岩土工程专业类实验室最为重要的问题之一，而其本质是缺少专职仪器管理人员与专业教师。实验室需配置专职仪器管理人员来进行实验前的仪器准备、实验中的仪器设备操作和实验后的仪器清理与保养。但是目前实验室普遍缺少专职仪器管理人员，大部分实验室仪器管理工作都是实验室教师兼职完成。实验室教师通常忙于教学、科研和实验室管理工作，当日常教学和科研任务重时，需要花费大量精力用于仪器的管理，存在着实验室教师人手不足的现象；同时岩土工程专业类实验种类多且难度较高，专业性较强，这就需要实验室的教师需要具备足够专业水平，能够熟练进行多种专业性实验，这就要求实验教学排班和实验室管理具有更高的灵活性，现阶段实际情况却难以满足岩土实验室的高标准要求，岩土工程专业类实验室十分缺乏具备综合能力的专业教师。

2.3 实验室教师晋升难和薪酬不高

岩土工程专业类实验室教师的敬业精神、工作经验、知识水平等直接影响专业类实验室的运行效果，实验室教师由于实验室管理机制的不完善，存在晋升难、薪酬不高的困境，这些难题打击了实验室教师的工作积极性，对实验室教学和管理工作存在不利影响。

现阶段高等学校实行的实验室教师晋升标准倾向于用论文和基金项目来衡量实验室教师的科研产出，而岩土工程专业类实验室教师成果产出的方式有别于传统学科的教师，通常以教学工作量和科研项目多少来评价，同时岩土工程专业类实验室教师的应用实践能力更强，授权的专利相对较多，这种产出成果的偏重不同，给实验室青年教师造成一定的论文压力，不利于实验室教师的晋升。

岩土工程专业类实验室教师不仅仅在晋升方面存在困难，教师的薪酬普遍低于其他专任教师，这导致很难在实验室招募到年富力强的年轻教师，存在青年教师将实验室的工作作为更有发展空间工作的跳板现象。实验室教师工作薪酬体系的合理性关乎教师的工作积极性，影响着实验室教师的教学水平和工作能力，教师的低薪酬会挫伤实验室教师工作动力，不利于实验室的管理和发展。

2.4 实验室教师的工作地位未良性循环

岩土工程专业类实验室教师往往被视为教辅人员，地位次于理论教学老师，导致实验室教师工作不安心、心理压力大，也造成某些教师安于现状，对实验室工作不上心，对实验室管理不热心，没有建设实验室的主动性。同时实验室的地位未得到学校和学院的重视，日常经费分配较少，只够日常维护使用，实验室教师没有多余经费用于升级与发展实验室以及维修和改善实验室办公条件，用于实验室教师的发展和培训。一些对工作量指标化的高校，不把实验室教师实验工作的时间计入工作量，或者这部分工作量所占比例不高，按照普通行政人员进行考核，忽视了实验室教师的专业工作量和难度，降低了实验室教师的工作积极性。岩土工程专业类实验室教师接受培训的机会很少，这使得实验室教师产生晋升和未来发展空间受限的感觉，导致学习和工作动力不足。总而言之，实验室教师的工作地位未得到应有的重视，实验室难以留住青年教师，制约了实验室的发展。

2.5 学生实践动手时间少

岩土工程专业类实验室实验课课时安排少，学生不能完成所有土工实验，只能完成基础性的几个实验。实验课时间安排不合理，学生在实践教学环节大部分时间用于学习实验实际操作步骤、方法，剩余时间用于动手实验，当实验中遇见困难时，动手操作时间往往不够，学生只能机械地完成实验步骤，没有仔细思考实验的原理、现象和问题，有时需占用课余时间做实验；同时由于高等学校的扩招，土木工程类高校的学生人数多，而实验仪器数量有限，不能保证每位同学都能实际动手操作，部分学生只能旁看其他同学操作，导致了教学效果不理想。

3 岩土工程专业类实验室管理建议

对于上述岩土工程专业类实验室管理存在的问题，本文提出以下几条建议：

（1）为解决仪器设备共享机制不完善的问题，高等学校可以筹建统一的实验中心，将全校所有的实验室统一规划在一起，形成一个大型实验楼或实验区域，涵盖相关专业所有实验，这样可以统筹规划，将所有实验室老师统一集中办公，方便管理。为了加强岩土实验室管理，学校可以将岩土工程专业类实验室与其它院系实验室集合统一管理，独立于院系，方便器材的共享，也有助于各个实验室的交流沟通。岩土工程专业类实验室可在学校内部信息平台上分享实验仪器设备信息，并做编号处理，对仪器的使用和维护情况进行统计。当需要借用仪器设备时，要明确仪器使用相关信息，方便其他人预约借用。建立仪器设备共享平台和仪器设备共享网站，利用移动互联网公众号等手段协同仪器共享，定期开展仪器使用培训工作，以上办法可以保障仪器设备的使用率，避免仪器的重复购置，节约经费。

（2）为解决岩土工程专业类实验室缺少专职仪器管理人员与专业教师的问题，需要高校加强对实验室的扶持、提高实验室的经费用于招聘更多专职仪器管理人员和专业教师，高校还应提高实验室人员的福利，给予物质与精神上的支持，提高实验室工作的吸引力，吸引更多人才投入岩土工程专业类实验室的建设工作中，欧美国家实验室人员的地位和收入高于普通教师这一点经验值得借鉴，这样能够使得实验室完全为师生所用。

（3）为解决岩土工程专业类实验室教师晋升难和薪酬不高的问题，可以适当提升社会服务、科研项目、人才培养、专利成果等在晋升机制中所占比重，酌情降低论文成果在晋升机制中的占比，这对于在教学工作量和社会服务方面占多的实验室教师有很大的激励，更利于实验室教师的晋升。薪酬水平高低应根据实验室教师实际工作量和工作产出确定，进行薪酬体系改革，实现能者多得。以上办法有利于调动岩土工程专业类实验室教师的工作和管理积极性，更能为实验室的发展出谋划策，群策群力。

（4）为使岩土工程专业类实验室教师的责任和地位得到良性循环，需要高校从观念上重视实验室教师，对实验室人员实施激励措施，把实验室教师教学、科研、社会服务等各种工作量计入考核，多给实验室青年教师学习、培训、科研的机会，提高岩土工程专业类实验室教师的待遇，留住高素质的实验室青年教师，稳固有丰富教学和实践经验的实验室教师，这对未来实验室的建设和管理有重大的影响。

（5）为解决岩土工程专业学生实践动手少问题，需要学校重视岩土实验课，增加实验课的课时，加大实验室经费投入用于购置足量的实验仪器来满足学生的学习需求，安排更多的教学场地，同时采用网络视频教学或者慕课等手段，提供网络实验教学资源，这样有利于实验室管理人员合理地安排实验课，使学生能充分学习与思考，提高实验教学效果；通过安排创新实践实验课，丰富学生的实验种类。

4 结语

岩土工程专业类实验室管理是相当复杂的，不仅仅是管理仪器设备，组织实验教学，还需要管理实验室人员。岩土工程专业类实验室具有专业性强的特点，在管理队伍中需要引进、留住、培养高素质的专职仪器管理人员与专业教师，必须提供岩土工程专业类实验室教师进步、发展、晋升的机会，提升实验室教师的地位和待遇是十分有必要的。土木类高校应给予岩土实验室足够的重视，增加实验室经费与实验课课时，给学生提供一个良好的学习环境。通过建设一个强大的岩土工程专业类实验室，加强岩土工程专业类实验室的管理和发展，更有利于促进高校土木学科双一流建设发展，提升岩土工程专业教学水平与科研能力。