高校院级实验平台高效管理的探索与实践＊

2021-04-13张朝正赵华

科技与创新 2021年6期

张朝正，赵华

高校院级实验平台高效管理的探索与实践＊

张朝正，赵华

（生物工程国家级实验教学示范中心，天津 300457；天津科技大学生物工程学院，天津 300457）

高等院校实验平台中具有种类多、数量大的大型分析仪器，如何高效管理这些仪器是一项需要仔细研究的课题。基于天津科技大学生物工程学院实验平台多年的管理和运行经验，以提高仪器使用效率为出发点，从实验队伍建设、仪器合理分类、高效运行、开放共享四个方面介绍了怎样建设实验平台，从规范管理、安全管理、高效管理、合理管理四个方面介绍了怎样管理实验平台，对建立高效、集约、信息化的实验平台做出了探索和实践，初步建立了现代化的管理模式，提高了仪器的使用效率和实验平台的管理水平。

实验室管理；运行机制；信息化；使用效率

近十五年间国家和地方政府对高校的大量投资，基本上都投向了高端仪器设备的采购[1]。随着大型精密仪器数量和种类的增加，高校中的一些二级学院开始组建公共实验平台，将本学科内的大型仪器集中管理，实现仪器使用效率最大化[2-3]。但是，公共实验平台存在着如实验室空间拥挤、管理人员短缺、大型仪器设备使用率不高、对外开放共享机制不健全、运行经费不足等困难[4-5]。如何利用现代信息管理技术提高大型仪器设备的使用率，增加实验室管理效益，是实验室管理人员应该研究和探索的课题[6-8]。天津科技大学生物工程学院前身是1958年建校时就有的发酵工程专业，长期教学和科研其形成了一套独特的实验室管理模式。为了保证“发酵工程”国家重点学科的发展，学院于2005年组建了公共实验平台（下简称“实验平台”）。在组建之初，实验平台就在现代化、信息化管理上进行了有益的探索与尝试，并在建设过程中逐步对管理模式进行了改进与完善。为了适应“新工科建设”的要求，实验平台主动提高标准，增加了信息化的管理方式，保障了实验室空间的充分利用和大型仪器设备的共享。经过多年的探索与实践，该管理模式显著提高了实验室管理水平，保障了实验平台安全、高效、平稳运行。

1 构建人员稳定、分类合理、运行高效、开放共享的实验平台

学院的实验平台主要是本学科大型仪器的管理和使用的场所。实验平台的建设与学科的发展、人才的培养、科研成果的完成息息相关。良好运转的实验平台，有利于尽快产出先进的科研成果，提高学科的整体发展水平。因此，在实验平台的建设和管理过程中，必须重视人员队伍建设、加强分类管理、提高运行效率，构建开放共享的实验平台。

1.1 保持稳定，促进实验队伍成长

一个良好的实验平台必须是一个人员队伍稳定的平台。长期的观念认为实验岗是不重要的岗位，实验人员也不受重视，很难有继续深造提升自我的机会。待遇低、职称评定困难，造成实验人员流动性大、工作稳定性低，严重阻碍了实验人员的发展和实验队伍的稳定性[1，3-9]。然而，实验能力强、经验丰富的实验人员可以提高学院级实验平台中的大型贵重仪器的使用效率，开发仪器的使用功能，加快教学科研的进程。为了促进平台实验队伍成长，生物学院领导结合学校相关政策给予了实验平台管理人员非常大的支持，主要有以下几种方式：招收高学历人员管理平台；增加职业培训的机会；支持读在职学位学历教育；支持实验人员的职称评定；提高实验人员的待遇，除学校给予的工资外，从学院绩效中分出一部分作为给予实验人员的绩效奖励。近年天津科技大学生物工程学院分析测试平台人员队伍建设情况如表1所示。表1中人员的增加和近些年实验平台的面积和仪器设备的增加有一定关系，但是人员逐年增加并未有调离的现象，也是与学院的政策支持分不开的。

表1 近年来生物学院实验平台实验人员队伍变化情况

年份实验员人数具有博士学位人数具有硕士学位人数进修人数参加培训人次 200620101 201041203 2015523110 2020732014

1.2 合理分类，增强管理效率

随着近些年国家和地方对高校重点学科投资的增加，实验平台的大型仪器逐年增加，仪器的种类也随之增加。对仪器进行合理分类有利于使用和管理仪器，增强实验平台的管理效率，也便于安全管理实验平台[10]。将实验平台分为几个功能实验室，依据功能对仪器进行分类放置，每名实验员管理的仪器属于一大类，节省了空间，方便了仪器管理，又提高了使用效率。实验平台的各功能分区和对应的仪器类型如表2所示。整个实验平台按照功能分成八个实验室，一个实验室放不下的可以再设功能二室。仪器的分类便于管理和使用，也与“发酵工程”国家重点学科研究方向相适应，更好服务于重点学科的发展。

表2 生物学院实验平台功能仪器分类管理表

实验室微生物遗传育种室分子实验室物性分析室细胞室功能及设备工业微生物的诱变育种及高通量筛选相关仪器分子实验操作的相关仪器样品的物理化学性质分析，主要为光谱仪器、元素分析仪等细胞培养与操作相关仪器实验室发酵公共实验室液相液质分析室气相气质分析室微生物保藏室功能及设备微生物发酵相关仪器，各种发酵罐、离心机等液相色谱仪、液质联用仪气相色谱仪、气质联用仪菌种保藏及相关仪器

1.3 高效运行，保证仪器完好率

稳定的人员队伍和合理的分类管理都是为了保障仪器高效运行。在使用仪器的整个过程中，引进了闭环式管理模式。闭环式管理是全流程管理大型仪器使用的一种方法，主要目的是便于实验平台的管理人员掌控大型仪器的实时状态，及时进行维护维修，采集仪器使用信息等相关数据[2]。闭环管理的步骤如图1所示，主要从仪器的预约到进入实验室开机直至使用完毕离开实验室的整个流程进行闭环管理。闭环式管理需要借助现代信息技术实时监控整个实验平台所有房间内仪器的状态。采用闭环式管理之后，管理人员可以随时知晓仪器的使用状态，及时安排维护或维修，仪器的完好率由之前的80%上升到95%以上。研究生也可以随时关注仪器的使用状态，根据实验需要预约使用仪器。

图1 实验平台闭环式管理流程图

1.4 开放共享，提高仪器使用效率

当前高校院级分析测试平台存在一个严重的问题就是仪器的使用率低。有项目时，很多仪器被开机使用，项目结题后被束之高阁[11]。为了改变这种现象，在实验平台的所有大型仪器上都安装了仪器预约使用系统，接入天津科技大学实验室设备管理系统，与学校的设备共享信息平台对接，所有大型仪器均对校内、外开放共享。实行开放共享后，不仅校内各学科的教师和研究生来实验平台预约使用仪器，天津市内其他高校和企业也开始来实验平台预约使用仪器。仪器的使用率从以前的70%提高到95%左右。使用仪器的人员的学科种类增加，仪器管理者遇到的问题也开始增多，在解决问题的过程中管理人员的技术水平也得到了提高[12]，真正实现了“教学相长”。仪器使用率的提高伴随着总使用收费增加，也解决了仪器维修经费难的问题。

2 建立健全实验平台管理运行机制

“没有规矩不成方圆”，健全的管理运行机制有利于实验平台平稳、长期运行[13]。在平台建设过程中，各种日常管理制度的建设在同步进行。从日常管理到绩效考核，从安全培训到使用培训，从预约使用到故障反馈，从门禁管理到监控摄录，实验平台从不同视角、不同方向建立了合理规范的运行机制，保障实验平台平稳运行，为国家重点学科的发展保驾护航。

2.1 以管理制度建设为支撑，规范管理实验平台

管理重在细节。实验平台上的大型仪器每天都在运行，必须制定规范的管理制度才能实现管理功能的最大化[1-3，14]。依据天津科技大学实验室管理相关规定，实验平台制定了《安全卫生日查、周查制度》《平台实验室管理人员职责》《平台人员考核办法》《门禁管理办法》《大型仪器预约使用规则》《仪器损坏赔偿制度》《大型仪器设备收费使用制度》等一系列规范的管理制度。在校、院两级管理体系下，实验平台结合“发酵工程”学科发展特点，依据现有的教学和科研资源，积极对现有的制度进行优化整合，充分调动实验室管理人员的积极性，发挥最大效能，逐步建立具有鲜明学科特色的公共实验平台管理制度。

2.2 以入室培训和使用培训为抓手，安全管理实验平台

安全问题是最重要的问题。在每一届研究生入学之后，实验平台的教师都会对他们进行入室培训，讲解实验平台的规章制度及实验室安全使用规则。入室培训后有安全考试，安全考试合格者具备进入实验平台的资格。在预约每一台仪器前，学生提出培训申请，仪器负责教师对申请使用仪器的学生进行现场使用培训，培训合格者由仪器负责教师开通此仪器的使用资格，至此，学生才可以预约使用仪器。在经过这两个培训之后，学生具备了初步实验的能力，实验过程中，仪器管理教师再进行答疑指导，学生即可掌握仪器的安全使用方法。实行这两个培训制度之后，实验平台的仪器发生故障的频率逐步降低，意外故障更是极少出现。学生熟练使用后，单位时间内仪器的产出也逐渐增多，仪器有效使用机时逐步增加。

2.3 以现代信息技术为依托，高效管理实验平台

由于近十年研究生扩招，生物工程学院每年招收的研究生有240名左右，三年的研究生达到700多人，研究生人数增加，对大型仪器的需求种类和数量随之增多，实验平台采购的大型仪器的种类和数量也越来越多。实验平台的实验用房面积达到了750 m2，大型仪器达到了110余台，总金额 3 000多万元。对实验平台的管理提出了挑战。为了克服管理的困难，门禁管理系统、视频监控系统、仪器预约系统等现代化信息技术相继进入大型仪器管理序列。以建设国内一流实验平台为目标，瞄准国际优秀实验平台，调整管理模式、优化空间布局，建立更科学、更高效、更安全的实验平台。

在门禁管理系统中，把每一名导师设置为一个部门，将导师名下的研究生信息录入对应的部门，实行指纹门禁。门禁系统记录下所有进入实验平台每间实验室的人员信息，包括进入的房间号和时间，发生任何事件都可以追溯。

视频监控系统可以监控整个实验平台，摄录实验的整个过程，保存一个月。一旦发生人员受伤或仪器损坏事故，可以调取录像，还原真相。

仪器预约系统可设置提前预约的时间，教师和学生根据需要自行在预约系统上预约。预约系统具备预约、计算使用机时、仪器收费、数据统计、记录使用人以及迟到早退的功能。每台仪器可以根据不同的功能设置按样品数收费或按使用时间收费。

信息化管理提高了日常管理的效率[15]。每名管理人员都可以随时查看自己负责的仪器的预约使用人、预约时间段、仪器是否在用等相关信息。使用过程中如果发生故障，使用者在登录界面填写反馈，预约系统会自动给管理者发送故障信息，管理者能及时发现仪器故障并进行维修。每个房间每天进入的人员都可以通过门禁管理系统进行统计，尤其在“新冠肺炎”疫情期间更是发挥了强大作用，实现了人员溯源的大数据管理。视频监控系统把每个房间的实时状况都记录下来，管理人员可以通过软件实时观看实验室内部的情况。管理人员发现问题可以通过微信群或QQ群及时和实验学生进行沟通。通过这些现代化的管理模式，实验平台在日常管理方面实现了飞跃式创新，管理压力显著降低。

2.4 以服务教学科研为目标，合理管理实验平台

设立实验平台是为了更好服务于教学和科研，任何规定都必须以此为目标[9]。实验平台涉及到的教学主要是本科生和研究生的发酵产物分析和药物分析相关的课程。本科生的课程按照教学计划执行即可，但是研究生课程的变动性较大，任课教师一般只能提前一周通知实验平台教师准备相关上课仪器，而且每次课程都是2～3 h。实验平台教师需要根据仪器的整体使用情况协调上课时间，保证教学顺利开展。为此，实验平台增加了一条科研为教学课程让路的规定。

实验平台的主要功能是服务于科研。对于一个具有国家重点学科和重点实验室的学院，科研任务非常重，实验平台内大型仪器的使用率也很高，但是仪器对外共享也是实验平台建设的目的之一。如何协调好院内科研任务和仪器对外共享之间的矛盾？对此提出了“公平预约、区别计费”的仪器使用方式，即所有注册人员都可以提前一周在大型仪器预约平台上预约使用设备，学院内的人员、校内其他学院人员、校外人员收费标准不同。通过和大型仪器预约平台软件开发人员沟通，开发了新的代码，实现了“公平预约、区别计费”的功能。既保证了学院内科研项目的顺利进行，也实现了仪器共享，同时增加了仪器的维修经费。

3 结束语

天津科技大学生物工程学院实验平台积极探索、学习和借鉴国内外先进实验室的管理经验和管理模式，利用立体化、实时化的监管方式，探索出一套适合生物工程学科发展的新型、先进、现代的实验平台管理制度体系，成功运用先进的管理技术和科学的管理方法把现有的实验资源进行整合，实现了信息化管理，不仅提高了管理效率，更为大型仪器共享实验平台的搭建提供了成功的案例。

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