新工科和新旧动能转化背景下的高校实验室管理方式改革探索

赵海涛 逄明祥 王卓鹏

（山东科技大学电子信息工程学院，山东 青岛 266590）

0 引言

2017年4月8日，教育部在天津大学召开新工科教学研讨会，确定了“新工科”建设行动路线。2018年1月10日，国务院同意设立山东新旧动能转换综合试验区，3月初，山东省教育厅主动服务新旧动能转换重大工程建设工作，对接十强产业，重点建设“十强产业”相关学科专业，提升为地方经济发展和产业转型升级的服务能力。面对新工科的目标和十强产业学科专业建设目标，高校实验室是培养学生实践能力、创新能力和工程思维的主要战场。课内实验、课程设计和学生参加国家级等各类竞赛时间交叉等问题，以及日益增长的学生创新创业实践等需求，作为实验室核心组成部分的仪器设备管理工作也日趋复杂烦冗，大学必须改革传统高校实验室管理方式和方法。

1 实验室管理现状及存在的问题

山东科技大学通信工程及相关专业是山东省重点建设的新旧动能转换“十强产业”相关学科专业之一，在长期发展中，积累了丰富的实验室资源和经验，不仅符合国家高新技术发展战略要求，也具备助力产业升级转型的能力。现有网络与多媒体实验室、通信原理实验室、高频电路实验室和中兴通信ICT产教融合创新基地等实验场所，支撑课内实验和课程设计，同时为教师科研、学生参加创新创业实训、电子大赛、机器人大赛等提供场地和设备支持。

由此导致仪器设备使用管理工作的难度和强度大大增加，进一步暴露了目前仪器设备使用管理上的一些问题。

1.1 仪器设备专用程度高、种类多

网络与多媒体实验室现有微机60台，装有Matlab，Multisum、Altium Designer、Orcad、ADS等专业仿真工具。高频电路实验室现有两批次高频实验箱共计40台，信号源30台，示波器30台，万用表40块，高频毫伏表30块，逻辑分析仪2台，频谱分析仪2台，焊接工具箱40套。通信原理实验室现有实验箱40台，仪表与高频实验室共用。中兴ICT基地有软件无线电实验箱40套，现代交换试验箱40套，相关测试设备70套。各实验室总计仪器设备460余台套。实验室仪器设备专业化程度高、种类多，对仪器设备的使用管理维护提出了很高要求。

1.2 实验技术人员不足

实验室现有专职实验员2名，每年承担约70 000人时数的实验教学工作，同时负责设备管理、实验室建设与管理等工作。近年来，学校为培养高素质工程人才，加大对实验室的投入，购置了大量专用仪器设备，数量和种类不断增加。仪器设备的使用、维护等工作若仅靠原有的实验技术人员，难以满足实验室建设及管理的需求。

此外，实验室及仪器设备开放共享机制的实施，实验室支持学生参加电子大赛、机器人大赛等措施，造成实验室流动人数急剧增加、使用的仪器设备数量和种类也不断增加。学生在实验过程中的不规范操作，也会不同程度地损坏实验室仪器设备。这些因素使得仪器设备管理维护难度增大，进一步加剧了实验技术人员紧张的局面。

1.3 仪器设备管理方法落后

目前，实验室仪器设备的管理维护有实验技术人员负责。为了方便管理，各实验室配备了设备间，用于存放仪器设备，同时备有记录册，方便管理人员登记仪器数量、维护信息、出借及归还记录等。随着近年来专用仪器设备数量、种类的急剧增加，传统实验室仪器管理方法已不能满足新工科高校教学和科研的需要。特别是实验室开放后，仪器设备使用、管理混乱，使用不规范所造成的仪器设备损坏十分频繁。实验管理人员每年需花费大量的时间精力盘查实验室资产状况和仪器使用维护情况，记录仪器设备的登记入库以及报废信息。同时，手工记录设备的借用、归还和维修信息等传统方式容易造成仪器设备信息的差错与滞后，特别在设备流动以及设备清查的过程中，很难准确并且实时地反映设备的状态。需运用现代信息化技术对传统仪器管理方法进行合理、有效规划，提高管理效率和水平，更好地为教学和科研服务。

2 实验室管理改革探索

2.1 制定仪器设备使用规范

建立授课教师和实验技术人员定期沟通机制，制定仪器仪表的使用规范，形成一学就会的操作流程。由授课教师在课堂讲解实验需要的仪器仪表，下发仪器仪表的使用规范。在课内实验时，实验指导教师现场给学生演示仪器仪表的使用方法，手把手教会学生规范使用仪器设备。

建立指导教师和实验技术人员协调机制，对参加创新创业实训和电子大赛的学生进行实验素养教育，熟悉仪器设备的领取、使用、保管规范，强化安全责任感，指导学生在实验过程中安全规范操作仪器设备。

2.2 探索师生共同管理模式

学生大多利用课余时间开展创新创业实训、参加电子大赛等比赛，由于实验技术人员数量有限，无法对实验室进行全面细致管理。探索采取师生共同管理模式，在参加实训和大赛的学生中选择品学兼优、认真仔细的学生作为实验室临时管理员，对其进行实验室管理和仪器使用培训，让其负责实训和大赛期间的实验室管理。此管理办法不仅可解决实验室技术人员不足的情况，还可有效增加实验室开放时间，保证学生有充分的时间和场地进行创新思维训练和工程实践锻炼。

2.3 运用信息化技术创新实验室设备管理模式

仪器设备是实验室的核心组成部分，运用信息化手段管理实验室仪器设备已成为高校实验室改革发展的必然趋势。根据多年的科研经验，结合实验室仪器设备管理现状，提出一种基于射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）的高校实验室设备管理模式。

该管理模式中，根据实验室实际面积，RFID工作频率在2.45GHz，通信距离可达10m以上。在每台仪器设备上贴装只有校园卡大小的电子标签，通过空间电磁耦合实现与读写器之间的信息交互。同时，设计了基于PC机的实验室仪器设备管理系统，该系统与读写器通过串口进行通信，可实时获取仪器设备信息，实现了实验室设备管理应用场景中设备信息的获取、记录、存储、修改、跟踪与追溯等功能，有效提高了实验室仪器设备管理的效率与准确性。

3 结语

实验室仪器设备的使用及管理是一项细致、复杂的工作，需要根据专业特点和实验室状况统筹兼顾，多方投入。为保障实验教学和学生创新创业训练的顺利进行，高校应结合自身实际和发展需要，充分调动师生能动性加强实验室管理，充分利用信息化手段提高实验室管理水平，为培养“新工科”人才目标和新旧动能转换“十强产业”学科专业建设服务。