材料科學與工程實驗室建設與管理創新的思考

賈 陽

(南京理工大學 材料科學與工程學院， 江蘇 南京 210094)

材料科學與工程實驗室建設與管理創新的思考

賈 陽

(南京理工大學 材料科學與工程學院， 江蘇 南京 210094)

從功能分布角度，可將材料科學與工程實驗室架構成教學型、科研型和公共測試平臺3部分，進一步明確建設內涵，整合共享資源，提高組織效率,并提出在有償使用制度、建設理念、網絡預約系統、多媒體教學技術、隊伍建設和軟實力提升6個方面的創新舉措。

材料科學與工程； 實驗室建設與管理； 資源共享

材料是人類社會生存和發展的物質基礎，與信息、能源并稱為未來社會的三大支柱，是航天、航空、船舶、國防等高新技術進步的基礎，是全球經濟增長的主要驅動力[1]。在我國，設有材料科學與工程學院(系)或教育計劃的院校數達到約200所[2]，材料學科的發展得到高度重視。實驗室作為現代化大學的心臟，承擔著人才培養、教育教學、科學研究、服務地方、技術創新的重任，是高校建設發展的基石。因此，建設和管理好材料科學與工程實驗室，有助于培養學生的創新意識和創新能力，有助于培養材料科學領域的應用技術人才，有助于推動材料學科的快速發展，以滿足國家的重大戰略發展需求。本文以南京理工大學材料科學與工程學院實驗室為例，從使用功能角度，研究討論實驗室體系架構問題。

1 實驗室管理存在的問題

1.1 產權關系導致實驗室資源重復浪費

在我國，高校實驗室是政府投資的公共物品，實行“學校—學院—實驗室”的三級管理體制，產權歸學校，管理權歸學院，使用權歸實驗室，實驗室的專屬特征明顯。由于經費的多頭分散管理，現實中會出現儀器設備重復購置、經費使用效益低下的問題[3]。在沒有實行高校實驗室公共資源有償使用的情況下，一些實驗室負責人為了多占有資源，一方面追求“大而全”，重復投資儀器設備，造成浪費；另一方面實行封閉式管理，各自為政，謝絕外來人員共享使用實驗室資源，造成儀器設備使用率和使用效益低下。

1.2 制度不健全導致實驗室管理機制落后

美國實驗室實行的是獨立自治的管理體制，實驗室作為一個獨立實體，相互之間不干涉，科研人員和行政人員不影響各自工作，這樣避免了因為權責不明或者跨級越權而產生的不必要麻煩；日本高校實驗室實行的是統一的二級3個層次的管理體制，學部和學校兩級分別管理不同層次的實驗室，這樣保證了實驗室能夠為不同需求的學生服務，提高了實驗室利用率；而我國高校實驗室實行的是上下級直屬關系的管理模式，這樣的管理體制導致權利責任比較集中，容易產生隸屬矛盾問題[4]。

1.3 隊伍不完善導致實驗室服務質量低下

國外實驗室通常建設有一支各司其職、各盡其能的隊伍，實驗室參與人員具有扎實的專業基礎，實驗室管理人員也必須具備一定專業知識。而我國高校實驗室管理人員的角色分配比較松散，很少配備專業的實驗室指導教師，往往由教學科研人員承擔實驗室的管理任務，而學術工作的重任迫使其無法很好地對實驗室進行管理，而雇員制實驗室管理人員專業基礎相對薄弱，更像是實驗室儀器設備的保管專員，而不是具備專業背景的管理專員，從而影響到實驗室服務質量[5-6]。

2 實驗室體系架構

南京理工大學材料學科包括材料物理和化學、材料學、材料加工工程3個二級學科，其中材料學是國家級重點學科，材料科學與工程是工業和信息化部兩化融合類重點學科、江蘇省重點學科、江蘇省優勢學科，先后開設了材料科學與工程、材料成型及控制工程、材料物理和納米材料與技術4個本科專業。2014年，材料學科結合時代發展需求，根據使用功能，將實驗室劃分為教學型實驗室、科研型實驗室和公共測試平臺3部分。

2.1 教學型實驗室

教學型實驗室是高校開展人才培養工作的基礎，主要依托材料科學與工程實驗教學中心(江蘇省高等學校實驗教學示范中心)和4個本科專業實驗室，圍繞人才培養計劃課程體系，開設鐵碳合金平衡組織的觀察、金相顯微試樣的制備及觀察、硬度和系列沖擊、材料成分分析綜合性實驗、燃燒熱測定等基礎實驗項目，配置了金相顯微鏡、拋光機、硬度計、熱處理爐、真空爐、沖擊試驗機、ICP、XRD等設備，努力提高學生的學習能力、實踐能力和創新能力。

2.2 科研型實驗室

科研型實驗室是高校開展科學研究工作的平臺，主要依托材料評價與設計教育部工程研究中心、大型構件焊接技術應用研究中心(省部級工程技術中心)、納米結構材料中心和納米光電材料研究所，承擔團隊或個人的科技研發、技術轉化等任務，圍繞“863”、“973”、國家自然科學基金等項目的需求，購置儀器設備、創新實驗方式、解決科研難題。

2.3 公共測試平臺

公共測試平臺是教學型和科研型實驗室的技術保障，主要依托材料結構與性能測試中心，承擔各種材料(金屬、非金屬、電子材料、陶瓷、生物材料、高分子)表面納米級研究、材料的高分辨形貌觀察、微區晶體結構和成分分析等測試任務，配置了三維原子探針、高分辨率透射電鏡、場發射環境掃描電鏡、原子力顯微鏡、聚焦離子束等高端精密儀器，收集樣品電子顯微圖像、衍射花樣、元素分布等信息，并能直接進行納米尺寸的觀察和研究，來提高研究成果的層次和水平。

通過體系架構，明確了實驗室建設內涵和方向，統一規劃和管理資源，避免了儀器設備重復浪費，節省資金和空間，同時促進實驗室之間的共建合作和資源共享，提高實驗室組織效率。

3 解決對策

3.1 實施有償使用制度，科學合理調控資源配置

高校實施固定資產有償使用管理，不僅可以加強高校固定資產管理、提高固定資產使用效率，還可以為科研間接成本率的制定提供依據[7]，因此，實施實驗室有償使用制度，有助于提高實驗室資源的使用效率，體現資源配置的公平、公正、公開，保障可持續發展。根據“量有為用，量需調控”的原則，優先考慮教學和科研發展需求，保障基礎，優先支持重點，在滿足基本需求的前提下，對于重點支持和發展的平臺、項目及人才引進等政策予以傾斜。通過有償使用，可以促使教師釋放“可用可不用”的實驗室，供學校總體調控；通過調控，厘清教學型和科研型實驗室的空間、儀器設備等資源；通過厘清，學校總體協調實驗室空間，為新引進人才保障實驗室等硬件條件；通過調整，促進學校又好又快發展。

3.2 樹立“多功能、集約化”建設理念，提高使用效益

材料科學與工程學科是涵蓋內容繁多的大學科，從研究方向看，它包括金屬材料、無機非金屬材料、含能材料、高分子材料、納米材料、光電材料等，從應用角度看，材料學科又遍布機械制造、化學化工、國防軍工、動力發射等領域[8]，因此，大多數高校的材料學科是由不同學院共同支撐建設。由于分屬不同機構，造成均分發展經費、重復購置實驗儀器、工作人員冗余的浪費現象。為突出特色和提高資源利用率，高校應堅持“多功能、集約化”的建設理念，全面統籌學科資源，實施優先發展策略，改變實驗室越多越好、越全越好的陳舊觀念，學習國外知名實驗室的建設經驗，突出“精”和“巧”，使實驗室做到“一室多用，分時復用”，節省空間和經費，充分發揮投資效益，促進資源的整合共享。

3.3 引入網絡預約系統，促進管理智能化、透明化

高、精、尖儀器設備只有通過開放共享才能充分發揮其使用效益，更好地為高校教學和科研服務。隨著高校數字化校園系統的不斷完善，建立儀器設備共享平臺成為一種方便、快捷的預約方式，有利于實驗室管理的智能化、透明化，對提高服務水平和管理效率有十分重要的意義[9]。

預約系統的投入使用，將解決設備管理人員人工接受預約、安排和費用結算的現狀，通過網上預約系統將主要精力用在設備維護和測試分析上，解決設備狀況(故障、利用率、測試費)集中掌握在設備直接管理人員手上，信息渠道不暢通甚至滯后，影響設備開放使用和維修的狀況，以及因預約先后、登記錯誤或費用計算引起的糾紛等問題，確保了測試工作的質和量，確保委托人員“有需而約，約則有用”。同時，用戶可以通過預約系統對設備直接管理人員的服務進行評價。該評價與人員勞務補貼直接掛鉤，有利于提高工作人員的服務質量。

3.4 運用多媒體技術，創新實驗教學方法

實驗課的準備過程費時費力，一些教師不愿意開設課程實驗環節，更愿意依賴標準講義和PPT進行理論授課。這種做法違背了工科教育的原則，不利于培養學生的實踐能力[10]。高校應考慮節約教育成本，充分利用多媒體技術的優勢，將實驗步驟和注意事項制作成動畫或視頻形式，放置在網站系統，供學生提前熟悉實驗操作的全過程，幫助學生理解材料微觀組織結構，培養學生在材料的開發、研究、加工、檢測方面的實驗能力；也可以通過實時錄播系統，將實驗室專業技術人員的操作過程同步播放到教室，供學生熟悉操作程序，理解實驗目的和意義。

為激發學生的學習興趣，指導教師在保證傳統授課方式的基礎上，還應采取案例式、研討式、啟發式等多樣化的教學方法，增強教學效果，同時加強實驗教學考核，嚴格把關，避免形式主義，鼓勵學生大膽創新，制定嚴格的獎懲考核制度，保證實驗教學質量關。

3.5 加強實驗室隊伍專業化建設，提高服務質量

實驗室隊伍是保證實驗室組織效率的主要力量，但現狀是國內高校并不重視這支隊伍的建設和發展，實驗室工作人員大多是兼職教師或者雇員制職工，工資待遇低，向上發展空間受限。技術出色的實驗人員往往會選擇離職跳槽，造成人才資源的浪費。因此，高校要從思想意識層面重視實驗室隊伍建設，提高薪酬待遇，打通職稱晉升通道，建設一支結構合理、發展穩定的隊伍。

為提高實驗授課水平，高校可將實驗室工作人員劃分為實驗教學人員、實驗技術人員、實驗管理人員、實驗輔助人員4類，邀請知名教授承擔部分實驗教學課程，聘請熱心實驗室建設的中青年教師兼職擔任實驗技術人員，講解實驗原理和操作過程；設置實驗管理專職人員，協調實驗課程、儀器設備的使用安排；聘任部分優秀研究生作為實驗輔助人員，協助管理實驗室具體事務。

3.6 加強軟實力建設，凝練實驗室文化品質

實驗室軟實力是指實驗室所擁有的一切精神性力量[11]，它包含精神、制度、環境3個方面。精神文化表現在實驗室的治學理念、發展戰略、價值觀念；制度文化表現在實驗室的規章制度、運行機制；環境文化表現在工作環境、建筑風格、學術氛圍[12]。因此，實驗室需要挖掘治學傳統，培育符合時代精神和現代科學發展規律的實驗室文化，樹立科學嚴謹的實驗室精神；破除陳舊制度，完善不健全制度，堅持合理制度，不斷創新制度的措施、方法和條件，適應時代發展需求；優化環境建設，集中展示實驗室的發展歷程、文化底蘊、研究成果、人才培養質量等內容，體現實驗室特色，增強軟實力的感召力，從而吸引匯聚社會多方資源，推動實驗室跨越式發展。

4 結束語

高校實驗室建設與管理是一項既艱巨又復雜的系統工程，需要多方協作，共同獻計獻策，充分挖掘實驗室在培養創新型人才過程中的潛能，為國家戰略發展提供有力支持。

References)

[1] 姚熹.試論材料科學與工程的內涵與研究方法[J].西安交通大學學報, 1995(9):1-6.

[2] 李強，陳文哲.美國和歐洲的材料科學與工程教育[J].高等理科教育, 2002(6):34-40.

[3] 周發安.高校實驗室管理研究[D].昆明:云南大學,2011.

[4] 方文敏，姜錫權，孟艷，等.中日美三所高校實驗室管理與建設的比較[J].實驗室研究與探索, 2011,30(3):330-333.

[5] 郁聰.高校實驗室管理的問題及對策研究[D].天津:天津大學,2012.

[6] 左蘇霞.當前高校實驗室管理的現狀、問題及對策[J].產業與科技論壇, 2008,7(3):189-190.

[7] 何淑平.高校固定資產有償使用管理研究[D].長沙:中南大學,2010.

[8] 陳憲明.論高校實驗室的觀念創新[J].實驗技術與管理, 2011,28(2):21-23.

[9] 陳先宇.淺析高校實驗室管理與開放[J].重慶交通大學學報:社會科學版, 2007,7(5):142-144.

[10] 張建功.高校實驗室管理模式選擇與創新發展[J]. 華南理工大學學報:社會科學版, 2005,30(12):78-80.

[11] 楊安.對高校實驗室軟實力的初步研究[J].實驗技術與管理,2007,24(9) :150-153.

[12] 張義庭，李鑫.高校實驗室軟實力及其提升對策[J].實驗室研究與探索,2011,30(12):153-156.

Reflection on construction and management innovation of materialsscience and engineering laboratory

Jia Yang

(School of Materials Science and Engineering，Nanjing University of Science & Technology，Nanjing 210094，China)

This paper classifies the materials science and engineering laboratories into three types based on their different functions. They are laboratories for teaching, laboratories for research and the public testing platform. This paper also proposes six innovative measures including the fee system, construction concept, the on-line reservation system, multi-media teaching technologies, talents building and soft power promotion.

materials science and engineering; laboratory construction and management; resource sharing

2014- 10- 23 修改日期：2014- 12- 05

賈陽(1981—)，男，河南駐馬店，碩士，助理研究員，南京理工大學材料科學與工程學院副院長，主要從事實驗室規劃、建設和管理工作.

E-mail：jiayang@njust.edu.cn

G482

B

1002-4956(2015)5- 0268- 03