高校大型儀器開放共享平臺的建設和管理

花 蕾， 杜一平， 唐 靜， 席永清， 趙秀閣， 藍閩波， 吳 炎

(華東理工大學 分析測試中心，上海 200237)

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高校大型儀器開放共享平臺的建設和管理

花 蕾， 杜一平， 唐 靜， 席永清， 趙秀閣， 藍閩波， 吳 炎

(華東理工大學 分析測試中心，上海 200237)

為了實現大型儀器有效開放和資源共享，更好地為全校師生的教學和科研服務，自2009年起，分析測試中心作為試點單位啟動了大型儀器開放共享。至2012年底，分析測試中心20萬以上大型儀器實現全面開放。本文介紹了分析測試中心開放共享平臺的構建，平臺開放提高了儀器使用率、學生的創新能力和科研水平。針對運行中發現的問題如測試服務與培訓的矛盾、培訓工作量的歸屬、設備運行與維修支持經費不足等提出了相應的解決方案，為實現全校各實驗室的開放共享、提高閑置大型儀器設備的使用率，提供了很好的借鑒。

大型儀器設備； 分析測試中心； 開放共享； 平臺建設

0 引 言

近年來高校大型儀器設備數量和質量迅速提升，為學校教學、科研的迅速發展創造了有利條件。目前高校大型儀器基本上采取專人集中管理的模式，未能最大限度提高儀器的使用率，也不利于培養具有創新精神和實踐動手能力、具備社會競爭力的高級人才[1-3]。我校自2009年以來，以分析測試中心為試點單位積極探索建設開放的實驗室體系，以青年教師和研究生為主體，通過嚴格培訓和考核使其達到獨立上機使用大型分析儀器的目標，實現大型儀器統一管理、有效開放、資源共享的新格局[4-5]，顯著提高了儀器利用率，增加了學生自主上機的機會。

1 開放共享平臺的構建

我校分析測試中心實驗室占地1 200 m2、大型分析儀器30臺套，儀器設備原值超過0.5億元。以往大型儀器設備都是由實驗室專業技術人員專門進行管理和使用，獨立開展校內外的測試服務業務。由于儀器設備的專用，實驗室以外人員很難有機會利用本中心儀器進行分析測試，在下班時間和周末儀器基本處于閑置狀態，嚴重影響了儀器的使用率。

自2009年始，在學校相關部門大力支持下，選擇了3臺使用率最為頻繁的掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)和能譜儀(EDS)，對校內青年教師和研究生開放，對他們進行培訓，考核合格后可以在非工作時段自主上機，獨立進行樣品的測試，大大緩解了樣品測試量的需求。通過3年的試運行和探索，基本建成了一套完善的運行和管理體系，到2012年底，本中心將全部大型儀器對校內教師和研究生全面開放，最大限度實現了設備的開放共享，提高了設備的使用率，充分調動和激發了學生學習的積極性和主動性，提高了學生的創新能力，促進了科研水平的提升。

“大型儀器開放流程大體分為“培訓申請”“培訓”“網上預約”“上機”四大模塊，見圖1。

圖1 實驗室開放流程圖

2 完善開放管理模式

2.1 完善的管理制度

結合學校的相關管理規定及本中心實驗室儀器的特點制定了一系列與開放使用配套的管理制度，保障實驗室開放工作的規范化、科學化、程序化[6]。主要包括：“大型儀器設備管理制度”“實驗室安全管理制度”“儀器設備操作規程”“儀器開放責任協議書”及“儀器開放預約制度”等。要求學生遵守管理制度，嚴格儀器操作規范，明確儀器故障、維修責任人。

實行導師負責制。讓導師積極參與實驗室開放管理工作，審核學生申請報名資格，對培訓過程進行全程監督，學生獲得上機資格后對學生每一次的預約上機進行授權確認，與實驗室共兼管，加強對學生的管理。

作為分析測試中心的主管部門，校實驗室與裝備處大力支持本中心實驗室的開放管理，定期進行監督檢查，協同校信息辦共同開發了大型儀器共享管理平臺和校內測試費電子收繳結算系統，實現了開放共享的網絡化管理。

2.2 寬進嚴出的培訓機制

由于大型儀器價格比較昂貴、操作精密，如盲目地讓學生上機操作會加大儀器損壞的風險，不利于儀器的正常運行[7]。為保障大型儀器設備常態化開放[8]，必須對自主上機操作人員進行嚴格的培訓。

對于申請培訓的人員審核資格后采取小班制的培訓方式，每班不超過8人，培訓分為集中講解和一對一上機操作兩部分，集中講解儀器的操作原理、應用范圍、樣品制備和前處理、各種儀器參數的意義、測試方法選擇、數據處理方法等，重點強調安全、規范操作儀器的重要性。待學員掌握了這些基本理論知識后，對其進行一對一的上機操作演練，根據學員自身的動手能力調整培訓周期，直至每一個學員都達到熟練操作儀器和數據處理。培訓結束后組織專家組對培訓學生進行考核，合格者發放上崗證，給予自主上機資格。

2.3 健全安全保障機制

自儀器設備開放共享后，為達到加強實驗室安全管理，在中心大樓、各實驗室入口及儀器操作室門口安裝了獨立門禁系統，對自主上機的學生使用時間段進行分層次管理。學生預約儀器的開放上機經管理員批準后，只能在指定的預約時間段內使用校園卡進出中心大門及儀器所在實驗室。同時，在各樓層走廊、開放實驗室及處理間安裝了攝像頭，及時跟蹤并監控自主上機的全過程，一旦發現違規操作，輕者對其提出警告、再培訓合格后上機，重者直接取消上機資格。

2.4 落實儀器維護責任

大型儀器的保養維護極其重要，良好的日常維護是實驗室開放共享的基礎。儀器一旦開始運行，就會產生損耗，每一位上機的人員在上機操作前后都要檢查儀器的運行狀態是否正常、耗材是否充足，一旦儀器發生故障要及時報告值班老師，協助老師聯系工程師參與整個維修過程。有些儀器損耗或故障是由于操作不當產生，儀器的維修費用也較昂貴，這時上機人員和中心需按照責任輕重共同承擔儀器的維修。

2.5 網上預約和繳費

2009年我校開通了校內大型儀器共享管理平臺，將全校20萬元以上大型儀器納入了管理體系。獲得上機資格的學生可使用學號通過官網“信息門戶”登錄后選擇測試平臺或學院下屬開放儀器進行網上預約。分析測試中心設有專門的預約管理系統，可對“中心”實驗室內所有大型儀器進行獨立的后臺管理和維護。儀器管理員根據各儀器特點、測樣需求、開放類型及工作量安排等對預約參數進行設置，選擇合理的時段開放，對學生預約的日期、時間、測試內容、測試類型、實驗項目等進行審核。審核通過后，學生在得到導師的授權認可后可在預約時段上機。

學生在預約成功后，可在校內測試費電子收繳結算系統進行繳費，打印繳費三聯單，分別交繳費結算點、上機實驗室和自行保管。

網絡化管理改變了原有手工管理低效的局面，提高了設備預約管理功效[9-10]，及時反映大型儀器設備的使用情況并對其運行參數進行調整，增強了設備資源的共享性，從一定程度上提高了設備的使用效率。

2.6 規范儀器檔案管理

儀器檔案真實記錄了儀器在運行過程發生中的一切操作，對儀器設備的正常使用和有效維護至關重要[11]，是資質認定合格實驗室的基本要求。“運行日志”記錄使用者對儀器操作的所有原始資料；“維護記錄”記錄儀器定期保養、更換配件、發生維修的全過程；“開放使用記錄”記錄開放前后儀器的狀態是否正常、使用中發現的故障及原因、使用者的交接情況等。

3 大型儀器開放共享平臺的成效

3.1 提高了儀器使用率

開放共享的運行模式拓展了儀器使用的空間，提高了儀器使用率，儀器使用時間由以往8 h的工作時間，擴展到24 h全日制，以及周末和節假日。以2013年，我們分別開設了2期培訓班。1期以普及大型儀器使用基礎為目標，有20臺儀器參與，培訓學生198人； 2期是在1期基礎上一對一進行培訓，使學員達到自主上機的目標，參與培訓的儀器為8臺，每班4～8人，多個班進行培訓，共培訓學生155人，其中有151人獲得上機資格。

選擇其中的3臺儀器就學生自主上機的開放天數、使用機時數及測試樣品數等數據進行統計，見表1。

從表1可以看出，學生經過培訓后對自主上機的需求很大，積極性也很高，開放效果顯著。非工作時段的儀器開放共享，減少了儀器的閑置率，縮短了學生加急樣品的測試周期，使學校設備資源的投入取得了最大的使用效益。

表1 2013年度部分儀器開放上機情況

3.2 提高了學生的創新能力和科研水平

目前國內多數高校的大型儀器設備都是專門的集中管理，使得學生沒有太多機會實際操作儀器，很難了解實驗的全過程[12]，尤其是實驗中可能存在的誤差和影響因素，對學生進一步提高科研水平，增強創新能力必然帶來一些困難。分析測試中心的大型儀器設備面向多個學科和行業，涉及材料、環境、應用化學、生物化工、化學工程等領域。儀器全面開放共享有利于提高各個學科和領域學生的動手操作能力；學生將實驗與自身科研緊密結合，提高了科研團隊的創新能力；平臺更為不同科研領域的學生提供了相互交流和溝通的平臺，加強了學科間的交叉和相互融合，促進科研水平的進一步提高。

4 平臺運行中發現的問題及解決方案

4.1 開設學生培訓班

為了緩解測試難題矛盾，我們重新調整了工作安排，合理分配工作量，盡量在不影響日常測試的前提下加大培訓力度。另外按照學生的需求對培訓進行分級：普及班，著重講解儀器的基本原理及操作，實驗人員進行上機演示，學生無需動手操作，這樣大大縮短了培訓周期，也滿足了大部分學生在短期內了解多種儀器操作的需求。強化班，按照原有的教學計劃開展培訓，旨在提高學生的動手能力，并將科研與儀器操作有效結合、提高學生的科研能力。

4.2 確認培訓工作量

隨著儀器開放力度的加大、培訓人數的大幅上升，僅僅依靠加班來維持培訓并不是長久之計，更加不利于調動實驗人員的工作積極性。為此，經與校研究生院協調，最終將培訓工作納入了校研究生教學體系，開設課程“現代儀器分析技術A”，即普及班，32學時，2學分；提高班為課程“現代儀器分析技術B”，每個班8人，32學時，2學分。這樣做進一步完善了研究生的實驗教學，而培訓教師的勞動得到了認可，從而明確了培訓的工作量，保障了實驗人員的合理利益。

4.3 增設設備運行與維修經費

分析測試中心的大型儀器均為“高精尖”設備，運行和維護的費用很高，在培訓教學中如果產生儀器損壞，不但直接影響到學校科研工作的開展，高昂的維修費用也超出了教學經費的承擔能力。

雖然學校對大型儀器設備共享平臺有一定的資金投入，但當儀器發生重大維修時往往入不敷出。要解決儀器維修的后顧之憂，需要校方、測試中心和學生所在課題組三方共建立長期有效的大型精密儀器維修基金管理機制，分工有序、責任明確、落實高效。

4.4 實行分級開放模式

自2012年底開始對所有大型儀器全面開放，經過2年多運行，發現這一模式并不能適用于所有儀器。部分儀器操作簡單、不易損壞，適合全面開放；部分操作精密的儀器如質譜儀、透射電鏡儀、X光電子能譜儀等均要求高真空或高壓，儀器參數較多，且各參數協同作用較強，如其中某一部件發生損壞，極易導致整個儀器癱瘓，這類儀器更加適合階梯式開放。所謂階梯式開放就是分級開放，根據學生培訓及考核的優劣，對前處理、制樣、測試和數據處理等環節進行分級開放，對于開放上機表現優秀的學生可逐級加大開放力度。這樣既能降低誤操作產生的儀器損壞率、又能消除學生擔心出故障、不敢多動手的心理壓力。

5 結 語

分析測試中心大型儀器的開放提高了學生使用貴重、精密儀器設備及分析測試能力，更好地為科研服務。通過近5年的運行和不斷改進，平臺的管理模式日益成熟、高效，管理制度日趨科學、規范，目前已推廣到材料、化工、生工學院多個校二級測試平臺，為推進全校實驗室的開放共享、提高閑置大型儀器的使用效率提高了很好的借鑒。當然，在儀器開放實踐中還有一些問題有待解決，這需要我們不斷探索、進一步完善管理體系，更好地實現開放與共享。

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Construction and Management of Open Sharing Service Platform of Large-scale Instruments in University

HUALei，DUYi-ping，TANGJing，XIYong-qing，ZHAOXiu-ge，LANMin-bo，WUYan

(Research Center of Analysis and Test，East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)

In order to achieve the effective opening and resource sharing of large-scale instruments, better service for all the teachers and students in our university, since 2009, the Research Center of Analysis and Test in our university has been pointed as a pilot unit. To the end of 2012, every large-scale instrument in the Research Center of Analysis and Test whose cost is more than two hundred thousand has been realized fully open. This paper reports the construction of the open sharing service platform of large-scale instruments in Research Center of Analysis and Test in East China University of Science and Technology. The platform has improved the use efficiency of instruments, and strengthened the innovation ability and scientific research level of the graduate students. Some problems such as the contradiction between testing service and training, quantitative for the training work, shortage of the support funds for equipment operation and maintenance have been found during the construction of the platform, and some corresponding resolutions are discussed. A good reference is provided for fully open sharing of all laboratory, and it improves the use efficiency of large-scale instruments in our university.

large-scale instruments and equipment； research center of analysis and test； openness and sharing； platform construction

2015-12-10

花 蕾(1979-)，女，安徽宣城人，碩士，工程師，分析測試中心辦公室主任，研究方向為大型儀器管理及平臺建設。

Tel.：021-64252849，13918445120；E-mail：lhua@ecust.edu.cn

G 482

A

1006-7167(2016)09-0296-04