高等學(xué)校信息類實驗設(shè)備開放共享模式探究

柯紅巖, 崔家瑞, 金仁東, 李 擎

(1. 北京科技大學(xué) 資產(chǎn)管理處, 北京 100083； 2. 北京科技大學(xué) 自動化學(xué)院, 北京 100083)

高校信息類實驗設(shè)備主要包括電子設(shè)備類、機(jī)電設(shè)備類和部分儀器儀表類。作為自動化、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息通信等專業(yè)的實驗教學(xué)設(shè)備,信息類實驗設(shè)備在高等學(xué)校本科教學(xué)設(shè)備中占有非常大的比例。據(jù)《高校實驗室建設(shè)發(fā)展報告(2014)》[1]統(tǒng)計,教學(xué)設(shè)備占總儀器設(shè)備的80%,而10萬元以下的信息類實驗設(shè)備占比超過了60%,而且保持每年約10%的增長速度。據(jù)統(tǒng)計,2012—2013學(xué)年機(jī)電設(shè)備類和電子設(shè)備類就超過了850萬件,總金額超過了700億元。

以北京科技大學(xué)為例,信息類實驗設(shè)備在學(xué)校設(shè)備資產(chǎn)中占比超過20%,而且每年約有2 000—3 000萬元的經(jīng)費用于該類設(shè)備的更新與購置,隨著新工科建設(shè)和雙一流大學(xué)建設(shè)的推進(jìn),必然新增大量信息類實驗教學(xué)設(shè)備。

雖然國務(wù)院和教育部提出了大型儀器設(shè)備開放共享要求[2],在國內(nèi)高校科研院所進(jìn)行了大型儀器設(shè)備開放共享平臺建設(shè)[3-8],并已建立了國家、校級、院級等各級大型儀器共享平臺、大型儀器設(shè)備開放共享制度、標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制等一系列管理辦法與實施方案[9-14]。但主要是針對50萬元以上的大型儀器設(shè)備,而且絕大多數(shù)屬于分析、測試、測量類等標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備。針對這些設(shè)備形成的開放模式、標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)管理制度均無法直接應(yīng)用于信息類實驗設(shè)備。因此,亟需研究和探索一套適用于信息類實驗設(shè)備的開放共享模式及運行管理制度、標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制。

1 信息類實驗設(shè)備特點

信息類實驗設(shè)備,主要是指電子計算、信息通信及自動化教學(xué)儀器設(shè)備。區(qū)別于大型儀器設(shè)備的主要特點為：

(1) 數(shù)量龐大、功能多樣,放置分散,不易管理。以北京科技大學(xué)自動化學(xué)院CDIO自動化實驗室為例,該實驗室存有的信息類實驗設(shè)備20余種,每種設(shè)備又分成了10～20個功能模塊,另外,還配有對應(yīng)的電源線、信號線、SD卡等配件,極容易混亂、丟失。

(2) 具有二次開發(fā)和再創(chuàng)造的特點,包含更多的智力服務(wù),而且沒有統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。絕大多數(shù)信息類實驗設(shè)備用于本科教學(xué),所以,這類設(shè)備的功能基本上都是demo形式,方便學(xué)生和教師在已有功能基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,因此,創(chuàng)新形式多樣。

(3) 具有模塊化設(shè)計的特點,不同用戶使用的功能模塊不同,技術(shù)人員付出的智力勞動也不同。在實際教學(xué)過程中,不同學(xué)生選擇不同的功能模塊,完成不同程度的創(chuàng)新設(shè)計,對于教師來說,需要了解所有的功能模塊,并能夠指導(dǎo)學(xué)生,因此,技術(shù)人員付出的智力勞動程度大不相同。

(4) 具有定制性強的特點,高校信息類實驗設(shè)備大部分是根據(jù)高校教學(xué)需求定制的,且種類繁多、應(yīng)用范圍廣。由于各高校發(fā)展定位不同,對信息類實驗設(shè)備需求也不盡相同,導(dǎo)致絕大多數(shù)信息類實驗設(shè)備均為定制且各具特色。

2 信息類實驗設(shè)備在開放共享中存在的問題

(1) 信息類實驗設(shè)備數(shù)量龐大且開放共享率低。目前進(jìn)行開放共享的設(shè)備絕大多數(shù)屬于分析、測試、測量類等標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備。對于高校來說,除了這些標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備,還存在大量用于實驗教學(xué)的信息類實驗設(shè)備,這些設(shè)備除了滿足正常的實驗實踐教學(xué)和本科畢業(yè)設(shè)計外,基本上處于閑置狀態(tài)。另一方面,在新工科建設(shè)背景下,各高校必然新增大量信息類實驗教學(xué)設(shè)備,如果不進(jìn)行開放共享,將進(jìn)一步加劇這種資源浪費的現(xiàn)狀。

(2) 信息類實驗設(shè)備開放共享模式及機(jī)制不健全。信息類實驗設(shè)備二次開發(fā)和再創(chuàng)造的特點導(dǎo)致了無法直接套用成熟的大型儀器開放共享模式。另外,信息類實驗設(shè)備模塊化特點導(dǎo)致了雖同為開放,但開放的功能和智力勞動不同。因此,現(xiàn)有的大型儀器設(shè)備開放共享運行管理制度、標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制無法適用于信息類實驗設(shè)備。

(3) 部分企業(yè)對信息類實驗設(shè)備需求強烈而高校設(shè)備卻閑置。對于中小型企業(yè)來說,除了需要標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備進(jìn)行測試測量,同樣也需要信息類實驗設(shè)備,一方面進(jìn)行新技術(shù)、新方法的驗證與優(yōu)化,另一方面進(jìn)行員工的研發(fā)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而絕大多數(shù)中小企業(yè)是沒有計劃或者沒有經(jīng)費購買大批信息類實驗設(shè)備,而高校信息類實驗設(shè)備很多處于閑置狀態(tài)。

3 信息類實驗設(shè)備開放共享新模式和新機(jī)制

3.1 優(yōu)化信息類實驗設(shè)備開放共享管理

由于信息類實驗設(shè)備包含主體和多個模塊,相對于標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備,管理起來更復(fù)雜、更困難,因此,在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備管理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了信息類實驗設(shè)備數(shù)據(jù)采集表,并逐步探索適用于信息類實驗設(shè)備的管理方式。

3.1.1 設(shè)計信息類實驗設(shè)備開放共享數(shù)據(jù)采集表

為了開放共享管理的便捷性,在原有基礎(chǔ)上設(shè)計了信息類實驗設(shè)備數(shù)據(jù)采集表(見表1)。其與大型儀器信息表的主要區(qū)別在于：針對設(shè)備特點,將功能、技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域按照設(shè)備主體和功能模塊細(xì)分,即設(shè)備主體配合不同功能模塊即視為不同的設(shè)備,使得開放共享的針對性更強。設(shè)備入賬時同時錄入設(shè)備主體和相關(guān)模塊信息,并且模塊信息可根據(jù)實際情況自行擴(kuò)展或縮減,增強了設(shè)備管理的靈活性。表1中略去了與大型儀器設(shè)備信息一致的部分。該表能與原有的大型儀器設(shè)備信息采集表很好地兼容,更易于信息類實驗設(shè)備管理。

表1 信息類實驗設(shè)備開放共享數(shù)據(jù)采集表(區(qū)別)

3.1.2 明確信息類實驗設(shè)備開放共享成本補償原則

在新的開放共享模式下,必然需要新的運行管理機(jī)制配合,逐步完善學(xué)校儀器設(shè)備開放共享工作。針對信息類實驗設(shè)備的特點,應(yīng)從組織管理、運行管理、財務(wù)管理和考核評價等方面給出相應(yīng)的管理辦法。針對信息類實驗設(shè)備的再創(chuàng)造功能,特別是科研人員的智力服務(wù),提出信息類實驗設(shè)備技術(shù)開發(fā)成本可按照高校科技成果轉(zhuǎn)化形式確定科研人員在信息類實驗設(shè)備技術(shù)開發(fā)方面的成本投入,其中共享服務(wù)收入中對于技術(shù)開發(fā)成本的補償可作為教師績效獎勵發(fā)放,有效提高教師參與信息類實驗設(shè)備開放共享積極性。

3.2 信息類實驗設(shè)備開放共享新機(jī)制

由于信息類實驗設(shè)備絕大多數(shù)具有二次開發(fā)功能,即再創(chuàng)造功能,因而包含了大量的智力勞動,也因此它在培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力方面具有更大的通用性和靈活性,需要更多的腦力勞動者的介入,同時更強調(diào)開放共享過程中的育人功能。因此,建立了圖1所示的信息類實驗設(shè)備運行機(jī)制。

圖1 信息類實驗設(shè)備開放共享新機(jī)制框圖

信息類實驗設(shè)備運行機(jī)制由信息發(fā)布、雙向服務(wù)、成果轉(zhuǎn)化、協(xié)同育人和業(yè)績分配五個部分組成,各部分具體描述如下：

(1) 信息發(fā)布包括兩個層面：一方面在儀器設(shè)備共享管理平臺(USERS)發(fā)布信息類實驗設(shè)備開放共享信息,另一方面相關(guān)教師主動發(fā)布儀器設(shè)備開放共享信息給潛在的服務(wù)對象；

(2) 雙向服務(wù)也包含兩個層面：一方面儀器設(shè)備可供服務(wù)對象使用,另一方面服務(wù)對象及其潛在的服

務(wù)需求反向促進(jìn)、引導(dǎo)教師針對現(xiàn)有信息類實驗設(shè)備進(jìn)行功能再創(chuàng)造；

(3) 成果轉(zhuǎn)化是指由高校教師參與的信息類實驗設(shè)備功能再創(chuàng)造產(chǎn)生的成果一方面轉(zhuǎn)化為服務(wù)對象的新產(chǎn)品,另一方面可反哺教學(xué),將再創(chuàng)造產(chǎn)生的成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)平臺,擴(kuò)展實驗教學(xué)資源；

(4) 協(xié)同育人是指由參與信息類實驗設(shè)備二次開發(fā)的企業(yè)人員與教師在該儀器設(shè)備所在的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)共同指導(dǎo)學(xué)生工程實踐課程；

(5) 業(yè)績分配是指將信息類實驗設(shè)備開放共享收入計入教師的業(yè)績工作量,同時加大教師由于技術(shù)開發(fā)投入所獲得的成本補償比例,充分調(diào)動教師參與信息類實驗設(shè)備開放共享的積極性。

3.3 信息類實驗設(shè)備開放共享新模式

針對中小企業(yè)對信息類實驗設(shè)備的需求和高校信息類實驗設(shè)備特點,通過為企業(yè)技術(shù)驗證、技術(shù)升級、人員培訓(xùn)等提供設(shè)備支持與智力服務(wù),企業(yè)為高校提供更先進(jìn)的工程設(shè)計理念、校企協(xié)同育人等形式,探索信息類實驗設(shè)備開放共享新模式。

信息類實驗設(shè)備的特點決定了它不可能和大型儀器設(shè)備采用相同的開放共享模式。信息類實驗設(shè)備開放過程中的絕大部分工作都屬于創(chuàng)造性工作,需要更多的技術(shù)人員參與,而不是按照標(biāo)準(zhǔn)流程操作設(shè)備,生成報告。因此,它更強調(diào)開放共享過程中的創(chuàng)新活動和技術(shù)人員的智力勞動。

信息類實驗設(shè)備的特點也決定了它的應(yīng)用領(lǐng)域不像大型儀器設(shè)備那樣單一。它更多地服務(wù)于中小企業(yè)的技術(shù)開發(fā)人員,為中小企業(yè)提供更多的技術(shù)服務(wù)。因此,它更強調(diào)開放共享過程中中小企業(yè)和開放單位的技術(shù)共贏,而不是簡單的測試測量報告。

基于以上考慮,建立了由“主動尋找”“共同開發(fā)”“聯(lián)合團(tuán)隊”“內(nèi)部結(jié)算”和“產(chǎn)學(xué)研企”組成的信息類實驗設(shè)備開放共享新模式,如圖2所示。

圖2 信息類實驗設(shè)備開放共享新模式框圖

(1) 主動尋找需求企業(yè)。除了相關(guān)企業(yè)通過共享平臺聯(lián)系高校以外,高校應(yīng)主動根據(jù)已有的信息類實驗設(shè)備功能特點和未來針對專業(yè)特點待開發(fā)的新型信息類實驗設(shè)備功能特點,主動尋找有技術(shù)需求和員工培訓(xùn)需求的科技類企業(yè),特別是中小型企業(yè)。

(2) 共同開發(fā)設(shè)備功能。企業(yè)和學(xué)校教師或者科研單位技術(shù)人員共同參與信息類實驗設(shè)備功能模塊開發(fā)。開發(fā)過程中考慮國家未來發(fā)展戰(zhàn)略,結(jié)合企業(yè)發(fā)展需要和學(xué)生能力培養(yǎng)對設(shè)備功能的需求,共同設(shè)計新型信息類實驗設(shè)備或開發(fā)已有信息類實驗設(shè)備的新功能,用于培訓(xùn)相關(guān)技術(shù)人員。

(3) 聯(lián)合團(tuán)隊統(tǒng)一協(xié)調(diào)。開放共享團(tuán)隊成員主要由信息類實驗設(shè)備的企業(yè)開發(fā)人員和教師組成。參與開發(fā)的技術(shù)人員根據(jù)需要,統(tǒng)一協(xié)調(diào)參與開放共享工作中,以保證開放共享的時效性、持久性和培訓(xùn)效果。

(4) 利益共享產(chǎn)權(quán)明晰。由于企業(yè)和學(xué)校是信息類實驗設(shè)備開發(fā)和開放共享的共同體,因此在合作開發(fā)與共享中形成的收益要充分考慮雙方在設(shè)備、水電、場地、人員等方面投入,此外還要考慮產(chǎn)品市場前景、企業(yè)投入產(chǎn)出比等因素,另外對于開發(fā)設(shè)備的知識產(chǎn)權(quán)歸屬等問題需雙方在充分溝通基礎(chǔ)上達(dá)成一致。

(5) 產(chǎn)學(xué)研企協(xié)同發(fā)展。在完成上述4個要素的基礎(chǔ)上,參與開發(fā)的企業(yè)、學(xué)校或科研單位、學(xué)生都將在信息類實驗設(shè)備開放共享中實現(xiàn)多方共贏。由于產(chǎn)學(xué)研企成果反哺教學(xué),通過實驗實踐教學(xué)過程學(xué)生可以接觸到最新的技術(shù)和產(chǎn)品,有利于學(xué)生工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)；企業(yè)也可以通過開放共享平臺培訓(xùn)現(xiàn)有員工,促進(jìn)員工專業(yè)技能提升。

通過上述5個要素,信息類實驗設(shè)備開放共享新模式將有利于提高信息類實驗設(shè)備使用率,有利于培養(yǎng)跨學(xué)科的復(fù)合型高級人才,有利于提升中小企業(yè)的研發(fā)實力、研發(fā)效率和創(chuàng)新能力,有利于企業(yè)為高校提供更先進(jìn)的工程設(shè)計理念,進(jìn)一步強化校企協(xié)同育人。

4 信息類實驗設(shè)備開放共享案例

信息類實驗設(shè)備開放共享已在我校自動化學(xué)院進(jìn)行了近半年的試點運行,運行效果良好,教職工參與信息類儀器開放共享的積極性大大提高。部分開放共享成果如下：

(1) 建立了自動化學(xué)院-北京市住宅建筑設(shè)計研究院有限公司產(chǎn)學(xué)研實踐基地,產(chǎn)生了12項實用新型專利、22項軟件著作權(quán)和4篇EI檢索論文并將研究成果轉(zhuǎn)化為“工作自動化生產(chǎn)線實訓(xùn)”課程的實訓(xùn)項目之一：基于電力線載波和LabVIEW的樓宇自動化監(jiān)控實訓(xùn)系統(tǒng),并應(yīng)用于自動化專業(yè)2015級本科生。

(2) 主動與景德鎮(zhèn)珩源科技有限公司進(jìn)行溝通,達(dá)成協(xié)同育人試點：由景德鎮(zhèn)珩源科技有限公司總工程師與我院教師共同完成“控制系統(tǒng)設(shè)計”課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),將企業(yè)的先進(jìn)工程理念引入到實踐教學(xué)中。

(3) 將與北京國網(wǎng)富達(dá)科技股份有限責(zé)任公司共同開發(fā)的無人機(jī)飛控平臺轉(zhuǎn)化為“工業(yè)自動化生產(chǎn)線實訓(xùn)”課程的研究型教學(xué)項目之一,并應(yīng)用于自動化專業(yè)2015級本科生。

這些項目的引入,一方面開闊了學(xué)生眼界,另一方面也讓學(xué)生學(xué)習(xí)了企業(yè)最先進(jìn)的工程理念,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性有了顯著提高。

5 結(jié)語

針對高校信息類實驗設(shè)備存量大,閑置率高的問題,研究了信息類實驗設(shè)備開放共享新模式。設(shè)計了信息類實驗設(shè)備數(shù)據(jù)采集表,并根據(jù)設(shè)備再創(chuàng)造功能,提出了信息類實驗設(shè)備“產(chǎn)、學(xué)、研、企”開放共享新模式,制定了配套的開放共享管理實施細(xì)則。最后,形成了信息類實驗設(shè)備協(xié)同育人新機(jī)制。通過在自動化學(xué)院試點運行,運行效果良好,有效提高了設(shè)備使用率,達(dá)到了預(yù)期的開放共享效果。