大型儀器設備共享平臺的建設與管理

王文君， 劉淑云

(山東大學 資產與實驗室管理部，濟南 250100)

0 引 言

大型儀器設備管理手段和管理模式直接影響著高校儀器設備資源的有效利用。近年來，我校在平臺建設方面做了一些實踐探索，也取得了長足的進步。為使優質資源得到充分、合理和高效利用以及良好維護，學校在充分調研和可行性分析的基礎上，開展了基于大型儀器設備優質資源共享系統的平臺建設工作[1-3]。通過對學校大型儀器設備共享平臺建設和管理經驗進行階段性總結和思考，有助于完善平臺建設規劃，提高大型儀器設備的共享與管理水平。

我校學科眾多，校區分散，建立大型儀器設備優質資源網絡共享平臺意義深遠。目前，完整的山東大學大型儀器設備共享平臺系統初具規模，在一系列保障措施和制度支持下，借助網絡和信息化技術，連同學院各個功能平臺組建了完整的學校大型儀器設備共享平臺，完成了與CERS頂層系統的無縫對接，并通過國家科技部、山東省和濟南市的大型科學儀器設備協作共用網實現了資源共享[4-5 ]。

1 構建大型儀器設備共享平臺

1.1 平臺建設現狀及建設規劃

2011年，學校在現有大型儀器設備資源基礎上，對設備價值高、 使用效益好、 功能技術尖的儀器設備，綜合考慮其技術方向和地理布局等多方面因素，將其納入大型儀器設備信息管理系統，通過公共技術共享服務平臺，在滿足校內用戶測試需求的基礎上，同時對校外用戶提供技術咨詢和測試服務。截止2016年，學校共建成結構與成分分析測試平臺、材料分析測試平臺、藥物分析測試平臺、活性藥物篩選平臺、理化分析測試平臺、公共衛生分析測試平臺、力學測試中心、高性能計算中心、顯微表征平臺、先進制造加工平臺、腫瘤轉化醫學平臺等十幾個校級和院級功能平臺；電鏡平臺和質譜平臺兩個校級虛擬平臺，實行分散放置，統一預約，統一收費，統一規劃，統一管理的“一分四統”的管理模式。在學科建設經費的分配上，充分考慮學校整體的大型儀器設備資源配置，向平臺傾斜，為共享開道。

學校一直高度重視大型設備資源共享工作，2016年中旬，在對大型儀器設備共享平臺運行情況進行階段性總結和分析的基礎上，從“雙一流”建設的視角統籌考慮，為建立與之相適應的高水平技術支撐體系，開始聚焦共性需求，根據學科布局重組現有平臺，集中解決資源分散、各自所有和技術獨立難以創新的局面，同時配置高端設備，新建前瞻性科研平臺，通過加速推進大型設備共享平臺建設工作，在支持“制造山東、健康山東、經濟強省和海上山東”發展中大有可為，助力“雙一流”建設。目前已投入建設使用的有“顯微表征平臺、結構成分與物性測量平臺、高性能計算平臺、醫學基礎研究平臺和先進材料測試與制造平臺”5個示范性校級平臺，正在開展對微納加工中心、生命學科共享平臺和海洋環境模擬平臺的規劃論證工作。借助物聯網技術，實踐平臺全天候開放和24 h無人值守運行，最大限度發揮平臺綜合效益。顯微表征平臺自2011年年底建成試運行以來，成績突出，成果不斷，利用平臺設備發表的SCI文章年均影響影子100以上，對學科科研產生了巨大的推動力；高性能計算平臺于2017年11月升級建成驗收，平臺將高性能計算與云結合起來，計算能力可達每秒384萬億次，將傳統的計算中心改造成了智能化的動態計算中心[6-8]。

1.2 平臺建成效益

學校大型儀器設備共享管理系統自2011年12月開發初步完成，在校級顯微表征平臺進行試運行，系統功能不斷完善，并逐步推廣。截至2017年12月，系統運行一切正常，共服務課題組437個，測試成員3 073位，涉及單位包括本校的21個院系，6個校屬科研機構，4個校屬臨床教學醫院，以及濟南大學、齊魯工業大學、重慶理工大學、東北農業大學等多個外校單位。2015年學校貴重儀器設備對外開放共享收入總計2 280萬元，2016年1 778萬元。發展至今，學校平臺建設可概括為初步建設和優化組建兩個階段，第一個階段已經完成(2012-2015年)，平臺設備入網及綜合使用效益情況詳見表1，第二個階段正在進行(2016年-至今)。大型儀器設備共享管理系統在逐漸完善系統功能和頂層架構的基礎上，將不斷提高設備共享率和綜合使用效益。

表1 2012-2015年山東大學平臺設備綜合使用效益情況統計

2 平臺建設流程及常見問題

2.1 平臺建設流程

校級平臺建設主要包括：建設論證和規劃、房屋配置、配電安全設置、儀器設備及配套設施論證和購置、實驗室物理環境和網絡環境建設以及儀器設備投入運行等環節。顯微表征平臺作為校級平臺的試點，建立了完善的運行機制、管理模式和技術體系，贏得科研工作者的好評。院級平臺的建設(基本流程見圖1)是在學校現有大型儀器設備資源的基礎上，綜合考慮其設備功能使用范圍、技術方向和地理布局等多方面因素，將其納入大型儀器設備信息管理系統，在滿足本校教學科研的基礎上同時對校外用戶提供服務。

2.2 建設過程中常見問題及解決方案

學校大型儀器設備共享平臺采用天津市基理科技大型儀器設備管理系統，通過入網儀器設備控制，實現了公共儀器的共享、預約、授權、監控、計費和考核等功能。儀器設備入網的控制手段主要包括兩種：電腦控制和電源控制。電腦控制是通過給集成電腦聯合使用的設備安裝軟件控制器來實時監控設備的使用情況；電源控制是針對無電腦控制的設備，通過安裝硬件控制器來監控儀器的開關機狀態，記錄開關機時間。電源控制不能像電腦控制一樣可以遠程監控儀器操作界面，且電源控制的成本較高。

圖1 院級平臺建設基本流程

(1) 儀器端主機是否有空余可用網卡？空余可用網卡是儀器設備入網的必要因素，如果入網設備主機端有空余網卡還需要進一步檢測其可用性，為了保護高端精密設備，部分廠家在設備出庫前對其網卡做了安全性設置，不允許其連接外部網絡。此時可通過與儀器工程師溝通解除安全性設置，或者通過增配一個USB外置或內置網卡來解決。

(2) 如何重新安裝軟件控制器？ 如果是重裝電腦可根據正常安裝程序來重裝，先檢查安裝計算機系統補丁(32位補丁或64位補丁)，再安裝軟件控制器；如果是安裝控制器時選錯設備(每臺設備對應一個驗證碼)需要重裝，則需要先打開注冊表，在“HKEY-CURRENT-USER”中找到“Software”下的“Genee”鍵值，鼠標右鍵單擊此鍵值選擇刪除后再按照正常程序安裝即可。

(3) 哪些情況需要安裝硬件控制器？對于沒有電腦控制或輔助控制的儀器設備可考慮安裝硬件控制器，硬件控制器自帶網卡，只要有網線有電源就可以安裝。硬件控制器的安裝分為以下幾種情況：①儀器端電源控制的工作電壓220 V/380 V以下或工作電流16 A以下的可以安裝；②儀器端工作電壓220 V且工作電流超過16 A的可以安裝；③儀器端工作電壓為380 V，理論上可以安裝，但經調研還沒有安裝實例；④儀器端工作電壓大于380 V的，不管電流大小，既無法安裝硬件控制器也無法安裝軟件控制器，只能用門禁和視頻輔助控制。

3 平臺建設和管理經驗總結及思考

3.1 盤活存量設備

盤活存量設備是推動儀器設備開放共享，充分釋放服務潛能的重要舉措[9-11]。截止2017年11月底，全校儀器設備價值結構分布情況如表2所示，10萬元以上大型儀器設備數量占比雖只有1.50%，但價值占比卻高達45.36%；40萬以上大型設備754臺套，價值超7億元，其中可共享大型儀器設備約478臺套，價值5.5億元。能否充分發揮大型儀器設備資源的使用效益，對學校的辦學效益起著至關重要的作用。學校通過不同功能定位的校級和院級平臺建設，充分運用信息化手段，基于儀器實時管理系統，將具備互聯網連接條件的大型科研儀器納入系統，實現網絡化實時在線預約管理，并通過統一身份認證，與校園卡聯動，實現24 h無人值守預約服務，最大程度推動儀器設備開放共享服務。

表2 截止2017年11月底山東大學儀器設備價值分布情況

3.2 優化崗位設置

大型儀器設備技術含量高，需要有高水平的實驗技術人員管理和操作才能充分發揮作用，大型儀器設備功能的開發和完善也需要高水平的實驗技術人員來支撐[12-13]。根據平臺工作的發展需要和高水平科研工作的需求，在崗位設置方面擬規劃采用分級設崗，最高可設置儀器設備高級技術總監，另設技術主管和運行維護崗位，技術人員可從企業或公司聘用高級技術人才兼職，在科學研究中聚焦社會主要研究課題和技術攻關，助推產學研聯動耦合，服務社會。此外，學校設立大型設備開放基金、維修基金和激勵基金，用于共享平臺設備維修、校內外開放使用補貼、專家和引進人才的大型儀器使用補貼、提供設備單位的使用補貼、獎勵績效考核優秀的單位和個人等，以此鼓勵學院盤活存量設備，積極推行開放共享，提高工作人員的積極性和主動性，提升大型儀器設備使用效益，保障平臺可持續良性運轉。

3.3 重視人員培訓

學校非常重視平臺技術培訓工作，不同學科方向的平臺根據不同技術主題和需求定期開展技術培訓，用戶在通過培訓后可獲得平臺設備使用授權，自主預約使用設備，以此提升科研工作者尤其是學生的實踐操作水平，培養其自主應用和開展科研探索的能力。同時，平臺為專職技術人員提供崗位技術培訓的機會，安排其參加學術會議、大型儀器展銷會、專業技術講座和參觀學習國內大型儀器設備平臺，并通過制定專業技術人員學習交流相關政策，每年派送不同專業和方向的專業技術人員出國交流學習，培養其以全球視角審視、規劃和拓展工作的能力，通過“引進來，走出去”塑造具有國際視野的創新型人才。此外，學校還通過鼓勵技術人員自主鉆研和開發有關實驗方法和儀器教學方法，采用靈活的展現形式，進一步宣傳推廣平臺技術，不斷提高平臺基礎實力和技術人員的實踐水平。

3.4 建立維保機制

儀器的保養、維護和維修是儀器管理的重要內容，也是一項技術性較強的工作。任何一臺儀器，只有在負責和精心的管理維護下，才能高效地運轉，有效延長工作壽命[14-16]。學校充分運用廠家的售后維護服務，定期對儀器進行校正、檢修、維護和保養。儀器發生故障時，及時按照售后協議對其進行維修或換件，保證儀器快速得到維修，盡量少的耽誤實驗。為保證維護維修事項的落實效率，平臺在儀器購置階段就與廠家建立了長效售后維保協議，配以學校維修專項經費(學校規定，新購大型儀器設備需預留不少于5%的維修維護經費。對于科研為主的大型儀器設備，綜合因素考慮，學校分擔維修費比例不超過50%，其中納入學校大型儀器設備平臺的設備，學校分擔比例可達70%。)，保障平臺設備的長期運轉。

4 結 語

經過多年建設，我校公共技術平臺出具規模且各具特色，平臺充分利用互聯網條件，最大程度和最大范圍的助力學校大型儀器設備開放共享使用。在現有平臺建設和管理經驗的基礎上，學校還將不斷完善公共平臺的運行管理體制機制，根據平臺現狀和不同特點，分別建立促進開放共享的體制機制、評價體系和激勵機制，著力打造“以科研服務為宗旨、資源共享為主線、技術引領為核心、提升技術能力為重點”的尖端儀器設備功能平臺，提升學校大型儀器設備的整體水平和綜合效益，助力學校“雙一流”建設。