高校3D打印實(shí)驗(yàn)室管理探討

張衛(wèi)強(qiáng)

（西北大學(xué)現(xiàn)代學(xué)院，陜西 西安 710130）

隨著3D技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，越來(lái)越多的高校開始建立3D打印實(shí)驗(yàn)室，極大地促進(jìn)了我國(guó)3D打印技術(shù)的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室的管理工作是發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室作用的基礎(chǔ)，3D打印技術(shù)是一種新型的制造技術(shù)，其實(shí)驗(yàn)室管理與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理有著一定的區(qū)別。我們要積極發(fā)現(xiàn)高校3D打印實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題，有針對(duì)性地作出改善措施，以提升高校3D打印實(shí)驗(yàn)室的管理水平，充分發(fā)揮其教學(xué)實(shí)驗(yàn)作用。

1.高校建立3D打印實(shí)驗(yàn)室的意義

3D打印技術(shù)是一種以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。[1]3D技術(shù)是一種先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù)，對(duì)提升我國(guó)制造業(yè)生產(chǎn)水平，促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。與傳統(tǒng)的制造方式相比，3D打印技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。首先，3D打印可以將煩瑣的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單化。傳統(tǒng)的制造技術(shù)需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)拆分，利用不同工種進(jìn)行生產(chǎn)，需要不同的人員和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程煩瑣。3D打印技術(shù)只需要用三維建模軟件制作出產(chǎn)品的三維模型，準(zhǔn)備好產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的材料，便可以利用3D打印設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，有效地簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。其次，3D打印可以很好地避免材料浪費(fèi)。傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造業(yè)一般是將完整的原料進(jìn)行裁剪，取出產(chǎn)品制造所需要的材料，我們將這種制造方式稱為減材制造，這種制造方式產(chǎn)生的邊角料很難被二次利用，造成資源浪費(fèi)。3D打印技術(shù)采用逐層打印的制造方式，是一種增材制造方式，通過(guò)材料的逐層累加，可以精準(zhǔn)地進(jìn)行產(chǎn)品制造，控制材料使用，從而達(dá)到材料的零損耗，減少資源浪費(fèi)。最后，3D打印技術(shù)還具有占地空間少、生產(chǎn)效率高、精確性高、安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。隨著打印材料的不斷豐富，3D打印技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景廣闊。[2]高校是培育祖國(guó)未來(lái)發(fā)展人才的地方，是教學(xué)科研活動(dòng)高度集中的地方。在高校建立3D打印實(shí)驗(yàn)室可以讓學(xué)生接觸到先進(jìn)的3D打印技術(shù)，為相關(guān)專業(yè)學(xué)生提供教學(xué)工具，可以有效地增加學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更好地掌握知識(shí)，提升其實(shí)踐操作能力。

2.高校3D打印實(shí)驗(yàn)室管理存在的問(wèn)題

人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)滯后：高校實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作水平?jīng)Q定了實(shí)驗(yàn)室的使用效率和服務(wù)能力，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室管理具有重要意義。目前，我國(guó)高校3D打印實(shí)驗(yàn)室人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)嚴(yán)重滯后，無(wú)法滿足高校的教學(xué)科研活動(dòng)。一方面，高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理人員的重視程度不高，管理人員的薪資待遇較低，晉升渠道缺乏，導(dǎo)致管理人員的工作熱情不高。另一方面，3D打印設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，更新?lián)Q代快，這就要求管理人員具備較高的專業(yè)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力，才能做好3D打印設(shè)備的日常維護(hù)和管理工作。事實(shí)上，高校3D打印實(shí)驗(yàn)室目前的管理團(tuán)隊(duì)難以勝任實(shí)驗(yàn)室的管理工作。

管理方法不完善：管理制度是開展管理工作的前提，對(duì)于指導(dǎo)管理工作、規(guī)范管理行為具有重要意義。目前，我國(guó)高校的3D打印實(shí)驗(yàn)室大多沒有建立起完善的管理制度。工作人員崗位職責(zé)不明確，考核評(píng)價(jià)體系不完善，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室工作人員積極性不高，服務(wù)意識(shí)不足；設(shè)備管理維護(hù)制度不完善，3D打印設(shè)備需要進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)，才能保障設(shè)備正常運(yùn)行，提升設(shè)備的使用效率，而由于管理維護(hù)制度的缺乏，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題，容易導(dǎo)致設(shè)備故障，造成經(jīng)濟(jì)損失。

使用效率不高：高校建立3D打印實(shí)驗(yàn)室是為了滿足學(xué)校的教學(xué)和科研活動(dòng)，應(yīng)該采用開放式的管理模式，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的作用。目前，我國(guó)高校3D打印實(shí)驗(yàn)室大多采用封閉式管理方式，基本只對(duì)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生和教師開放，普通學(xué)生和校外人員難以進(jìn)入。大多數(shù)時(shí)候，高校的3D打印實(shí)驗(yàn)室處于閑置狀態(tài)，使用效率不高。根據(jù)某高校的3D打印實(shí)驗(yàn)室一周人員到訪狀況，制成了3D打印實(shí)驗(yàn)室使用狀況統(tǒng)計(jì)表，具體如下表：

3D打印實(shí)驗(yàn)室使用狀況統(tǒng)計(jì)表（單位：位）

經(jīng)費(fèi)投入不足：隨著科技的不斷發(fā)展，3D打印設(shè)備也在不斷更新?lián)Q代，高校3D打印實(shí)驗(yàn)室需要不斷地進(jìn)行資金技術(shù)投入，緊跟時(shí)代步伐，才能更好地滿足學(xué)校的教學(xué)和科研需要。目前，我國(guó)高校對(duì)于3D打印實(shí)驗(yàn)室的資金投入嚴(yán)重不足，設(shè)備更新?lián)Q代工作進(jìn)展緩慢，很多實(shí)驗(yàn)設(shè)備已經(jīng)使用五年以上，不僅難以適應(yīng)現(xiàn)階段的教學(xué)科研活動(dòng)，還存在著一定的安全隱患。而且，相關(guān)的配套設(shè)施也應(yīng)該進(jìn)行更換升級(jí)，比如配套的計(jì)算機(jī)設(shè)備，但由于經(jīng)費(fèi)投入不足，更換不及時(shí)，計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和制圖能力不足，難以滿足3D建模工作的需要。

環(huán)境建設(shè)和安全保障工作缺乏：3D打印設(shè)備屬于精密儀器，對(duì)于運(yùn)行環(huán)境具有較高的要求，需要嚴(yán)格控制環(huán)境的溫度和濕度，以保障儀器設(shè)備正常運(yùn)行，降低故障發(fā)生率，提升其使用壽命。此外，實(shí)驗(yàn)室的安全保障工作也是實(shí)驗(yàn)室管理的重要內(nèi)容，應(yīng)該做好防火、防潮、防塵、安全用電等工作。[3]但是，目前高校3D打印實(shí)驗(yàn)室往往缺乏安全保障意識(shí)，實(shí)驗(yàn)室的安全防護(hù)工作不到位，實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境建設(shè)工作滯后。

3.提升高校3D打印實(shí)驗(yàn)室管理水平的措施

3.1 加快人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)

首先，要認(rèn)識(shí)到管理人員的重要性，制定管理人員的保障和激勵(lì)機(jī)制。高校的管理人員要轉(zhuǎn)變認(rèn)知，充分意識(shí)到實(shí)驗(yàn)室管理人員的重要性，提升實(shí)驗(yàn)室管理人員的福利待遇，完善其晉升渠道，以調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作積極性，更好地服務(wù)于相關(guān)教學(xué)科研活動(dòng)。其次，要提升實(shí)驗(yàn)室管理人員的管理能力。對(duì)于現(xiàn)有管理人員，要定期組織其進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，提升其專業(yè)素養(yǎng)，鼓勵(lì)管理人員相互交流，分享管理經(jīng)驗(yàn)。要加快開展人才引進(jìn)工作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室管理需求，招聘相應(yīng)的管理人才，以擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)室管理團(tuán)隊(duì)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室管理工作。最后，要明確管理人員的崗位職責(zé)，對(duì)管理工作進(jìn)行細(xì)化分工，做好人員定崗工作，讓管理人員更好地開展工作。

3.2 完善管理制度

隨著我國(guó)高等教育的不斷發(fā)展，高校對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不斷提高，3D打印技術(shù)是一種先進(jìn)的制造技術(shù)，對(duì)于我國(guó)制造業(yè)發(fā)展意義重大。3D打印實(shí)驗(yàn)室是高校開展相關(guān)教學(xué)和科研工作的基礎(chǔ)，建立完善的高校3D打印實(shí)驗(yàn)室管理制度，是提升實(shí)驗(yàn)室管理水平與充分發(fā)揮其教學(xué)科研能力的基礎(chǔ)，高校管理者應(yīng)該重視3D打印實(shí)驗(yàn)室管理制度的完善工作。3D打印實(shí)驗(yàn)室的管理制度應(yīng)該包括人員管理、設(shè)備管理、使用登記管理、安全管理等內(nèi)容，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際狀況，參照其他高校的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，充分聽取師生意見，制定科學(xué)規(guī)范、合理可行的管理制度。

3.3 開放共享，提升使用效率

3D打印實(shí)驗(yàn)室是高校花費(fèi)巨大的資金和精力建立的，應(yīng)該采用開放共享的管理方式，提升使用效率，最大化地發(fā)揮作用。首先，要拓寬3D打印實(shí)驗(yàn)室使用主體的范圍，準(zhǔn)許非專業(yè)學(xué)生和校外人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行參觀體驗(yàn)，讓更多的人可以接觸了解3D打印技術(shù)，提升3D打印實(shí)驗(yàn)室的使用效率。其次，要完善審批登記制度，先由學(xué)生下載填寫申請(qǐng)，說(shuō)明進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的目的、時(shí)間、使用設(shè)備，交由相關(guān)管理人員審批，審批通過(guò)后，學(xué)生如期進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，按照申請(qǐng)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后做好設(shè)備的歸類和材料的處理，由管理人員檢查登記后離開實(shí)驗(yàn)室。[4]最后，在開放時(shí)間方面，要確定3D打印實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間，不僅要在工作日對(duì)外開放，還要做好節(jié)假日的值班輪守工作，以備不時(shí)之需。

3.4 加大資金投入

資金投入是保證實(shí)驗(yàn)室能夠健康運(yùn)行并不斷發(fā)展壯大的關(guān)鍵，基于3D打印技術(shù)的重要地位，國(guó)家和高校要不斷加大對(duì)3D打印實(shí)驗(yàn)室的資金投入力度，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施，及時(shí)進(jìn)行儀器設(shè)備的更新?lián)Q代工作。實(shí)驗(yàn)室的管理人員要按時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施和儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，加快老舊設(shè)備的更新工作。此外，還要關(guān)注行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，了解技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，積極引進(jìn)先進(jìn)的3D打印技術(shù)和設(shè)備，以保持實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)設(shè)備優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生和教師提供更好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室管理人員要根據(jù)實(shí)際發(fā)展需要，將各項(xiàng)資金需求進(jìn)行羅列匯總，及時(shí)反饋給高校相關(guān)部門，高校在審核后向教育部門上報(bào)，最終由國(guó)家或高校劃撥專項(xiàng)資金，用于高校3D打印實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作。高校3D打印實(shí)驗(yàn)室的資金投入是一項(xiàng)長(zhǎng)期且持續(xù)的工作，要建立動(dòng)態(tài)的資金投入制度，以確保實(shí)驗(yàn)室健康持續(xù)發(fā)展。

3.5 優(yōu)化運(yùn)行環(huán)境，做好安全保護(hù)工作

優(yōu)化3D打印實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行環(huán)境可以保障實(shí)驗(yàn)設(shè)備在良好的環(huán)境下運(yùn)行，降低實(shí)驗(yàn)設(shè)備的故障率，提升設(shè)備使用壽命。強(qiáng)化3D打印實(shí)驗(yàn)室的安全保護(hù)工作，可以消除潛在的安全隱患，保障設(shè)備和使用人員的安全。因此，高校要重視3D打印實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境建設(shè)和安全保護(hù)工作。在環(huán)境建設(shè)方面，要加快恒溫實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行環(huán)境。在安全保護(hù)方面，要強(qiáng)化工作人員和試驗(yàn)人員的安全意識(shí)，做好實(shí)驗(yàn)室的防火、防潮、防塵工作，消除實(shí)驗(yàn)室的安全隱患。

4.結(jié)語(yǔ)

高校要重視3D打印實(shí)驗(yàn)室的管理工作。一要加快人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)，為實(shí)驗(yàn)室的管理工作提供管理人員基礎(chǔ)。二要完善管理制度，用于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室的管理工作。三要開放共享，為更多的師生提供參觀實(shí)驗(yàn)服務(wù)，提升實(shí)驗(yàn)室的使用效率。四要加大資金投入，改善實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更新?lián)Q代。五要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行環(huán)境，保障儀器設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。六要加強(qiáng)安全保護(hù)工作，消除安全隱患。七要不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理方式，提升管理能力，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的作用。