科研團隊實驗室的自組織管理模式探索與實踐

趙文立， 王彥飛， 朱 亮， 楊立斌， 賈原媛

（天津科技大學化工與材料學院，天津 300457）

0 引 言

工業結晶與顆粒過程研究團隊（以下簡稱“工業結晶團隊”）主攻科研領域為工業結晶及海鹵水綜合利用。團隊現有教師10 名，在校研究生60 名左右。結晶團隊多年來致力于幫助企業解決卡脖子技術問題，將論文寫在祖國大地上。經過17 年的建設，完成企業委托項目160 余項，獲批專利30 項，培養研究生165 人，在連續結晶、熔融結晶及海鹵水綜合利用領域形成鮮明特色，成為本領域人才培養的搖籃之一。高校研究型實驗室是科研團隊開展工作的最基本的場所，是高校的重要組成部分，它不僅承擔著培養碩士、博士研究生的任務，同時也承擔著國家級、省部級等課題和重大科研專項工作［1-2］。與本科教學型實驗室相比，研究型實驗室具有開放時間長、實驗項目多樣、儀器與化學品繁雜、人員流動頻繁以及安全隱患多等特點，給其管理工作帶來了很大的挑戰［3-4］。①實驗室的開放時間與有效利用時間不成比例，忙時人滿為患，閑時門可羅雀，造成嚴重的資源浪費。②由于導師研究方向的差異，不同類型研究課題使用的設備與試劑千差萬別，給實驗室設備與耗材管理帶來較大不確定性。其中，大型儀器價格昂貴且結構復雜，使用不當會降低數據質量，甚至造成重大經濟損失。除了科研工作，實驗室事務性工作多，試劑采購、入庫、使用記錄、設備維護、入賬與報賬等需要消耗師生大量的時間與精力。同時，實驗室工作人員除了團隊研究生，還有本科生、外團隊研究生以及合作企業方，人員結構多樣，增加了實驗室安全管理的復雜性。近幾年高校實驗室安全事故時有發生，受到了國家各部門高度重視。2019 年5 月教育部發布的《關于高校實驗室安全工作的意見》中明確提出，高校要建立風險分級管理責任體系，實現對實驗室安全的全流程、全要素和全方位管控，同時加強實驗室安全檢查力度及深度，全面排查治理各環節的風險隱患［5］。為此，近年來團隊針對研究型實驗室普遍存在的問題，探索了“自組織”的實驗室管理模式，在培養學生綜合素質與支撐科研創新上取得了初步的成效。

“自組織管理”即一個系統或者組織沒有受到明確的組織外界指令而自我管理、自我服務、自我成長的過程，也是一個系統或者組織通過內部的自我協商交流而達到有序化、秩序化的熵減過程［6］。相比于傳統的管理模式，“自組織管理”是通過文化認同，形成一種以管理平臺為載體的分權型管理模式，通過高度信息化的調控管理策略實現局部目標與整體目標的高度統一。因此，“自組織管理”模式具有以下幾方面的內在優勢，具有駕馭復雜問題的能力、自我適應能力、自我創新能力以及自行趨優能力［7］。團隊圍繞人才培養根本任務，以管理平臺建設為載體，引入現代信息交流機制，打造團隊文化，以共享發展的管理模式引導學生向同一目標邁進，讓他們感受到主人翁的地位并履行相應的職責，強化學生的自我管理能力，提升綜合素質。

1 實驗室的“自組織”管理平臺建設

實驗室“自組織”管理平臺建設的核心是建立扁平式和分權型的自主管理結構，使組織中的小單元（個人或者團隊）在一定的權責邊界內能夠相對獨立地朝著目標自主運行［8］。針對實驗室存在問題，建立相應職能模塊，以教師或研究生為單位建立模塊化管理單元。單元內部制定適應模塊特征的管理制度。同時，模塊間根據模塊職能關系建立相應溝通機制。

實驗室的“自組織”管理平臺如圖1 所示。

圖1 結晶團隊實驗室的“自組織”管理平臺

平臺下設幾個模塊：①大型儀器模塊，團隊的每臺大型儀器由1 位教師指導1 ～2 位研究生（儀器管理員）組成管理單元，教師負責對儀器管理員進行培訓并通過定期考核了解管理員對于儀器的掌握程度。管理員負責設備預約、使用與維護工作，同時與設備廠商技術人員建立溝通途徑，做到發現問題后能夠迅速反饋并解決問題。例如，2019 級的一位研究生通過探究提出了合理建議，切實解決了長期困擾實驗室的介質腐蝕設備的問題，充分展現了責任擔當。②試劑管理模塊，由2 ～3 名研究生分別負責試劑的采購、報銷、入庫、擺放、?；肺咫p管理等工作，建立試劑在線使用臺賬，方便實驗室所有教師與同學實時掌握試劑存儲與使用情況；③公用工程管理模塊，每間實驗室由1～2 名同學管理公共設施，包括水、電、通風設備的使用與維護，建立課題組與學校基建和物業部門的良性溝通機制，做到防微杜漸；④小型儀器模塊，由3 ～5 名研究生管理實驗室頻繁使用的小型設備，包括真空泵、控溫設備、玻璃儀器、機械攪拌以及在線分析（pH、電導率和濁度計）等設備的購買、管理與維護工作；⑤日常運行模塊，由2 名研究生管理實驗室日常運行過程中的耗材，包括：蒸餾水、換熱介質、實驗耗材、廢液廢試劑瓶的采購、更換與處理工作。同時安排1 位研究生負責實驗室運行賬目的統計、審核與報銷工作。⑥文化建設模塊，該模塊由1 名研究生負責運營團隊公眾號，報道課題組最新科研成果，表彰工作優異的同學，組織團隊文件管理與建設活動并協助招聘助研崗位。以上崗位采取招聘與動態上崗制度，學生根據需求或者特長自主選擇崗位。如自身課題需要使用大型儀器的同學傾向于大型儀器管理；樂于奉獻、責任心強的同學傾向于選擇控溫設備與?；噭┑汝P鍵崗位；擅長使用媒體資源的同學愿意從事文化建設工作。崗位設置采取評價與反饋的柔性機制，團隊設立“公益貢獻獎”等為表現突出的同學進行表彰；如果管理員出現不稱職的情況，經過核實可以撤銷其職位。至此，實驗室總負責人分權至各個模塊的管理員。模塊內部通過制定規則實現自我管理。同時實驗室總負責人定期與模塊管理員召開工作例會，討論管理工作中存在的問題，實踐扁平化與分權型的“自組織”管理模式。

2 借助現代化信息技術實現自組織高效溝通機制

暢通的信息溝通機制是決定一個團隊實現復雜系統自組織管理的核心要素［9］。傳統的實驗室管理模式往往通過人工記錄與計算機輔助相結合的方式由管理員獨自完成實驗耗材、試劑以及資料的采購、出入庫記錄以及監督管理工作，時間成本高且易出現記錄失誤與丟失、耗材重復采購以及藥品過期等資源浪費的情況。同時，隨著實驗室設備不斷增加卻缺乏科學的使用計劃，導致學生使用設備時間沖突的現象時有發生，嚴重制約了科研項目的高效推進［10］。團隊在自組織管理的基礎上，借助信息化手段實現使用者與模塊管理員高效溝通進而達到相互督促、共同管理的目的。

通過前期調研試用與民主投票，團隊選用智能化管理平臺iLabPlus（www. ilab. cn）實現實驗室的高度信息化管理。iLabPlus 具有實驗室資源（耗材、試劑等）管理、實驗進程管理、設備預約管理、實驗室賬目管理以及數據分析功能［11］。在iLabPlus系統中，管理員將試劑與耗材按照價格與危險程度分為兩大類，其采購、入庫與使用流程如圖2 所示。

圖2 耗材試劑購買入庫取用流程

首先由使用同學在iLabPlus系統中提出申請。對于危化品或單價大于1 000 元的耗材由課題或項目指導教師進行在線審批，隨后由相應模塊管理員提交到試劑與耗材采購平臺。危化品到貨后由管理員進行在線登記，同時在學院危化品庫進行備案。取用前，使用者需要首先在iLabPlus 平臺進行查詢，與管理員共同開柜并填寫使用與歸還記錄，同時提交學院?；穾焓褂脗浒?。對于普通試劑與耗材，直接由模塊管理員進行在線審批、采購、入庫并由使用者完成在線取用記錄。這種由使用者與管理者協同進行的在線申請-審核-記錄的高度信息化管理模式有利于提高工作質量和工作效率，有效降低錯誤率。同時，iLab 系統可對日常各項耗材的使用情況進行分析和總結，對庫存量相對較少的耗材，會自動發出提醒。臨近使用期限的實驗試劑，系統也會發出相應的提醒，從而可以有效避免試劑不足與重復采購的問題。

利用iLabPlus的設備預約系統實現了查詢-預約-教師審核的三級信息化管理，如圖3 所示。

圖3 控溫設備在iLab網站預約

①設備管理員將所負責設備的基本信息、存放位置、保養維修記錄與使用說明上傳至iLabPlus 設備模塊，見圖3（a）。系統會生成相應設備的二維碼，通過掃描該二維碼可以同時實現查閱設備信息與設備預約功能，見圖3（b）。②使用者根據實驗計劃對設備進行在線預約，同時填寫所進行實驗的信息，包括毒性、腐蝕性、壓力情況以及任何潛在的安全隱患，提交至預約系統，見圖3（c）。③由設備模塊管理員進行審核與批準。對于涉及危化品或者高溫高壓等具有一定危險性的實驗（參照《高等學校實驗室安全規范》［12］），則由課題或者項目負責教師進行第四級審核。為了方便師生隨時掌握每一臺設備的使用及預約情況，可以關注微信“iLab 智慧實驗室”公眾號并通過掃描設備二維碼進行查閱。實施該預約機制后，提高了實驗室設備的運行效率，降低了故障率并解決了困擾團隊多年的設備合理預約與高效利用問題。

3 團隊文化建設

良好的團隊氛圍有利于增進團隊成員的認同感、歸屬感和責任感，對于自組織團隊來說至關重要［13-15］?；谧越M織理論，實驗室負責人不是管理的直接執行者，而是傾向于培訓、指導和監督，其工作重點在于建設團隊文化，增強團隊凝聚力，激發同學們的主人翁意識，培養實驗室管理能力，鍛煉職業技能，增強社會競爭力和適應力［16］?？蒲袌F隊主要從以下五個方面開展團隊文化建設工作：

（1）引領學生價值導向。即引導團隊成員產生共同的價值目標。每年的新生見面會上，負責人介紹團隊歷史沿革和發展經驗，倡導作為工科學生“實業報國”的團隊發展理念。團隊教師分享自己的求學經歷與近年來科研工作體會，并邀請已經畢業或高年級中表現突出的同學傳授學習經驗，營造積極向上的團隊氛圍。

（2）樹立實驗室“安全第一”的理念。由各模塊管理員定期組織實驗室安全系列活動，包括安全警示案例分析、安全培訓、應急演練等。按照《高等學校實驗室安全規范》進行實驗安全等級劃分。同時，師生共同設計實驗安全信息牌，包括實驗內容，實驗條件，安全等級與緊急聯系人等信息。

（3）鼓勵學生參與實驗室制度建設。結晶團隊通過積極營造“實驗室好壞，我的責任”的實驗室文化氛圍，逐步增強同學們的主人翁意識。實驗室管理教師會定期召開實驗室管理工作會議，結合實驗室出現的問題集思廣益，每一位學生均有機會參與到實驗室規則的決策與優化過程。同時，每學期對于能夠及時發現問題并提供解決方案的同學予以相應的獎勵。在這一過程中，同學們獲得了成就感和歸屬感，同時也鍛煉了同學們解決綜合性問題的能力。

（4）約束觸犯規則行為。利用持續完善的獎懲制度和團隊共識對于懶惰懈怠與不正之風時刻產生無形的壓力與軟約束。

（5）師生共同進行團隊文化建設與宣傳。讓團隊文化發揮黏合劑的作用，形成強大的向心力，同時提升團隊影響力。學生主營“工業結晶與顆粒過程研究團隊”公眾號，定期發布關于團隊的教學科研成果、招生簡章、團隊大事、安全培訓等內容，見圖4。師生共同設計的團隊Logo如圖5 所示：正方體代表3 個晶體有序、連續排布，如晶體生長一般，意味著工業結晶；藍色代表海水，契合團隊的研究方向——海鹵水資源綜合利用；綠色表示環保，寓意綠色化工，凸顯結晶低能耗的特色；金黃色表示貴重，寓意結晶產品高純度、高附加值的特性。

圖4 “工業結晶與顆粒過程研究團隊”公眾號

圖5 團隊Logo

4 實施成效

“自組織”的實驗室管理模式日見成效，學生切實感受到實驗室逐步變得越來越安全、規范、有序，工作和學習環境更加舒適、安心。在實驗室的培養和鍛煉下，他們心懷“國之大者，強國有我”的人生情懷，積極努力，奮勇爭先。隨著實驗室的建設日益完善、規模不斷擴大，科研團隊取得了長足的發展與豐碩的成果。團隊成功主辦了第十九屆國際結晶會議、第十二屆中國工業結晶科學與工程學術研討會，協辦了第一到第八屆蒸發及結晶技術培訓班。團隊開發的國家發明專利“耦合熔融結晶制備高純度聯苯的方法”于2020 年獲得天津市專利優秀獎，并入選教育部第二十二屆中國專利獎項目擬推薦名單。近5 年團隊10 位教師中，3 位教師晉升正高級職稱，3 位教師晉升副高級職稱。共有3 位研究生獲得國家獎學金、11 位研究生繼續攻讀博士、2 位同學獲得天津市優秀學位論文，發表一區和二區Top 論文20 篇。此外，近5 屆學生中，黨員和預備黨員高達32%，在院研究生會、黨支部和班級中擔任學生干部的人數占28%。團隊培養的研究生得到了工業結晶行業的認可，畢業的學生供不應求。2022 屆畢業生，13 名研究生均取得碩士學位，2 位應屆生考取985、211 高校博士生、1 位應屆生赴西部任教、有7 位應屆生在上市企業中從事結晶相關工作。

5 結 語

實驗室工作是培養研究生的重要環節，科研工作與實驗室工作互為補充。學生既要做自己的學術課題，又要參與實驗室管理工作，既要遵循規章制度嚴格管理，又要營造和諧輕松的實驗室氛圍，這些都使其創新能力、職業素養和價值取向均得到了鍛煉，更提升了解決復雜問題的能力。作為實驗室管理者，應研究組織系統的內部驅動機制，探索實驗室管理隊伍的考評與激勵機制，從而保障“自組織”的實驗室管理模式的良性發展。實踐證明“自組織”的實驗室管理模式是可復制、可推廣的科研團隊實驗室管理模式。