實驗室自研設備需求分析及規范化管理

呂淑平, 管鳳旭, 孫 蓉, 葛亞明

(哈爾濱工程大學 自動化學院, 黑龍江 哈爾濱 150001)

實驗室創新

實驗室自研設備需求分析及規范化管理

呂淑平, 管鳳旭, 孫 蓉, 葛亞明

(哈爾濱工程大學 自動化學院, 黑龍江 哈爾濱 150001)

隨著實驗室自研設備數量不斷增加,自研設備的規范化管理已成為實驗室管理工作中一項重要內容。對新時期自研實驗設備需求進行了分析,對自研設備涉及的立項論證、審批簽約、過程監管、經費管理、驗收推廣等諸多環節規范管理進行了討論。

自研實驗儀器設備； 規范化管理； 實驗室建設

自研設備是高校實驗室儀器設備重要組成部分,是對市場上科教儀器公司生產的教學設備一個很好的補充。自研設備不但有效促進了實驗教學改革、拓寬了實驗教學內容、提高了實驗教學效果、提升了高校實驗室的建設水平[1-2]，同時在開展自研實驗設備的過程中還吸引、凝聚、培養、鍛煉了一批優秀科技人員,提高了專業教師及實驗技術人員的實踐能力和專業技術水平[3-4]。另外許多自研設備是由科研成果、工程實踐轉化而來的,因此自研設備也是產、學、研相結合的一種有效方式[3-4]。

前幾年自研設備多半是為了克服實驗室經費投入的不足，近年隨著實驗室在人才培養中作用的提升,實驗室設備經費的投入大幅度提高,而自研設備的數量仍是不斷增加。這是因為自行研制實驗設備已不再僅僅是為了節省經費,更主要是為了克服外購設備無法滿足教學需求的不足。在此形勢下,建立健全的自研設備運行機制,在立項論證、審批簽約、過程監管、經費管理、驗收推廣等環節做到科學規范化管理已提上議事日程。哈爾濱工程大學國家級自動化實驗教學示范中心(下稱實驗中心)近年自行研制了許多實驗設備,積累了一些經驗和體會。

1 新時期實驗室自研設備需求分析

目前實驗室硬件環境建設已不再只是單純追求數量、總值、規模,而是更深層次考慮實驗設備如何更加優質、實驗項目如何更加優化、如何更能提高學生創新能力和實踐能力上,自行研制的實驗設備可以較好地解決上述問題。總結目前高校實驗室自研設備情況,主要有以下2種情況:

(1) 專業課實驗需求。在實施“卓越計劃”大背景下,企業用人培養對實踐平臺建設提出更高的要求。“卓越計劃”強調的是專業建設,重點提升學生工程實踐、工程設計和工程創新能力。在此方針指引下,高校結合當今社會人才培養需求,依托自身學科專業優勢,適時修訂專業培養目標和培養要求,使專業課實踐教學更具行業、專業背景及先進性。由于高校專業背景不同,專業課的實驗設備種類繁多，批量又少,實驗儀器設備廠家一般都不愿意生產。因此市場上的外購設備大都不能滿足高校各專業課實驗的特殊要求,這就促使專業教師及實驗技術人員不得不自行研制和開發,或對已有實驗設備進行改造,解決某些專業課實驗開不出的狀況。

(2) 實驗教學質量需求。目前對于大批量、基礎性實驗課程,高校大都是采用購入統一、成套的實驗設備的形式。這種實驗設備易于管理和維護,但同時也有很多弊端和不足，如固定模式的實驗設備擴展接口少、二次開發能力弱、留給學生自己設計的空間小、不利于學生深入的思考和認知的擴展、不能很好地鍛煉學生動手設計能力等，硬件實驗基本是學生按照書上給出接線圖進行連線,通過觀察實驗現象理解和掌握硬件設計知識[5]。為了彌補上述不足,培養學生綜合設計和動手實踐能力,提高實驗教學效果和實驗教學質量，專業教師及實驗技術人員進行了設備自研或改造,解決成套固定實驗設備二次開發能力弱和綜合設計性實驗項目對儀器設備的需求。

2 實驗室自研設備規范化管理的必要性

近5年來學校投入200余萬元，實驗中心根據教學需求，開展了2種情況的設備自研工作:第一種是為了建設基于項目學習的實驗教學條件,培養學生的綜合設計和動手實踐能力,在實驗室原有設備基礎上,進一步挖掘、完善、改造和升級,自研和改造實驗設備9種,共143臺(套)。這些設備有效提升了“自動控制原理”、“計算機控制系統”等12門實驗課程的綜合設計性實驗項目的實驗教學效果,改善了辦學條件,把基于項目的學習貫穿于設計綜合性的實驗教學中,很好地滿足了學校培養方案的要求[6]；第二種是緊跟當前虛擬仿真實驗教學資源建設熱點,結合我院專業課實驗教學需求,面向自動化、測控技術與儀器、電氣工程及其自動化、探測制導與控制技術等4個專業,開展了行業特色突出的實驗設備建設工作,具體開發了船舶航行姿態控制半實物實驗教學系統、光纖陀螺尋北儀半實物仿真系統、電力半物理式虛擬實驗平臺和導彈半實物仿真實驗系統。上述建設有力地補充了專業課實驗教學設備不足的狀況。

本實驗中心在自研設備建設中,由于過程管理不夠規范,運行機制與管理辦法不夠完善,隨之而來地出現了跟其他兄弟院校一樣的下列問題[7]:

(1) 由于過程管理不到位,項目進度缺乏有效控制,經常導致自研設備難以在預定的時間內完成,或者是勉強按時完成了,但質量不高。

(2) 由于缺乏規范的質量管理、保障體系,加上高校科研人員較少具有工程化的研制經驗,導致研制的某些自研設備可靠性不夠,無法應對多人次、高強度的實驗要求。

(3) 由于自研設備的規范性不夠,缺乏對自研設備嚴格和細致的要求,導致其產品形式、人機界面和文檔資料等方面不夠規范。與正規的外購產品相比,缺乏規整的包裝、人性化的界面和規范詳細的操作說明等資料,不利于設備在大范圍內的推廣使用。

3 實驗室自研設備規范化管理

為避免再出現上述問題,確保自研設備工作有序高效地進行,本實驗中心參考總結其他兄弟院校自研設備管理的成功經驗和做法,依據自行研制設備的各項工作流程和環節,制定了“自制實驗設備管理規定”。規定中明確了自研設備的各項程序,從而對自研設備涉及的立項論證、審批簽約、過程監管、經費管理、驗收推廣等諸多環節進行了規范化管理[8-11]。

3.1 立項論證

嚴格立項手續,嚴密科學論證是開展自研設備工作的首要環節。

(1) 項目立項條件。自制的儀器設備必須是實驗教學所需要,并符合下列條件,方可立項:①市場上無現成產品出售,或市場上雖有同類產品,但在功能、技術上不能滿足教學要求,必須自行研制、開發；②對原有設備進行技術改造,經過改造(裝)、開發,提高或改變原有性能和用途的；③自身研制水平高于或相當于其他研制單位,性能價格比明顯高于市場同類型設備。

(2) 提交論證報告。由個人向項目主管部門提交自行研制儀器設備論證報告,論證的內容應涵蓋必要性分析、功能指標、設備構成、技術方案、經費預算、可行性分析、同類設備同期市場平均價格的比較等列明,同時提供詳細的主要物資材料清單、進度安排、主要研制人員等。

(3) 項目經費構成。一般而言,自研設備項目的經費構成應包括設計費、材料費、外協費、試驗費、勞務費和管理費等項。其中設計費主要用于設備的論證、調研和資料費等,一般不超過總經費的5%；材料費、外協費和試驗費是自研設備經費構成的主題,一般不少于總經費的80%；勞務費主要用于給設備研制人員發放補貼和獎勵,不得超過10% ；管理費用于主管部門項目管理、調研、專家評審、專家驗收、鑒定、推廣、報獎等費用,一般占總經費的5%。

(4) 專家組審核評議。由主管單位領導、校內外同行專家組成論證專家組對自行研制設備必要性、可行性、功能指標、技術方案、經費預算等項進行論證,必要時可進行公開答辯。同時專家組根據不同的項目類型、技術含量以及難度等確定研制人員勞務酬金占總經費最高百分比。論證報告由專家組、行政負責人簽署書面意見后,報主管院長審定批準方可執行。

3.2 審批簽約

合同簽約制是自研設備質量、進度、質保、維修的重要保障。

(1) 簽訂責任協議書。自研設備項目通過立項、評審、審批后,由項目負責人與項目主管部門簽署“自制設備目標責任協議書”。協議書內容包括設備名稱、設備組成、技術指標、數量、金額,質保及維修,交付時間,驗收標準等。

(2) 質保及維修規定。自制設備研制周期一般不超過1年,使用壽命同實驗室其他外購設備一樣,原則上不低于10年。視設備易損程度,質保期一般為1～2年,質保期過后,再免費保修2～3年,維修只收成本費。待質保期、免費保修期過后,按實驗室其他外購設備維修管理規定執行。

3.3 過程監管

有效的過程監管可以使可能出現的問題消除在萌芽狀態中,避免造成無法挽回的損失,是決定投資能否達到預期效益和效果的最關鍵一環。

(1) 實行定期檢查制。項目啟動后,由項目負責人組織實施,項目負責人要嚴格按項目論證報告內容開展研制工作,根據合同按期保質保量完成。項目主管部門將按項目時間節點進行過程檢查和監督。對進展良好的,項目繼續,并撥付下一節點經費；如果檢查顯示項目進展不佳,則應提出整改要求,并視情況更換負責人或終止經費資助。

(2) 外協設備的研制。外協設備是指根據教學要求自行研發設計思路、方案,由一定生產規模和能力的廠家制作完成的設備。對已批準的外協設備由項目主管單位領導、項目負責人、技術負責人及技術專家組成談判小組視具體情況篩選廠家,根據主要物資材料清單、技術指標、設備功能、售后服務等情況確定合同額簽署合同,實施過程嚴格按合同執行,外協設備產權應歸屬學校。

3.4 經費管理

批準的項目應在校財務處建立經費本,經費本由項目主管部門統一管理,各項目負責人應在允許的額度內使用經費。項目經費原則上超支不補,專款專用,嚴禁挪作他用。在自制設備中需要購置單件價格較高的器件、配件時,必須由項目主管部門組織采購并簽署合同。如出現調整預算開支的情況,則需出具書面報告,經主管部門批準后方可實施。項目完成后,剩余經費退回。

3.5 驗收推廣

確保設備規范成型,文檔資料齊全,項目負責人才可申請結題。

(1) 鑒定驗收。項目負責人向項目主管部門提交自研設備結題報告、測試報告、儀器設備技術說明書等資料包括原理圖、PCB圖、必要的實驗源代碼、實驗設備使用說明書、實驗軟件開發環境等,由項目主管部門歸檔保存。項目主管部門組織第三方專家組進行現場驗收,由項目負責人匯報設備功能、指標及測試使用情況,并進行現場操作和演示,最后由鑒定驗收小組評議、作出鑒定意見。對驗收不合格或性能指標達不到技術要求的,項目負責人須向項目主管部門寫出書面檢查,并進行限期整改,對整改不合格者,視情況扣發一定的崗位津貼,3～5年內禁止項目申報。

(2) 使用推廣。鑒定驗收完成后,應及時將自研設備投入使用,免費為設備使用者進行培訓,盡快發揮效益。對使用效果良好的設備,可通過校外合作等途徑轉化成產品,積極推廣應用,使其產生更大的效益。項目組成員有責任和義務申報、參加各級自研設備評獎活動。

4 結束語

自行研制設備對高校實驗室建設有著重要的意義,建立規范合理的運行機制是保障自研設備開展的基礎[12]。管理得好,能有效提高實驗室建設水平；管理得不好,不但造成資金浪費,還將嚴重影響實驗教學。隨著實驗室自研設備投入的加大,規范化管理已成為實驗室管理工作中一項重要內容。

References)

[1] 楊宏,李國輝.走自制實驗設備之路,促進實驗教學改革[J].實驗技術與管理,2013,30(1):225-227.

[2] 吳青鳳.高校實驗室設備管理的研究[J].實驗科學與技術,2014,12(2):164-166.

[3] 曹勇鋒,張可方.自制設備在專業實驗教學中的應用[J].實驗科學與技術,2009,7(3):125-127.

[4] 周童,曲占慶,陳德春.走自制設備之路 提高師生實驗創新能力[J].實驗室研究與探索,2010,29(2):168-169.

[5] 呂淑平,曾薄文,葛亞明.新時期高校實驗室軟硬件環境建設與思考[J].黑龍江教育,2011(12):1-2.

[6] 呂淑平,馬忠麗,王科俊,等.基于創新型工程科技人才培養的實驗教學體系建設與實踐[J].實驗技術與管理,2012,29(7):133-135.

[7] 朱華勇,肖湘江,吳昊.高校實驗室自行研制儀器設備問題初探[J].科技信息,2009(34):86-88.

[8] 董曉芳,孫巖,陳仁貴,等.自行研制儀器設備的規范化管理[J].實驗技術與管理,2007,24(5):163-165.

[9] 羅學平,宋文彬.建立自制實驗設備有序運行機制[J].實驗技術與管理,1995,12(4):6-7.

[10] 冷錄君,于德柱.自制實驗設備的立項與管理[J].實驗室研究與探索,2000，19(4):135-136.

[11] 李清虎.開展儀器設備研制,提高實驗室水平[J].實驗技術與管理,1999，16(6):107-109.

[12 ] 廖慶敏,秦鋼年,蒙艷玫.把自制設備作為實驗教學示范中心的特色來建設[J].實驗技術與管理,2010,27(7):121-123.

Required analysis and standardized management of self-developing experimental instruments and equipment

Lü Shuping, Guan Fengxu, Sun Rong,Ge Yaming

(College of Automation,Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

With the number of the self-developing experimental instruments and equipment increasing, the standardized management of the self-developing instruments and equipment has become an important part in the laboratory management. The requirement for the new era of the self-developing instruments and equipment is analyzed, the standardized management is discussed such as projects argumentation, approval and signing, process supervision, funds management, acceptance and promotion of the self-developing instruments and equipment.

self-developing experimental instruments and equipment; standardized management; laboratory construction

2015- 02- 05

黑龍江省高等教育教學改革項目(JG2014010671)

呂淑平(1963—)，女，黑龍江哈爾濱，博士，教授，國家級自動化實驗教學示范中心主任，主要研究方向為高等教育及實驗室建設與管理.

G484

A

1002-4956(2015)10- 0007- 03