巖土工程專業(yè)類實驗室管理探索

高 磊，高明軍，張振雷，沈 揚

（1.河海大學巖土力學與堤壩工程教育部重點實驗室；2.河海大學巖土工程研究所，江蘇南京 210024）

近年來，高等學校實驗室作為實驗教學與科研的重要基地發(fā)展迅速［1］，它是人才培養(yǎng)的重要支撐和實踐平臺。通過對實驗室的高效利用，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造和動手實踐能力，有助于提高學生們的綜合素質(zhì)［2］。學生們在實驗過程中更加深刻理解課本知識，通過動手操作發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，掌握專業(yè)類實驗的步驟、實驗儀器操作、實驗規(guī)范等內(nèi)容，為以后的工作學習提供專業(yè)基礎(chǔ)。

巖土工程作為土木工程專業(yè)的分支，是一門與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實踐密切聯(lián)系的學科［3］，巖土工程專業(yè)的學生將面臨工程建設(shè)中的種種問題，這就使得學生在學習和工作中會遇到大量的實驗結(jié)果，為了準確判斷和分析實驗結(jié)果，必須要對實驗要求和過程熟悉和掌握；而通過巖土實驗室則可以初步開展巖土工程基礎(chǔ)性實驗，了解實驗的過程和結(jié)果的分析，巖土工程專業(yè)類實驗室是一個將理論與實踐相融合的平臺。由于巖土工程專業(yè)類實驗室擁有專業(yè)性程度高［4］，部分特種儀器設(shè)備操作難度高、個別設(shè)備具備一定的危險性［5,6］，教學儀器區(qū)別于科研儀器等特點［7］，實驗過程需要具有豐富實驗經(jīng)驗的專業(yè)人員進行指導［8］。相較于一般實驗室，巖土工程專業(yè)類實驗室的建設(shè)與管理水平一定程度上反映了學校巖土工程專業(yè)教學和科研水平［9］，然而現(xiàn)在大部分巖土工程專業(yè)類實驗室存在著儀器更新慢、共享機制不完善、缺少專職儀器管理人員與專業(yè)教師、實驗室教師待遇差、晉升難、地位低以及學生實踐動手少等問題［10-17］。因此，巖土工程專業(yè)類實驗室管理機制的探索研究亟需加強。

1 巖土工程專業(yè)類實驗室的特點

1.1 巖土工程專業(yè)類實驗室的專業(yè)性強

巖土工程實驗較多，一般情況下需要開設(shè)至少十個專業(yè)基礎(chǔ)性實驗，如顆粒分析實驗、液塑限實驗、三軸實驗、擊實實驗、滲透實驗、直剪實驗等，使用設(shè)備種類繁多，對于實驗室教師的要求相對較高，因此巖土工程專業(yè)類實驗室需配置專業(yè)教師。巖土工程實驗本身在操作方面需要嚴格按照國家規(guī)范進行，要求操作人員對規(guī)范條文十分了解，實驗操作的規(guī)范性對實驗結(jié)果有影響，在巖土工程規(guī)范中部分實驗細節(jié)描述不明確，這就需要操作人員具備一定的實際工程經(jīng)驗。同時巖土工程的工程應(yīng)用背景濃厚，該專業(yè)的畢業(yè)生要面臨實際工程，服務(wù)國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，因此專業(yè)教師要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)和豐富的工程經(jīng)驗；科研方面的專業(yè)性要求明顯高于一般普通教師。如果巖土工程實驗室配備的實驗教師專業(yè)能力弱、素質(zhì)不高，將難以統(tǒng)籌做好實驗室工作，專業(yè)儀器的利用率難以保證，尤其是部分專業(yè)儀器需要專業(yè)人員來進行操作，比如顆粒分析實驗中采用的密度計和溫度計，若使用不當，有水銀泄露的可能，不僅實驗結(jié)果難以保證，而且存在安全隱患。

1.2 特種設(shè)備的使用要求嚴格

一些巖土實驗室擁有高端進口設(shè)備，常常是精密度高、操作難度大的特種設(shè)備，這些特種設(shè)備的使用要求專業(yè)人員進行操作。特種設(shè)備涉及到了教學和科研中廣泛使用的重要專業(yè)技術(shù)設(shè)備，包括涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器、壓力管道等。在巖土工程專業(yè)類實驗室常常采用氣瓶、空氣壓縮機等特種設(shè)備提供圍壓，特種設(shè)備不僅僅專業(yè)性強，在操作上存在困難，如果不經(jīng)過專業(yè)培訓，持證上崗，存在實驗安全風險，尤其是沒有受過專業(yè)訓練的學生很可能不熟悉特種設(shè)備，并缺乏特種設(shè)備的安全操作意識，存在嚴重安全隱患。特種設(shè)備的安全管理非常重要，管理人員需要具有專業(yè)能力，每個特種設(shè)備的管理人員都應(yīng)該落實到教師個人，在教學科研活動中，實驗全過程的所有事項都應(yīng)要在專業(yè)教師指導下進行。專業(yè)教師的扎實基礎(chǔ)和安全意識能保證儀器設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，有利于特種設(shè)備的維護和保養(yǎng)。

1.3 教學和儀器不能完全區(qū)分

巖土工程專業(yè)類實驗室儀器設(shè)備可以分為教學儀器和科研儀器兩大類。教學儀器要求較低，價格相對便宜；而科研儀器要求高，價格相對昂貴。教學實驗旨在讓學生清楚巖土類基礎(chǔ)性實驗?zāi)康?、實驗要求、實驗步驟、實驗結(jié)果處理等一系列教學要求，儀器要求滿足教學需求即可。在教學實驗的過程中，存在因為學生對實驗設(shè)備以及實驗步驟的不熟悉，在其實驗過程中可能出現(xiàn)錯誤操作，從而導致教學儀器精度的問題，通過對實驗規(guī)律和結(jié)果的分析，能夠識別錯誤的操作，有利于學生清楚實驗過程中的注意事項。而在科研過程中是不允許的，科研數(shù)據(jù)需要保證實驗儀器有高精度，得出的數(shù)據(jù)準確和可靠，以便投入實際科研和工程服務(wù)中，所以在管理儀器時，教學儀器和科研儀器要有所區(qū)分。由于巖土工程基礎(chǔ)性實驗需要大量的常規(guī)設(shè)備比如直剪儀、滲透儀、固結(jié)儀等，對于高校實驗室而言，在滿足教學的同時，還會將這些設(shè)備投入到科學研究工作中，這就使得教學和科研儀器不能完全區(qū)分，導致教學和科研設(shè)備混用問題；同時教學儀器所屬的教學實驗室與科研系所屬的科研實驗室不能獨立分開，教學實驗室和科研實驗室的管理人員與專業(yè)教師都需具備專業(yè)基礎(chǔ)和扎實動手技能，統(tǒng)一管理有利于節(jié)省經(jīng)費，促進實驗室教學和科研實驗平臺共同發(fā)展。

2 巖土工程專業(yè)類實驗室管理存在問題

2.1 儀器設(shè)備共享機制不完善

傳統(tǒng)的巖土工程實驗室實行的是三級管理制，從學校到學院再到實驗中心三級進行管理。實驗室教學服務(wù)于理論教學，實驗室依附于教研室。這樣造成了單個實驗室僅為一門實驗課程服務(wù)，這種管理方式引發(fā)了很多問題，如巖土工程專業(yè)類實驗室功能單一，導致部分儀器設(shè)備利用率低，長時間的閑置使得儀器設(shè)備老化過快，造成儀器資源浪費。一些使用頻率低的實驗儀器，由于專業(yè)實驗的使用需求，必須購置，由于共享機制的不完善，導致重復購置，造成儀器經(jīng)費浪費。隨著教學與科研設(shè)備資源的積累和發(fā)展，教學實驗室與科研實驗室發(fā)展不均衡的問題越來越突顯出來。部分高校巖土類教學實驗室與科研實驗室分別獨立運行，缺少溝通導致重復購置相同設(shè)備、設(shè)備低端更新慢等問題，造成了實驗資源的浪費。因此，需要優(yōu)化實驗室管理制度，增強實驗室內(nèi)部的聯(lián)系，共享相關(guān)設(shè)備儀器。

2.2 缺少專職儀器管理人員與專業(yè)教師

儀器管理不當是巖土工程專業(yè)類實驗室最為重要的問題之一，而其本質(zhì)是缺少專職儀器管理人員與專業(yè)教師。實驗室需配置專職儀器管理人員來進行實驗前的儀器準備、實驗中的儀器設(shè)備操作和實驗后的儀器清理與保養(yǎng)。但是目前實驗室普遍缺少專職儀器管理人員，大部分實驗室儀器管理工作都是實驗室教師兼職完成。實驗室教師通常忙于教學、科研和實驗室管理工作，當日常教學和科研任務(wù)重時，需要花費大量精力用于儀器的管理，存在著實驗室教師人手不足的現(xiàn)象；同時巖土工程專業(yè)類實驗種類多且難度較高，專業(yè)性較強，這就需要實驗室的教師需要具備足夠?qū)I(yè)水平，能夠熟練進行多種專業(yè)性實驗，這就要求實驗教學排班和實驗室管理具有更高的靈活性，現(xiàn)階段實際情況卻難以滿足巖土實驗室的高標準要求，巖土工程專業(yè)類實驗室十分缺乏具備綜合能力的專業(yè)教師。

2.3 實驗室教師晉升難和薪酬不高

巖土工程專業(yè)類實驗室教師的敬業(yè)精神、工作經(jīng)驗、知識水平等直接影響專業(yè)類實驗室的運行效果，實驗室教師由于實驗室管理機制的不完善，存在晉升難、薪酬不高的困境，這些難題打擊了實驗室教師的工作積極性，對實驗室教學和管理工作存在不利影響。

現(xiàn)階段高等學校實行的實驗室教師晉升標準傾向于用論文和基金項目來衡量實驗室教師的科研產(chǎn)出，而巖土工程專業(yè)類實驗室教師成果產(chǎn)出的方式有別于傳統(tǒng)學科的教師，通常以教學工作量和科研項目多少來評價，同時巖土工程專業(yè)類實驗室教師的應(yīng)用實踐能力更強，授權(quán)的專利相對較多，這種產(chǎn)出成果的偏重不同，給實驗室青年教師造成一定的論文壓力，不利于實驗室教師的晉升。

巖土工程專業(yè)類實驗室教師不僅僅在晉升方面存在困難，教師的薪酬普遍低于其他專任教師，這導致很難在實驗室招募到年富力強的年輕教師，存在青年教師將實驗室的工作作為更有發(fā)展空間工作的跳板現(xiàn)象。實驗室教師工作薪酬體系的合理性關(guān)乎教師的工作積極性，影響著實驗室教師的教學水平和工作能力，教師的低薪酬會挫傷實驗室教師工作動力，不利于實驗室的管理和發(fā)展。

2.4 實驗室教師的工作地位未良性循環(huán)

巖土工程專業(yè)類實驗室教師往往被視為教輔人員，地位次于理論教學老師，導致實驗室教師工作不安心、心理壓力大，也造成某些教師安于現(xiàn)狀，對實驗室工作不上心，對實驗室管理不熱心，沒有建設(shè)實驗室的主動性。同時實驗室的地位未得到學校和學院的重視，日常經(jīng)費分配較少，只夠日常維護使用，實驗室教師沒有多余經(jīng)費用于升級與發(fā)展實驗室以及維修和改善實驗室辦公條件，用于實驗室教師的發(fā)展和培訓。一些對工作量指標化的高校，不把實驗室教師實驗工作的時間計入工作量，或者這部分工作量所占比例不高，按照普通行政人員進行考核，忽視了實驗室教師的專業(yè)工作量和難度，降低了實驗室教師的工作積極性。巖土工程專業(yè)類實驗室教師接受培訓的機會很少，這使得實驗室教師產(chǎn)生晉升和未來發(fā)展空間受限的感覺，導致學習和工作動力不足。總而言之，實驗室教師的工作地位未得到應(yīng)有的重視，實驗室難以留住青年教師，制約了實驗室的發(fā)展。

2.5 學生實踐動手時間少

巖土工程專業(yè)類實驗室實驗課課時安排少，學生不能完成所有土工實驗，只能完成基礎(chǔ)性的幾個實驗。實驗課時間安排不合理，學生在實踐教學環(huán)節(jié)大部分時間用于學習實驗實際操作步驟、方法，剩余時間用于動手實驗，當實驗中遇見困難時，動手操作時間往往不夠，學生只能機械地完成實驗步驟，沒有仔細思考實驗的原理、現(xiàn)象和問題，有時需占用課余時間做實驗；同時由于高等學校的擴招，土木工程類高校的學生人數(shù)多，而實驗儀器數(shù)量有限，不能保證每位同學都能實際動手操作，部分學生只能旁看其他同學操作，導致了教學效果不理想。

3 巖土工程專業(yè)類實驗室管理建議

對于上述巖土工程專業(yè)類實驗室管理存在的問題，本文提出以下幾條建議：

（1）為解決儀器設(shè)備共享機制不完善的問題，高等學?？梢曰I建統(tǒng)一的實驗中心，將全校所有的實驗室統(tǒng)一規(guī)劃在一起，形成一個大型實驗樓或?qū)嶒瀰^(qū)域，涵蓋相關(guān)專業(yè)所有實驗，這樣可以統(tǒng)籌規(guī)劃，將所有實驗室老師統(tǒng)一集中辦公，方便管理。為了加強巖土實驗室管理，學校可以將巖土工程專業(yè)類實驗室與其它院系實驗室集合統(tǒng)一管理，獨立于院系，方便器材的共享，也有助于各個實驗室的交流溝通。巖土工程專業(yè)類實驗室可在學校內(nèi)部信息平臺上分享實驗儀器設(shè)備信息，并做編號處理，對儀器的使用和維護情況進行統(tǒng)計。當需要借用儀器設(shè)備時，要明確儀器使用相關(guān)信息，方便其他人預(yù)約借用。建立儀器設(shè)備共享平臺和儀器設(shè)備共享網(wǎng)站，利用移動互聯(lián)網(wǎng)公眾號等手段協(xié)同儀器共享，定期開展儀器使用培訓工作，以上辦法可以保障儀器設(shè)備的使用率，避免儀器的重復購置，節(jié)約經(jīng)費。

（2）為解決巖土工程專業(yè)類實驗室缺少專職儀器管理人員與專業(yè)教師的問題，需要高校加強對實驗室的扶持、提高實驗室的經(jīng)費用于招聘更多專職儀器管理人員和專業(yè)教師，高校還應(yīng)提高實驗室人員的福利，給予物質(zhì)與精神上的支持，提高實驗室工作的吸引力，吸引更多人才投入巖土工程專業(yè)類實驗室的建設(shè)工作中，歐美國家實驗室人員的地位和收入高于普通教師這一點經(jīng)驗值得借鑒，這樣能夠使得實驗室完全為師生所用。

（3）為解決巖土工程專業(yè)類實驗室教師晉升難和薪酬不高的問題，可以適當提升社會服務(wù)、科研項目、人才培養(yǎng)、專利成果等在晉升機制中所占比重，酌情降低論文成果在晉升機制中的占比，這對于在教學工作量和社會服務(wù)方面占多的實驗室教師有很大的激勵，更利于實驗室教師的晉升。薪酬水平高低應(yīng)根據(jù)實驗室教師實際工作量和工作產(chǎn)出確定，進行薪酬體系改革，實現(xiàn)能者多得。以上辦法有利于調(diào)動巖土工程專業(yè)類實驗室教師的工作和管理積極性，更能為實驗室的發(fā)展出謀劃策，群策群力。

（4）為使巖土工程專業(yè)類實驗室教師的責任和地位得到良性循環(huán)，需要高校從觀念上重視實驗室教師，對實驗室人員實施激勵措施，把實驗室教師教學、科研、社會服務(wù)等各種工作量計入考核，多給實驗室青年教師學習、培訓、科研的機會，提高巖土工程專業(yè)類實驗室教師的待遇，留住高素質(zhì)的實驗室青年教師，穩(wěn)固有豐富教學和實踐經(jīng)驗的實驗室教師，這對未來實驗室的建設(shè)和管理有重大的影響。

（5）為解決巖土工程專業(yè)學生實踐動手少問題，需要學校重視巖土實驗課，增加實驗課的課時，加大實驗室經(jīng)費投入用于購置足量的實驗儀器來滿足學生的學習需求，安排更多的教學場地，同時采用網(wǎng)絡(luò)視頻教學或者慕課等手段，提供網(wǎng)絡(luò)實驗教學資源，這樣有利于實驗室管理人員合理地安排實驗課，使學生能充分學習與思考，提高實驗教學效果；通過安排創(chuàng)新實踐實驗課，豐富學生的實驗種類。

4 結(jié)語

巖土工程專業(yè)類實驗室管理是相當復雜的，不僅僅是管理儀器設(shè)備，組織實驗教學，還需要管理實驗室人員。巖土工程專業(yè)類實驗室具有專業(yè)性強的特點，在管理隊伍中需要引進、留住、培養(yǎng)高素質(zhì)的專職儀器管理人員與專業(yè)教師，必須提供巖土工程專業(yè)類實驗室教師進步、發(fā)展、晉升的機會，提升實驗室教師的地位和待遇是十分有必要的。土木類高校應(yīng)給予巖土實驗室足夠的重視，增加實驗室經(jīng)費與實驗課課時，給學生提供一個良好的學習環(huán)境。通過建設(shè)一個強大的巖土工程專業(yè)類實驗室，加強巖土工程專業(yè)類實驗室的管理和發(fā)展，更有利于促進高校土木學科雙一流建設(shè)發(fā)展，提升巖土工程專業(yè)教學水平與科研能力。