高校院級實驗平臺高效管理的探索與實踐＊

張朝正，趙華

高校院級實驗平臺高效管理的探索與實踐＊

張朝正，趙華

（生物工程國家級實驗教學示范中心，天津 300457；天津科技大學生物工程學院，天津 300457）

高等院校實驗平臺中具有種類多、數量大的大型分析儀器，如何高效管理這些儀器是一項需要仔細研究的課題?；谔旖蚩萍即髮W生物工程學院實驗平臺多年的管理和運行經驗，以提高儀器使用效率為出發點，從實驗隊伍建設、儀器合理分類、高效運行、開放共享四個方面介紹了怎樣建設實驗平臺，從規范管理、安全管理、高效管理、合理管理四個方面介紹了怎樣管理實驗平臺，對建立高效、集約、信息化的實驗平臺做出了探索和實踐，初步建立了現代化的管理模式，提高了儀器的使用效率和實驗平臺的管理水平。

實驗室管理；運行機制；信息化；使用效率

近十五年間國家和地方政府對高校的大量投資，基本上都投向了高端儀器設備的采購[1]。隨著大型精密儀器數量和種類的增加，高校中的一些二級學院開始組建公共實驗平臺，將本學科內的大型儀器集中管理，實現儀器使用效率最大化[2-3]。但是，公共實驗平臺存在著如實驗室空間擁擠、管理人員短缺、大型儀器設備使用率不高、對外開放共享機制不健全、運行經費不足等困難[4-5]。如何利用現代信息管理技術提高大型儀器設備的使用率，增加實驗室管理效益，是實驗室管理人員應該研究和探索的課題[6-8]。天津科技大學生物工程學院前身是1958年建校時就有的發酵工程專業，長期教學和科研其形成了一套獨特的實驗室管理模式。為了保證“發酵工程”國家重點學科的發展，學院于2005年組建了公共實驗平臺（下簡稱“實驗平臺”）。在組建之初，實驗平臺就在現代化、信息化管理上進行了有益的探索與嘗試，并在建設過程中逐步對管理模式進行了改進與完善。為了適應“新工科建設”的要求，實驗平臺主動提高標準，增加了信息化的管理方式，保障了實驗室空間的充分利用和大型儀器設備的共享。經過多年的探索與實踐，該管理模式顯著提高了實驗室管理水平，保障了實驗平臺安全、高效、平穩運行。

1 構建人員穩定、分類合理、運行高效、開放共享的實驗平臺

學院的實驗平臺主要是本學科大型儀器的管理和使用的場所。實驗平臺的建設與學科的發展、人才的培養、科研成果的完成息息相關。良好運轉的實驗平臺，有利于盡快產出先進的科研成果，提高學科的整體發展水平。因此，在實驗平臺的建設和管理過程中，必須重視人員隊伍建設、加強分類管理、提高運行效率，構建開放共享的實驗平臺。

1.1 保持穩定，促進實驗隊伍成長

一個良好的實驗平臺必須是一個人員隊伍穩定的平臺。長期的觀念認為實驗崗是不重要的崗位，實驗人員也不受重視，很難有繼續深造提升自我的機會。待遇低、職稱評定困難，造成實驗人員流動性大、工作穩定性低，嚴重阻礙了實驗人員的發展和實驗隊伍的穩定性[1，3-9]。然而，實驗能力強、經驗豐富的實驗人員可以提高學院級實驗平臺中的大型貴重儀器的使用效率，開發儀器的使用功能，加快教學科研的進程。為了促進平臺實驗隊伍成長，生物學院領導結合學校相關政策給予了實驗平臺管理人員非常大的支持，主要有以下幾種方式：招收高學歷人員管理平臺；增加職業培訓的機會；支持讀在職學位學歷教育；支持實驗人員的職稱評定；提高實驗人員的待遇，除學校給予的工資外，從學院績效中分出一部分作為給予實驗人員的績效獎勵。近年天津科技大學生物工程學院分析測試平臺人員隊伍建設情況如表1所示。表1中人員的增加和近些年實驗平臺的面積和儀器設備的增加有一定關系，但是人員逐年增加并未有調離的現象，也是與學院的政策支持分不開的。

表1 近年來生物學院實驗平臺實驗人員隊伍變化情況

年份實驗員人數具有博士學位人數具有碩士學位人數進修人數參加培訓人次 200620101 201041203 2015523110 2020732014

1.2 合理分類，增強管理效率

隨著近些年國家和地方對高校重點學科投資的增加，實驗平臺的大型儀器逐年增加，儀器的種類也隨之增加。對儀器進行合理分類有利于使用和管理儀器，增強實驗平臺的管理效率，也便于安全管理實驗平臺[10]。將實驗平臺分為幾個功能實驗室，依據功能對儀器進行分類放置，每名實驗員管理的儀器屬于一大類，節省了空間，方便了儀器管理，又提高了使用效率。實驗平臺的各功能分區和對應的儀器類型如表2所示。整個實驗平臺按照功能分成八個實驗室，一個實驗室放不下的可以再設功能二室。儀器的分類便于管理和使用，也與“發酵工程”國家重點學科研究方向相適應，更好服務于重點學科的發展。

表2 生物學院實驗平臺功能儀器分類管理表

實驗室微生物遺傳育種室分子實驗室物性分析室細胞室 功能及設備工業微生物的誘變育種及高通量篩選相關儀器分子實驗操作的相關儀器樣品的物理化學性質分析，主要為光譜儀器、元素分析儀等細胞培養與操作相關儀器 實驗室發酵公共實驗室液相液質分析室氣相氣質分析室微生物保藏室 功能及設備微生物發酵相關儀器，各種發酵罐、離心機等液相色譜儀、液質聯用儀氣相色譜儀、氣質聯用儀菌種保藏及相關儀器

1.3 高效運行，保證儀器完好率

穩定的人員隊伍和合理的分類管理都是為了保障儀器高效運行。在使用儀器的整個過程中，引進了閉環式管理模式。閉環式管理是全流程管理大型儀器使用的一種方法，主要目的是便于實驗平臺的管理人員掌控大型儀器的實時狀態，及時進行維護維修，采集儀器使用信息等相關數據[2]。閉環管理的步驟如圖1所示，主要從儀器的預約到進入實驗室開機直至使用完畢離開實驗室的整個流程進行閉環管理。閉環式管理需要借助現代信息技術實時監控整個實驗平臺所有房間內儀器的狀態。采用閉環式管理之后，管理人員可以隨時知曉儀器的使用狀態，及時安排維護或維修，儀器的完好率由之前的80%上升到95%以上。研究生也可以隨時關注儀器的使用狀態，根據實驗需要預約使用儀器。

圖1 實驗平臺閉環式管理流程圖

1.4 開放共享，提高儀器使用效率

當前高校院級分析測試平臺存在一個嚴重的問題就是儀器的使用率低。有項目時，很多儀器被開機使用，項目結題后被束之高閣[11]。為了改變這種現象，在實驗平臺的所有大型儀器上都安裝了儀器預約使用系統，接入天津科技大學實驗室設備管理系統，與學校的設備共享信息平臺對接，所有大型儀器均對校內、外開放共享。實行開放共享后，不僅校內各學科的教師和研究生來實驗平臺預約使用儀器，天津市內其他高校和企業也開始來實驗平臺預約使用儀器。儀器的使用率從以前的70%提高到95%左右。使用儀器的人員的學科種類增加，儀器管理者遇到的問題也開始增多，在解決問題的過程中管理人員的技術水平也得到了提高[12]，真正實現了“教學相長”。儀器使用率的提高伴隨著總使用收費增加，也解決了儀器維修經費難的問題。

2 建立健全實驗平臺管理運行機制

“沒有規矩不成方圓”，健全的管理運行機制有利于實驗平臺平穩、長期運行[13]。在平臺建設過程中，各種日常管理制度的建設在同步進行。從日常管理到績效考核，從安全培訓到使用培訓，從預約使用到故障反饋，從門禁管理到監控攝錄，實驗平臺從不同視角、不同方向建立了合理規范的運行機制，保障實驗平臺平穩運行，為國家重點學科的發展保駕護航。

2.1 以管理制度建設為支撐，規范管理實驗平臺

管理重在細節。實驗平臺上的大型儀器每天都在運行，必須制定規范的管理制度才能實現管理功能的最大化[1-3，14]。依據天津科技大學實驗室管理相關規定，實驗平臺制定了《安全衛生日查、周查制度》《平臺實驗室管理人員職責》《平臺人員考核辦法》《門禁管理辦法》《大型儀器預約使用規則》《儀器損壞賠償制度》《大型儀器設備收費使用制度》等一系列規范的管理制度。在校、院兩級管理體系下，實驗平臺結合“發酵工程”學科發展特點，依據現有的教學和科研資源，積極對現有的制度進行優化整合，充分調動實驗室管理人員的積極性，發揮最大效能，逐步建立具有鮮明學科特色的公共實驗平臺管理制度。

2.2 以入室培訓和使用培訓為抓手，安全管理實驗平臺

安全問題是最重要的問題。在每一屆研究生入學之后，實驗平臺的教師都會對他們進行入室培訓，講解實驗平臺的規章制度及實驗室安全使用規則。入室培訓后有安全考試，安全考試合格者具備進入實驗平臺的資格。在預約每一臺儀器前，學生提出培訓申請，儀器負責教師對申請使用儀器的學生進行現場使用培訓，培訓合格者由儀器負責教師開通此儀器的使用資格，至此，學生才可以預約使用儀器。在經過這兩個培訓之后，學生具備了初步實驗的能力，實驗過程中，儀器管理教師再進行答疑指導，學生即可掌握儀器的安全使用方法。實行這兩個培訓制度之后，實驗平臺的儀器發生故障的頻率逐步降低，意外故障更是極少出現。學生熟練使用后，單位時間內儀器的產出也逐漸增多，儀器有效使用機時逐步增加。

2.3 以現代信息技術為依托，高效管理實驗平臺

由于近十年研究生擴招，生物工程學院每年招收的研究生有240名左右，三年的研究生達到700多人，研究生人數增加，對大型儀器的需求種類和數量隨之增多，實驗平臺采購的大型儀器的種類和數量也越來越多。實驗平臺的實驗用房面積達到了750 m2，大型儀器達到了110余臺，總金額 3 000多萬元。對實驗平臺的管理提出了挑戰。為了克服管理的困難，門禁管理系統、視頻監控系統、儀器預約系統等現代化信息技術相繼進入大型儀器管理序列。以建設國內一流實驗平臺為目標，瞄準國際優秀實驗平臺，調整管理模式、優化空間布局，建立更科學、更高效、更安全的實驗平臺。

在門禁管理系統中，把每一名導師設置為一個部門，將導師名下的研究生信息錄入對應的部門，實行指紋門禁。門禁系統記錄下所有進入實驗平臺每間實驗室的人員信息，包括進入的房間號和時間，發生任何事件都可以追溯。

視頻監控系統可以監控整個實驗平臺，攝錄實驗的整個過程，保存一個月。一旦發生人員受傷或儀器損壞事故，可以調取錄像，還原真相。

儀器預約系統可設置提前預約的時間，教師和學生根據需要自行在預約系統上預約。預約系統具備預約、計算使用機時、儀器收費、數據統計、記錄使用人以及遲到早退的功能。每臺儀器可以根據不同的功能設置按樣品數收費或按使用時間收費。

信息化管理提高了日常管理的效率[15]。每名管理人員都可以隨時查看自己負責的儀器的預約使用人、預約時間段、儀器是否在用等相關信息。使用過程中如果發生故障，使用者在登錄界面填寫反饋，預約系統會自動給管理者發送故障信息，管理者能及時發現儀器故障并進行維修。每個房間每天進入的人員都可以通過門禁管理系統進行統計，尤其在“新冠肺炎”疫情期間更是發揮了強大作用，實現了人員溯源的大數據管理。視頻監控系統把每個房間的實時狀況都記錄下來，管理人員可以通過軟件實時觀看實驗室內部的情況。管理人員發現問題可以通過微信群或QQ群及時和實驗學生進行溝通。通過這些現代化的管理模式，實驗平臺在日常管理方面實現了飛躍式創新，管理壓力顯著降低。

2.4 以服務教學科研為目標，合理管理實驗平臺

設立實驗平臺是為了更好服務于教學和科研，任何規定都必須以此為目標[9]。實驗平臺涉及到的教學主要是本科生和研究生的發酵產物分析和藥物分析相關的課程。本科生的課程按照教學計劃執行即可，但是研究生課程的變動性較大，任課教師一般只能提前一周通知實驗平臺教師準備相關上課儀器，而且每次課程都是2～3 h。實驗平臺教師需要根據儀器的整體使用情況協調上課時間，保證教學順利開展。為此，實驗平臺增加了一條科研為教學課程讓路的規定。

實驗平臺的主要功能是服務于科研。對于一個具有國家重點學科和重點實驗室的學院，科研任務非常重，實驗平臺內大型儀器的使用率也很高，但是儀器對外共享也是實驗平臺建設的目的之一。如何協調好院內科研任務和儀器對外共享之間的矛盾？對此提出了“公平預約、區別計費”的儀器使用方式，即所有注冊人員都可以提前一周在大型儀器預約平臺上預約使用設備，學院內的人員、校內其他學院人員、校外人員收費標準不同。通過和大型儀器預約平臺軟件開發人員溝通，開發了新的代碼，實現了“公平預約、區別計費”的功能。既保證了學院內科研項目的順利進行，也實現了儀器共享，同時增加了儀器的維修經費。

3 結束語

天津科技大學生物工程學院實驗平臺積極探索、學習和借鑒國內外先進實驗室的管理經驗和管理模式，利用立體化、實時化的監管方式，探索出一套適合生物工程學科發展的新型、先進、現代的實驗平臺管理制度體系，成功運用先進的管理技術和科學的管理方法把現有的實驗資源進行整合，實現了信息化管理，不僅提高了管理效率，更為大型儀器共享實驗平臺的搭建提供了成功的案例。

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張朝正（1977—），男，河北肅寧人，博士，高級實驗師，研究方向為儀器分析。

趙華（1963—），男，天津人，博士，教授，研究方向為白酒發酵。

天津科技大學“十三五”教改項目（編號：2018YJB06）

2095－6835（2021）06－0069－03

G482

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.024

〔編輯：嚴麗琴〕