新工科和新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)化背景下的高校實(shí)驗(yàn)室管理方式改革探索

趙海濤 逄明祥 王卓鵬

（山東科技大學(xué)電子信息工程學(xué)院，山東 青島 266590）

0 引言

2017年4月8日，教育部在天津大學(xué)召開(kāi)新工科教學(xué)研討會(huì)，確定了“新工科”建設(shè)行動(dòng)路線。2018年1月10日，國(guó)務(wù)院同意設(shè)立山東新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換綜合試驗(yàn)區(qū)，3月初，山東省教育廳主動(dòng)服務(wù)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換重大工程建設(shè)工作，對(duì)接十強(qiáng)產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)建設(shè)“十強(qiáng)產(chǎn)業(yè)”相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)，提升為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的服務(wù)能力。面對(duì)新工科的目標(biāo)和十強(qiáng)產(chǎn)業(yè)學(xué)科專(zhuān)業(yè)建設(shè)目標(biāo)，高校實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和工程思維的主要戰(zhàn)場(chǎng)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和學(xué)生參加國(guó)家級(jí)等各類(lèi)競(jìng)賽時(shí)間交叉等問(wèn)題，以及日益增長(zhǎng)的學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐等需求，作為實(shí)驗(yàn)室核心組成部分的儀器設(shè)備管理工作也日趨復(fù)雜煩冗，大學(xué)必須改革傳統(tǒng)高校實(shí)驗(yàn)室管理方式和方法。

1 實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

山東科技大學(xué)通信工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)是山東省重點(diǎn)建設(shè)的新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換“十強(qiáng)產(chǎn)業(yè)”相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)之一，在長(zhǎng)期發(fā)展中，積累了豐富的實(shí)驗(yàn)室資源和經(jīng)驗(yàn)，不僅符合國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，也具備助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的能力。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與多媒體實(shí)驗(yàn)室、通信原理實(shí)驗(yàn)室、高頻電路實(shí)驗(yàn)室和中興通信ICT產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地等實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，支撐課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)，同時(shí)為教師科研、學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)、電子大賽、機(jī)器人大賽等提供場(chǎng)地和設(shè)備支持。

由此導(dǎo)致儀器設(shè)備使用管理工作的難度和強(qiáng)度大大增加，進(jìn)一步暴露了目前儀器設(shè)備使用管理上的一些問(wèn)題。

1.1 儀器設(shè)備專(zhuān)用程度高、種類(lèi)多

網(wǎng)絡(luò)與多媒體實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有微機(jī)60臺(tái)，裝有Matlab，Multisum、Altium Designer、Orcad、ADS等專(zhuān)業(yè)仿真工具。高頻電路實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有兩批次高頻實(shí)驗(yàn)箱共計(jì)40臺(tái)，信號(hào)源30臺(tái)，示波器30臺(tái)，萬(wàn)用表40塊，高頻毫伏表30塊，邏輯分析儀2臺(tái)，頻譜分析儀2臺(tái)，焊接工具箱40套。通信原理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)箱40臺(tái)，儀表與高頻實(shí)驗(yàn)室共用。中興ICT基地有軟件無(wú)線電實(shí)驗(yàn)箱40套，現(xiàn)代交換試驗(yàn)箱40套，相關(guān)測(cè)試設(shè)備70套。各實(shí)驗(yàn)室總計(jì)儀器設(shè)備460余臺(tái)套。實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備專(zhuān)業(yè)化程度高、種類(lèi)多，對(duì)儀器設(shè)備的使用管理維護(hù)提出了很高要求。

1.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員不足

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員2名，每年承擔(dān)約70 000人時(shí)數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，同時(shí)負(fù)責(zé)設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理等工作。近年來(lái)，學(xué)校為培養(yǎng)高素質(zhì)工程人才，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室的投入，購(gòu)置了大量專(zhuān)用儀器設(shè)備，數(shù)量和種類(lèi)不斷增加。儀器設(shè)備的使用、維護(hù)等工作若僅靠原有的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員，難以滿足實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及管理的需求。

此外，實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備開(kāi)放共享機(jī)制的實(shí)施，實(shí)驗(yàn)室支持學(xué)生參加電子大賽、機(jī)器人大賽等措施，造成實(shí)驗(yàn)室流動(dòng)人數(shù)急劇增加、使用的儀器設(shè)備數(shù)量和種類(lèi)也不斷增加。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不規(guī)范操作，也會(huì)不同程度地?fù)p壞實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備。這些因素使得儀器設(shè)備管理維護(hù)難度增大，進(jìn)一步加劇了實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員緊張的局面。

1.3 儀器設(shè)備管理方法落后

目前，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的管理維護(hù)有實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員負(fù)責(zé)。為了方便管理，各實(shí)驗(yàn)室配備了設(shè)備間，用于存放儀器設(shè)備，同時(shí)備有記錄冊(cè)，方便管理人員登記儀器數(shù)量、維護(hù)信息、出借及歸還記錄等。隨著近年來(lái)專(zhuān)用儀器設(shè)備數(shù)量、種類(lèi)的急劇增加，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室儀器管理方法已不能滿足新工科高校教學(xué)和科研的需要。特別是實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放后，儀器設(shè)備使用、管理混亂，使用不規(guī)范所造成的儀器設(shè)備損壞十分頻繁。實(shí)驗(yàn)管理人員每年需花費(fèi)大量的時(shí)間精力盤(pán)查實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)狀況和儀器使用維護(hù)情況，記錄儀器設(shè)備的登記入庫(kù)以及報(bào)廢信息。同時(shí)，手工記錄設(shè)備的借用、歸還和維修信息等傳統(tǒng)方式容易造成儀器設(shè)備信息的差錯(cuò)與滯后，特別在設(shè)備流動(dòng)以及設(shè)備清查的過(guò)程中，很難準(zhǔn)確并且實(shí)時(shí)地反映設(shè)備的狀態(tài)。需運(yùn)用現(xiàn)代信息化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)儀器管理方法進(jìn)行合理、有效規(guī)劃，提高管理效率和水平，更好地為教學(xué)和科研服務(wù)。

2 實(shí)驗(yàn)室管理改革探索

2.1 制定儀器設(shè)備使用規(guī)范

建立授課教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員定期溝通機(jī)制，制定儀器儀表的使用規(guī)范，形成一學(xué)就會(huì)的操作流程。由授課教師在課堂講解實(shí)驗(yàn)需要的儀器儀表，下發(fā)儀器儀表的使用規(guī)范。在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師現(xiàn)場(chǎng)給學(xué)生演示儀器儀表的使用方法，手把手教會(huì)學(xué)生規(guī)范使用儀器設(shè)備。

建立指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員協(xié)調(diào)機(jī)制，對(duì)參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)和電子大賽的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)教育，熟悉儀器設(shè)備的領(lǐng)取、使用、保管規(guī)范，強(qiáng)化安全責(zé)任感，指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中安全規(guī)范操作儀器設(shè)備。

2.2 探索師生共同管理模式

學(xué)生大多利用課余時(shí)間開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)、參加電子大賽等比賽，由于實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員數(shù)量有限，無(wú)法對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行全面細(xì)致管理。探索采取師生共同管理模式，在參加實(shí)訓(xùn)和大賽的學(xué)生中選擇品學(xué)兼優(yōu)、認(rèn)真仔細(xì)的學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)室臨時(shí)管理員，對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室管理和儀器使用培訓(xùn)，讓其負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)和大賽期間的實(shí)驗(yàn)室管理。此管理辦法不僅可解決實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員不足的情況，還可有效增加實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間，保證學(xué)生有充分的時(shí)間和場(chǎng)地進(jìn)行創(chuàng)新思維訓(xùn)練和工程實(shí)踐鍛煉。

2.3 運(yùn)用信息化技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理模式

儀器設(shè)備是實(shí)驗(yàn)室的核心組成部分，運(yùn)用信息化手段管理實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備已成為高校實(shí)驗(yàn)室改革發(fā)展的必然趨勢(shì)。根據(jù)多年的科研經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理現(xiàn)狀，提出一種基于射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）的高校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理模式。

該管理模式中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際面積，RFID工作頻率在2.45GHz，通信距離可達(dá)10m以上。在每臺(tái)儀器設(shè)備上貼裝只有校園卡大小的電子標(biāo)簽，通過(guò)空間電磁耦合實(shí)現(xiàn)與讀寫(xiě)器之間的信息交互。同時(shí)，設(shè)計(jì)了基于PC機(jī)的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)與讀寫(xiě)器通過(guò)串口進(jìn)行通信，可實(shí)時(shí)獲取儀器設(shè)備信息，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理應(yīng)用場(chǎng)景中設(shè)備信息的獲取、記錄、存儲(chǔ)、修改、跟蹤與追溯等功能，有效提高了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理的效率與準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的使用及管理是一項(xiàng)細(xì)致、復(fù)雜的工作，需要根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室狀況統(tǒng)籌兼顧，多方投入。為保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練的順利進(jìn)行，高校應(yīng)結(jié)合自身實(shí)際和發(fā)展需要，充分調(diào)動(dòng)師生能動(dòng)性加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理，充分利用信息化手段提高實(shí)驗(yàn)室管理水平，為培養(yǎng)“新工科”人才目標(biāo)和新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換“十強(qiáng)產(chǎn)業(yè)”學(xué)科專(zhuān)業(yè)建設(shè)服務(wù)。