高校大型儀器設備管理和資源共享的探索實踐

摘"要：實驗室大型儀器設備是保障高校教學與科研工作順利開展、服務社會和工業生產的重要資源。大型儀器設備的開放共享有利于提高設備利用率，促進學生創新思維的培養，提高其自主學習、深入探究的能力，同時也是響應國家對科研基礎設施和科技資源面向社會要求的號召。因此，為了提升大型儀器設備開放水平并充分發揮其效能，本文通過深入分析目前高校大型儀器管理和共享上存在的問題，結合一線工作實踐，以山東理工大學分析測試中心為例，提出了幾點改進措施，旨在更高效、合理地利用設備機時以提高利用率，為高校的教學、科研工作和社會生產提供更優質的服務和技術支持。

關鍵詞：大型儀器設備；開放共享；儀器管理

實驗室是高校人才培養、學科教育、學術科研的重要基地和有力保障，各類科學精密儀器、設備及配套設施則是實驗室的主要組成部分，其地位和作用一直受到廣大師生和科研工作者的重視。隨著國家對高等教育投資力度的加大，高校科學儀器設備，特別是大型精密儀器的數量不斷增加，因此對大型儀器設備科學高效的管理和使用提出了更高的要求。如何提高大型儀器的利用率、充分發揮其效能越來越成為一個備受關注的、影響高校教學和科研水平的綜合課題。同時，將大型儀器設備資源更好地與社會、企事業單位共享，也是高校服務社會、促進我省新技術新產業發展和推進新舊動能轉換的一條重要途徑。山東理工大學分析測試中心（以下簡稱“中心”）目前擁有雙球差矯正透射電鏡、超快電子顯微鏡、聚焦離子束顯微鏡、場發射透射及掃描電子顯微鏡、多晶X射線衍射儀、X射線熒光光譜儀、核磁共振波譜儀、激光拉曼光譜儀和綜合熱分析儀等多臺大型儀器，近年來一直承擔及輔助本校化學化工、生命與醫藥、材料科學、機械、農工與食品、交通、電氣等多學院（科）的科研樣品測試和儀器實驗類課程教學任務。在對外服務方面，中心基于“立足淄博、輻射本省、面向全國”的定位，結合當地雄厚的工業基礎，為多家材料類、醫藥類和化工類企業提供有力的技術服務，已積累了一定規模且穩定的客戶群。近年來，隨著樣品數量的增多和測試服務項目的復雜化、多樣化發展，中心在服務的過程中也遇到了諸如機時緊張、維修困難等問題。因此，本文將針對目前高校大型儀器設備管理和共享存在的問題，結合本單位實際情況，提出幾點改進措施，旨在充分發揮大型儀器效能，助力我國教育和科研事業的發展。

一、高校大型儀器設備管理使用存在的問題

（一）儀器共享力度不夠，管理封閉分散

有些高校儀器設備分布較分散［12］，缺乏統一集中管理，導致設備信息不夠暢通和公開。此外，學院獲得經費支持后，購買大型儀器設備時往往會從完成近幾年科研項目的角度出發，存在完成個別項目后長期閑置的問題。

（二）專業的儀器管理維護人員不足

大型精密儀器現有的管理人員多為兼職教師、研究生［3］，對儀器的使用、開發水平較為有限。實驗技術人員因晉升渠道等原因［4］，工作積極性不足、創新性不夠、實驗隊伍流動性大［5］，造成管理人員空缺，影響設備的正常使用和教學科研的開展。

（三）設備購置前的論證不充分不合理

論證時沒有做到嚴謹計劃、科學考察，論證人員不夠專業或者對實際使用者的需求不明確，會造成儀器設備重復購置、配件購置不全或不匹配。

（四）缺乏一定的使用和維修經費

大型儀器精密度高，出現故障時的維修費用較高，在使用過程中往往需要較大的耗材費用支出。如果只追求儀器數量而沒有充分考慮相應的維修和使用費用，就會造成“買得起、用不起、修不起”的尷尬局面，造成學校經費和設備資源的嚴重浪費［6］。

二、大型儀器設備管理體系的建立和評價策略

針對以上問題，為達到新時代社會轉型和教育體制改革的需求，對大型儀器設備的管理必須建立起“統籌規劃、集中管理、開放共享”的體制，具體策略可從以下幾個方面出發。

（一）建立大型儀器共享平臺，開放部分儀器自主上機操作

實現資源共享是提高儀器利用率、使其充分發揮效益的最直接途徑。山東理工大學分析測試中心自2018年7月開始使用的“大型儀器共享管理平臺”（以下簡稱“平臺”）可實現網上預約、扣費、統計、數據傳送等功能，用戶可以一目了然地獲得本中心儀器的型號、功能、配件、服務范圍等基本信息，也可以直接與相關儀器管理者取得聯系進行咨詢。例如，在統計機時方面，以往對儀器使用率的計算是通過儀器管理人員人工記錄每次使用時間再逐次相加，過程煩瑣且容易出現紕漏。中心的“大型儀器共享平臺”通過與儀器電腦相連的計時裝置自動記錄儀器的開機和使用時間，方便監控儀器的使用頻率，并進行效益評價。每次使用也同時記錄儀器操作人員、送樣人員和樣品信息，對統計儀器管理人員工作量、追溯設備狀態提供了便利。

按時段預約和收費功能大大減少了用戶“扎堆”和儀器閑置的時間，也有利于管理者合理統籌和分配機時，加強了大型儀器開放共享的信息化工作。自2022年4月，應山東省科技廳的要求，中心開放共享的大型儀器設備已全部納入山東省大型科學儀器設備協作共用網管理，面向社會提供開放共享服務；同年度為全國多個城市130余家企事業單位提供測試合作服務，測試樣品3800余個，大大提升了大型儀器設備開放共享的影響力。另外，針對部分儀器樣品量大、機時緊張的問題，中心正逐步推進用戶的自主預約及上機操作。以掃描電鏡（SEM）為代表，已完成了兩期針對校內用戶的理論和上機操作培訓，大大提高了儀器利用率，用戶滿意度較高。

使儀器共享平臺充分發揮作用并不是單純引入一個應用操作軟件，也不是一蹴而就的，而是需要廣泛調研用戶和儀器管理者的使用反饋，針對不同學科和儀器的使用特點，結合高校自身學科發展規模和學生對設備原理和操作的接受能力及掌握程度，不斷探索和優化適合的儀器的預約使用規則和計費方式，不能盲目照搬照抄他人經驗。

（二）加強對設備管理人員的專業培訓，建立激勵機制

高端精密的儀器設備需要有專業人員進行操作、管理和維護，技術人員應當具備扎實的理論基礎和豐富的實踐經驗，除了能夠對儀器進行日常維護和必要維修，還應在操作儀器的同時能夠指導和教授一定的專業知識技能，對用戶的實驗方案提出合理化建議或根據用戶具體實驗需求提供整套儀器相關的實驗方案，能夠對實驗結果進行解析，對科研問題提供必要且有效的技術支持。同時，他們應當具備利用所管理儀器進行一定科研工作的能力，時刻關注儀器在科研中發揮作用的最新動向，這將有利于在實際操作中更有效地與客戶溝通，明白客戶需要解決的科學問題。因此，高校在加大儀器設備投入的同時，應當重視對實驗人員隊伍的建設［7］，引進高素質實驗操作一線人才，加強實驗人員專業素質培訓，建立合理激勵制度，鼓勵對設備進行技術開發、功能拓展，提倡開拓創新精神。同時要充分尊重和肯定實驗人員的專業性和重要性，打通實驗人員的晉升通道，防止人才流失，這在山東理工大學實驗技術系列人員的職稱晉升機制中得到充分體現。例如，將主持實驗教學技術或實驗室建設項目及大型儀器開放共享效益評價獲得優秀作為重要考察標準之一；鼓勵出版、發表與實驗教學、技術相關的學術性論文或教材等。在此政策引導下，自2007年至2013年，中心在由山東省科技廳、財政廳、教育廳組織的“山東省大型科學儀器設備資源共性績效考評”中先后8次獲得先進單位和優秀機組稱號。

（三）購前論證是資源共享的前提

提高大型儀器設備使用效率，論證工作是先行，是關系到設備使用效益的源頭［8］。此項工作面臨多重挑戰，諸如不同等級的院校、平臺或學科的差異化、論證人員與實際被服務的科研人員之間的信息差、決策者的專業性不足等問題。論證工作必須對設備購買的必要性、配置選擇的合理性、今后的共享服務可行性、管理難易程度及維護費用等進行綜合考慮［9］。因此，此環節是值得多花時間去調研考察的重要環節。

購置決策是設備管理的上游過程，直接影響到后續使用、管理、共享等各個環節，應當提高對此環節的重視程度，適當調整工作模式，除了需要校內外專業組的論證，還需進一步對科研一線的廣大師生進行調研，充分且廣泛地了解其需求，通盤考慮擬購置設備所服務的學科分布。同一地區外單位如已購置，則需要對儀器的使用率、主要配置、注意事項、故障率、日常維護和保養費用等方面進行深入調研，并考慮到是否具有管理和充分開發設備使用功能相對應的配套軟硬件支撐。

論證也需要充分結合各高校學科發展的實際情況和地域經濟發展模式，這是由于有些儀器供應商針對不同性質的采購單位（例如高校和企業）會提供差異性的配置、價格和售后服務。因此，論證要充分統籌考慮高校的整體發展目標，優先購置與學科建設緊密相關的核心儀器，以提高高校的核心競爭力。目前，先進儀器設備的更新換代、配置升級、功能拓展等速度加快，這也是眾多儀器供應商之間相互競爭、搶占市場份額的一大抓手。然而，高校在較短時間內（如5年）進行非無償的硬件升級的可行性不高。因此，在進行前期設備論證時，要具備長遠眼光，避免僅基于當前熱門學科或少數課題組的短期需求購置專一性過強的儀器設備，應綜合考慮學科交叉趨勢與長遠發展規劃；需要科學規劃設備配置體系，在控制臺套數與品類規模的同時，確保配置的實用性和先進性；同時要具有前瞻性的規劃，尤其是在大尺度科學研究和長期設備投入方面［10］，避免由于經費限制購買硬件配套無法滿足前沿科研要求的設備。

山東理工大學地處工業城市淄博，該校以無機非金屬材料、石油化工、醫藥行業等重工業發展見長，學校理工科各二級學院科研人員也以無機材料方面研究居多。中心根據學校發展方向和淄博市工業發展模式，集中資源先后購置3臺掃描電鏡、2臺透射電鏡、1臺超快透射電鏡、1臺雙束聚焦離子束顯微鏡，以滿足校內和各企事業單位科研人員觀測材料表面或內部精細結構的需求；另有差示量熱掃描儀、綜合分析儀動態熱機械分析儀、X射線衍射儀、X射線熒光儀等材料分析設備。中心于2011年獲山東省批準成立“山東省無機材料結構與成分分析檢測研發公共服務基地”。2022年投入使用的雙球差校正透射電鏡又進一步拓展了中心的服務范圍，使中心的服務能力達到領域內一流水平。

（四）建立多方位的效益評價體系和標準

目前，高校對大型儀器使用效益的評價標準主要參照教育部等要求，涵蓋了機時、服務產生的科研成果、研究生培養情況、面向社會服務情況和功能開發等指標［11］，但考慮到不同儀器的價值、收費標準等差異，因此也可以通過儀器創收與設備自身價值比值進行評價。2020年9月，山東理工大學分析測試中心發布了《關于啟動大型儀器設備開放共享考核評價工作的通知》，并于2021年下半年對開放共享的324臺套大型儀器進行了我校第一次考核評價工作，包含使用率、機時時長等明確的量化標準。然而，儀器設備的效益評價體系還包括服務對象的多樣性、對科學問題解決的貢獻程度、可替代性等多方面。例如，有些儀器設備適用于多學科的教學、演示，而有些原理較復雜的儀器則更適合專業性較強的科研項目。因此，在建立儀器的評價體系時需要具體問題具體分析、多維度綜合評價。中心建立了以領導班子、同事和用戶為多元主體的實驗人員的評價體系，其中用戶評價部分充分體現出中心立足于支撐科研與教學的服務性崗位職責，自糾內省、精益求精的服務精神。此外，中心擬對有高水平學術成果并明確標出本中心承擔了部分實驗測試工作的用戶實行測試費用獎勵，針對大批量這樣的校外用戶，可以通過提供測試費用、打折等差異化激勵政策，提升現有用戶黏性，同時拓寬校外用戶群體。

結語

高校大型儀器共享平臺建設，重點在于頂層設計和過程管理。在“十四五”國家信息化規劃指導下，通過政策引導與數字技術融合應用，我國儀器設備資源共享水平顯著提升。高校要緊跟教學、科研和時代的步伐，順應社會發展形勢，結合地方特色產業需求，不斷健全和完善儀器管理制度，堅持整體、統籌規劃和科學論證；同時應重視實驗人員人才隊伍的建設，加強對實驗人員專業技能的培訓和不斷拓展，建立科學的獎懲和評價機制，充分肯定實驗設備管理人員的重要性和專業性，促進大型儀器設備更高效地服務于教學、科研和社會生產。

參考文獻：

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［9］張宇波，周勇義，何平，等.高校資產配置中大型儀器論證工作研究［J］.實驗技術與管理，2024，41（09）：249253.

［10］何潔，鄭英姿.美國能源部國家實驗室的管理對我國高校建設國家實驗室的啟示［J］.科技管理研究，2012，32（03）：6872.

［11］李朝明，袁若，李立新，等.高校大型儀器設備使用效益考核評價體系的設計與實踐：以西南大學為例［J］.西南師范大學學報（自然科學版），2022，47（06）：117121.

*通信作者：胡冰潔（1988—"），女，漢族，山東淄博人，博士研究生，實驗師，研究方向：核磁共振波譜學的應用。