高校科研实验室建设探究

2018-04-11孙文静张孟喜

实验室研究与探索 2018年2期

孙文静，　张孟喜，　杨　骁

(上海大学土木工程系，上海 200444)

0　引　言

随着国家经济的快速发展，高校建设经费投入总额不断增加，特别近年启动的“双一流”计划，必将引起新一轮学科建设高潮[1-3]。其中，科研实验室建设是资金投入的重点，也是建设“双一流”大学的硬件保障之一。经历多年的建设，高校科研实验室硬件设施有了极大变化。同时，也面临如下共性问题：

(1) 管理模式不适。目前高校实验室通常为“垂直管理”的模式，如图1所示，由学院及资产设备处直接考核学院各级实验室，各实验室配有相关的管理人员，配合本科实验教学任务及负责相关实验室的日常管理，如仪器购置、维修、保养等，通常负责本科教学用仪器及相应专业的科研用仪器。这种管理模式对教学实验室适用，可有效安排教学工作，但并不适合促进科研工作的开展，不能充分发挥实验设备为科研团队服务的效能。通常配备的实验室管理人员仅具有本专业知识，可以顺利开展本科实验教学，但缺乏与仪器设备维修、维护或仪器新功能开发等相关的背景知识，如机械、水电、电路、程序开发等，无法完成大型科研精密仪器的新功能开发及维修、维护等。

图1　高校实验室管理现状图

(2) 运行模式未优化。①经费。高校实验室建设经费渠道比较多，但设备维修经费渠道较少，后期维护经费少。许多科研设备因维护不及时，无法正常运转，设备长时间处于闲置状态，导致无法开展正常的科研活动，造成了国有资产的变相流失[4]。缺乏设备维护维修经费，已严重影响了设备的使用效益。②人员配置。高校实验室设备购置种类及台套数多，而配套的相关管理人员少；当前实验室主要是面向本科实验教学设置少数的岗位，科研实验室的岗位基本没有，而且科研设备大多属于精密设备，对实验操作人员要求高，专职管理人员缺乏致使研究生作为主力军来使用，极易造成设备发生损坏，同时存在严重的安全隐患[5]；③设备管理。实验设备闲置多，共享使用者少。科研实验设备大多由各课题组教授负责购置、使用和维护，如果其他人员要使用，缺少专职人员负责培训或者代替操作，很容易会造成设备损坏，影响后续使用，考虑到损坏后维修困难，故都不情愿实现共享[6]。同时，信息不流通，各科研团队的研究成果、仪器设备的种类、功能及使用状态等信息流通性差，限制了仪器设备的共享性。上述问题阻碍了科研实验室高效运行，甚至造成了国有资产的潜在流失。3种因素的交互作用，致使高校各科研团队实验室大多处于“割据孤岛”状态[7]，资源很难达到优化配置。为了充分发挥科研实验室对创新科研的助推作用，非常有必要提出系统有效的科研实验室管理方法和配套措施，否则难以打破以上3种因素的长期困扰。为此，从学院总体规划部署出发，提出在科研团队基础上组建科研团队实验室的思路；通过建立技术团队保证团队与仪器设备间的有效、顺畅对接，提出科研团队实验室建设、管理和考核的具体思路和方法，从后期维修维护经费、人员配置、设备管理提出具体方案，以期加强高校科研实验室建设，更好发挥科研实验室的科技创新支撑作用。

1　科研团队实验室建设的管理模式

高水平大学建设需要提升学校科技竞争力，需要各院系主动进行前瞻性思考和研究，定位发展目标，布局发展空间，明晰发展思路，对接科技创新的需求，规划科研方向，策划与组织培育本学科、跨学科科研团队，提升队伍的专业化水平，引导科研团队围绕科研目标开展工作，实现学院可持续发展的蓝图，更好地对接高水平大学建设[8-9]。科研团队实验室的建设是对科研团队建设的强有力的支撑。图2为学院科研团队实验室的组织架构。

图2　科研团队实验室人员组织架构

图2中，学院、实验设备处直接负责学院实验室中心，实验中心分管各科研团队实验室，科研团队实验室的负责人为团队负责人，每个团队实验室有相应的实验仪器操作人员，通常为团队中参与科研项目的老师或研究生。这一垂直管理组织模式与现今的高校科研实验室的管理模式类似，与之不同的是与各科研团队平行设置的技术团队，即技术团队与各科研团队属于并列关系，而非从属关系。在国外许多高校、科研院所实验室中，技术团队在整个科研团队实验室建设中起到了举足轻重的作用[10-11]。

技术团队建设是实验室教学和科研稳定发展的核心保证[4]，技术团队由总负责人、管理人员和若干技术人员组成。团队成员各有专长、各司其职，其中，总工程师负责总体规划、协调；管理人员负责仪器设备的登记、预约、报备及仪器调度、联系厂家、厂家信息库的入库、更新，实验室设备对外开放服务的联络、安排和收费等管理性工作；技术人员依据专业背景负责电路的改装，仪器设备(包含配件、构件)的设计、加工、安装及测试，仪器新功能协助研制、开发，新增数字采集控制功能的仪器的安装、对接以及调试等。团队成员之间分工明确，精准合作，会促使工作效率大大增加，为科研工作的顺利开展提供了非常有力的保障。

图3为科研团队实验室组织关系图。由图3可看出技术团队起到的中间桥梁作用。团队负责人根据项目需求与技术团队的总工程师及相关成员沟通，根据项目所需的功能，选择现有的实验仪器，或在现有仪器上增加新的功能，或设计、加工或购置新的仪器设备。

图3　科研团队实验室人员组织架构

仪器设备到位之后，负责人安排团队中该项目的成员作为仪器操作人员与技术团队联系，由技术团队相关成员传授给操作者所使用仪器的操作步骤及安全防范事项，直到操作人员通过技术团队成员的认可，已完全掌握步骤、可规范操作仪器，方可独立操作仪器，避免了仪器因不规范操作造成的损坏。

该仪器使用完成后，需由科研团队向技术团队报备，如有另一科研团队有新项目需求，可同样在技术团队处进行登记、预约，使用该仪器，如有功能改造方面的需求，可与技术团队进行沟通探讨，在现有功能上增加新的功能等，如有需要，也可与仪器最初需求设计或购置的科研团队负责人进行沟通。这样最大可能地实现了科研仪器的共享，使得报备仪器无闲置或浪费，实验室或科研团队不需要重复去购置或制造新的仪器，从而避免了人力和资源的浪费。

因技术团队同时还负责仪器的购置、维修、维护与保养等工作，与仪器生产或零配件加工厂家的联系较多，熟悉各个厂家的产品种类、产品质量及口碑，能够为科研团队的科研需求提供非常专业的建议，这可以让科研人员集中精力做自己擅长的科研工作，而无需分心去比较厂家的优劣。同时，因技术团队的成员均具有各自的专业背景，完全可以在第一时间解决仪器设备的各种小问题，如日常的零配件更换、加工、电路改造、新增仪器的数控采集功能等，避免了联系厂家造成人力、物力方面的损失，尤为重要的是节省了科研工作时间。

技术团队还承担对外宣传的工作，定期向各科研团队介绍实验室仪器设备，包括原有或新增功能，实现资源共享、信息公开，以方便科研团队更有效地开展科研工作。

归纳起来，技术团队的工作职责主要有以下四部分：①负责仪器的使用安排，协调科研实验仪器的共享；②仪器购置、维修、维护与保养；③配合科研团队，进行仪器新功能的开发；④精密科研仪器操作技能培训；⑤对外宣传及安全培训工作。

实验室研发和购置的科研用实验仪器隶属于学院实验中心，其用途是面向整个学院的科研项目。仪器设备实施集约化动态管理机制，依据科研团队的研究项目，动态统筹安排使用并有相应管理制度，最大限度提高了仪器设备的利用率及开发价值，使得实验室人机关系较为和谐，资源得到了最优化配置。同时，还做到了实施导向明确的区别管理，在调整中体现服务，在管理中突出保障，提高管理和服务质量。

2　科研团队实验室建设的运行模式

2.1　加大经费管理(设备后期维修、维护费)

高校科研实验室建设经费主要来源两部分：①学科建设项目投入；②科研项目投入[12]。其中，绝大多数经费由学科建设项目投入，但用于仪器设备后期维护的经费较少。于是，由学院实验中心统一安排，制定合理的管理政策，对现有科研仪器实行预约登记管理，向使用仪器设备的科研团队收取押金。同时，按仪器的使用时间计取费用；另外，在仪器设备处于空闲状态时可对外开放，收取对外服务费。同时，需要制定仪器共享管理办法，保证对内的科研服务要优先于对外服务。如实验设备利用率极高时，在不能增设仪器设备的情况下，则需要统筹管理，合理分配仪器预约、使用时间。预约时间分配比例需参考团队的基础、投入和成果产出比等情况确定，优化分配政策。另外，对于大型精密仪器，维修费用非常高，应与保险公司合作，对其重要易损构件、零配件进行投保，争取做到以较小的投入解决维修、维护费用高的大问题。

实验仪器的对内使用收费以及对外开放收费的费用由学院统一支配，可用于仪器设备的维修、维护及保险等费用支出及技术人员的奖金等。当以上收费开支完后，设备的养护和维修经费可由学院承担。如仍有节余，可以奖励的形式对科研团队进行资金反馈。经费分配是方向标，是激励科研团队产出的动力[13]。合理的分配方案，会促进科研团队之间和谐发展，有利于学院科研工作的整体推进。资金反馈的分配的比例可按学科贡献度、仪器使用产出比等因素来考虑。

通过这种经费筹措模式，较大程度地缓解仪器设备的维修、维护经费的短缺，提升实验室技术人员的工作热情和服务质量，还激发了团队的科研创新精神、调动了科研团队的积极性，最终在整个学院内部形成你追我赶的科研氛围，打造了良好的动态循环模式。

2.2　科学配置人员管理(设置实验室科研技术岗)

技术团队是确保科研实验室顺利正常运转的关键与保障，是科研实验室必备要素。现有的科研实验室极少配备专职的科研仪器管理人员和技术人员[14]，从而造成解决实验室实际问题能力有限的尴尬局面；另外，科研仪器多由科研团队中的研究生操作，仪器出现问题多数由研究生参与或代为与厂家沟通、协调等，这种模式存在两个方面的弊端：①研究生对设备操作的熟练性不够、操作步骤不规范，研究生培养周期一般3年时间，实际开始课题研究、进入实验室通常为第2年，基本都是由上一届研究生负责指导，仪器刚摸索清楚就临近毕业，造成仪器设备始终由新手来接管，仪器设备总是处于“被动摸索”状态，没有充分地发挥仪器设备的使用、服务效能；②研究生本质上属于流动人员，对仪器设备管理、养护的责任心不足，大多数处于“只用不养”的状态，导致设备极易损坏，再加上由于实验设备的维修渠道不畅通，设备一旦损坏很难在短时间内恢复到正常使用状态，影响后续科研的进展。因此，配置专职的科研仪器管理人员和技术人员意义重大。现在许多高校在实验室系列设置了实验室科研技术岗，目的是为了提高实验室人员的整体素质，使实验室能更好为科研、创新性教学服务。然而，有些技术人员虽有过硬的实验室相关专业技术，是科研实验室真正需要的技术性人才，但是因学历、年龄等问题不能满足高校的进人要求，这就需要由学院解决技术人员的聘用难题，采用合同聘任的方式聘请相关技术人员。聘用人员工资按照签订的协议由学院发放，且有相应的薪金、奖励等激励机制，可从实验仪器的对内服务和对外开放收入中支出。

2.3　加强设备共享管理

科研团队依据研究方向和长期规划，按照学院的总体发展布局，提出实验室设备购置方案。科研实验室是为科研服务的平台，应强化实验室设备运行效率和运行状态，以对科研项目的服务效能为主要指标对科研实验室进行考核。科研实验室中，科研团队是设备使用的主体，技术团队中的技术人员负责仪器设备硬件及软件(如数据采集系统)的调试、安装及维修、维护等，技术团队中的管理人员则需负责仪器设备的共享协调工作，即学院内部团队的仪器调度、对外仪器开放服务的安排，同时负责制定对内共享及对外开放的办法和收费标准。

学院的全部设备要统一纳入一体化网络管理，研发设备使用管理系统。该系统可实现仪器设备的登记、预约、报备、调度功能，仪器使有状态查询功能，押金支付及使用计时收费功能，对外开放计时收费功能，设备状况跟踪功能等。技术团队的管理人员负责管理该系统。所有进入实验室人员均需要得到实验室中心的授权，由管理人员登记使用人信息。根据使用人权限的不同，分配长期账号和短期账号。同时，在设备的计算机应用程序中增设“输入账户”窗口，实现详细记录使用人信息和实验过程的功能。该功能可满足学校资产管理部门的考核需要，也可以帮助学院实验室管理中心掌握设备使用情况，同时也可很大程度上解决设备损坏而无人负责的难题。

3　建设成效

经过近年来的不懈努力，土木系的实验室建设取得了长足发展，实验室管理得到了显著加强，实验室层次明显提升。根据学校发展布局调整、部门发展需要以及建设双一流实验室的建设要求，到2017年9月，土木系将有近2 000 m2的实验室投入使用，科研发展正走向快车道。以此为契机，土木系实验室已经初步完成了本科教学与科研实验室的有机整合，按照以上建设思路和方法，初步取得了如下建设成效：

(1)按照实验室服务功能，细化功能分区，成立了结构实验室、岩土实验室、建材实验室、测量实验室等本科教学实验室以及结构抗震减震研究和技术服务团队、建筑结构优化设计与修复加固技术团队、隧道及地下工程稳定性及控制技术团队、非饱和土与特殊土工程特性研究及应用技术团队、环境土工及及地基处理技术团队等科研实验室雏形。

(2)每个功能细分实验室设置各自的负责人，实验室专职管理团队已具雏形。培训现有管理人员，增强其在仪器设备使用、维修及研发的专业背景知识与技能。同时，招聘具有相应专业背景技能的技术人员。科研技术团队已初步形成。

(3)依托上海大学实验室建设经费和院系的专项资金，辅助科研人员的项目经费，初步形成稳定的实验室维修基金来源渠道。整合实验室资源，初步搭建信

息化网络管理平台，以实现仪器设备的动态化管理以及资源共享等功能。该平台现已进入功能设计及主框架搭建阶段。

4　结　语

组建和激活符合学院整体发展规划的科研团队是产出高水平科研成果的基础，建设和运行好科研实验室是产出高水平科研成果的保障。本文在分析当前科研实验室运行障碍的深层次原因的基础上，提出了加强专业人员配备和技术团队建设，解决仪器设备的维修及功能研发问题。通过加强学院内部、团队之间的流程管理，探索动态化管理模式来释放科研实验室效能。同时，健全科研实验室的成套管理办法，充分发掘人、财和物的价值，实现科研工作的可持续性的发展，从而提升科研实验室的建设和管理水平。

致谢：

感谢法国路桥崔玉军教授和三峡大学谈云志教授对论文撰写提出的宝贵意见。

参考文献(References)：

[1]贾振元. 建设“双一流”实验室支撑至关重要[J]. 实验室研究与探索, 2016, 35(11):1-3.

[2]傅秀芬, 闻星火, 黄乐. 创建世界一流大学实验室建设与管理的相应对策[J]. 实验技术与管理, 2005, 22(8):11-16.

[3]张玉平, 徐洲, 林忠钦. 新时期一流大学实验室建设与管理探索[J]. 实验室研究与探索, 2011, 30(3):64-67.

[4]王文钰, 甘焕英, 杨凯. 从团队管理看高校实验室管理理念的创新[J]. 实验技术与管理, 2012, 29(6): 209-211.

[5]李丁, 曹沛, 王萍,等. 高校实验室安全管理体系构建的探索与实践[J]. 实验室研究与探索, 2014, 33(3):274-277.

[6]李杰, 宁连举, 苏福根. 独立学院实验室建设与管理的实践与探索[J]. 实验技术与管理, 2009, 26(9):164-166.

[7]吴晓, 江雪梅. 虚拟仪器综合实验室的研制[J]. 电测与仪表, 2005, 42(11):18-23.

[8]朱娴. 地方综合性大学实验室建设与管理[J]. 实验科学与技术, 2008, 6(4):129-130.

[9]杨亚萍, 梁丰, 洪群欢,等. 基于工作流的高校实验中心集约化管理机制的研究与实践[J]. 实验技术与管理, 2009, 26(12): 98-100.