实验室自研设备需求分析及规范化管理

吕淑平, 管凤旭, 孙 蓉, 葛亚明

(哈尔滨工程大学 自动化学院, 黑龙江 哈尔滨 150001)

实验室创新

实验室自研设备需求分析及规范化管理

吕淑平, 管凤旭, 孙 蓉, 葛亚明

(哈尔滨工程大学 自动化学院, 黑龙江 哈尔滨 150001)

随着实验室自研设备数量不断增加,自研设备的规范化管理已成为实验室管理工作中一项重要内容。对新时期自研实验设备需求进行了分析,对自研设备涉及的立项论证、审批签约、过程监管、经费管理、验收推广等诸多环节规范管理进行了讨论。

自研实验仪器设备； 规范化管理； 实验室建设

自研设备是高校实验室仪器设备重要组成部分,是对市场上科教仪器公司生产的教学设备一个很好的补充。自研设备不但有效促进了实验教学改革、拓宽了实验教学内容、提高了实验教学效果、提升了高校实验室的建设水平[1-2]，同时在开展自研实验设备的过程中还吸引、凝聚、培养、锻炼了一批优秀科技人员,提高了专业教师及实验技术人员的实践能力和专业技术水平[3-4]。另外许多自研设备是由科研成果、工程实践转化而来的,因此自研设备也是产、学、研相结合的一种有效方式[3-4]。

前几年自研设备多半是为了克服实验室经费投入的不足，近年随着实验室在人才培养中作用的提升,实验室设备经费的投入大幅度提高,而自研设备的数量仍是不断增加。这是因为自行研制实验设备已不再仅仅是为了节省经费,更主要是为了克服外购设备无法满足教学需求的不足。在此形势下,建立健全的自研设备运行机制,在立项论证、审批签约、过程监管、经费管理、验收推广等环节做到科学规范化管理已提上议事日程。哈尔滨工程大学国家级自动化实验教学示范中心(下称实验中心)近年自行研制了许多实验设备,积累了一些经验和体会。

1 新时期实验室自研设备需求分析

目前实验室硬件环境建设已不再只是单纯追求数量、总值、规模,而是更深层次考虑实验设备如何更加优质、实验项目如何更加优化、如何更能提高学生创新能力和实践能力上,自行研制的实验设备可以较好地解决上述问题。总结目前高校实验室自研设备情况,主要有以下2种情况:

(1) 专业课实验需求。在实施“卓越计划”大背景下,企业用人培养对实践平台建设提出更高的要求。“卓越计划”强调的是专业建设,重点提升学生工程实践、工程设计和工程创新能力。在此方针指引下,高校结合当今社会人才培养需求,依托自身学科专业优势,适时修订专业培养目标和培养要求,使专业课实践教学更具行业、专业背景及先进性。由于高校专业背景不同,专业课的实验设备种类繁多，批量又少,实验仪器设备厂家一般都不愿意生产。因此市场上的外购设备大都不能满足高校各专业课实验的特殊要求,这就促使专业教师及实验技术人员不得不自行研制和开发,或对已有实验设备进行改造,解决某些专业课实验开不出的状况。

(2) 实验教学质量需求。目前对于大批量、基础性实验课程,高校大都是采用购入统一、成套的实验设备的形式。这种实验设备易于管理和维护,但同时也有很多弊端和不足，如固定模式的实验设备扩展接口少、二次开发能力弱、留给学生自己设计的空间小、不利于学生深入的思考和认知的扩展、不能很好地锻炼学生动手设计能力等，硬件实验基本是学生按照书上给出接线图进行连线,通过观察实验现象理解和掌握硬件设计知识[5]。为了弥补上述不足,培养学生综合设计和动手实践能力,提高实验教学效果和实验教学质量，专业教师及实验技术人员进行了设备自研或改造,解决成套固定实验设备二次开发能力弱和综合设计性实验项目对仪器设备的需求。

2 实验室自研设备规范化管理的必要性

近5年来学校投入200余万元，实验中心根据教学需求，开展了2种情况的设备自研工作:第一种是为了建设基于项目学习的实验教学条件,培养学生的综合设计和动手实践能力,在实验室原有设备基础上,进一步挖掘、完善、改造和升级,自研和改造实验设备9种,共143台(套)。这些设备有效提升了“自动控制原理”、“计算机控制系统”等12门实验课程的综合设计性实验项目的实验教学效果,改善了办学条件,把基于项目的学习贯穿于设计综合性的实验教学中,很好地满足了学校培养方案的要求[6]；第二种是紧跟当前虚拟仿真实验教学资源建设热点,结合我院专业课实验教学需求,面向自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、探测制导与控制技术等4个专业,开展了行业特色突出的实验设备建设工作,具体开发了船舶航行姿态控制半实物实验教学系统、光纤陀螺寻北仪半实物仿真系统、电力半物理式虚拟实验平台和导弹半实物仿真实验系统。上述建设有力地补充了专业课实验教学设备不足的状况。

本实验中心在自研设备建设中,由于过程管理不够规范,运行机制与管理办法不够完善,随之而来地出现了跟其他兄弟院校一样的下列问题[7]:

(1) 由于过程管理不到位,项目进度缺乏有效控制,经常导致自研设备难以在预定的时间内完成,或者是勉强按时完成了,但质量不高。

(2) 由于缺乏规范的质量管理、保障体系,加上高校科研人员较少具有工程化的研制经验,导致研制的某些自研设备可靠性不够,无法应对多人次、高强度的实验要求。

(3) 由于自研设备的规范性不够,缺乏对自研设备严格和细致的要求,导致其产品形式、人机界面和文档资料等方面不够规范。与正规的外购产品相比,缺乏规整的包装、人性化的界面和规范详细的操作说明等资料,不利于设备在大范围内的推广使用。

3 实验室自研设备规范化管理

为避免再出现上述问题,确保自研设备工作有序高效地进行,本实验中心参考总结其他兄弟院校自研设备管理的成功经验和做法,依据自行研制设备的各项工作流程和环节,制定了“自制实验设备管理规定”。规定中明确了自研设备的各项程序,从而对自研设备涉及的立项论证、审批签约、过程监管、经费管理、验收推广等诸多环节进行了规范化管理[8-11]。

3.1 立项论证

严格立项手续,严密科学论证是开展自研设备工作的首要环节。

(1) 项目立项条件。自制的仪器设备必须是实验教学所需要,并符合下列条件,方可立项:①市场上无现成产品出售,或市场上虽有同类产品,但在功能、技术上不能满足教学要求,必须自行研制、开发；②对原有设备进行技术改造,经过改造(装)、开发,提高或改变原有性能和用途的；③自身研制水平高于或相当于其他研制单位,性能价格比明显高于市场同类型设备。

(2) 提交论证报告。由个人向项目主管部门提交自行研制仪器设备论证报告,论证的内容应涵盖必要性分析、功能指标、设备构成、技术方案、经费预算、可行性分析、同类设备同期市场平均价格的比较等列明,同时提供详细的主要物资材料清单、进度安排、主要研制人员等。

(3) 项目经费构成。一般而言,自研设备项目的经费构成应包括设计费、材料费、外协费、试验费、劳务费和管理费等项。其中设计费主要用于设备的论证、调研和资料费等,一般不超过总经费的5%；材料费、外协费和试验费是自研设备经费构成的主题,一般不少于总经费的80%；劳务费主要用于给设备研制人员发放补贴和奖励,不得超过10% ；管理费用于主管部门项目管理、调研、专家评审、专家验收、鉴定、推广、报奖等费用,一般占总经费的5%。

(4) 专家组审核评议。由主管单位领导、校内外同行专家组成论证专家组对自行研制设备必要性、可行性、功能指标、技术方案、经费预算等项进行论证,必要时可进行公开答辩。同时专家组根据不同的项目类型、技术含量以及难度等确定研制人员劳务酬金占总经费最高百分比。论证报告由专家组、行政负责人签署书面意见后,报主管院长审定批准方可执行。

3.2 审批签约

合同签约制是自研设备质量、进度、质保、维修的重要保障。

(1) 签订责任协议书。自研设备项目通过立项、评审、审批后,由项目负责人与项目主管部门签署“自制设备目标责任协议书”。协议书内容包括设备名称、设备组成、技术指标、数量、金额,质保及维修,交付时间,验收标准等。

(2) 质保及维修规定。自制设备研制周期一般不超过1年,使用寿命同实验室其他外购设备一样,原则上不低于10年。视设备易损程度,质保期一般为1～2年,质保期过后,再免费保修2～3年,维修只收成本费。待质保期、免费保修期过后,按实验室其他外购设备维修管理规定执行。

3.3 过程监管

有效的过程监管可以使可能出现的问题消除在萌芽状态中,避免造成无法挽回的损失,是决定投资能否达到预期效益和效果的最关键一环。

(1) 实行定期检查制。项目启动后,由项目负责人组织实施,项目负责人要严格按项目论证报告内容开展研制工作,根据合同按期保质保量完成。项目主管部门将按项目时间节点进行过程检查和监督。对进展良好的,项目继续,并拨付下一节点经费；如果检查显示项目进展不佳,则应提出整改要求,并视情况更换负责人或终止经费资助。

(2) 外协设备的研制。外协设备是指根据教学要求自行研发设计思路、方案,由一定生产规模和能力的厂家制作完成的设备。对已批准的外协设备由项目主管单位领导、项目负责人、技术负责人及技术专家组成谈判小组视具体情况筛选厂家,根据主要物资材料清单、技术指标、设备功能、售后服务等情况确定合同额签署合同,实施过程严格按合同执行,外协设备产权应归属学校。

3.4 经费管理

批准的项目应在校财务处建立经费本,经费本由项目主管部门统一管理,各项目负责人应在允许的额度内使用经费。项目经费原则上超支不补,专款专用,严禁挪作他用。在自制设备中需要购置单件价格较高的器件、配件时,必须由项目主管部门组织采购并签署合同。如出现调整预算开支的情况,则需出具书面报告,经主管部门批准后方可实施。项目完成后,剩余经费退回。

3.5 验收推广

确保设备规范成型,文档资料齐全,项目负责人才可申请结题。

(1) 鉴定验收。项目负责人向项目主管部门提交自研设备结题报告、测试报告、仪器设备技术说明书等资料包括原理图、PCB图、必要的实验源代码、实验设备使用说明书、实验软件开发环境等,由项目主管部门归档保存。项目主管部门组织第三方专家组进行现场验收,由项目负责人汇报设备功能、指标及测试使用情况,并进行现场操作和演示,最后由鉴定验收小组评议、作出鉴定意见。对验收不合格或性能指标达不到技术要求的,项目负责人须向项目主管部门写出书面检查,并进行限期整改,对整改不合格者,视情况扣发一定的岗位津贴,3～5年内禁止项目申报。

(2) 使用推广。鉴定验收完成后,应及时将自研设备投入使用,免费为设备使用者进行培训,尽快发挥效益。对使用效果良好的设备,可通过校外合作等途径转化成产品,积极推广应用,使其产生更大的效益。项目组成员有责任和义务申报、参加各级自研设备评奖活动。

4 结束语

自行研制设备对高校实验室建设有着重要的意义,建立规范合理的运行机制是保障自研设备开展的基础[12]。管理得好,能有效提高实验室建设水平；管理得不好,不但造成资金浪费,还将严重影响实验教学。随着实验室自研设备投入的加大,规范化管理已成为实验室管理工作中一项重要内容。

References)

[1] 杨宏,李国辉.走自制实验设备之路,促进实验教学改革[J].实验技术与管理,2013,30(1):225-227.

[2] 吴青凤.高校实验室设备管理的研究[J].实验科学与技术,2014,12(2):164-166.

[3] 曹勇锋,张可方.自制设备在专业实验教学中的应用[J].实验科学与技术,2009,7(3):125-127.

[4] 周童,曲占庆,陈德春.走自制设备之路 提高师生实验创新能力[J].实验室研究与探索,2010,29(2):168-169.

[5] 吕淑平,曾薄文,葛亚明.新时期高校实验室软硬件环境建设与思考[J].黑龙江教育,2011(12):1-2.

[6] 吕淑平,马忠丽,王科俊,等.基于创新型工程科技人才培养的实验教学体系建设与实践[J].实验技术与管理,2012,29(7):133-135.

[7] 朱华勇,肖湘江,吴昊.高校实验室自行研制仪器设备问题初探[J].科技信息,2009(34):86-88.

[8] 董晓芳,孙岩,陈仁贵,等.自行研制仪器设备的规范化管理[J].实验技术与管理,2007,24(5):163-165.

[9] 罗学平,宋文彬.建立自制实验设备有序运行机制[J].实验技术与管理,1995,12(4):6-7.

[10] 冷录君,于德柱.自制实验设备的立项与管理[J].实验室研究与探索,2000，19(4):135-136.

[11] 李清虎.开展仪器设备研制,提高实验室水平[J].实验技术与管理,1999，16(6):107-109.

[12 ] 廖庆敏,秦钢年,蒙艳玫.把自制设备作为实验教学示范中心的特色来建设[J].实验技术与管理,2010,27(7):121-123.

Required analysis and standardized management of self-developing experimental instruments and equipment

Lü Shuping, Guan Fengxu, Sun Rong,Ge Yaming

(College of Automation,Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)

With the number of the self-developing experimental instruments and equipment increasing, the standardized management of the self-developing instruments and equipment has become an important part in the laboratory management. The requirement for the new era of the self-developing instruments and equipment is analyzed, the standardized management is discussed such as projects argumentation, approval and signing, process supervision, funds management, acceptance and promotion of the self-developing instruments and equipment.

self-developing experimental instruments and equipment; standardized management; laboratory construction

2015- 02- 05

黑龙江省高等教育教学改革项目(JG2014010671)

吕淑平(1963—)，女，黑龙江哈尔滨，博士，教授，国家级自动化实验教学示范中心主任，主要研究方向为高等教育及实验室建设与管理.

G484

A

1002-4956(2015)10- 0007- 03