高校大型仪器开放共享平台的建设和管理

花 蕾， 杜一平， 唐 静， 席永清， 赵秀阁， 蓝闽波， 吴 炎

(华东理工大学 分析测试中心，上海 200237)



高校大型仪器开放共享平台的建设和管理

花 蕾， 杜一平， 唐 静， 席永清， 赵秀阁， 蓝闽波， 吴 炎

(华东理工大学 分析测试中心，上海 200237)

为了实现大型仪器有效开放和资源共享，更好地为全校师生的教学和科研服务，自2009年起，分析测试中心作为试点单位启动了大型仪器开放共享。至2012年底，分析测试中心20万以上大型仪器实现全面开放。本文介绍了分析测试中心开放共享平台的构建，平台开放提高了仪器使用率、学生的创新能力和科研水平。针对运行中发现的问题如测试服务与培训的矛盾、培训工作量的归属、设备运行与维修支持经费不足等提出了相应的解决方案，为实现全校各实验室的开放共享、提高闲置大型仪器设备的使用率，提供了很好的借鉴。

大型仪器设备； 分析测试中心； 开放共享； 平台建设

0 引 言

近年来高校大型仪器设备数量和质量迅速提升，为学校教学、科研的迅速发展创造了有利条件。目前高校大型仪器基本上采取专人集中管理的模式，未能最大限度提高仪器的使用率，也不利于培养具有创新精神和实践动手能力、具备社会竞争力的高级人才[1-3]。我校自2009年以来，以分析测试中心为试点单位积极探索建设开放的实验室体系，以青年教师和研究生为主体，通过严格培训和考核使其达到独立上机使用大型分析仪器的目标，实现大型仪器统一管理、有效开放、资源共享的新格局[4-5]，显著提高了仪器利用率，增加了学生自主上机的机会。

1 开放共享平台的构建

我校分析测试中心实验室占地1 200 m2、大型分析仪器30台套，仪器设备原值超过0.5亿元。以往大型仪器设备都是由实验室专业技术人员专门进行管理和使用，独立开展校内外的测试服务业务。由于仪器设备的专用，实验室以外人员很难有机会利用本中心仪器进行分析测试，在下班时间和周末仪器基本处于闲置状态，严重影响了仪器的使用率。

自2009年始，在学校相关部门大力支持下，选择了3台使用率最为频繁的扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)，对校内青年教师和研究生开放，对他们进行培训，考核合格后可以在非工作时段自主上机，独立进行样品的测试，大大缓解了样品测试量的需求。通过3年的试运行和探索，基本建成了一套完善的运行和管理体系，到2012年底，本中心将全部大型仪器对校内教师和研究生全面开放，最大限度实现了设备的开放共享，提高了设备的使用率，充分调动和激发了学生学习的积极性和主动性，提高了学生的创新能力，促进了科研水平的提升。

“大型仪器开放流程大体分为“培训申请”“培训”“网上预约”“上机”四大模块，见图1。

图1 实验室开放流程图

2 完善开放管理模式

2.1 完善的管理制度

结合学校的相关管理规定及本中心实验室仪器的特点制定了一系列与开放使用配套的管理制度，保障实验室开放工作的规范化、科学化、程序化[6]。主要包括：“大型仪器设备管理制度”“实验室安全管理制度”“仪器设备操作规程”“仪器开放责任协议书”及“仪器开放预约制度”等。要求学生遵守管理制度，严格仪器操作规范，明确仪器故障、维修责任人。

实行导师负责制。让导师积极参与实验室开放管理工作，审核学生申请报名资格，对培训过程进行全程监督，学生获得上机资格后对学生每一次的预约上机进行授权确认，与实验室共兼管，加强对学生的管理。

作为分析测试中心的主管部门，校实验室与装备处大力支持本中心实验室的开放管理，定期进行监督检查，协同校信息办共同开发了大型仪器共享管理平台和校内测试费电子收缴结算系统，实现了开放共享的网络化管理。

2.2 宽进严出的培训机制

由于大型仪器价格比较昂贵、操作精密，如盲目地让学生上机操作会加大仪器损坏的风险，不利于仪器的正常运行[7]。为保障大型仪器设备常态化开放[8]，必须对自主上机操作人员进行严格的培训。

对于申请培训的人员审核资格后采取小班制的培训方式，每班不超过8人，培训分为集中讲解和一对一上机操作两部分，集中讲解仪器的操作原理、应用范围、样品制备和前处理、各种仪器参数的意义、测试方法选择、数据处理方法等，重点强调安全、规范操作仪器的重要性。待学员掌握了这些基本理论知识后，对其进行一对一的上机操作演练，根据学员自身的动手能力调整培训周期，直至每一个学员都达到熟练操作仪器和数据处理。培训结束后组织专家组对培训学生进行考核，合格者发放上岗证，给予自主上机资格。

2.3 健全安全保障机制

自仪器设备开放共享后，为达到加强实验室安全管理，在中心大楼、各实验室入口及仪器操作室门口安装了独立门禁系统，对自主上机的学生使用时间段进行分层次管理。学生预约仪器的开放上机经管理员批准后，只能在指定的预约时间段内使用校园卡进出中心大门及仪器所在实验室。同时，在各楼层走廊、开放实验室及处理间安装了摄像头，及时跟踪并监控自主上机的全过程，一旦发现违规操作，轻者对其提出警告、再培训合格后上机，重者直接取消上机资格。

2.4 落实仪器维护责任

大型仪器的保养维护极其重要，良好的日常维护是实验室开放共享的基础。仪器一旦开始运行，就会产生损耗，每一位上机的人员在上机操作前后都要检查仪器的运行状态是否正常、耗材是否充足，一旦仪器发生故障要及时报告值班老师，协助老师联系工程师参与整个维修过程。有些仪器损耗或故障是由于操作不当产生，仪器的维修费用也较昂贵，这时上机人员和中心需按照责任轻重共同承担仪器的维修。

2.5 网上预约和缴费

2009年我校开通了校内大型仪器共享管理平台，将全校20万元以上大型仪器纳入了管理体系。获得上机资格的学生可使用学号通过官网“信息门户”登录后选择测试平台或学院下属开放仪器进行网上预约。分析测试中心设有专门的预约管理系统，可对“中心”实验室内所有大型仪器进行独立的后台管理和维护。仪器管理员根据各仪器特点、测样需求、开放类型及工作量安排等对预约参数进行设置，选择合理的时段开放，对学生预约的日期、时间、测试内容、测试类型、实验项目等进行审核。审核通过后，学生在得到导师的授权认可后可在预约时段上机。

学生在预约成功后，可在校内测试费电子收缴结算系统进行缴费，打印缴费三联单，分别交缴费结算点、上机实验室和自行保管。

网络化管理改变了原有手工管理低效的局面，提高了设备预约管理功效[9-10]，及时反映大型仪器设备的使用情况并对其运行参数进行调整，增强了设备资源的共享性，从一定程度上提高了设备的使用效率。

2.6 规范仪器档案管理

仪器档案真实记录了仪器在运行过程发生中的一切操作，对仪器设备的正常使用和有效维护至关重要[11]，是资质认定合格实验室的基本要求。“运行日志”记录使用者对仪器操作的所有原始资料；“维护记录”记录仪器定期保养、更换配件、发生维修的全过程；“开放使用记录”记录开放前后仪器的状态是否正常、使用中发现的故障及原因、使用者的交接情况等。

3 大型仪器开放共享平台的成效

3.1 提高了仪器使用率

开放共享的运行模式拓展了仪器使用的空间，提高了仪器使用率，仪器使用时间由以往8 h的工作时间，扩展到24 h全日制，以及周末和节假日。以2013年，我们分别开设了2期培训班。1期以普及大型仪器使用基础为目标，有20台仪器参与，培训学生198人； 2期是在1期基础上一对一进行培训，使学员达到自主上机的目标，参与培训的仪器为8台，每班4～8人，多个班进行培训，共培训学生155人，其中有151人获得上机资格。

选择其中的3台仪器就学生自主上机的开放天数、使用机时数及测试样品数等数据进行统计，见表1。

从表1可以看出，学生经过培训后对自主上机的需求很大，积极性也很高，开放效果显著。非工作时段的仪器开放共享，减少了仪器的闲置率，缩短了学生加急样品的测试周期，使学校设备资源的投入取得了最大的使用效益。

表1 2013年度部分仪器开放上机情况

3.2 提高了学生的创新能力和科研水平

目前国内多数高校的大型仪器设备都是专门的集中管理，使得学生没有太多机会实际操作仪器，很难了解实验的全过程[12]，尤其是实验中可能存在的误差和影响因素，对学生进一步提高科研水平，增强创新能力必然带来一些困难。分析测试中心的大型仪器设备面向多个学科和行业，涉及材料、环境、应用化学、生物化工、化学工程等领域。仪器全面开放共享有利于提高各个学科和领域学生的动手操作能力；学生将实验与自身科研紧密结合，提高了科研团队的创新能力；平台更为不同科研领域的学生提供了相互交流和沟通的平台，加强了学科间的交叉和相互融合，促进科研水平的进一步提高。

4 平台运行中发现的问题及解决方案

4.1 开设学生培训班

为了缓解测试难题矛盾，我们重新调整了工作安排，合理分配工作量，尽量在不影响日常测试的前提下加大培训力度。另外按照学生的需求对培训进行分级：普及班，着重讲解仪器的基本原理及操作，实验人员进行上机演示，学生无需动手操作，这样大大缩短了培训周期，也满足了大部分学生在短期内了解多种仪器操作的需求。强化班，按照原有的教学计划开展培训，旨在提高学生的动手能力，并将科研与仪器操作有效结合、提高学生的科研能力。

4.2 确认培训工作量

随着仪器开放力度的加大、培训人数的大幅上升，仅仅依靠加班来维持培训并不是长久之计，更加不利于调动实验人员的工作积极性。为此，经与校研究生院协调，最终将培训工作纳入了校研究生教学体系，开设课程“现代仪器分析技术A”，即普及班，32学时，2学分；提高班为课程“现代仪器分析技术B”，每个班8人，32学时，2学分。这样做进一步完善了研究生的实验教学，而培训教师的劳动得到了认可，从而明确了培训的工作量，保障了实验人员的合理利益。

4.3 增设设备运行与维修经费

分析测试中心的大型仪器均为“高精尖”设备，运行和维护的费用很高，在培训教学中如果产生仪器损坏，不但直接影响到学校科研工作的开展，高昂的维修费用也超出了教学经费的承担能力。

虽然学校对大型仪器设备共享平台有一定的资金投入，但当仪器发生重大维修时往往入不敷出。要解决仪器维修的后顾之忧，需要校方、测试中心和学生所在课题组三方共建立长期有效的大型精密仪器维修基金管理机制，分工有序、责任明确、落实高效。

4.4 实行分级开放模式

自2012年底开始对所有大型仪器全面开放，经过2年多运行，发现这一模式并不能适用于所有仪器。部分仪器操作简单、不易损坏，适合全面开放；部分操作精密的仪器如质谱仪、透射电镜仪、X光电子能谱仪等均要求高真空或高压，仪器参数较多，且各参数协同作用较强，如其中某一部件发生损坏，极易导致整个仪器瘫痪，这类仪器更加适合阶梯式开放。所谓阶梯式开放就是分级开放，根据学生培训及考核的优劣，对前处理、制样、测试和数据处理等环节进行分级开放，对于开放上机表现优秀的学生可逐级加大开放力度。这样既能降低误操作产生的仪器损坏率、又能消除学生担心出故障、不敢多动手的心理压力。

5 结 语

分析测试中心大型仪器的开放提高了学生使用贵重、精密仪器设备及分析测试能力，更好地为科研服务。通过近5年的运行和不断改进，平台的管理模式日益成熟、高效，管理制度日趋科学、规范，目前已推广到材料、化工、生工学院多个校二级测试平台，为推进全校实验室的开放共享、提高闲置大型仪器的使用效率提高了很好的借鉴。当然，在仪器开放实践中还有一些问题有待解决，这需要我们不断探索、进一步完善管理体系，更好地实现开放与共享。

[1] 王 帆，刘雁红，原凤英，等．关于构建高效实验室开放共享平台体系的研究[J]．中国轻工教育，2010(3)：52-54.

[2] 陈子辉，王泽生．高校大型仪器设备开放和共享[J]．实验室研究与探索，2010,29(2)：163-165.

[3] 范朝阳．高校大型仪器设备开放共享平台建设思路与实践[J]．实验技术与管理，2011，28(10)：194-197.

[4] 蒋海强，巩丽丽．分析测试平台的规范化开放探讨[J]．广州化工，2012,40(9):239.

[5] 刘嘉南，潘信吉.大型仪器设备开放共享的研究与探索[J]．实验室研究与探索，2009,28(3)：284-287.

[6] 邓 君，金艳燕，等．激光共聚焦显微镜实验室反方管理的探索[J]．西北医学教育，2013,21(5)：957-958.

[7] 饶薇薇，包新华，张 沁，等．对本科生开放大中型仪器的实践与探索[J]．化工高等教育，2008(3):49-51.

[8] 徐曼琼，胡德贵，付朝华，等．清华大学强度与振动中心实验室仪器的开放管理[J]．实验技术与管理，2008,25(3)：167-169.

[9] 朱西桂，彭小平，金嘉禾．加强管理创新 推进大型仪器设备开放共享[J]．实验室研究与探索，2004,23(8)：82-85.

[10] 郑阿群，郗英欣，张军杰，等．构件核磁共振开放测试平台 提高仪器使用率[J]．实验技术与管理，2013,30(9)：221-223.

[11] 徐晓明，苗 伟，陶 琨，等．高水平X射线衍射仪开放共享服务平台的建设[J]．实验技术与管理，2011,28(3)：191-194.

[12] 查刘生，狄平．仪器开放使用 培养高素质创新人才[J]．实验室研究与探索，2005，24(5)：111-113.

Construction and Management of Open Sharing Service Platform of Large-scale Instruments in University

HUALei，DUYi-ping，TANGJing，XIYong-qing，ZHAOXiu-ge，LANMin-bo，WUYan

(Research Center of Analysis and Test，East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)

In order to achieve the effective opening and resource sharing of large-scale instruments, better service for all the teachers and students in our university, since 2009, the Research Center of Analysis and Test in our university has been pointed as a pilot unit. To the end of 2012, every large-scale instrument in the Research Center of Analysis and Test whose cost is more than two hundred thousand has been realized fully open. This paper reports the construction of the open sharing service platform of large-scale instruments in Research Center of Analysis and Test in East China University of Science and Technology. The platform has improved the use efficiency of instruments, and strengthened the innovation ability and scientific research level of the graduate students. Some problems such as the contradiction between testing service and training, quantitative for the training work, shortage of the support funds for equipment operation and maintenance have been found during the construction of the platform, and some corresponding resolutions are discussed. A good reference is provided for fully open sharing of all laboratory, and it improves the use efficiency of large-scale instruments in our university.

large-scale instruments and equipment； research center of analysis and test； openness and sharing； platform construction

2015-12-10

花 蕾(1979-)，女，安徽宣城人，硕士，工程师，分析测试中心办公室主任，研究方向为大型仪器管理及平台建设。

Tel.：021-64252849，13918445120；E-mail：lhua@ecust.edu.cn

G 482

A

1006-7167(2016)09-0296-04