物联网模式下大型贵重仪器设备开放共享平台的建设

范偲偲

摘 要：为使高校大型贵重仪器设备得到充分合理的应用，在物联网模式下建立专业设备安全有效的开放共享平台十分必要。文章从实验室仪器设备存在的问题，开放共享平台的整体构架、应用模式、实施策略、运行机制等方面分析大型贵重仪器设备共享平台实施过程，降低了高校大型仪器设备的重复购置率，实验室设备的使用得到了改善，学生在实验室中实践创新的能力得到了提高。

关键词：物联网；开放共享平台；重复购置率

1 高校大型仪器设备存在的问题

近年来，为了确保很多学生能够动手实践并取得更好的学习效果，高校必须每年购买实验仪器，据实验室利用率及大型仪器利用率统计显示：实验室设备总体使用率不高，特别是大型贵重仪器设备的使用率较低[1]。高校仪器设备呈现课堂使用，课外闲置的状态。提高仪器设备使用效率，特别是大型贵重仪器设备，对实验室管理人员及校资产管理科来说是一个难题。

为了增加学生实验创新的机会，减少设备和设备的重复购置、使用率低及专业化程度低的问题，有必要通过实验室改革和制度创新来改善，让公共财政投资的实验基地及大型实验仪器实现共享，服务师生，发挥其应有的作用。现在，国家和地方政府都在积极推动大型贵重仪器设备的共享[2]。

2 开放共享平台的架构

基于对物联网、专业实验室以及开放共享的充分认知，提出包含数据存储系统、业务处理系统、统一认证系统、教务管理系统、资产管理系统、信息门户和业务中心六位为一体的物联网实验室开放共享平台，其开放共享平台的构架如图1所示。数据存储系统是具有高容量、高性能和高可扩展性的分布式文件系统，它还为安全监控、电源管理、门禁管理、信息门户及认证系统的平台安全操作提供技术支持。

3 物联网模式下开放实验室的应用模式

开放共享平台可实现软硬件的共享，并建立两种应用模式：（1）实现虚拟仿真实验的共享，即软件共享。（2）实现实验台的共享，即硬件共享。两种模式的结合将构建一个完整的物联网实验室系统化教学平台。即客户端可以访问通过网络连接到服务器端的硬件实验设备（如数据采集卡、实验台、示波器等）。目前前期工程主要建立硬件共享模式，即在实验室中共享大型贵重仪器和设备。

实现实验室硬件共享可分为两种运行模式，即实验课时和非实验课时。在实验课时可由实验员通过物联网操作系统来集中进行门禁管理、电源管理及实验仪器管理等；在非实验课时，当用户使用大型仪器设备时，需提前两天在仪器共享平台进行实验的预约，预约后系统会自动提示实验室的剩余空位，当实验室还有冗余量时，要求预约人进行实验室安全操作、管理制度及学生守则等实验室管理规定的答题，验证其人具备进入实验室的资格，当答题成绩合格后，共享平台系统自动将实验者的预约状态改为“审批通过”，这是为了验证实验者的合法性，并进入实验室在预约的时间内进行实验。

实验室仪器设备等硬件实现共享，实验室的开放性得到显著增强，实验室硬件建设的成本能在一定程度上减小。硬件共享模式只能通过服务器端操作完成，并且需要对客户端进行单一控制，因此，它通常与网络的实验预约系统一起使用。具体流程如图2所示。

4 开放共享平台的实施策略

开放共享实验平台涉及仪器设备采购管理单位、借用单位及个人和仪器设备的维修保养单位，还会涉及学校财务处、资产管理处等相关管理部门。仪器开放共享平台的具体使用流程如图3所示。

5 建立良好的仪器设备共享平台运行机制

5.1 完善日常管理制度，推动设备有序共享

建立健全大型仪器设备验收系统、档案管理系统、实验室安全管理系统、大型仪器设备管理系统，设备操作规程、仪器设备损坏、丢失及事故赔偿处理制度，师生实验守则，共享使用守则、开放基金管理制度、维修基金管理制度、使用效益考核制度等，通过完善的管理系统整合大型仪器设备，做到教学、科研和服务三位一体[3]，提高设备使用效益。

5.2 加强实验技术队伍建设

大型贵重仪器设备技术含量较高，需要高水平的实验人员配合才能充分发挥作用。（1）学校应重视实验技术人员，确保他们在工作评优、职称评定、工资待遇等方面能够顺利进行。（2）加强实验技术人员的不断培训和进修。学校应定期组织实验员参加大型仪器的培训班，参加实验设备及管理的研讨、技术交流、学术会议等。（3）采取有力措施，引进一批熟悉技术管理、业务能力强、有责任心的人员定期或长期从事高水平的设备技术管理。

5.3 加强人员激励和约束并存的機制建设

制定相应的激励政策和约束措施，加强评估，注重评估结果的应用，调动实验技术人员的积极性。（1）建立以工作内容、持续时间、效率和服务态度的评估体系，以岗位评估结果作为支撑评定、职务聘任及奖惩的依据。（2）建立严重失职造成大型仪器设备难以正常运行的经济和纪律处分。（3）设立大型仪器设备使用效益和实验技术成果奖励，鼓励实验技术人员爱岗守岗、研究开发和功能拓展，提高设备使用效益和共享程度。

6 结语

在物联网模式下搭建大型仪器设备共享平台，建立良好的平台运行机制，以服务为核心、以开放共享为手段，促进学生“进实验室、进科研团队、进课题组”，进而使仪器设备资源得到充分的应用，提高了高校实验室设备利用率，并降低了其重复购置率。

[参考文献]

[1]杨选民，薛少平.提升高校实验室大型仪器设备使用率的探讨[J].科技视界，2015（6）：94.

[2]邓敏，雷敬炎.国家和地方政府关于仪器设备开放共享政策制度研究[J].实验科学与技术，2017（4）：169-173.

[3]王蒙军，刘剑飞，徐晓辉，等.基于教学科研与实践三位一体的实验教学中心建设模式探索[J].实验室科学，2014（4）：12-16.