余晓武 范淑媛
(华中科技大学材料科学与工程学院实验教学中心, 武汉 430074)
随着社会经济的发展和科学研究的不断深入,各高校对专业方向进行了重大调整和增加。国家“985工程”和双一流学科的建设,使得高校的大型设备的种类和数量增幅迅速。如何充分发挥大型设备在教学和科学研究中的硬件支撑作用[1],使其产生最大效益,一直是各高校管理和使用部门研究的问题[2]。
“985工程”、“材料成形与技术国家模具重点实验室”和“双一流学科建设”等建设项目的相继实施和建设经费的投入,使得华中科技大学材料学院的设备数量和种类发生了很大的变化,其中大型设备的数量增加尤为迅速。2011年前大型设备77台,总金额3058万元,其中40万以上大型设备20台,金额为1837万元;至2018年,大型设备已达272台,总金额1.62亿元。随着大型设备数量和类型的大幅增加,如何提高设备的利用率、完好率,改善设备管理专职人员的配备,以及如何使其在教学、科研工作中发挥更大作用,成为学院设备管理面临的主要问题。
材料学院以前大型设备的购置均是各课题组自行计划,自行购置,分散安置[3],且仅限于各相关课题组自己使用,从而造成大型设备利用率的严重不足,甚至出现一些大型设备在课题完成后数年不开机并长期占据公共空间的现象。大部分设备由课题组学生管理或管理人员专业技术薄弱,管理没有连续性和管理水平不足,同时维修经费投入的不足等因素,造成设备出现故障得不到及时修复而搁置。
材料学院在2006年对实验室结构进行改革,打破原有按专业划分实验室的模式,成立实验教学中心和专业基础实验中心,将本科教学实验和科学研究实验分在不同实验室进行。同时,依托模具国家重点实验室,搭建公共平台中心,采用集中安置,开放共享模式,将专业方向覆盖面广、使用方向较宽的大型仪器设备,集中纳入公共平台管理。如热模拟试验机,透射电子显微镜,场发射电子显微镜、材料高温持久试验机及高精密的材料制备和分析设备等,按设备使用性能分区域放置,聘请相关专业高水平研究人员,组成设备管理团队,每个团队配备3-5名人员,由一位业务能力非常强的人员担任团队负责人,团队专职负责该片区域设备的日常使用、维护保养、人才培养和功能开发等工作。实验室内定期开展设备交流会,介绍各设备的主要性能指标、使用方法及使用中遇到的问题和解决办法,并邀请学院教师和研究生参加。针对学院内相关教师和学生,定期举办设备操作培训班,不定期选派设备管理人员参加各种培训学习,鼓励设备管理人员学习和参与各设备之间的相互交流,实现一机多人模式[4]。严格做好大型设备使用记录,一机一册,详细登记开、关机时间、样品数、样品成分、实验内容、设备状况、送样人及设备使用人等信息,为设备使用信息上报提供了可靠的数据。
网络信息化的发展,为大型设备的开放共享提供了良好的手段。2010年材料学院公共平台实验室建立大型仪器设备共享平台系统,将平台内所有设备纳入共享平台系统,并面向校内外开放。用户可通过共享平台系统对纳入系统中的所有大型设备进行查询,包括设备名称、功能介绍和使用范围,以及设备管理人员联系方式,校内外人员可以按照管理流程申请使用。
对于分散放置于各研究中心的、具备开放共享条件的大型设备,学院积极支持对外开放,将该批设备纳入共享平台系统,设立设备管理岗位,聘请综合能力强的在读研究生负责设备的使用及管理工作。用户可在共享平台系统中查询设备的详细介绍和管理人员的联系方式,实行电话预约模式。
在实验室大型仪器设备共享平台系统中,用户提交注册申请后,由平台管理员进行信息审核。审核通过,用户下载用户注册申请表,填写信息,申请人签字,单位盖章,交由平台管理员备案。平台管理员对该用户建立账户。
用户通过注册账户,登录公共平台预约系统,可查看用户信息,通过快捷菜单可进行预约状况查询;添加预约,查看预约,取消预约等操作。
点击预约状态查询,进入查看预约状态界面,可了解所有开放大型设备的开始/关闭时间,仪器目前开放状态等信息。选择所需预约设备,可查看该设备的预约情况(图1)。在添加预约菜单中,可选择所需使用的大型仪器设备和使用时间,按要求在线填写预约单,完成预约工作(图2)。
图1 预约状态查询
图2 添加预约
测试实验开始前,用户可随时进行预约情况的查看和在规定时间内取消相关预约。实验预约成功后,打印测试委托单,填写相关内容并由经费负责人签字后,交由设备管理人员,在预约时间内放可进行实验。实验正常完成后,向学校集中账户缴纳实验费用,取得实验结果。
设备管理人员需每天登录预约系统,查看设备的预约情况(图3),了解测试样品的成分或形状等,对于特殊情况(如样品不符合要求或设备故障),设备管理人员将电话通知用户更改测试时间或取消测试预约。
图3 设备预约情况
对于使用需求量大的设备和实验量相对集中的阶段,实验室开放中午、晚上和周末的固定单元时间,对测试样品数大的单位集中安排实验,该时间段不纳入系统预约时间范围。
大型设备的使用和维护需要大量的资金支持,因此材料学院对纳入公共平台管理的大型设备,统一协调购置和维护经费的管理,对必须的教学设备的购置给予资金的充分满足,积极支持重点研究项目的需要。制定合理的实验收费标准,保障实验耗材和设备维保、维修经费的需求。
科学合理、切实可行的管理体制和运行机制是现代大型设备开放共享的基础保障和前提条件提高大型设备的管理水平和运行效率[5]。除了有完善的管理方法和制度,激励设备管理人员的主观能动性和创新性,也是非常关键的因素。学校两年进行一次大型设备管理(效益)考核的评优工作,依据设备年开放机时数,开放共享率,设备完好率,使用记录情况等条件进行评定,评比结果纳入职称晋升的条件中。学院鼓励支持管理人员申报学校设立的实验技术研究项目立项,评定结果纳入年度考核中。
安全管理是实验室设备管理中的头等大事,安全无小事。学院领导对安全管理工作十分重视,做了大量工作。第一,建立完善的安全管理规定,如仪器设备规范操作手册,实验室人员安全防护措施等。第二,高温、高压和使用特殊化学试剂的设备,做到专人管理,安装区域划分,并配备专有的消防措施。第三明确设备管理人员的安全管理范围,逐级签订安全责任任务书。
实行开放管理后,通过近10年的运行,材料学院大型设备的管理水平和利用效率都有很大提高,主要表现在:
(1)通过建立大型设备开放共享平台,实现平台中的所有大型设备的利用率均达到或超过教育部规定的年使用机时数 800小时/年。其中X射线衍射仪、场发射扫描电镜和微纳操纵及原位光电分析扫描电子显微镜系统年使用机时均超过2000小时以上。
(2)设备使用覆盖面增加,用户已延伸至其它省市高校和各行业。如西安交通大学、中南大学粉末冶金研究院和瑞泰潘得路铁路技术有限公司等。
(3)实行大型设备的有偿使用,同时结合学校配套的大型设备维修经费,保证了大型设备的维修和维护费用,以及实验耗材的需求。
(4)建立了稳定的设备管理人员队伍,实验室设备管理人员的层次不断提高。目前,实验室固定管理人员有博后2人,博士学历2人,硕士学历9人,其他2人。管理人员队伍年龄结构合理,30~45岁人员占人员总数的90%以上。
(5)设备按功能分类,集中放置,实现了实验室场地空间的合理化利用,极大提高实验室公共空间的利用率,并且有利于设备的安全管理。
提高大型设备的管理水平,使其在教学和科研实验中发挥最大效益,一直是被关注和需解决的问题[6]。华中科技大学材料学院通过不断的学习和探索,努力提高大型设备的管理水平,着重在大型仪器设备的开放和共享上下功夫,不断完善开放共享平台的建设,取得了相当不错的成绩。目前,材料学院大型设备的开放利用率已排名全校第二,仅次于校分析测试中心,在院系中排名第一。大型设备的管理工作也得到学校相关部门的高度认可。在大型设备的评优工作中,2016年三台设备被评为三等奖;2018年五台设备获奖,其中一等奖1名,二等奖1名,三等奖3名,同时学院也被评为管理优秀单位。