浅析高等工科院校大型仪器设备开放共享的策略*

施小娟 仇金

南京航空航天大学能源与动力学院 南京 210016

0 引言

国务院《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》（国发〔2014〕70 号）的发布对于推动科研设施与仪器开放共享具有里程碑的意义，意见明确指出，通过深化改革和制度创新，加快推进科研设施与仪器向社会用户开放，实现资源共享，充分释放服务潜能，为科技创新和社会需求服务，为实施创新驱动发展战略提供有效支撑。

近年来，随着国民经济的快速发展，国家加大了对高等教育的投入，“双一流”、特色学科、重点学科、重点实验室等项目的建设实施，有力地促进了高校学科和实验室建设，大型仪器设备的数量得到了大力充实[1]。高校大型仪器设备在全国大型仪器设备总量中占比最高。大型仪器设备是高校实验教学、科学研究、人才培养、社会服务、成果转化的重要手段和物质基础之一[2]。

高校如何合理配置大型仪器设备以及推进大型仪器设备的共享，提升大型仪器设备的使用效益和共享程度，是高校办学需要努力解决好的问题[3]。在国家和地方各级政府政策的指引下，各高校积极推动大型仪器设备开放共享，制定了大型仪器设备共享管理的各项制度，搭建了大型仪器设备共享平台，提出了大型仪器设备共享管理的全信息化流程，建立了大型仪器设备使用效益考核评价体系等[4-7]，为大型仪器设备的开放共享奠定了良好基础。但是大型仪器设备共享是一项复杂的系统工程，尤其对于高等工科院校，大型仪器设备台套数多、专业性强，教学设备和强专业性科研设备的有效使用机时不足，全面推进开放共享仍然存在很大的难度和挑战。

1 工科院校大型仪器设备共享管理实践

1.1 大型仪器设备概况

表1 给出了自2000 年开始，南京航空航天大学能源与动力学院在不同时间段大型仪器设备的台套数及设备原值情况。截至2022 年6 月底，学院大型仪器设备总数为108台，设备原值超1.48亿元，从2016 年至2022 年6 月，新增的仪器设备台套数占总数的比例超72%。

表1 南京航空航天大学能源与动力学院大型仪器设备不同阶段增加情况

结合在动力、能源、车辆领域的科研工作，学院实验室分为气动、结构、控制、传热、车辆等五大专业方向。大型仪器设备在各个专业方向的分布如图1 所示。传热方向实验室的大型仪器设备43台，占总数的40%，包括燃油雾化光学测量系统、红外光谱辐射计、壁面双向反射测试系统、太阳能模拟器等；结构方向实验室的大型仪器设备26 台，占总数的24%，包括高温疲劳综合实验系统、立式旋转冲击试验器、谱载荷蠕变试验器等；气动、控制和车辆等三个方向实验室的大型仪器设备占总数的36%，包括超声速进气道流动机理实验台、先进航空发动机一体化电动燃油泵系统、多能量混合推进系统、高速车载数据采集分析装置等。各个专业方向实验室的设备大多是科研设备，且专业性比较强；有少部分设备单纯用于实验教学，比如叶轮机械实践教学平台、涡轮发动机拆装实验台、涡扇发动机虚拟实验台、微型涡轮发动机试车台等。

图1 南京航空航天大学能源与动力学院大型仪器设备专业方向分布情况

1.2 大型仪器设备共享管理的“1+2+N”项举措

在南京航空航天大学大型仪器设备共享管理平台及共享制度的支撑下，学院遵循“统筹规划、政策引导、专管共用、有偿使用”的原则，积极对校内外开展大型仪器设备共享服务，制定了“1+2+N”项举措。

学院制订了大型仪器设备共享实施细则。细则中明确了除了单台套50 万及以上的设备必须共享外，学科建设等国拨资金建设的设备无论单价是否达到50 万元，必须开放共享；要求将设备责任人、使用人、共享负责人、安全负责人，根据具体情况进行统一，便于责权利统一；大型仪器设备责任人必须制定设备管理规定，明确责任机制和共享运行方案等。

学院成立了2 个工作组，即大型仪器设备共享工作小组和共享收费定价工作小组。大型仪器设备共享工作小组统筹规划学院共享管理工作，制定学院共享相关管理制度并组织实施，负责学院共享实体平台及大型仪器设备的绩效考核等。大型仪器设备共享收费定价工作小组成员除了包括同行专家、设备归属实验室主任外，还包括设备用户代表，负责学院新增大型仪器设备的共享收费定价以及收费标准的动态调整。

学院出台了N 项支持举措，比如：1）严格实行大型仪器设备持证操作，针对专用设备设立技术支持岗；2）对集中服务平台和独立机组平台，进行集中的人力、管理、场地等资源保障，为每个实验室安装门禁、使用监控等，保障设备使用安全及设备使用的全过程记录；3）对共享效果好、服务有效、考核优秀的实验室责任人及大型仪器设备责任人，给予奖励；4）对共享效果好的大型仪器设备，给予维修补贴等。

1.3 教学设备和强专业性科研设备共享面临困难

在各项举措的保障下，学院大型仪器设备共享工作持续有效推进。面对激增的大型仪器设备，教学设备和强专业性科研设备的共享推进存在一定的困难，普遍存在有效使用机时不足的情况。

教学设备尤其是纯教学设备的运行周期一般比较固定，大多数实验课程教学时长为16 个学时，根据学生人数安排，教学设备集中在实验课程开设的这段时间内反复使用，非课程时间段，教学设备的闲置率比较高。同样，有些强专业性科研设备在满足科研任务使用的情况下，仍有很多时机可以对外共享，而这样的设备校外用户使用的需求一般也不高。这些客观情况导致了教学设备和强专业性科研设备的闲置，影响了设备资源的充分利用。

2 教学设备开放共享的策略

2.1 开发教学设备新功能，增设实验教学课程

实验教学是高校教学体系的重要组成部分，是高校人才培养必不可少的教学环节，在培养学生分析问题和解决问题的能力方面有着重要的作用[8]。为充分发挥实验教学在提升学生实践能力方面的作用，实验课程的开发越来越受到高校的重视。

目前基于高、精、尖教学设备开设的实验课程，往往只利用了设备的部分功能，未能充分发挥大型仪器设备的效益[9]。设备功能利用和新功能开发情况是大型仪器设备共享绩效考核细则之一。高校教师可对教学设备进行新功能开发，挖掘现有设备的潜力，增设新的实验教学课程，在一定程度上可以提高大型仪器设备的利用率，提升高校教学实验室的教学支撑能力和建设水平，进一步发挥仪器设备在人才培养中的作用。

2.2 开发虚拟仿真技术，促进交叉学科教育

2020 年以来，受新冠疫情暴发的影响，实验课程有时不得不通过线上方式授课，一方面影响了实验课程的效果，同时对教学设备的开放共享也造成了更大的困难。

教学实验室通过虚拟仿真技术，将实验室和实验设备与网络结合，学生通过网络进入虚拟实验室，进行实验预习、模拟操作实验设备，最大限度地共享实验室的仪器设备资源。同时，通过虚拟仿真技术，使得高校不同学院、不同专业的实验室之间的密切联系变得可能，学生根据自己的兴趣爱好，可以学习其他专业的知识，有利于培养高校复合型人才和促进交叉学科教育。

3 强专业性科研设备开放共享的策略

3.1 结合重点实验室开放课题，加大对青年教师开放共享

青年教师是高校人才的储备力量和未来的中坚力量。部分青年教师由于缺乏科研团队或科研条件，没有足够的经费改善科研需要的软硬件设备。高校可为青年教师使用大型仪器设备提供更大的便利和更多的政策支持，提高大型仪器设备对青年教师的共享力度，缓解青年教师暂时缺少科研资源的压力。

学院设有航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室、航空飞行器热管理与能量利用工业和信息化部重点实验室、航空动力系统江苏省重点实验室等，结合学院重点实验室开放课题，优先资助青年教师，以及使用学院大型仪器设备的申请项目；同时鼓励青年教师与外单位合作，进一步提高大型仪器设备面向外单位的共享水平。

3.2 结合基本科研能力训练，加大对本科生开放共享

“更加重视科学精神、创新能力、批判性思维的培养培育”是习近平总书记对培养创新型人才提出的明确要求。在创新驱动发展的新时代背景下，基本科研能力训练为培养未来新兴产业和新经济需要的实践能力强、创新能力强的高素质复合型“新工科”人才提供了有力支撑[10]。学校从本科二年级开始启动为期两年的基本科研能力训练教学，学生积极参与，了解相关科研活动的流程，培养处理复杂工程实际问题和应对复杂问题的科研智慧。

通过基本科研能力训练，本科生可以提前接触到先进的仪器设备，了解设备的功能和用途，参与到科研项目的实验过程中。同时，鼓励学生结合自己的兴趣，利用大型仪器设备进行创新课题研究以及创新实验的设计和开发，一方面让学生学会自主学习的方法以及科学的思维方式，在解决问题的过程中进一步融会贯通所学的理论知识，激发学生的开拓创新能力；另一方面使大型仪器设备资源得到充分利用。

3.3 结合校企合作，加大对中小企业开放共享

2022 全国专精特新中小企业发展大会在江苏南京举办，习近平总书记致信祝贺，要求各级党委和政府要坚决贯彻落实党中央决策部署，为中小企业发展营造良好环境，加大对中小企业支持力度，坚定企业发展信心，着力在推动企业创新上下功夫。

中小企业的自主创新能力不足，缺乏技术、设备、信息等。地方各级政府积极出台政策扶持中小企业创新发展，比如，江苏省出台了科技创新券政策，引导国家和省级科技创新基地、高等学校、科研院所、专业化机构等科技服务机构开放创新资源，为本省科技型中小企业的创新创业活动提供大型科学仪器共享和检验检测等科技服务，对企业购买科技服务给予相应补助。学院加入成为省科技创新券服务机构，通过校企合作的形式，促进资源共享，积极探索产学研深度融合的新机制新模式，加快知识产权和科技成果向企业转移转化。

同时为推动学校与专精特新企业协同创新，更好助力专精特新中小企业发展，学校研究制订了助力专精特新中小企业发展行动方案，支持专精特新中小企业通过学校大型仪器设备共享管理平台使用开放共享的大型仪器设备，并按一定的优惠比例支付测试使用费，进一步推进大型仪器设备开放共享。

4 结束语

大型仪器设备是高校开展教学、科研的重要资源和保障。本文结合高等工科院校教学设备和强专业性科研设备开放共享利用率低的问题，提出了推进仪器设备开放共享的策略。教学设备与科研设备可实行分类管理，采取不同的开放方式，制定相应的管理制度、支撑措施及评价办法。通过设备新功能开发、虚拟仿真技术开发、助力学生创新能力培养、深化校企合作等方式，进一步提升大型仪器设备开放共享的能力，更好赋能高校人才培养、科技创新和社会服务。