高校实验中心高效运行机制探究

林 玲， 冯鹏举

（暨南大学化学与材料学院，广州 510630）

0 引 言

化学与材料学院前身可追溯到1930 年成立的化学系，拥有厚重的历史积淀［1］，2016 年学校将隶属于生命科学学院的化学系与理工学院的材料系整合建立学院。学院于2019 年对实验管理人员进行独立培训，统筹责任分工，将仪器管理与实验教学分类全面整合，实现人力资源与教学、管理的有效对接，缓解了仪器管理与实验教学任务重而实验管理人员不足的问题。目前实验中心在岗教师18 人，硕士及以上学历人员占89%，1 名为正高级实验师（正高职称），7 名为高级实验师（副高职称），8 名为实验师（中级职称），2 名为助理实验师（初级职称），设2 名副主任，分管实验教学与大型仪器运行。实验中心承担全校共计47 个专业的化学化工相关实验教学工作，涉及化学与材料学院、环境学院、药学院、生命科学学院、理工学院、医学院和国际学院，全年将近14 万总人时数［2］。中心仪器平台现有ICP-MS、扫描电镜、透射电镜、核磁共振波谱仪、高分辨液质联用仪、气相色谱仪、拉曼光谱仪、气相色谱质谱联用仪、X 射线衍射仪等大型仪器共70 台，全部由中心实验人员管理维护。回顾4 年来运行情况，存在教学与仪器管理任务分配不均衡、部分大型仪器机时数较少、仪器管理专业性不足、教学实验室开放效率低等众多问题，在一定程度上影响着中心高效高质量运行。教育部高等教育司2022 年工作要点提出：坚持问题导向、目标导向、效果导向相结合，建设高质量高等教育体系。化学与材料学院实验中心从问题出发，调研华南农业大学、四川大学、中山大学、南京大学实验教学中心，发现中心在实验教学项目创新、虚拟仿真实验的开发、信息化平台建设、实验室开放等方面仍存在不足［3-8］。处在大力引才的学院，拓展前沿研究，深化教学改革，强基育才的关键时期，创新实验中心建制及改革相关管理措施，高效运行的实验中心将为学院发展提供强有力的支撑。

1 实验中心运行现状

1.1 人员管理体系有待完善

（1）身兼多岗。中心教师既要承担本科实验教学辅助工作，也要对管理的大型仪器以及实验室教学仪器进行维护保养，协助师生进行分析测试，还需承担学院的公共事务物，例如本科生和研究生招生、毕业答辩准备等。对于教师而言，教学乃重中之重，实验教师是在满足本科教学的基础上再抽出时间和精力来管理大型仪器，而大型仪器的管理是一项专业性强的工作，实验教师兼职来做仪器管理员，无法实现“专人专管”，重仪器采购，轻仪器管理的模式急需改变［9］。

（2）跨校区难题。化学是基础学科，服务于理工医等多个学科。目前我国高校发展快速，存在多校区建设，基础学科所在学院搬迁，则必然引起其他校区教学不便的问题。学校化学实验室分布于石牌校区和番禺校区，目前学院在各校区均保留基础实验室，减少学生的跨校区流动。实验室教师和实验人员需要频繁的跨校区工作，降低了工作效率。实验教学所需的大型设备也必须同时两校区配置，无法保证足够的开机时间，同时迫使跨校区仪器维护，仪器培训，数据测试等低效工作成倍增加。

（3）人员暂时性短缺。实验中心教师，其中84%为女性，全部女教师中35 周岁以下人数过半。自2018 年开始，陆续有女教师休产假，出现人员暂时性短缺问题，常规的处理方式为将休假女教师的工作分配给几位同事暂时代理，存在接手老师对专业仪器操作不娴熟、辅助教学经验不足的问题［10-12］。为保证教学质量，人员暂时性短缺引起的教学与仪器管理问题应得到充分关注。

1.2 大型仪器管理积极性不高

实验系列教师承担中心大型仪器的管理工作，仪器操作难度、维护管理复杂程度均有差别，难以量化。不同的仪器培训周期和培训次数由于使用频率的关系，明显不同，难以制定合理的激励措施和调动教师工作积极性。当科研教师提出做探索性检测或开发仪器新功能时，需探索检测方式方法，对仪器管理人员的专业知识和测试水平提出较高的要求，管理员的操作与管理技能必须逐年提高，而不应停留在更换耗材与配件，如何促使管理人员自觉提升仪器操作水平，也是亟待关注的问题。

1.3 教学实验室开放效率低

学校处于快速发展阶段，新校区正在加速建设中。在学校未完成整体布局前，学院教学实验室将处于两校区分布，同时运作状态。化学与材料学院教学实验室（分析、有机、无机、物化、化工、材料加工实验室）。

教学实验室设计合理、配有通风橱、纯水系统、空调、多媒体设备、排风扇、试剂架等。服务于众多学科的基础实验教学实验室在没有相关教学实验安排时，多为空闲状态，开放不足。学院科研实验室依据教师职称进行分配，由于学科特点的不同，有些实验性强的学科存在实验面积严重不足。2022 ～2023 年学院开放性实验项目共计24 项，大学生创新创业训练计划百余项，创新性实验为探索性实验，各实验项目集中在科研教师实验室进行。教学实验室的空闲状态与科研实验室的紧张运行形成反差，教学实验室开放管理办法急需完善。

1.4 线上实验教学基础薄弱

化学类实验教学核心课程多为实验操作型项目，实验教学大纲的修订存在滞后性，缺乏建立与学科前沿发展相匹配的规划方案。教学手段以实验室教学为主，缺少对先进信息化虚拟仿真实验项目的引入，学生学习效率、数据分析能力有待提高。亟待重构现有专业实验教学课程内容，优化实验项目，将实验教学与前沿科研成果结合，鼓励将科研成果逐步转化成本科实验项目；定期修订更新实验教学大纲，建设具有推广价值的实验教学项目。

2 完善运行机制，实现高效管理

2.1 技术人员融合，重构实验人员组织架构

有机、无机、分析实验教学组实验项目、开课专业、实验员人数等情况如图1 所示，其中有机与无机实验教学组开课的专业完全相同，中心根据实验教学特点将原属于3 个教学组的实验技术人员进行融合，建立实验教学流动组。组内实验系列教师需要学习3 个专业实验教学项目，深入研究理解实验内容。2022 年9月起开始采用融合方法，分析、有机、无机实验教师互相协助实验，交流经验、学习多学科实验内容与课前准备，教师自身工作能力与服务水平均有提升。物化与化工实验教学组也在逐渐采用这一融合方法，以期实现互帮互助、切实解决人员暂时离岗引发的问题。其他学科，如材料科学与工程教学组配置有4 名教学辅助人员，由于服务面相对较窄，全年实验约为23 454总人时数，人均约5 863 人时数，通过实验中心的统筹调配则可以满足闲时服务其他学科或仪器管理，忙时保证本学科的高质量教学任务。实验中心的灵活性，有助于使中心所有教师满足8 000 人时数/人/学年的基本要求，便于统一评价，兼顾公平。

图1 3个化学实验教学组实验和专业分布

实验中心需要承担跨校区开设实验课程的教学组有有机化学、无机化学、分析化学。经统计，有机教学组开设的有机化学实验全年总和高达11 538 人时数；无机教学组开设的基础化学实验全年实验总和达10 206人时数；分析教学组开设的分析化学实验全年实验总和为2 952 人时数。根据学时数，则可从流动组抽调3 名实验人员跨校区从事实验教学辅助工作，甚至常驻办公，解决了跨校区工作的困境，同时满足实验中心对实验员工作量的要求。流动组，可以将工作内容运转起来，能较好地解决“困难工作无人接，容易工作大家抢”的难题。

实验仪器管理和培训是对教学科研非常重要的支撑，是实验中心除服务教学以外另一个核心工作。实验中心专门为每台大型仪器配置2 名仪器管理员，分为A、B岗，要求2 位管理员具有同等技术水平。A岗主管，承担培训任务；B岗辅助管理，承担测试、维护等任务。当A岗教师暂时无法管理仪器，由B 岗代替，这一举措有效解决了仪器单人管理，机时数达不到考核的难题，双岗轮换也能更好体现工作的公平性。

重新建立实验中心教学组织架构，如图2 所示。实验技术人员流动性增强，有助于实现工作量均衡、解决了人员暂时性短缺引发的问题，同时促进实验人员学习交叉学科知识，提升教学素养，适应当前前沿学科发展要求，流动性任务的设置，大大提高公平性，极大调动大家学习及工作的积极性。

图2 实验中心教学组织架构

2.2 量化考核，调动仪器管理积极性

强化学院实验中心共享平台仪器设备的使用管理，实现资源共用共享，持续提升仪器的使用效率，重在充分调动仪器管理员工作的积极性和主动性。如何科学地评价仪器管理员的工作表现和工作业绩，是培养建设一支高水平的技术支撑队伍的重中之重，是维系队伍可持续发展之匙。针对可能出现的仪器管理教师培训积极性不足，测试不及时等问题，中心经过充分调研，出台“化学与材料学院实验中心仪器共享平台管理激励办法”，明确考核指标，如图3 所示。根据考核指标制定相应的激励方法，充分鼓励大家干实事，出成效。从“激励办法”试行后，每年根据考核指标将满足优秀评选条件的教师筛选出来，在中心会议上，优秀教师进行答辩，展示其工作成效供大家学习，而后经过全体成员投票选举，再从中选出80%的优秀仪器管理员，其余教师考核为良好或合格，考核结果直接与教师仪器管理绩效挂钩。科学地评价了仪器管理的业绩与表现，利于教师之间的互相了解，工作互通，有助于大型仪器规范化管理，调动了教师管理积极性。

图3 仪器管理考核项目

2.3 完善安全培训体系，促进实验室开放

实验室与设备管理处近2 年在实验室安全培训、应急演练、实验室分级管控、多部门联动做了很多工作［14-16］，二级学院逐步贯彻落实学校指导思想，将实验室安全管理放在首位。学校将实验室安全教育分为三级：一级为学校教育，全体师生参加实验室与设备管理处组织的线上安全考试，满分100 分，100 分合格；二级为学院教育，学院针对实验室易出现的安全隐患以及应急救援设施进行培训，通常为线下培训；三级为实验室教育，由实验室负责人组织，针对实验室内部仪器设备、危化品、气瓶、高压反应釜等进行操作培训，制定仪器操作步骤，形成培训记录。化学与材料学院将实验室安全管理制度进一步完善，将实验室依据功能分为科研实验室、教学实验室、中心测试平台实验室，细化安全管理条例，进一步明确职责，控制风险，逐步开放实验室，提高实验室利用效率。

学院采取实验室准入制度，安装多功能门禁，通过人脸识别、指纹、校园卡、二维码等控制，记录进入实验室的使用人员，做好安全跟踪。科研实验室及中心测试平台实验室目前均采用门禁系统，学院制定门禁管理规定，科研及中心实验室由实验中心审核开通。由学生申请，填写门禁申请表（实验室负责人签字）交到中心实验室，对于安全考试不合格者不予开通，图4 为实验室准入控制流程。学院进一步明确安全职责，实验室负责人是实验室安全的直接责任人，需核查准入人员的安全培训情况，控制实验室风险。

图4 实验室准入控制流程

进入教学实验室使用，教学实验室负责人组织（安全培训考试）实验室级别，申请进入实验室需参加培训及考核。中心制定教学实验室使用管理规范及使用申请表，需填写使用用途、使用时间、项目负责人、实验内容及预期风险等，由中心领导审核。三级安全培训且考试通过后，方可开通实验室门禁。开放实验以及创新实验期间的安全责任由项目负责人及参加实验的学生承担，教学实验室实验员起监督作用。明确各方安全责任，进一步提升实验室开放效率。

2.4 实验教学多元化发展

近年来，国家对虚拟仿真项目建设的政策支持和关注度一再提升，高校教师通过项目教学、情境教学、模块化教学，推动了现代信息技术与实验教学深度融合，提高了教学质量。

调研南京大学、四川大学、华南农业大学等高校化学实验教学，3 所高校均采用线上与线下相结合的实验教学模式，虚拟仿真实验教学优点突出，能够使教学方法和体系多元化、提高学生学习效率。

结合理工科学科特点，中心快速推进虚拟仿真实验教学，首先推动化工相关仿真实验建设。购买仿真软件用于“化工仿真实验”；试用北京欧贝尔软件技术开发有限公司的仿真软件进行化工基础实验的教学，虚拟仿真软件与实验设备相结合的实验教学方式丰富了实验教学资源，激发学生学习兴趣，符合“新工科”创新人才培养机制的要求。分析化学实验教师带头搭建了信息化平台［2］，借助二维码技术、微信公众号，建立实验教学素材库，录制实验室安全小视频。学生可在公众号提出问题，教师做出解答，增加了师生沟通渠道，线上+线下的实验教学方式极大提高了学生学习效率。有机化学实验在预习阶段引入虚拟仿真软件［12］，通过模拟实验，可提前熟悉实验流程，虚实结合，生动有趣。

3 结 语

化学和材料科学学科均为ESI 全球前1%的学科，学院处在快速发展阶段，处于拓展科研，深化教学改革的关键时期，化学与材料学院实验中心在发展中创新机制，对比兄弟高校，反思运行中存在的问题，提出合理化建议，以为师生提供高效优质服务为目标。目前实验中心致力于数字化教学平台建设、“科研-教学”转化创新本科实验项目、积极拓展校内外服务分析测试，为双一流学科建设服务，可为兄弟院校的实验平台搭建，提供一些有益的思考。