构建大型仪器共享管理平台助力高校实验教学

ＩＳＳＮ１６７２－４３０５ＣＮ１２－１３５２／Ｎ

实　　验　　室　　科　　学ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ　

ＳＣＩＥＮＣＥ

第２２卷　第６期　２０１９年１２月Ｖｏｌ􀆰２２　Ｎｏ􀆰６　Ｄｅｃ􀆰２０１９

实验物资购、供、管

构建大型仪器共享管理平台助力高校实验教学

姚　超

（天津理工大学国有资产及校园经济管理处，天津　３００３８４）

摘　要：大型仪器是高校进行科研和教学活动的重要保障，随着科研投入的不断增加，大型仪器的原值和数量也在逐渐增长，在教学科研活动中发挥着重要作用。利用大型仪器进行开放性实验教学有必要性和优越性，针对当下存在的问题，提出了通过构建大型仪器共享管理平台，将大型仪器面向学生开放，使得大型仪器更好地为教学科研服务，培养创新型人才。关键词：大型仪器；共享管理；开放实验教学

中图分类号：Ｇ６４７　　文献标识码：Ａ　　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－４３０５．２０１９．０６．０５３

Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓｈａｒｉｎｇａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓｔｏｐｒｏｍｏｔｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅａｃｈｉｎｇｉｎｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

（ＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆＡｓｓｅｔｓＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓａｒｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｆｏｒｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｔｅａｃｈｉｎｇｉｎｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｖａｌｕｅａｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓｉｓｇｒｏｗｉｎｇ，ｔｈｅｙｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｓｅｒｖｉｎｇｔｈｅｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙａｎｄａｄｖａｎｔａ⁃ｇｅｏｕｓｔｏｕｓｅｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓｆｏｒｏｐｅｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅａｃｈｉｎｇ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｉｔｐｒｏｐｏｓｅｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｈａｒｉｎｇａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ．Ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓａｒｅｔｈｕｓｏｐｅｎｔｏｓｔｕｄｅｎｔｓ，ｓｏａｓｔｏｓｅｒｖｅｔｈｅｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｂｅｔｔｅｒａｎｄｃｕｌ⁃ｔｉｖａｔｅｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｔａｌｅｎｔｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ；ｓｈａｒｉｎｇｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｏｐｅｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅａｃｈｉｎｇ　　近年来，随着高校的发展和政府对高校科研投入的不断增加，高校拥有的仪器，尤其是单价在４０万元以上的大型仪器设备逐年增多。大型仪器是教学科研活动的重要基础，是从事实验教学、培养学生创新能力的平台，有助于学生接触前沿科学，提高动手能力和分析解决问题的能力。本文探索构建大型仪器共享管理平台，在方便实验教师管理的基础上，能够为学生所用，助力高校实验教学和学生创新能力培养，提高大型仪器使用效益。

ＹＢ１７－４４）。

ＹＡＯＣｈａｏ

１　大型仪器使用现状分析

近些年，天津理工大学（以下简称：我校）大型仪器数量和价值增长迅速，２０１７年拥有的４０万以上大型仪器数量比２０１６年同期增长１０．６７％，总价值增长１４．４２％。大型仪器是实验教学的重要载体，是培养学生创新意识和创新能力，提高学生综合能力素质的重要物质基础，以大型仪器为主体的实验教学在逐年增多，近两年，我校每年依托４０万元以３００余项，获得大量科研专利以及省部级奖项。很多高精尖的技术都是通过大型仪器产生的，掌握了先进仪器的操作方法和实验方法，有助于日后在本领域研究的深入，在未来的就业竞争中也有一定的上大型仪器开展的实验教学和实验科研项目达到

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　基金项目：天津理工大学教学基金项目资助（项目编号：

１９８优势。

　　　　　　　　　　息。每年新生入学或新教师入职时，平台自动将这些字段信息加入到人员库中，师生凭借校园卡号即可登录。学生毕业或教师离职后，平台将自行删除这些人员的信息，实现人员的动态化管理。

校外人员需单独注册，平台管理员审批同意后，方有登录平台的权限。

（２）网络预约审批。实验教师根据课程安排和

受制于学生数量及课堂条件，目前学校开设实验课时仍以教学演示或软件模拟为主，或者学生以组为单位，短时间内接触仪器，无法对仪器形成一个全面的认识，更难以实际开展自己的实验项目［１－３］。对于学生来说，很多价值不菲的仪器变成了展览品，无法发挥作用。在课下，学生很难了解大型仪器的空闲时间，难以预约到仪器使用，也不会操作仪器，且学生课下使用仪器会增加管理难度，给实验教师课余时间仪器的使用情况，制定可以对外开放的时间表。学生登录平台后，能方便地了解可以使用的带来额外的工作量，使得仪器管理人员不愿意对学生开放共享，降低了仪器使用效益。

２　开放式实验教学的优势

实验教学是大学教学的重要组成部分，是理论

教学的补充和延伸。开放式实验教学打破传统集中式教学的束缚。突出以学生为主体，在教学模式、教学管理、教学方式上都进行改革和创新，不再是填鸭式的说教，或者仅仅是参观和模拟，而是真正让学生自己动手查找资料、独立设计实验方案，选择合适的仪器完成实验。从实验方案的设计，到实验数据的记录，最后生成实验结果和实验报告，学生享有充分的自主权［４－５］个层面开放的教学模式“实验时间。

、实验空间，使学生可以合理支配课余、实验方案、实验仪器”四

时间进行科学探索。在这些环节中，作为物质基础的实验仪器扮演着至关重要的作用，而大型贵重仪

器或有着普通仪器难以达到的精度和灵敏度，或有独特的功能，离开大型仪器的支持，很多实验事倍功半，甚至根本无法完成。学生使用大型仪器开展实验，在使大型仪器得到充分有效利用的同时，接触到前沿科学，提高了实验水平，激发学生进一步学习仪器原理的欲望，培养学生的实验兴趣，提高他们的创新能力［６］３　构建大型仪器共享管平台

。

为解决课余时间学生不易使用大型仪器开展开

放性实验的问题，我校结合网络技术和数字化校园，借鉴了兄弟院校一些先进经验［７－１０］器共享管理平台，实现了大型仪器信息化，搭建了大型仪、远程管理。本着有利于开放性实验教学和实验教师管理的原则，师生（１）平台的主体设计思路如下，方便师生注册登录人员动态化管理：

，。平台采用校园卡号为唯一

为能快速识别我校在校

的登录识别账号。平台和校园一卡通对接，提取姓名、学号（教工号）、物理卡号和在校时间等字段信

仪器信息和时间安排，并在线提交预约使用申请或测试样品申请，实验教师网上审批，不受地点限制。审批完成后，学生及时得到反馈，获知预约结果。

性，得到实验教师授权的学生才可操作仪器（３）使用管理模式多样化。为加强实验室安全

。仪器的使用管理方面，平台采用客户端管理和电源控制器管理两种模式。具备电脑控制功能的大型仪器，以客户端管理模式为主。此模式在仪器开机时采用网络认证的方式，输入经平台认证的学号和密码才可进入仪器主界面，进而操作仪器。在仪器的使用过程中，通过网络实时传输仪器的使用信息。通过这种方式，实验教师可以实时远程监视控制仪器，通过远程桌面的形式查看仪器的实时使用情况，掌握学生实验进行状态，同时方便查询仪器操作记录。目前，我校大多数大型仪器均具备联网功能，都采用此方法管理监控仪器。

对于少数不具备电脑控制功能的大型仪器，采用电源控制器管理模式。学生通过刷校园一卡通来对电源控制器进行解锁。电源控制器模式下，实验教师无法实时监控仪器使用信息按照（４）“专管共用开放的共享管理，资源共享。”大型仪器共享管理平台

。

的原则进行设计，整个平台突出“共享”的特色。实验教师将所属仪器详细的型号、规格、配置、近景照片上传到平台中，写明可以提供对外共享服务的时间及具体的联系方式。学生登录共享平台后，对可以使用的仪器一目了然，并根据自己的实验情况有针对性的选择合适的仪器。

仪器使用的过程中，会涉及到材料的损耗、水电费等支出，为补偿支出，实验教师会根据情况收取一定的合理费用。费用缴纳也在平台上进行，学校管理部门可以查看各个仪器的收费情况，采用收支两条线模式，将收费纳入到学校大型仪器开放共享基金中，（５）由学校统筹后双向的反馈机制，合理安排费用支出。为方便师生互动。

，对实

姚超：构建大型仪器共享管理平台助力高校实验教学

验教师和学生进行双向监督，平台建立了完善的反馈机制。学生使用完仪器后，可以就仪器的情况、实验室状况、实验教师的服务等多个维度进行评价，方便和实验教师进行交流的同时，也作为学院、学校等上级管理单位考察大型仪器开放共享情况的一个参考。

同时，实验教师也可以对学生的使用情况进行评价，同时平台建立黑名单制度，对严重违反实验室管理规定和仪器操作规程的人员进行处罚，情节严１９９

约其他高校的大型仪器，去兄弟院校开展实验项目，让自主实验不再受仪器条件的制约。

５　结语

人才培养是高校的主要任务，高等院校应该秉持一切为学生服务的宗旨，动用一切可以动用的资源，将学生培养成具有扎实的专业知识和卓越创新能力的高素质人才。大型仪器作为高校进行教学科研活动的重要物质基础，利用信息化手段开展仪器重的，于普通仪器（６）永久禁止其使用平台上的任何仪器完善的仪器使用培训，需要经过一定的操作培训。大型仪器设备不同

。

，取得操作资质或者上岗证，才可以独立使用仪器。平台专门添加了大型仪器操作培训申请模块，学生在平台上递交仪器操作培训申请，实验教师利用课余时间对申请学生进行培训，经培训合格后，取得实验教师授权，才可以独立操作仪器开展实验。独立操作仪器，不仅可以锻炼学生的动手能力，扩大学生的知识面，加深了对课本知识的理解，同时有助于学生接触本领域前沿科学技术，极大地激发了学生科研探索欲望以及开展深入研究的浓厚兴趣。

对于部分学生暂时无法独立操作的仪器，学生提出实验需求后，可以申请由实验教师代为操作。学校通过一定补贴的形式，对实验教师进行合理补偿。

４　试用效果和展望

我校在２０１７年正式启用大型仪器共享管理平台。启用初期，选取了大型仪器较多的新能源材料与低碳技术研究院作为使用试点，国资处负责顶层设计和管理，收集反馈意见，进一步完善平台，为全校范围内的铺开使用做准备。

截止到２０１８年６月３０日，平台上展示的４０万元以上大型仪器共４２台，其中学生已取得操作资６６质，人可以独立操作的仪器一共有。利用大型仪器共享管理平台１８，台预约使用仪器，共培训学生

或送样检测样品２２００余次，开展科研项目３０多个，

发表三大检索论文２０余篇。

随着平台建设的逐渐完善和管理制度不断规范，下一步将把学校４０万元以上大型仪器全部纳入到平台中来，同时加大对开放共享大型仪器的补贴力度，鼓励实验教师在课余时间为学生提供仪器操作培训服务。随着天津市各高校共享平台的对接，我校学生不仅能利用本校大型仪器，还可以在线预管理、促进大型仪器共享共用已经成为各高校仪器管理的趋势。以大型仪器为基础的开放性实验，在提高仪器使用效益的同时，给学生提供了更多的实验时间，让学生充分发挥主观能动性，近距离接触仪器，对学生深入掌握本学科专业知识，培养动手能力和创新能力有重要作用。学校要进一步深化管理，认真听取师生意见，完善平台建设，扎实推进资源共享，让大型仪器在学科建设、人才培养等方面发挥更大的作用。

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收稿日期：２０１８－０７－３１修改日期：２０１８－０８－２２

作者简介：姚超（１９８７－），男，河北唐山人，硕士，助理研究

员，主要研究方向为固定资产管理。