高校科研實驗室建設探究

孫文靜，　張孟喜，　楊　驍

(上海大學 土木工程系，上海 200444)

0　引　言

隨著國家經濟的快速發(fā)展，高校建設經費投入總額不斷增加，特別近年啟動的“雙一流”計劃，必將引起新一輪學科建設高潮[1-3]。其中，科研實驗室建設是資金投入的重點，也是建設“雙一流”大學的硬件保障之一。經歷多年的建設，高?？蒲袑嶒炇矣布O施有了極大變化。同時，也面臨如下共性問題：

(1) 管理模式不適。目前高校實驗室通常為“垂直管理”的模式，如圖1所示，由學院及資產設備處直接考核學院各級實驗室，各實驗室配有相關的管理人員，配合本科實驗教學任務及負責相關實驗室的日常管理，如儀器購置、維修、保養(yǎng)等，通常負責本科教學用儀器及相應專業(yè)的科研用儀器。這種管理模式對教學實驗室適用，可有效安排教學工作，但并不適合促進科研工作的開展，不能充分發(fā)揮實驗設備為科研團隊服務的效能。通常配備的實驗室管理人員僅具有本專業(yè)知識，可以順利開展本科實驗教學，但缺乏與儀器設備維修、維護或儀器新功能開發(fā)等相關的背景知識，如機械、水電、電路、程序開發(fā)等，無法完成大型科研精密儀器的新功能開發(fā)及維修、維護等。

圖1　高校實驗室管理現狀圖

(2) 運行模式未優(yōu)化。①經費。高校實驗室建設經費渠道比較多，但設備維修經費渠道較少，后期維護經費少。許多科研設備因維護不及時，無法正常運轉，設備長時間處于閑置狀態(tài)，導致無法開展正常的科研活動，造成了國有資產的變相流失[4]。缺乏設備維護維修經費，已嚴重影響了設備的使用效益。②人員配置。高校實驗室設備購置種類及臺套數多，而配套的相關管理人員少；當前實驗室主要是面向本科實驗教學設置少數的崗位，科研實驗室的崗位基本沒有，而且科研設備大多屬于精密設備，對實驗操作人員要求高，專職管理人員缺乏致使研究生作為主力軍來使用，極易造成設備發(fā)生損壞，同時存在嚴重的安全隱患[5]；③設備管理。實驗設備閑置多，共享使用者少?？蒲袑嶒炘O備大多由各課題組教授負責購置、使用和維護，如果其他人員要使用，缺少專職人員負責培訓或者代替操作，很容易會造成設備損壞，影響后續(xù)使用，考慮到損壞后維修困難，故都不情愿實現共享[6]。同時，信息不流通，各科研團隊的研究成果、儀器設備的種類、功能及使用狀態(tài)等信息流通性差，限制了儀器設備的共享性。上述問題阻礙了科研實驗室高效運行，甚至造成了國有資產的潛在流失。3種因素的交互作用，致使高校各科研團隊實驗室大多處于“割據孤島”狀態(tài)[7]，資源很難達到優(yōu)化配置。為了充分發(fā)揮科研實驗室對創(chuàng)新科研的助推作用，非常有必要提出系統有效的科研實驗室管理方法和配套措施，否則難以打破以上3種因素的長期困擾。為此，從學院總體規(guī)劃部署出發(fā)，提出在科研團隊基礎上組建科研團隊實驗室的思路；通過建立技術團隊保證團隊與儀器設備間的有效、順暢對接，提出科研團隊實驗室建設、管理和考核的具體思路和方法，從后期維修維護經費、人員配置、設備管理提出具體方案，以期加強高校科研實驗室建設，更好發(fā)揮科研實驗室的科技創(chuàng)新支撐作用。

1　科研團隊實驗室建設的管理模式

高水平大學建設需要提升學校科技競爭力，需要各院系主動進行前瞻性思考和研究，定位發(fā)展目標，布局發(fā)展空間，明晰發(fā)展思路，對接科技創(chuàng)新的需求，規(guī)劃科研方向，策劃與組織培育本學科、跨學科科研團隊，提升隊伍的專業(yè)化水平，引導科研團隊圍繞科研目標開展工作，實現學院可持續(xù)發(fā)展的藍圖，更好地對接高水平大學建設[8-9]。科研團隊實驗室的建設是對科研團隊建設的強有力的支撐。圖2為學院科研團隊實驗室的組織架構。

圖2　科研團隊實驗室人員組織架構

圖2中，學院、實驗設備處直接負責學院實驗室中心，實驗中心分管各科研團隊實驗室，科研團隊實驗室的負責人為團隊負責人，每個團隊實驗室有相應的實驗儀器操作人員，通常為團隊中參與科研項目的老師或研究生。這一垂直管理組織模式與現今的高校科研實驗室的管理模式類似，與之不同的是與各科研團隊平行設置的技術團隊，即技術團隊與各科研團隊屬于并列關系，而非從屬關系。在國外許多高校、科研院所實驗室中，技術團隊在整個科研團隊實驗室建設中起到了舉足輕重的作用[10-11]。

技術團隊建設是實驗室教學和科研穩(wěn)定發(fā)展的核心保證[4]，技術團隊由總負責人、管理人員和若干技術人員組成。團隊成員各有專長、各司其職，其中，總工程師負責總體規(guī)劃、協調；管理人員負責儀器設備的登記、預約、報備及儀器調度、聯系廠家、廠家信息庫的入庫、更新，實驗室設備對外開放服務的聯絡、安排和收費等管理性工作；技術人員依據專業(yè)背景負責電路的改裝，儀器設備(包含配件、構件)的設計、加工、安裝及測試，儀器新功能協助研制、開發(fā)，新增數字采集控制功能的儀器的安裝、對接以及調試等。團隊成員之間分工明確，精準合作，會促使工作效率大大增加，為科研工作的順利開展提供了非常有力的保障。

圖3為科研團隊實驗室組織關系圖。由圖3可看出技術團隊起到的中間橋梁作用。團隊負責人根據項目需求與技術團隊的總工程師及相關成員溝通，根據項目所需的功能，選擇現有的實驗儀器，或在現有儀器上增加新的功能，或設計、加工或購置新的儀器設備。

圖3　科研團隊實驗室人員組織架構

儀器設備到位之后，負責人安排團隊中該項目的成員作為儀器操作人員與技術團隊聯系，由技術團隊相關成員傳授給操作者所使用儀器的操作步驟及安全防范事項，直到操作人員通過技術團隊成員的認可，已完全掌握步驟、可規(guī)范操作儀器，方可獨立操作儀器，避免了儀器因不規(guī)范操作造成的損壞。

該儀器使用完成后，需由科研團隊向技術團隊報備，如有另一科研團隊有新項目需求，可同樣在技術團隊處進行登記、預約，使用該儀器，如有功能改造方面的需求，可與技術團隊進行溝通探討，在現有功能上增加新的功能等，如有需要，也可與儀器最初需求設計或購置的科研團隊負責人進行溝通。這樣最大可能地實現了科研儀器的共享，使得報備儀器無閑置或浪費，實驗室或科研團隊不需要重復去購置或制造新的儀器，從而避免了人力和資源的浪費。

因技術團隊同時還負責儀器的購置、維修、維護與保養(yǎng)等工作，與儀器生產或零配件加工廠家的聯系較多，熟悉各個廠家的產品種類、產品質量及口碑，能夠為科研團隊的科研需求提供非常專業(yè)的建議，這可以讓科研人員集中精力做自己擅長的科研工作，而無需分心去比較廠家的優(yōu)劣。同時，因技術團隊的成員均具有各自的專業(yè)背景，完全可以在第一時間解決儀器設備的各種小問題，如日常的零配件更換、加工、電路改造、新增儀器的數控采集功能等，避免了聯系廠家造成人力、物力方面的損失，尤為重要的是節(jié)省了科研工作時間。

技術團隊還承擔對外宣傳的工作，定期向各科研團隊介紹實驗室儀器設備，包括原有或新增功能，實現資源共享、信息公開，以方便科研團隊更有效地開展科研工作。

歸納起來，技術團隊的工作職責主要有以下四部分：①負責儀器的使用安排，協調科研實驗儀器的共享；②儀器購置、維修、維護與保養(yǎng)；③配合科研團隊，進行儀器新功能的開發(fā)；④精密科研儀器操作技能培訓；⑤對外宣傳及安全培訓工作。

實驗室研發(fā)和購置的科研用實驗儀器隸屬于學院實驗中心，其用途是面向整個學院的科研項目。儀器設備實施集約化動態(tài)管理機制，依據科研團隊的研究項目，動態(tài)統籌安排使用并有相應管理制度，最大限度提高了儀器設備的利用率及開發(fā)價值，使得實驗室人機關系較為和諧，資源得到了最優(yōu)化配置。同時，還做到了實施導向明確的區(qū)別管理，在調整中體現服務，在管理中突出保障，提高管理和服務質量。

2　科研團隊實驗室建設的運行模式

2.1　加大經費管理(設備后期維修、維護費)

高?？蒲袑嶒炇医ㄔO經費主要來源兩部分：①學科建設項目投入；②科研項目投入[12]。其中，絕大多數經費由學科建設項目投入，但用于儀器設備后期維護的經費較少。于是，由學院實驗中心統一安排，制定合理的管理政策，對現有科研儀器實行預約登記管理，向使用儀器設備的科研團隊收取押金。同時，按儀器的使用時間計取費用；另外，在儀器設備處于空閑狀態(tài)時可對外開放，收取對外服務費。同時，需要制定儀器共享管理辦法，保證對內的科研服務要優(yōu)先于對外服務。如實驗設備利用率極高時，在不能增設儀器設備的情況下，則需要統籌管理，合理分配儀器預約、使用時間。預約時間分配比例需參考團隊的基礎、投入和成果產出比等情況確定，優(yōu)化分配政策。另外，對于大型精密儀器，維修費用非常高，應與保險公司合作，對其重要易損構件、零配件進行投保，爭取做到以較小的投入解決維修、維護費用高的大問題。

實驗儀器的對內使用收費以及對外開放收費的費用由學院統一支配，可用于儀器設備的維修、維護及保險等費用支出及技術人員的獎金等。當以上收費開支完后，設備的養(yǎng)護和維修經費可由學院承擔。如仍有節(jié)余，可以獎勵的形式對科研團隊進行資金反饋。經費分配是方向標，是激勵科研團隊產出的動力[13]。合理的分配方案，會促進科研團隊之間和諧發(fā)展，有利于學院科研工作的整體推進。資金反饋的分配的比例可按學科貢獻度、儀器使用產出比等因素來考慮。

通過這種經費籌措模式，較大程度地緩解儀器設備的維修、維護經費的短缺，提升實驗室技術人員的工作熱情和服務質量，還激發(fā)了團隊的科研創(chuàng)新精神、調動了科研團隊的積極性，最終在整個學院內部形成你追我趕的科研氛圍，打造了良好的動態(tài)循環(huán)模式。

2.2　科學配置人員管理(設置實驗室科研技術崗)

技術團隊是確保科研實驗室順利正常運轉的關鍵與保障，是科研實驗室必備要素?，F有的科研實驗室極少配備專職的科研儀器管理人員和技術人員[14]，從而造成解決實驗室實際問題能力有限的尷尬局面；另外，科研儀器多由科研團隊中的研究生操作，儀器出現問題多數由研究生參與或代為與廠家溝通、協調等，這種模式存在兩個方面的弊端：①研究生對設備操作的熟練性不夠、操作步驟不規(guī)范，研究生培養(yǎng)周期一般3年時間，實際開始課題研究、進入實驗室通常為第2年，基本都是由上一屆研究生負責指導，儀器剛摸索清楚就臨近畢業(yè)，造成儀器設備始終由新手來接管，儀器設備總是處于“被動摸索”狀態(tài)，沒有充分地發(fā)揮儀器設備的使用、服務效能；②研究生本質上屬于流動人員，對儀器設備管理、養(yǎng)護的責任心不足，大多數處于“只用不養(yǎng)”的狀態(tài)，導致設備極易損壞，再加上由于實驗設備的維修渠道不暢通，設備一旦損壞很難在短時間內恢復到正常使用狀態(tài)，影響后續(xù)科研的進展。因此，配置專職的科研儀器管理人員和技術人員意義重大?，F在許多高校在實驗室系列設置了實驗室科研技術崗，目的是為了提高實驗室人員的整體素質，使實驗室能更好為科研、創(chuàng)新性教學服務。然而，有些技術人員雖有過硬的實驗室相關專業(yè)技術，是科研實驗室真正需要的技術性人才，但是因學歷、年齡等問題不能滿足高校的進人要求，這就需要由學院解決技術人員的聘用難題，采用合同聘任的方式聘請相關技術人員。聘用人員工資按照簽訂的協議由學院發(fā)放，且有相應的薪金、獎勵等激勵機制，可從實驗儀器的對內服務和對外開放收入中支出。

2.3　加強設備共享管理

科研團隊依據研究方向和長期規(guī)劃，按照學院的總體發(fā)展布局，提出實驗室設備購置方案?？蒲袑嶒炇沂菫榭蒲蟹盏钠脚_，應強化實驗室設備運行效率和運行狀態(tài)，以對科研項目的服務效能為主要指標對科研實驗室進行考核?？蒲袑嶒炇抑?，科研團隊是設備使用的主體，技術團隊中的技術人員負責儀器設備硬件及軟件(如數據采集系統)的調試、安裝及維修、維護等，技術團隊中的管理人員則需負責儀器設備的共享協調工作，即學院內部團隊的儀器調度、對外儀器開放服務的安排，同時負責制定對內共享及對外開放的辦法和收費標準。

學院的全部設備要統一納入一體化網絡管理，研發(fā)設備使用管理系統。該系統可實現儀器設備的登記、預約、報備、調度功能，儀器使有狀態(tài)查詢功能，押金支付及使用計時收費功能，對外開放計時收費功能，設備狀況跟蹤功能等。技術團隊的管理人員負責管理該系統。所有進入實驗室人員均需要得到實驗室中心的授權，由管理人員登記使用人信息。根據使用人權限的不同，分配長期賬號和短期賬號。同時，在設備的計算機應用程序中增設“輸入賬戶”窗口，實現詳細記錄使用人信息和實驗過程的功能。該功能可滿足學校資產管理部門的考核需要，也可以幫助學院實驗室管理中心掌握設備使用情況，同時也可很大程度上解決設備損壞而無人負責的難題。

3　建設成效

經過近年來的不懈努力，土木系的實驗室建設取得了長足發(fā)展，實驗室管理得到了顯著加強，實驗室層次明顯提升。根據學校發(fā)展布局調整、部門發(fā)展需要以及建設雙一流實驗室的建設要求，到2017年9月，土木系將有近2 000 m2的實驗室投入使用，科研發(fā)展正走向快車道。以此為契機，土木系實驗室已經初步完成了本科教學與科研實驗室的有機整合，按照以上建設思路和方法，初步取得了如下建設成效：

(1)按照實驗室服務功能，細化功能分區(qū)，成立了結構實驗室、巖土實驗室、建材實驗室、測量實驗室等本科教學實驗室以及結構抗震減震研究和技術服務團隊、建筑結構優(yōu)化設計與修復加固技術團隊、隧道及地下工程穩(wěn)定性及控制技術團隊、非飽和土與特殊土工程特性研究及應用技術團隊、環(huán)境土工及及地基處理技術團隊等科研實驗室雛形。

(2)每個功能細分實驗室設置各自的負責人，實驗室專職管理團隊已具雛形。培訓現有管理人員，增強其在儀器設備使用、維修及研發(fā)的專業(yè)背景知識與技能。同時，招聘具有相應專業(yè)背景技能的技術人員。科研技術團隊已初步形成。

(3)依托上海大學實驗室建設經費和院系的專項資金，輔助科研人員的項目經費，初步形成穩(wěn)定的實驗室維修基金來源渠道。整合實驗室資源，初步搭建信

息化網絡管理平臺，以實現儀器設備的動態(tài)化管理以及資源共享等功能。該平臺現已進入功能設計及主框架搭建階段。

4　結　語

組建和激活符合學院整體發(fā)展規(guī)劃的科研團隊是產出高水平科研成果的基礎，建設和運行好科研實驗室是產出高水平科研成果的保障。本文在分析當前科研實驗室運行障礙的深層次原因的基礎上，提出了加強專業(yè)人員配備和技術團隊建設，解決儀器設備的維修及功能研發(fā)問題。通過加強學院內部、團隊之間的流程管理，探索動態(tài)化管理模式來釋放科研實驗室效能。同時，健全科研實驗室的成套管理辦法，充分發(fā)掘人、財和物的價值，實現科研工作的可持續(xù)性的發(fā)展，從而提升科研實驗室的建設和管理水平。

致謝：

感謝法國路橋崔玉軍教授和三峽大學談云志教授對論文撰寫提出的寶貴意見。

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