高校实验室大型仪器智慧共享平台的建设与应用研究

摘要：随着国家对教育科研投入的增长，全国各大高校大型仪器的数量迅速增长，如何充分利用好大型仪器资源，为大力推进深入实施创新驱动发展战略提供支撑和保障，成为各大高校管理工作中急须解决的现实问题。论文以广西医科大学为例，在充分调研的基础上，深入剖析现存问题及对策，结合自身特点，探索搭建医科类高校大型仪器智慧共享平台，为促进共享效益的提升，推动学校高质量发展提供有力的支持，也可为同类高校的共享平台建设与优化管理提供借鉴。

关键词：大型仪器；共享平台；智慧

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）04-0103-03

0 前言

高校是我国科技创新和人才培养的重要基地，人才培养水平的提升和创新发展离不开仪器设备的支撑，大型仪器作为高校教学科研、人才培养和技术创新的重要基础条件，是高校办学实力和科研水平的重要标志[1]。自2014年国家及地方有关重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的文件实施以来，大型仪器共享平台逐渐成为高校实验室工作重点关注领域，作为科研活动的重要支撑，反映着学校的科研保障能力[2]。

1 管理现状

笔者所在高校围绕高水平建设目标任务，近年来对实验室仪器设备数量和质量上都加大了投入力度。截至2023年，学校20万元以上大型仪器数量达476 台，价值31 612.80万元，50万元以上大型仪器数量达到171台，价值21 775.44万元。近五年20万以上仪器总额增幅达78%，50万以上仪器总额增幅达135%。自2017年学校发布了大型仪器开放共享管理办法以来，大力推动了校内各院级仪器共享平台的建设，为教学科研起到了积极的推动作用。但是随着大型仪器数量的激增和质量的不断提升，其使用和管理存在问题逐渐凸显。由于缺乏统一的校级共享平台，以学科专业集群为主的分散管理模式在管理上缺乏全局观念，一定程度上阻碍了大型仪器的共享效益提升。通过深入调研，总结以下问题。

1.1 缺乏统一的开放共享平台，共享有困难

目前校内科研单位管理相对独立，仪器一般都在实验室或课题组自行使用，长期以来形成了相对封闭的私有化管理，未具备足够的资源共享意识[3]。近年，部分二级单位从设备利用率考虑探索建立共享平台，但使用对象主要面向本单位人员，由于缺乏校级统一的开放共享平台，信息公开渠道单一，不同院系的开放方式又各不相同，共享服务未能达到预期的成效。资源信息得不到充分的发布和利用，造成了仪器闲置，但同时又存在其他需求用户找不到合适的仪器，科研需求得不到满足，造成了仪器使用效益与实际需求不对称的矛盾。

1.2 缺乏长期有效的激励机制，共享效率低

大多数大型仪器的采购经费主要来源于课题资金或专项资金，由于共享激励政策和管理机制的缺乏，大型仪器有偿服务无章可依、难于收费和维护经费无保障等问题逐渐凸显，导致仪器的使用管理者在保证课题组或所属单位的科研任务外，对设备共享服务积极性不高，不愿意对外共享，其他单位就面临无法共享的困境，大型仪器效益发挥与激励机制不协调，严重阻碍了仪器设备使用效益的充分发挥，也偏离了国家对仪器设备投资为公共性服务的初衷。

1.3 缺乏良好的设备维护支持，运行无保障

大型仪器运行维修基金是保障设备完好率的重要基础。由于财政预算资金有限，大多时候在实验室投入建设时，只注重大型仪器采购，未考虑预留后续维修资金。而大型仪器使用率的提升必然随机产生耗材或者配件的消耗增加，开机运行成本较高，没有持续的资金来源做保证，轻易不使用，使得设备被动闲置。且在实际使用中仪器发生小故障时，未能及时维修，使得设备带病工作，现有的维护补给模式无法支撑大型仪器的高效率运行。

1.4 缺乏规范化的管理流程，共享不便捷

大型仪器由于精密度高、专业性强的特点，对于操作人员要求较高，但目前的使用培训缺乏统一管理流程，都是设备管理者设定方式自行考量，从设备安全性保护方面考虑，不愿意对外开放，限制了设备共享服务范围的扩大。此外，部分设备的操作使用人除专门管理人员外，多数是课题组成员或硕博士研究生，流动性大，操作水平参差不齐，由于没有建立统一的准入培训制度，不规范操作对设备的非正常损耗存在隐患。再者，由于设备分散放置于不同的实验室中，采用不同的预约方式，无法统一在一个平台展示全部仪器预约信息，也无法及时获取使用进展情况，共享方式不便捷。

2 现有举措和实施成效

根据有关大型科研仪器共享开放的文件精神，学校高度重视，在围绕高质量发展的目标下，对学校大型仪器共享管理情况进行深入调研论证，剖析现存问题，积极推进与学校发展需求相适应的大型仪器共享平台建设，以现有资源探索搭建医科高校大型仪器智慧共享平台，实施智能化管理，促进大型仪器共享效益的提升，提高共享服务质量。

2.1 明确管理主体，深入开展大型仪器共享需求调研

大型仪器的管理从设备的采购到使用、管理、共享等各个环节，需要多个部门的相互协作，从人、财、物、技各方面给予保障[4]。大型仪器作为国有资产，校级共享平台的建设由国有资产管理处负责组织协调，先后到各院系二级单位调研院级共享平台建设情况，充分了解在开放共享过程中的成功经验、存在问题以及实际需求，主要包括共享平台的模块架构、信息查询、在线预约、实时监控、收费管理、准入培训、激励机制等方面，为推进校级共享平台建设运行奠定基础。

2.2 统筹规划布局，以试点带动建设校级大型仪器共享智能化平台

基于各院级有大型仪器共享管理平台的建设需求，但建设质量参差不齐，共享服务范围局限，仪器信息渠道不畅通，数据对接不衔接、收费方式较为传统等问题，亟待建设校级的统一管理平台。学校采取统筹规划、试点先行、分步实施的建设布局，选择有一定开放共享基础的学院为试点单位，围绕平台的组织架构、门户网站、人员管理、仪器管理、财务管理、数据报送、终端控制器等多个主要内容进行试点建设，借鉴建设成功经验，再结合学校总体情况，利用物联网系统，以自动化、开放式管理为支撑，统一软硬件平台，规范工作流程，建立覆盖全校的大型仪器全流程信息化管理平台，实现自动、高效的智能化管理。

2.3 软硬件相结合，实现校级大型仪器智慧共享平台日常信息化管理

通过分析校内各单位对仪器共享的需求，应用由终端硬件设备和网络软件系统两大部分组成的仪器共享平台，从实验室大型仪器网络化实时管理、网上预约、准入培训、使用记录、经费结算、效益评估、数据上报等多方面入手，建立起一套完整的综合管理服务体系（见图1） 。

软件系统建设是通过前台展示网站，进行用户统一登录、信息发布、信息展示、资料上传下载以及有权限的后台管理，对仪器进行信息分类及授权管理。系统业务功能模块化设计，主要包括以下几个模块：

一是通过仪器信息管理模块，管理员对仪器基本信息（包含仪器名称、编号、型号规格、放置地点、管理单位、管理员、联系电话、图片等）和综合信息（包括基本参数、测试项目、测试样品、使用须知等）进行管理，包括仪器的添加、删除、查询及信息的修改以及设置字段搜索功能。

二是通过仪器资格管理模块，仪器的管理员可上传仪器视频资源，并可按需举行仪器使用培训，主要包括视频资源管理、视频资源学习、培训计划、培训报名、培训管理、资格授予、资格取消、授权记录查看、资格取消查看等功能。

三是通过仪器预约管理模块，针对大型仪器的特点，可方便使用不同预约类型进行各种预约，预约类型包括时间预约（主要用于公共设备，在申请人完成使用培训考核后，自行操作仪器用）和送样预约（主要用于专业研究设备，可以由专门的设备管理技术人员代为操作检测用）等。主要包括预约登记、审核、执行、取消、查看及预约规则设置等功能。统一平台，让不同院系的仪器预约遵循同一套预约标准和使用流程，提高共享度的同时减少了用户学习成本。

四是通过仪器使用查询及数据统计管理模块，对仪器的运行使用情况进行信息统计，分析评估仪器使用效益。主要包括查询统计功能，可直观显示服务用户/课题组机时排名、仪器使用机时排名、仪器管理员服务机时排名、服务用户/课题组测试费排名、仪器使用/仪器管理员服务测试费排名、使用机时/样品/测试费趋势图，还可以按单位、时间、位置等仪器信息进行查询分析并可导出对应报表。

硬件系统建设是应用物联网终端设备对实验室大型仪器智能控制，实现大型仪器监管及信息采集，保证相关信息的实时和真实的收集。目前采用的终端设备主要有两种，一种是用于实验数据传输和功率较大的高价值精密仪器的远程保护和控制的智能化管理，采用RFID射频通信及识别技术，实现用户身份识别、控制使用权限、自动生成使用记录、实验数据文件上传、实现仪器联网作业，提供预热保护、散热保护、延迟断电等多种保护模式，在保证仪器的信息安全的同时完成用户数据的传输。另一种适用于功率较小或无实验数据传输需求的设备使用管理，实现仪器电流控制和运行时电力数据采集，可识别仪器运行状态，与软件管理系统实现数据对接，为仪器使用记录、数据分析提供准确的信息来源。

2.4 实施系统对接，为大型仪器共享提供全方位的便利支持

为进一步提高大型仪器利用效率，智慧共享平台通过系统对接接口，逐步推进与校园统一身份认证对接、科研管理系统对接、资产管理系统以及财务系统对接，实现信息共享，以便于系统互联互通、协同工作。针对学校目前的大型仪器使用收费处理方式存在的手动推送、人工核算导致效率低等问题，先行实施财务对接，已完成财务对接方案制定、接口技术衔接并开展测试。共享平台负责预约使用计费，记录每次的消费信息，预约使用完成后向财务系统传输仪器使用记录信息，财务系统根据使用记录费用情况进行费用冻结、结算处理。根据使用场景不同，与财务系统对接核算方式设置校内经费转账、用户或单位私转、用户或者单位经费公转三种不同类型，针对不同类型采用不同的预约方法、缴费方式、结算等流程管理，为各类使用者提供了共享使用便利。

校级大型仪器智慧共享平台的建设实现了高效的仪器预约使用管理功能，通过平台展示全校各单位的仪器种类、数量、使用运行状态、共享方案等，并提供刷卡或扫码上机、远程预约、线上经费结算等服务，方便师生使用，有效提高了仪器利用率。

3 完善大型仪器智慧共享平台的进一步思考及对策

3.1 不断优化共享平台功能开发

学校大型仪器共享平台经过前期建设已进行初步试运行，完成院级试点使用测试并在校内逐步推开。财务系统对接通过初步测试，并正式试点上线使用，需要在实际使用中发现和解决具体问题。此外，各项模块功能开发还需要不断深入优化，以期与学校实际需求相适应。

3.2 不断完善共享管理配套制度

大型仪器共享管理的有效运行需要有完善的配套制度。仪器共享面临“共享意愿”“安全管理”“人员保障”等问题，需要多部门配合进一步制定学校层面的相关管理细则，规范共享行为，保障推进实施。

3.3 不断推进共享激励机制建设

仪器共享收益与分配对共享积极性有较大影响，学校已组织相关职能部门研讨设计合理的考核评价体系，探索制定一套收费、分配的配套方案，保障学校、共享二级单位、仪器管理员之间的合理收益，为相关人员提供绩效奖励以及仪器设备的日常维修提供经费支持，促进大型仪器共享的可持续发展。

4 结束语

大型仪器共享平台对提高高校的教学与科研水平、促进学科交叉与融合、加强高层次创新人才的培养和争创“双一流”建设起着至关重要的作用[5]。通过物联网技术推动大型仪器共享是各高校发展的必然趋势和挑战。笔者所在学校探索建设与学科类型相适应的大型仪器智慧化信息共享平台，不断优化平台功能，探索运行管理模式，进一步提升服务效能，以期为学校高质量发展提供有力的支撑，为高校的大型仪器共享提供参考借鉴。

参考文献：

[1] 赵阳.浅谈科研仪器使用率与效益的提高[J].实验室研究与探索，2017，36（3）：291-294.

[2] 陈莎，李利.学院大型仪器共享平台分级布局和分类管理模式研究[J].中国教育技术装备，2020（19）：14-15，26.

[3] 张伟，梁智辉.高效、优质大型设备开放式平台的管理和运行[J].实验室研究与探索，2014，33（11）：294-296.

[4] 马跃腾.优化大型仪器设备校级共享实体平台的必要性及对策[J].中国现代教育装备，2022（17）：40-42.

[5] 王海雁，郑蒙蒙，周益羊，等.争创“双一流” 视域下医科高校大型仪器共享平台建设与实践[J].实验室研究与探索，2022，41（9）：291-295，308.

【通联编辑：梁书】