邵明輝， 張 林， 宋端樹， 張嘉鷺

(1. 江蘇師范大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院， 江蘇 徐州 221006；2. 江蘇師范大學(xué) 實驗室與設(shè)備管理處， 江蘇 徐州 221006)

基于專業(yè)鏈的大型儀器設(shè)備使用效益提升方法研究

邵明輝1， 張 林2， 宋端樹1， 張嘉鷺1

(1. 江蘇師范大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院， 江蘇 徐州 221006；2. 江蘇師范大學(xué) 實驗室與設(shè)備管理處， 江蘇 徐州 221006)

目前高校所使用的大型儀器設(shè)備普遍存在利用率偏低、資源浪費的問題。針對存在問題提出了專業(yè)鏈的概念，并基于此概念探索多學(xué)科綜合的大型儀器設(shè)備使用效益提升方法。以江蘇師范大學(xué)數(shù)字加工實驗中心為實例，對上述大型儀器設(shè)備使用效益提升方法進(jìn)行了驗證。數(shù)據(jù)表明，采用基于專業(yè)鏈的實踐教學(xué)模式后，機(jī)電類大型儀器設(shè)備的使用效益得到了顯著提升。

專業(yè)鏈； 大型儀器設(shè)備； 使用效益

大型儀器設(shè)備是高校從事教學(xué)、科研的重要保障，也是衡量一所學(xué)校實驗條件和科研環(huán)境的重要依據(jù)。近年來，高校大型儀器設(shè)備的數(shù)量與質(zhì)量都有了明顯的提高，但是，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大型儀器設(shè)備利用率偏低、資源浪費等現(xiàn)象普遍存在[1-2]。尤其以《高等學(xué)校固定資產(chǎn)分類目錄》中所設(shè)置的機(jī)電類(04類)設(shè)備使用效益問題更為突出。因此，相關(guān)部門和高校圍繞著機(jī)電類大型儀器設(shè)備的效益提升問題開展了一系列的工作，而文獻(xiàn)檢索評閱表明，大部分高校尚未達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)和效果[3-9]。因此，本文提出了一種基于專業(yè)鏈的實踐教學(xué)模式，并以數(shù)字加工實驗中心為實例開展了實踐探索，總結(jié)出了具有一定操作性的提升大型儀器設(shè)備使用效益的方法。

1 基于專業(yè)鏈的大型設(shè)備使用效益提升方法

專業(yè)鏈的概念：學(xué)生培養(yǎng)過程中傳授給學(xué)生的專業(yè)技能在教學(xué)過程中相互銜接、依托，通俗地講，是教與學(xué)的過程中，圍繞共同的能力培養(yǎng)目標(biāo)，把不同的專業(yè)緊密聯(lián)系起來，這種專業(yè)之間以依托能力培養(yǎng)目標(biāo)相關(guān)性彼此聯(lián)系起來的序列，在教育學(xué)中被稱為專業(yè)鏈。因此，本文所闡述的基于專業(yè)鏈的大型儀器設(shè)備使用效益提升方法的研究，在實踐中具體體現(xiàn)為：以整體提升大型設(shè)備使用效益為目標(biāo)，以構(gòu)建專業(yè)鏈實踐教學(xué)模式為手段，以工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)過程為載體，探索提升大型設(shè)備使用效益的新模式、新路徑。

1.1 基于專業(yè)鏈的實踐教學(xué)模式的構(gòu)建

數(shù)字加工技術(shù)實驗中心隸屬學(xué)校機(jī)電工程學(xué)院，該學(xué)院具有機(jī)械工程一級學(xué)科碩士點1個、設(shè)計學(xué)一級學(xué)科碩士點1個、藝術(shù)設(shè)計專業(yè)學(xué)位點1個，本科專業(yè)3個，所開設(shè)的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為省級重點專業(yè)和特色專業(yè)。

“數(shù)控加工實訓(xùn)”是機(jī)械工程專業(yè)重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實訓(xùn)主要任務(wù)是：了解機(jī)床使用方法[10]，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控機(jī)床操作與編程加工制造工件的能力，實訓(xùn)時間為160學(xué)時/班，每學(xué)年4個班級168人參加實訓(xùn)。 “工業(yè)設(shè)計模型實踐”是工業(yè)設(shè)計專業(yè)綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實訓(xùn)時間為160學(xué)時/班，每學(xué)年2個班級98人參加實訓(xùn)。實訓(xùn)主要任務(wù)是：了解PVC、ABS等材料特性與加工方法，培養(yǎng)學(xué)生在模型制作過程中對造型與結(jié)構(gòu)的立體理解。

通過分析以上2個專業(yè)的實踐內(nèi)容和要求[10]，發(fā)現(xiàn)兩者在實踐環(huán)節(jié)均需完成三維造型設(shè)計、模型數(shù)控加工等相關(guān)內(nèi)容，故將機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的數(shù)控加工實踐與工業(yè)設(shè)計專業(yè)的模型設(shè)計制作實踐并軌完成。同時結(jié)合電氣工程專業(yè)的綜合實訓(xùn)、市場營銷專業(yè)的創(chuàng)業(yè)策劃實踐等教學(xué)內(nèi)容，最終確定以機(jī)械工程專業(yè)為核心專業(yè)，串聯(lián)工業(yè)設(shè)計、電氣工程、市場營銷等3個專業(yè)，圍繞工業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)和推廣過程，提高學(xué)生專業(yè)技能，提升實驗設(shè)備使用效益，構(gòu)建實踐專業(yè)鏈模型如圖1所示。

圖1 依托實踐內(nèi)容相關(guān)性構(gòu)建的專業(yè)鏈

1.2 基于專業(yè)鏈的實踐教學(xué)模式的實施

結(jié)合構(gòu)建專業(yè)鏈的專業(yè)特點及實踐教學(xué)要求，兼顧市場和學(xué)校發(fā)展需求，在基于專業(yè)鏈的大型儀器設(shè)備使用效益提升方法研究過程中，項目組嘗試了幼教機(jī)器人、易沐(殘障人浴缸)、軒轅概念車、變位齒輪傳動實驗臺等14個工業(yè)產(chǎn)品的研制，均獲得用戶認(rèn)可，項目實施獲得了預(yù)期的效果。

在基于專業(yè)鏈的實踐教學(xué)模式實施過程中，要求專業(yè)鏈模型中相關(guān)專業(yè)的每個學(xué)生都要到數(shù)字加工技術(shù)實驗中心見習(xí)，機(jī)械類、電氣類、工業(yè)設(shè)計類專業(yè)學(xué)生要參與整個生產(chǎn)工藝流程的管理，機(jī)械類專業(yè)學(xué)生按要求獨立完成典型零部件的工藝編制、NC加工并匯報自己在生產(chǎn)過程中為保證質(zhì)量、提高效率方面所采用的新措施、新方法。項目實施過程中學(xué)生必須嚴(yán)格按照指導(dǎo)教師要求在課外完成3D建模、備料等項目準(zhǔn)備工作，以便充分利用課堂時間完成NC加工、裝配調(diào)試等必須在實驗中心由教師指導(dǎo)完成的工作，力爭在有限的時間內(nèi)把實驗中心及實驗設(shè)備的效益最大化。

2 基于專業(yè)鏈的大型儀器設(shè)備使用效益提升

2.1 實施前效益分析

數(shù)字加工實驗中心于2008年依托“中央與地方共建實驗室項目”建成并投入使用，截至2015年6月，實驗中心共有設(shè)備180余臺。其中機(jī)電類大型儀器設(shè)備30萬元以上的5臺，20～30萬元的6臺，10～20萬元的9臺，主要應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、工業(yè)設(shè)計、車輛工程等專業(yè)的教學(xué)與科研，具體型號及相關(guān)參數(shù)見表1。

表1 大型設(shè)備型號及參數(shù)

2015年對全校2012—2015學(xué)年大型儀器設(shè)備使用效益進(jìn)行了專項審計[11-12]，審計人員采用實地查看設(shè)備、檢查操作記錄、調(diào)閱各類檔案資料、檢查制度建立及執(zhí)行、訪談等多種方式調(diào)查了解本校大型儀器設(shè)備使用情況，重點圍繞有效機(jī)時、人才培養(yǎng)、教學(xué)成果、科研情況等開展審計，形成專項審計報告及調(diào)查表，審計結(jié)果基本反映了學(xué)校大型儀器設(shè)備利用及管理的實際水平。

截至2015年7月，參與審計的數(shù)字加工實驗中心機(jī)電類(04類)設(shè)備使用效益審計基本情況為：10萬元以上大型儀器設(shè)備14臺(件)，總價值446.1萬元，占全部儀器設(shè)備總值的89.2%。在3學(xué)年的教學(xué)時間內(nèi)，有效機(jī)時數(shù)平均每臺最高使用了996 h，而最低只使用了276 h；人才培養(yǎng)數(shù)平均每臺最高312人，而最低僅為253人；3年中利用上述設(shè)備獲得省部級獎項3項，利用上述設(shè)備所發(fā)表的核心期刊及3大檢索的論文共11篇，發(fā)明專利2項。具體使用效益見表2—表5。

表2 2012—2013年度大型儀器設(shè)備臺均使用效益一覽表

表3 2013—2014年度大型儀器設(shè)備臺均使用效益一覽表

表4 2014—2015年度大型儀器設(shè)備臺均使用效益一覽表

表5 2012-2015年度大型儀器設(shè)備年均臺使用效益一覽表

2.2 實施后效益分析

學(xué)校于2015年9月開始推廣基于專業(yè)鏈的實踐教學(xué)模式后，共有4個專業(yè)8個班級的398名學(xué)生參與到新的實踐教學(xué)活動中，累計申請專利18項、注冊并投入運營公司6個、成立校級學(xué)生社團(tuán)3個、在各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽活動中獲獎58項。其中，由學(xué)生陳剛等申報的“徐州九術(shù)信息科技有限公司”，榮獲2016年“創(chuàng)青春”全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽金獎；由學(xué)生包磊等學(xué)生研究開發(fā)的“液壓實驗臺自動控制綜合系統(tǒng)”，榮獲第十四屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽全國二等獎，以上成績均刷新了學(xué)校在該類賽事中的最佳記錄。

經(jīng)過近2年的實踐探索后，對2015—2016學(xué)年數(shù)字加工實驗中心的大型儀器設(shè)備在教學(xué)科研方面使用情況再次進(jìn)行統(tǒng)計，設(shè)備使用效益基本情況為：在一學(xué)年的教學(xué)時間內(nèi)，有效機(jī)時數(shù)平均每臺最高使用了1 306 h，最低使用882 h，最高使用機(jī)時數(shù)超過教育部《高等學(xué)校貴重儀器設(shè)備年度效益評價表》規(guī)定機(jī)械類：800 h/a的63.3%；人才培養(yǎng)數(shù)平均每臺最高366人，最低為317人；一年中利用上述設(shè)備所獲得國家級獎項3項、省部級獎項9項；利用上述設(shè)備所發(fā)表的核心期刊及3大檢索的論文6篇，畢業(yè)論文34篇；發(fā)明專利4項。具體使用效益見表6。

表6 2015—2016年度大型儀器設(shè)備臺均使用效益一覽表

對比分析表5數(shù)據(jù)，數(shù)字加工實驗中心大型儀器設(shè)備的使用效益得到了大幅度提高，尤其在教學(xué)、科研和社會服務(wù)有效機(jī)時上較之歷年平均值上升了151%，在國家級學(xué)科競賽獲獎和三大檢索類目上實現(xiàn)了零的突破，在人才培養(yǎng)和畢業(yè)論文等方面的數(shù)據(jù)也大幅提升，具體如文后的圖2所示。

3 結(jié)語

采用基于專業(yè)鏈的實踐教學(xué)模式后，大型儀器設(shè)備的使用效益得到了顯著提升，尤其在教學(xué)科研和社會服務(wù)有效機(jī)時上較之歷年平均值上升了151%，更是在國家級學(xué)科競賽獲獎和三大檢索類目下實現(xiàn)了零的突破，具有一定的推廣和應(yīng)用價值。今后要不斷探索實踐，使專業(yè)鏈概念的應(yīng)用取得更大的突破。

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Research on methods of improving utilization efficiency of large-scale equipment based on specialty chain

Shao Minghui1， Zhang Lin2， Song Duanshu1， Zhang Jialu1

(1. College ofMechanical and Electrical Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221006, China；2. Office of Laboratory and Equipment Management, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221006, China)

At present, the large-scale instruments and equipment used in colleges and universities have the common problems such as the low utilization ratio, serious waste of resources, etc. Aiming at these problems, this paper puts forward the concept of speciality chain, and based on this concept, explores a multidisciplinary and comprehensive method to improve the utilization efficiency of large-scale equipment. By taking a school’s digital machining experimental center as a sample, the method to improve the efficiency of the above-mentioned equipment is verified. The data show that by adopting the practical teaching mode based on the speciality chain, the utilization efficiency of the large-scale mechanical and electrical equipment has been significantly improved.

speciality chain; large-scale equipment; utilization efficiency

10.16791/j.cnki.sjg.2017.07.068

2017-02-04

江蘇省高校實驗室研究會資助項目(GS2015YB37)，江蘇師范大學(xué)科研基金項目(14XLB09)，江蘇師范大學(xué)教研基金項目(JYY201412)

邵明輝(1982—)，男，江蘇徐州，碩士，實驗師，研究方向為機(jī)械設(shè)計與快速成型制造.

E-mail：jsnusmh@126.com

G482

A

1002-4956(2017)07-0257-05