韓景蕓， 宋 崴， 李曉明， 蒲 放， 樊瑜波

(北京航空航天大學(xué) 生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院,北京 100083)

0 引 言

高校實(shí)驗(yàn)室具有教學(xué)和科研的雙重屬性,是孕育一流師資隊(duì)伍、培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才、提升科研水平的必要支撐與保障[1]。目前，我國(guó)高等教育的改革日益加速：2015年10月國(guó)務(wù)院印發(fā)《統(tǒng)籌推進(jìn)設(shè)計(jì)一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，“以一流為目標(biāo)、以學(xué)科為基礎(chǔ)、以績(jī)效為杠桿、以改革為動(dòng)力”的基本原則，提出加快建成一批世界一流大學(xué)和一流學(xué)科的重大戰(zhàn)略決策；2017年2月高等教育司發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向，推動(dòng)新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系的工程教育體系的深度改革[2]。在“雙一流”和新工科建設(shè)進(jìn)程中，各大高校加大經(jīng)費(fèi)投入力度，在創(chuàng)建一流實(shí)驗(yàn)室的必要性方面達(dá)成共識(shí)，近年不僅充實(shí)了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)裝備，同時(shí)搭建起一批高精尖實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，教學(xué)與科研條件得到明顯改善[3-4]。

但是，實(shí)驗(yàn)室在迎來(lái)機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著諸多挑戰(zhàn)[5-7]，特別是一些新興交叉學(xué)科。以生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院為例，伴隨著學(xué)科跨越式的發(fā)展，學(xué)院在師生規(guī)模、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)以及實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類(lèi)課時(shí)量等方面年均大幅攀升，但與之形成鮮明對(duì)比的是實(shí)驗(yàn)室面積增長(zhǎng)有限與管理水平欠缺，無(wú)法滿足教學(xué)、科研發(fā)展的需求。因此，如何利用先進(jìn)的技術(shù)手段和創(chuàng)新的管理模式來(lái)拓展實(shí)驗(yàn)室功能、發(fā)掘潛在空間、開(kāi)放共享、提高實(shí)驗(yàn)資源的利用率，是緩解當(dāng)前學(xué)科發(fā)展中實(shí)驗(yàn)空間不足問(wèn)題的關(guān)鍵所在。

1 實(shí)驗(yàn)室利用情況分析

1.1 研究生座位利用情況調(diào)查分析

生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院自2016年以來(lái)，受實(shí)驗(yàn)室面積限制，座位不足率占總學(xué)生數(shù)的30%。與此同時(shí)，學(xué)院對(duì)座位使用情況進(jìn)行了連續(xù)2周的調(diào)研，每天統(tǒng)計(jì)4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的在座率。發(fā)現(xiàn)：生物力學(xué)方向?qū)嶒?yàn)室在座率高于其他2個(gè)方向，但沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)；時(shí)間點(diǎn)8:30實(shí)驗(yàn)室的人數(shù)最少，平均在座率僅有10%，與其它3個(gè)時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)差異顯著(P<0.05)；下午16:00時(shí)實(shí)驗(yàn)室人數(shù)最多，但全院平均在座率僅有47%。此外周一到周五，每天人數(shù)都相對(duì)穩(wěn)定，沒(méi)有顯著性差異，最大值平均在座率不足30%。通過(guò)以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，各方向?qū)嶒?yàn)室研究生時(shí)間均較自由且活動(dòng)多樣，在座時(shí)間不固定，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室的高空置率，即使在人數(shù)最多的時(shí)間段，空閑座位數(shù)量也超過(guò)未分配到座位的總?cè)藬?shù)。

1.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)行情況分析

學(xué)院近年通過(guò)學(xué)科建設(shè)、改善辦學(xué)條件經(jīng)費(fèi)等，先后建設(shè)了醫(yī)療器械、生物技術(shù)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、航空航天醫(yī)學(xué)等方向?qū)嶒?yàn)平臺(tái)，初步形成了跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)、多層次的本研與教研一體化的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其中在平臺(tái)運(yùn)行的空間上，由于實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)，導(dǎo)致儀器設(shè)備扁平擺放，相互擁擠干擾，實(shí)驗(yàn)需要的有效面積難以保障。而在平臺(tái)運(yùn)行時(shí)間上，生物類(lèi)的基礎(chǔ)類(lèi)常用設(shè)備，如潔凈臺(tái)、搖床、離心機(jī)、培養(yǎng)箱、滅菌器等，處于不間斷使用狀態(tài)。而其他專(zhuān)用設(shè)備，如材料性能測(cè)試設(shè)備、射線類(lèi)成像與分析設(shè)備、運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試系統(tǒng)等則與科研項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)課程和學(xué)生活動(dòng)的內(nèi)容、安排直接相關(guān)。其中隨著人才培養(yǎng)體系的改革[8-9]，學(xué)生課后實(shí)踐項(xiàng)目增多。以上原因?qū)е逻@些專(zhuān)用設(shè)備的使用時(shí)間具有隨機(jī)性與短期集中的特點(diǎn)，而傳統(tǒng)的負(fù)責(zé)人監(jiān)管使用制度使得平臺(tái)的開(kāi)放時(shí)間有限，而且難以?xún)?yōu)化預(yù)約分配，影響實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行效率。

2 流動(dòng)式座位設(shè)計(jì)與管理

鑒于實(shí)驗(yàn)室座位不足，利用率偏低現(xiàn)象，將“固定座位”轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮沧弧?，并按照學(xué)生年級(jí)差異規(guī)定每周不同的最高使用時(shí)限級(jí)別，實(shí)施流動(dòng)式座位使用模式。同時(shí)，通過(guò)配備智能門(mén)禁系統(tǒng)[10-11]，實(shí)現(xiàn)高效且準(zhǔn)確的非人工管理：安裝智能顯示終端，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)室門(mén)口實(shí)時(shí)顯示總座位的分布圖(每個(gè)座位都有編號(hào))，并標(biāo)注剩余座位情況；利用校園一卡通，為學(xué)生授權(quán)不同使用級(jí)別，進(jìn)行選座刷卡入室；系統(tǒng)后臺(tái)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室使用情況，對(duì)不足5 h的使用者發(fā)送郵件提醒，對(duì)超時(shí)長(zhǎng)的刷卡則進(jìn)行無(wú)效化處理。通過(guò)以上管理模式，實(shí)現(xiàn)了座位使用動(dòng)態(tài)平衡，收到良好效果：① 滿足了學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的需求，不同時(shí)限級(jí)別體現(xiàn)了共享性與公平性。② 提高了座位利用率，受找座壓力和時(shí)長(zhǎng)限制，學(xué)生會(huì)自適應(yīng)調(diào)節(jié)入座時(shí)間，并避免了占座現(xiàn)象，使得座位全天使用更加均勻化與有效。③ 減少了管理負(fù)擔(dān)，公共座位不再具有存放個(gè)人物品的功能，大量空間被清理出來(lái)，利于保持實(shí)驗(yàn)室的秩序與整潔。

3 統(tǒng)籌性、信息化功能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

3.1 硬件資源的統(tǒng)籌性建設(shè)

為了避免實(shí)驗(yàn)室隸屬關(guān)系不同而獨(dú)立建設(shè)運(yùn)行的情況，成立了教學(xué)科研建設(shè)中心和實(shí)驗(yàn)室管理中心(簡(jiǎn)稱(chēng)科教中心和實(shí)驗(yàn)中心)，采取科教中心統(tǒng)籌規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)中心流程控制的建設(shè)模式(見(jiàn)圖1)，學(xué)科團(tuán)隊(duì)整合相關(guān)方向的建設(shè)需求，科教中心按輕重緩急進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與評(píng)審，實(shí)施分批建設(shè)，平衡學(xué)科間的資源配比，保證院內(nèi)實(shí)驗(yàn)資源的系統(tǒng)性、合理性以及先進(jìn)性。而實(shí)驗(yàn)中心則嚴(yán)格執(zhí)行“設(shè)備庫(kù)、性能、價(jià)格比對(duì)”等過(guò)程控制，保障建設(shè)質(zhì)量，避免重復(fù)性采購(gòu)。

此外，對(duì)于大型設(shè)備或精密設(shè)備，申請(qǐng)人需在院務(wù)會(huì)就設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)室水、電、承重、空氣等方面的要求和影響進(jìn)行論證，并對(duì)采購(gòu)的必要性、受益面、使用率、效益等方面進(jìn)行答辯，從源頭遏制單純以課題為導(dǎo)向的采購(gòu)行為，避免超低使用率設(shè)備的出現(xiàn)，保障資金與實(shí)驗(yàn)室有限空間不被浪費(fèi)。

3.2 實(shí)驗(yàn)室的信息化建設(shè)

配合實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)與人員的增長(zhǎng)，積極推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室信息化進(jìn)程，搭建基于統(tǒng)一身份認(rèn)證[12]的實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)與運(yùn)行管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)儀器設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)，全面動(dòng)態(tài)記錄每臺(tái)設(shè)備從采購(gòu)到報(bào)廢全生命周期的活動(dòng)，包含設(shè)備檔案、培訓(xùn)資料、使用記錄、支撐科研與教學(xué)項(xiàng)目等內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫(kù)全面開(kāi)放，有利于師生全面了解和學(xué)習(xí)使用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，同時(shí)有利于物盡其用，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的調(diào)用、升級(jí)或改造就能滿足教學(xué)科研要求，減少了盲目采購(gòu)。

圖1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)統(tǒng)籌性建設(shè)流程圖

此外，基于身份認(rèn)證平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)室采用在線預(yù)約使用模式：公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室用于放置生物工程方向常用設(shè)備，相關(guān)師生在線申請(qǐng)獲得使用權(quán)限，通過(guò)一卡通刷卡進(jìn)入使用；對(duì)大中型設(shè)備放于方向?qū)嶒?yàn)室，其中10～50萬(wàn)元之間的設(shè)備配合預(yù)約系統(tǒng)采用密碼狗管理使用權(quán)限，對(duì)50萬(wàn)元以上的貴重設(shè)備則增加智能電源來(lái)加強(qiáng)控制[13]。通過(guò)以上信息化系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)24 h的定點(diǎn)限時(shí)使用。同時(shí)管理系統(tǒng)能夠設(shè)定空調(diào)、照明等環(huán)境的控制，從而突破了人力管理的局限，方便師生靈活錯(cuò)峰使用，大大提高了設(shè)備使用率。

3.3 實(shí)驗(yàn)室空間升級(jí)改造

為改變?cè)O(shè)備擁擠、相互干擾的現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)室布局進(jìn)行了改造。① 增加對(duì)立體空間的使用，如電力方向的實(shí)驗(yàn)室，僅保留必要數(shù)量的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，而大量空間用于安裝不同規(guī)格的多層智能柜，對(duì)無(wú)特殊要求的設(shè)備及其加密狗均要求進(jìn)行日常管理。其中每個(gè)存儲(chǔ)柜僅有設(shè)備負(fù)責(zé)人和實(shí)驗(yàn)中心具有打開(kāi)權(quán)限，其他使用者需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)預(yù)約審核后，方能刷卡開(kāi)柜使用。② 清除不必要的設(shè)備，如每套設(shè)備一般均配備專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，而隨著設(shè)備的增多，計(jì)算機(jī)數(shù)量也成倍增加，占用了大量實(shí)驗(yàn)室空間。將專(zhuān)用機(jī)替換成一定數(shù)量的公用工作站，進(jìn)行配套軟件集中安裝，并通過(guò)加密狗的管理進(jìn)行授權(quán)使用。通過(guò)以上措施，改變了實(shí)驗(yàn)室扁平擺放模式，清除了冗余設(shè)備，拓展了實(shí)驗(yàn)室的有效空間，滿足了各類(lèi)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的基本空間要求。

4 實(shí)驗(yàn)室實(shí)行自助式開(kāi)放管理

在線預(yù)約系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)室的24 h開(kāi)放提供了可能，但也潛在提升了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，學(xué)院通過(guò)健全責(zé)任與制度體系來(lái)兼顧實(shí)驗(yàn)室的高效與安全。如表1所示，施行“三三運(yùn)行責(zé)任體系”，將所有實(shí)驗(yàn)室按照位置或功能不同歸屬到不同的分區(qū)，而每片分區(qū)、每個(gè)房間、每臺(tái)設(shè)備則由專(zhuān)職、輪崗和定崗三類(lèi)人員負(fù)責(zé)管理，即三層管理單元對(duì)應(yīng)三層責(zé)任組織，構(gòu)建起教師安全責(zé)任體系，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地、設(shè)備、人員管理的全覆蓋。同時(shí)，健全了“安全職責(zé)、設(shè)備使用、場(chǎng)地借用、培訓(xùn)考核”四個(gè)方面的規(guī)章制度(見(jiàn)圖2)，而在這一過(guò)程中各學(xué)科師生共同參與修訂，充分體現(xiàn)其在實(shí)驗(yàn)室的主體地位，保證了制度的適用性、認(rèn)同性與可執(zhí)行性，從而構(gòu)建起實(shí)驗(yàn)室的制度保障體系。

表1 “三三運(yùn)行責(zé)任體系”具體內(nèi)容

圖2 四方面實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度

此外，針對(duì)實(shí)驗(yàn)室使用多、管理任務(wù)重等特點(diǎn)，學(xué)院實(shí)施“導(dǎo)師責(zé)任制下的實(shí)驗(yàn)室使用制度”，即通過(guò)預(yù)約系統(tǒng)將使用權(quán)限下放給申請(qǐng)教師，而教師可以進(jìn)一步下放權(quán)限給符合條件的學(xué)生，然后在預(yù)約時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行自助式的科研、教學(xué)等活動(dòng)，期間人員與設(shè)備的安全由預(yù)約教師負(fù)全責(zé)。與此同時(shí)，為了加強(qiáng)工作時(shí)間段以外實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)管力度，設(shè)立助理崗位，以招聘形式為實(shí)驗(yàn)室和重要設(shè)備配備助管學(xué)生，在三層教師責(zé)任組織之外，建立學(xué)生輔助管理體系，進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行規(guī)范性與安全系數(shù)。

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)室管理體系的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了“實(shí)驗(yàn)室使用”與“實(shí)驗(yàn)室管理”的統(tǒng)一，即教師在享受開(kāi)放平臺(tái)提供教學(xué)與科研便利的同時(shí)，也承擔(dān)起管理義務(wù)。近2年，我院70%以上的教師都承擔(dān)了實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的管理工作，真正實(shí)現(xiàn)了資源的開(kāi)放共享。而教師具有使用者和參與者兩重身份，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行與管理體系的不斷優(yōu)化與完善。

5 結(jié) 語(yǔ)

面向不斷涌現(xiàn)的發(fā)展機(jī)遇，高校實(shí)驗(yàn)室正從傳統(tǒng)模式向多功能、綜合型、信息化方向發(fā)展[14-15]，而實(shí)驗(yàn)室空間相對(duì)不足與管理欠缺，則成為當(dāng)前影響很多實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與使用成效的瓶頸問(wèn)題[16]。

本文通過(guò)流動(dòng)式座位設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)室空間升級(jí)改造，增加了實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間跨度和立體空間的容納力，提升了實(shí)驗(yàn)室的靈活性與利用率，緩解了發(fā)展規(guī)模與空間不足的矛盾。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)采用統(tǒng)籌規(guī)劃與審核論證機(jī)制，避免了重復(fù)性與低使用率設(shè)備對(duì)空間的侵占，優(yōu)化了學(xué)科間的資源配比。此外，實(shí)驗(yàn)室的信息化系統(tǒng)建設(shè)、責(zé)任和制度體系的健全，實(shí)現(xiàn)了“管理全覆蓋、工作全統(tǒng)籌、責(zé)權(quán)全下放”的自助式實(shí)驗(yàn)室使用模式，提高了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的利用率與彈性的運(yùn)行時(shí)間。以上理念與措施通過(guò)近幾年的實(shí)踐，證明實(shí)驗(yàn)室空間和運(yùn)行效率顯著提升，為全面實(shí)施綜合素質(zhì)教育、促進(jìn)一流學(xué)科建設(shè)提供了強(qiáng)有力的支撐。