大型儀器多人交叉管理模式的實踐和成效

　　摘要：高效合理的管理模式對于提高大型儀器使用效率和開放程度至關(guān)重要。該文提出以大型精密儀器工作狀態(tài)下消耗的人力時間，與其對應(yīng)狀態(tài)下儀器運行機時的比值作為依據(jù)，創(chuàng)建新型“多人交叉管理、多專多能”的大型儀器管理模式。實現(xiàn)儀器的高效運行和高度開放共享，為學(xué)院全面育人和后備技術(shù)人才儲備做出了重要貢獻。這一管理模式對高校大型儀器的運行管理有借鑒意義。

　　關(guān)鍵詞：人機系數(shù);交叉管理;多專多能;開放共享

　　大型精密儀器是高等院校教學(xué)科研工作的必要裝備和重要科技資源，也是高校進行人才培養(yǎng)過程中必不可少的重要工具，更是一流學(xué)科建設(shè)和優(yōu)質(zhì)社會服務(wù)的關(guān)鍵條件和基本物質(zhì)保障。大型精密儀器在高水平研究、關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展、國家重大項目和雙一流建設(shè)中發(fā)揮著“重型武器”的攻堅作用[1-2]。近年來，我國大幅增加對高精尖科研設(shè)備的投入，各高校增加大型儀器的采購和使用，然而相應(yīng)儀器管理人員的配備較少。

　　儀器論文范例：儀器儀表行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

　　在儀器數(shù)量急劇增加，儀器管理人員極度匱乏的情況下，如何提高大型儀器的使用效率和開放程度，更好地為教學(xué)科研和社會服務(wù)，其規(guī)劃建設(shè)和管理模式成為備受重視的工作之一。南開大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院(以下簡稱材料學(xué)院)在成立初期，購置了場發(fā)射掃描電鏡(SEM)、場發(fā)射透射電鏡(TEM)、射線單晶衍射儀(SCXRD)、射線衍射儀(XRD)、射線光電子能譜(XPS)、固體核磁共振波譜(SSNMR)、顯微共聚焦拉曼光譜(Raman)、元素分析(EA)等臺大型儀器，但在建院第一年僅配備了兩名儀器管理員，隨后也只增加一名儀器管理員，如果仍然按照常規(guī)的專人專管、一人一機的管理模式，不能保證多臺儀器的正常運轉(zhuǎn)。

　　根據(jù)實際情況，并借鑒國內(nèi)外一流大學(xué)大型儀器管理的經(jīng)驗[3-6]，南開大學(xué)材料學(xué)院對大型儀器的管理和運行機制進行了新的探索和嘗試，打破專人專管的一對一模式，提出人機系數(shù)的管理理念，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)儀器管理人員之間的相互合作，實行儀器與儀器管理人員之間的“多人交叉管理，多專多能”的管理模式，不僅實現(xiàn)了儀器的高效運行、開放共享，而且加強了技術(shù)交流、人才培養(yǎng)等。

　　平臺基本情況2015年材料學(xué)院成立初期即啟動大型儀器的采購招標(biāo)，隨著儀器的購置和陸續(xù)安裝使用，為規(guī)范儀器管理和開放共享，學(xué)院制定了一系列的管理制度，包括儀器與經(jīng)費管理、人員配置及要求、儀器運行模式、測試費管理、儀器維修與維護、人員考核與培訓(xùn)等，并出臺了相應(yīng)的細則和管理辦法。各項細則規(guī)章的建立為平臺工作的順利開展提供了制度保障。在儀器管理人員緊缺的狀況下，為大家明確職責(zé)、團結(jié)合作起到了指引作用，為更好地服務(wù)教學(xué)科研奠定了基礎(chǔ)。

　　2人機系數(shù)

　　材料學(xué)院將大型精密儀器的工作狀態(tài)下消耗的人力時間(Tstaff)，與其對應(yīng)狀態(tài)下儀器的運行機時(TInstru)的比值定義為人機系數(shù)η，即η=TstaffTInstru。Tstaff主要為儀器管理人員在設(shè)置測試實驗、調(diào)節(jié)儀器參數(shù)、采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)所投入的時間構(gòu)成。確定人機系數(shù)的主要方法是統(tǒng)計分析法，將儀器作為統(tǒng)計對象，分別統(tǒng)計日常工作的TInstru，以及儀器管理人員在該儀器正常運行期間投入的Tstaff。經(jīng)過一學(xué)期的統(tǒng)計分析，得到儀器的人機系數(shù)η，η數(shù)值越大，則儀器運行期間對儀器管理員的依賴程度越高。

　　經(jīng)過試運行期間的實踐，根據(jù)人機系數(shù)將大型儀器的運行等級分為三類：人機系數(shù)在0.9~1.0之間的電子顯微鏡類儀器為Ⅰ級;人機系數(shù)在0.6~0.8之間的粉末XRD、射線光電子能譜、拉曼光譜等儀器為Ⅱ級;人機系數(shù)小于0.5的固體核磁、射線單晶衍射、元素分析等儀器為Ⅲ級。人機系數(shù)較小的結(jié)構(gòu)表征類儀器的主要負責(zé)人，可以有額外的時間和精力投入到人機系數(shù)為1.0的電鏡類儀器的測試運行中，以此為基礎(chǔ)施行儀器多人交叉管理的新型管理模式，實現(xiàn)儀器的高效運行。

　　3創(chuàng)新管理模式

　　3.1多人交叉管理以提升技術(shù)無形資產(chǎn)

　　傳統(tǒng)的大型儀器管理模式為專人專管的一對一模式，專人依賴性造成機時利用率不高、特權(quán)化、使用率低、閑置浪費等情況[7-9]。為避免此類狀況出現(xiàn)，材料學(xué)院提出儀器管理人員與儀器配備實行多對多模式，建立“多人交叉管理、多專多能”的新型管理模式。根據(jù)每臺儀器的規(guī)格、配置及使用特點，學(xué)院指定專職教師和儀器管理員組成儀器管理小組，在儀器技術(shù)領(lǐng)域和科學(xué)研究領(lǐng)域進行業(yè)務(wù)交流、學(xué)術(shù)合作，提高儀器管理員的業(yè)務(wù)水平和儀器的服務(wù)水平。

　　經(jīng)過安裝工程師和應(yīng)用工程師培訓(xùn)的固定儀器管理員，他們所獲得的操作技術(shù)及使用經(jīng)驗，屬于儀器增配的無形資產(chǎn)，多專多能模式的實施為保障和維護每臺儀器的應(yīng)用技術(shù)資源等無形資產(chǎn)提供了制度保障，為后續(xù)培養(yǎng)新儀器管理人員及研究生提供了有力保障。

　　3.2根據(jù)人機系數(shù)實施因“儀”制宜

　　研究生作為科研工作的主體力量，是大型儀器的主要使用者[10-13]，讓研究生高度參與大型儀器的測試和管理，不僅可以提高儀器的開放共享程度，而且可以起到人才培養(yǎng)和儲備技術(shù)人才的作用，同時師生共同研究探討儀器的高端功能，有利于儀器高精尖功能的開發(fā)利用。因此通過讓研究生參與大型儀器管理，選出優(yōu)秀的研究生作為大型儀器的輔助測試人員，在非工作時間段使用大型儀器，提高大型儀器的使用效益。通過結(jié)合儀器的人機系數(shù)和儀器的測試需求量、貴重精密程度、操作難度、風(fēng)險系數(shù)等。

　　(1)實驗員研究生助管模式。研究生承擔(dān)公共測試服務(wù)，大型儀器平臺定期招聘選拔本院研究生作為兼職助理實驗員，協(xié)助專職教師和實驗技術(shù)人員共同承擔(dān)公共樣品測試任務(wù)。由于兼職實驗員具有流動性，大型儀器平臺和儀器管理員將根據(jù)具體情況增補兼職助理實驗員。(2)實驗員研究生自測模式。研究生僅承擔(dān)本課題組測試服務(wù)，每學(xué)年在固定時間內(nèi)為所在課題組培訓(xùn)1~2名研究生。

　　4運行實踐及成效

　　材料學(xué)院在大型儀器數(shù)量增加，儀器管理人員緊缺的情況下，提出多“人交叉管理、多專多能”的新型管理模式，并大力支持在非工作時間段由研究生參與輔助測試，經(jīng)過2017—2020學(xué)年的運行，已取得顯著的開放共享效果，為高效科研進展提供了堅實保障。臺儀器運行三個學(xué)年內(nèi)，在人才培養(yǎng)方面，累計培訓(xùn)教師和研究生超過177人次，全部獲得獨立上機操作資格。

　　根據(jù)儀器精密貴重程度、操作難易程度以及維護維修成本，儀器的開放程度不同。其中價值100萬元至400萬元的儀器，面向全院學(xué)生開放，136人獲得獨立上機資格;價值400萬元以上儀器針對高年級碩士生和博士生開放，41人獲得獨立上機資格。在開放共享方面，臺儀器每學(xué)年年運行機時數(shù)分別為13173h，20774h，19720h，年均總運行機時數(shù)達17889h，各儀器年平均運行機時為2236h/年，臺儀器年運行機時超過2000h;兩臺電子顯微鏡年平均運行機時在2200h以上。在科研輔助方面，年均測試樣品數(shù)19756個，其中2020年因疫情原因，測試機時和樣品數(shù)略有下降。三學(xué)年累積為550余個科研項目提供測試咨詢，包含多項國家重大項目。平均每學(xué)年為500余篇高水平科研論文的發(fā)表提供了有效數(shù)據(jù)。

　　5結(jié)語

　　為充分發(fā)揮大型儀器在教學(xué)科研和人才培養(yǎng)中的作用，提出人機系數(shù)的管理理念，實行新型的多人交叉管理，研究生輔助測試的管理模式，并推出一系列的管理辦法和規(guī)章制度，為大型儀器的開放共享和人才培養(yǎng)提供了實踐平臺，有效提高了大型儀器的利用率，增強了學(xué)生的實踐動手能力和科技創(chuàng)新能力。新型管理模式和培訓(xùn)方案有利于培養(yǎng)和儲備后備技術(shù)人才。

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　　作者：陳睿，陳鐵紅，胡寧

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