大型仪器多人交叉管理模式的实践和成效

　　摘要：高效合理的管理模式对于提高大型仪器使用效率和开放程度至关重要。该文提出以大型精密仪器工作状态下消耗的人力时间，与其对应状态下仪器运行机时的比值作为依据，创建新型“多人交叉管理、多专多能”的大型仪器管理模式。实现仪器的高效运行和高度开放共享，为学院全面育人和后备技术人才储备做出了重要贡献。这一管理模式对高校大型仪器的运行管理有借鉴意义。

　　关键词：人机系数;交叉管理;多专多能;开放共享

　　大型精密仪器是高等院校教学科研工作的必要装备和重要科技资源，也是高校进行人才培养过程中必不可少的重要工具，更是一流学科建设和优质社会服务的关键条件和基本物质保障。大型精密仪器在高水平研究、关键技术发展、国家重大项目和双一流建设中发挥着“重型武器”的攻坚作用[1-2]。近年来，我国大幅增加对高精尖科研设备的投入，各高校增加大型仪器的采购和使用，然而相应仪器管理人员的配备较少。

　　仪器论文范例：仪器仪表行业的现状及发展趋势

　　在仪器数量急剧增加，仪器管理人员极度匮乏的情况下，如何提高大型仪器的使用效率和开放程度，更好地为教学科研和社会服务，其规划建设和管理模式成为备受重视的工作之一。南开大学材料科学与工程学院(以下简称材料学院)在成立初期，购置了场发射扫描电镜(SEM)、场发射透射电镜(TEM)、射线单晶衍射仪(SCXRD)、射线衍射仪(XRD)、射线光电子能谱(XPS)、固体核磁共振波谱(SSNMR)、显微共聚焦拉曼光谱(Raman)、元素分析(EA)等台大型仪器，但在建院第一年仅配备了两名仪器管理员，随后也只增加一名仪器管理员，如果仍然按照常规的专人专管、一人一机的管理模式，不能保证多台仪器的正常运转。

　　根据实际情况，并借鉴国内外一流大学大型仪器管理的经验[3-6]，南开大学材料学院对大型仪器的管理和运行机制进行了新的探索和尝试，打破专人专管的一对一模式，提出人机系数的管理理念，统筹协调仪器管理人员之间的相互合作，实行仪器与仪器管理人员之间的“多人交叉管理，多专多能”的管理模式，不仅实现了仪器的高效运行、开放共享，而且加强了技术交流、人才培养等。

　　平台基本情况2015年材料学院成立初期即启动大型仪器的采购招标，随着仪器的购置和陆续安装使用，为规范仪器管理和开放共享，学院制定了一系列的管理制度，包括仪器与经费管理、人员配置及要求、仪器运行模式、测试费管理、仪器维修与维护、人员考核与培训等，并出台了相应的细则和管理办法。各项细则规章的建立为平台工作的顺利开展提供了制度保障。在仪器管理人员紧缺的状况下，为大家明确职责、团结合作起到了指引作用，为更好地服务教学科研奠定了基础。

　　2人机系数

　　材料学院将大型精密仪器的工作状态下消耗的人力时间(Tstaff)，与其对应状态下仪器的运行机时(TInstru)的比值定义为人机系数η，即η=TstaffTInstru。Tstaff主要为仪器管理人员在设置测试实验、调节仪器参数、采集数据、数据处理等环节所投入的时间构成。确定人机系数的主要方法是统计分析法，将仪器作为统计对象，分别统计日常工作的TInstru，以及仪器管理人员在该仪器正常运行期间投入的Tstaff。经过一学期的统计分析，得到仪器的人机系数η，η数值越大，则仪器运行期间对仪器管理员的依赖程度越高。

　　经过试运行期间的实践，根据人机系数将大型仪器的运行等级分为三类：人机系数在0.9~1.0之间的电子显微镜类仪器为Ⅰ级;人机系数在0.6~0.8之间的粉末XRD、射线光电子能谱、拉曼光谱等仪器为Ⅱ级;人机系数小于0.5的固体核磁、射线单晶衍射、元素分析等仪器为Ⅲ级。人机系数较小的结构表征类仪器的主要负责人，可以有额外的时间和精力投入到人机系数为1.0的电镜类仪器的测试运行中，以此为基础施行仪器多人交叉管理的新型管理模式，实现仪器的高效运行。

　　3创新管理模式

　　3.1多人交叉管理以提升技术无形资产

　　传统的大型仪器管理模式为专人专管的一对一模式，专人依赖性造成机时利用率不高、特权化、使用率低、闲置浪费等情况[7-9]。为避免此类状况出现，材料学院提出仪器管理人员与仪器配备实行多对多模式，建立“多人交叉管理、多专多能”的新型管理模式。根据每台仪器的规格、配置及使用特点，学院指定专职教师和仪器管理员组成仪器管理小组，在仪器技术领域和科学研究领域进行业务交流、学术合作，提高仪器管理员的业务水平和仪器的服务水平。

　　经过安装工程师和应用工程师培训的固定仪器管理员，他们所获得的操作技术及使用经验，属于仪器增配的无形资产，多专多能模式的实施为保障和维护每台仪器的应用技术资源等无形资产提供了制度保障，为后续培养新仪器管理人员及研究生提供了有力保障。

　　3.2根据人机系数实施因“仪”制宜

　　研究生作为科研工作的主体力量，是大型仪器的主要使用者[10-13]，让研究生高度参与大型仪器的测试和管理，不仅可以提高仪器的开放共享程度，而且可以起到人才培养和储备技术人才的作用，同时师生共同研究探讨仪器的高端功能，有利于仪器高精尖功能的开发利用。因此通过让研究生参与大型仪器管理，选出优秀的研究生作为大型仪器的辅助测试人员，在非工作时间段使用大型仪器，提高大型仪器的使用效益。通过结合仪器的人机系数和仪器的测试需求量、贵重精密程度、操作难度、风险系数等。

　　(1)实验员研究生助管模式。研究生承担公共测试服务，大型仪器平台定期招聘选拔本院研究生作为兼职助理实验员，协助专职教师和实验技术人员共同承担公共样品测试任务。由于兼职实验员具有流动性，大型仪器平台和仪器管理员将根据具体情况增补兼职助理实验员。(2)实验员研究生自测模式。研究生仅承担本课题组测试服务，每学年在固定时间内为所在课题组培训1~2名研究生。

　　4运行实践及成效

　　材料学院在大型仪器数量增加，仪器管理人员紧缺的情况下，提出多“人交叉管理、多专多能”的新型管理模式，并大力支持在非工作时间段由研究生参与辅助测试，经过2017—2020学年的运行，已取得显著的开放共享效果，为高效科研进展提供了坚实保障。台仪器运行三个学年内，在人才培养方面，累计培训教师和研究生超过177人次，全部获得独立上机操作资格。

　　根据仪器精密贵重程度、操作难易程度以及维护维修成本，仪器的开放程度不同。其中价值100万元至400万元的仪器，面向全院学生开放，136人获得独立上机资格;价值400万元以上仪器针对高年级硕士生和博士生开放，41人获得独立上机资格。在开放共享方面，台仪器每学年年运行机时数分别为13173h，20774h，19720h，年均总运行机时数达17889h，各仪器年平均运行机时为2236h/年，台仪器年运行机时超过2000h;两台电子显微镜年平均运行机时在2200h以上。在科研辅助方面，年均测试样品数19756个，其中2020年因疫情原因，测试机时和样品数略有下降。三学年累积为550余个科研项目提供测试咨询，包含多项国家重大项目。平均每学年为500余篇高水平科研论文的发表提供了有效数据。

　　5结语

　　为充分发挥大型仪器在教学科研和人才培养中的作用，提出人机系数的管理理念，实行新型的多人交叉管理，研究生辅助测试的管理模式，并推出一系列的管理办法和规章制度，为大型仪器的开放共享和人才培养提供了实践平台，有效提高了大型仪器的利用率，增强了学生的实践动手能力和科技创新能力。新型管理模式和培训方案有利于培养和储备后备技术人才。

　　参考文献(References)

　　[1]赵婉凝，贾黎明高校实验室大型仪器管理及运行探索[J]山东化工，2020,49(23):140142

　　[2]卫飞飞，钟冲基于“双一流”视角的高校大型仪器共享平台建设[J]实验技术与管理，2019,36(3):3639

　　[3]古建春，苏国琛，谢春峰，等建设特色鲜明的院系仪器平台的实践与探索[J]实验室科学，2014,17(2):188190

　　[4]余海峰地方高校大型仪器共享管理现状及应对措施[J]设备管理与维修，2020,11(22):35

　　[5]周勇义斯坦福大学科学仪器公共平台建设与管理模式的调研与思考[J]实验技术与管理，2018,35(11):279282

　　[6]黄开胜，杨树国，江永亨，等清华大学与美国著名高校仪器共享平台的调研比较[J]实验室研究与探索，2018,37(9):319323

　　作者：陈睿，陈铁红，胡宁

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