瞬态力学教学实验创新平台开放机制的研究与探讨

王文杰， 刘 瀚， 王永强， 林 江

(北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室， 北京 100081)

建立瞬态力学教学实验创新平台，能够丰富本科生和研究生教学实验的实验手段，增强学生对本学科专业知识和专业技能的了解和掌握，拓宽学生在教学实验中的研究思路，从而为学生在相关学科的发展夯实基础。爆炸学科是一门多学科交叉和军民两用的学科。爆炸测试是爆炸力学科学研究取得研究数值和探索分析的必要手段和途径。经过十几年的建设和发展，国内同行业高校已建立起布局基本合理、体系基本配套并初具规模的综合性实验平台，为促进学科发展、保障科学研究、支撑人才培养以及推动对外开放和学术交流等发挥了重要作用。大型仪器设备是提高科学研究水平、培养高层次人才和推出优秀成果的重要硬件条件，是重点实验室的重要技术装备，随着科学技术不断发展及科学研究不断深入，仪器设备资源的开放共享已经成为各高校乃至整个社会的共同需求。实验创新平台开放机制的研究与探讨，将为瞬态力学测试实验平台建设及运行，奠定理论基础和条件。

1 瞬态力学教学实验创新平台的构成

瞬态力学爆炸测试研究内容包括:瞬态测试(包括光测和电测)，主要功能是爆炸状态的捕捉、爆炸现象的分析以及爆炸过程中爆压、爆温、爆速的测量；爆轰波传播现象的捕捉与分析；爆炸物品在爆炸过程中的状态分析；材料的动态性能数据的采集，以及材料的冲击性能、应力应变采集与分析等。依据测试研究内容，瞬态力学教学实验创新平台组成如图1所示。

2 瞬态力学教学实验创新平台开放运行中存在的问题

瞬态力学教学实验创新平台与高校其他开放实验平台既有共性也有其自身的特点， 在机制建设和开放运行中出现了一些问题。

图1 瞬态力学教学实验创新平台组成

(1) 设备不能集中管理，使用效率较低。近几年国家投入数亿资金支持高校建设实验室，各高校设备购置很多，但利用率不高，其原因是管理体制和机制的问题。高校大型仪器设备因为购置经费来源不同，院系及重点实验室之间没有完善的协调机制，对已经购置的设备专管专用。购置科研设备的教师只考虑自己学科组项目需求和使用方便，购买后无后续项目就闲置；公共平台的设备少，并且设备利用率低。没有长远的计划，盲目购买、重复购置的现象频频发生[1]。缺乏严格的科学论证，盲目追求“高、精、尖”，买回来的设备实用性较差，造成了资源浪费。

(2) 实验队伍不健全，许多大型设备无专人运行管理。近年来许多高校在实验技术队伍建设中采取了积极政策，但在制度层上面却缺乏有效的激励措施， 易造成实验人员定位不准，导致实验技术队伍建设远远落后于教师队伍建设，造成队伍老化、技术水平差、人才流失严重、专管人员更换频繁等现象，影响大型仪器设备深层次的开发利用， 造成资源浪费[2]。目前的现象是一个实验室技术人员负责数台实验设备。

(3) 管理手段落后，开放共享效率低。延续封闭式的实验室设备服务管理手段，管理效率低。大型仪器设备一般只用于本校，甚至本基层单位的教学科研工作， 对校内外的开放不够， 缺乏明显的经济约束机制， 造成使用效益低下， 同时引发改造和正常运行的费用不足等问题。实验室有些设备一直开放使用，学科组使用适当收取一定费用，但基本是对照实验室内部的管理条例，开放程度较低，所收费用只限于仪器设备维修维护，对工作人员的付出没有体现，造成了人员积极性低、工作效率不高。

(4) 安全管理不规范、不专业、手续繁琐，造成了测试平台开放效率不高。瞬态力学实验涉及危险品的使用，实验的各个环节须严格遵守安全规范，但相关部门对危险品没有从购置、运输、领用、使用等各环节进行规范管理，影响了实验的正常开展和实验室开放。

(5) 实验室过于分散，影响瞬态力学教学实验创新平台工作效率。例如:爆炸科学与技术国家重点实验室(北京理工大学)所属的实验区域相对分散，未涉及危险品的实验在学校中关村校区，涉及危险品的使用、小药量的基础研究实验的实验室在北京五环外，大药量的研究实验在河北地界的实验基地。实验室分布广，往来时间长，实验技术人员和管理人员少，严重影响教学实验创新平台工作效率和开放程度。

3 调整思维方式、改善管理体制

3.1 改变传统思想观念

强化实验室大平台建设首先要改变传统思想观念，从本位思想到共享思想转变，充分认识贵重仪器设备集中管理、开放、共享对培养高素质创新人才的作用以及与实验室自身发展的作用[3-4]。同时借助现代管理学的理念，按照市场经济规律，以最优化手段建设布局合理、功能齐全、体系完备、开放共享的高校实验公共平台，缓解教育资源供求矛盾，改进高校仪器设备管理，充分提高设备使用率[5]。

充分集成实验室设备资源，做到学院和重点实验室、专业实验室协调一致，由实验管理部门统一管理，协调使用。实验管理部门按照设备功能列入测试分平台，由分平台负责人进行管理，依据月或周实验计划规范使用。要把所有设备利用起来，按照功能用途分体系进行管理运行，充分发挥每台设备的应有作用，为建立完善教学实验创新平台打下坚实的基础。

3.2 以人为本，改进考核、评聘办法

考核、晋升、聘任都须有针对实验系列人员的内容，对实验人员的业务考核和职称晋升，更要注重考查其工作质量和工作状态，采取定性与定量相结合的方式，将仪器设备的服务和管理水平、使用效率、开放共享程度以及社会服务功能等指标作为重要的考核和评聘内容[6]，让实验室人员看到晋升提级的希望和努力的目标。

实验人员选聘时，除了注重应聘者的理论知识结构，也应充分考虑他们的心理素质、管理能力，要采取有力措施吸引一批具有扎实理论知识基础、娴熟实验操作技能，同时思想觉悟高、管理能力强的人员到实验岗位上来。优化实验人员的配置结构，实施一对多或一对一的管理形式， 即一个实验员管理一台仪器设备或一个实验员管理多台仪器设备的形式[7]。同时组织技术人员成立测试小组，测试实验共同参加，弥补人员不足带来的影响。建立健全激励奖惩制度，在共享管理机制下，实验人员除承担本科教学工作外，还应承接科研及校外服务等任务。对大型仪器管理规范、利用率和使用率高、新功能开发成果多的机组或个人进行表彰和奖励。稳定的实验技术队伍是创新实验平台建设和有序开放运行的保障。

3.3 利用网络优势克服实验室分散的影响

互联网的普及为贵重仪器设备对外开放共享提供了技术上的支持，充分利用网络资源，在实验室网站和学校管理部门的网站公布实验测试平台信息，公布仪器设备的名称、性能、收费标准、负责人和使用应填表格信息，方便需要使用设备的教师、学生和社会相关行业进行查询，有偿对社会开放。实验方案的提出、设备的使用申请、实验协议、实验室安排回复信息和实验费用的转支等在网上进行，既提高了实验室资源在社会的影响力，同时也克服了实验室分散的影响，提高整体的工作效率。

3.4 加强实验技术人员的技术培训和服务意识

教育现代社会各项技术日新月异，要不断对实验人员进行培训，不断提高技术人员的知识水平和操作能力[8]，以适应仪器设备发展的需要。定期安排实验人员参加各大仪器设备厂商或相关专家举办的培训，帮助他们及时掌握仪器设备发展动态和学科前沿技术；同时鼓励实验人员积极参加教学科研活动，尽快提高实验教学研究、实验技术、管理水平等综合素质。

实验室工作人员要有敬岗爱业、甘当老黄牛的奉献精神，对实验室人员而言，把本职工作当成一项事业来热爱和完成，从点点滴滴中寻找乐趣，同时这也是社会责任感的集中体现，是职业道德的一种升华。每一个实验室人员都应当具备自我调节、守护真我、坚守节操、走向平衡安静的内心状态，安心做好实验室工作。

3.5 加强安全意识培训和安全技能培训

与公安和学校相关管理部门相互沟通，实行专业化管理手段，在严格遵守安全规范的范围内形成科学的管理程序，使使用、购买审批手续科学合理。

危险化学品使用应严格执行安全培训教育制度，确立终身教育的观念和全员培训的目标，强调人人参与。根据实际需要制定并实施培训教育计划，包括安全生产意识、规章制度、岗位风险管理、岗位技术技能、应急等方面内容。确定岗位达标标准，通过理论考试、实际操作考核、评议等方法，全面客观地反映每个从业人员的岗位技能情况，实现岗位达标[9]。培养实验室工作人员的安全意识，把隐患消除在萌芽状态，让安全意识成为习惯。有了安全的保障，创新平台才能有序开放运行。

3.6 发挥自身优势

爆炸科学与技术国家重点实验室是全国爆炸领域唯一的国家级实验室，在爆炸、毁伤、安全领域处于国内领先地位，爆炸测试是其中支撑学科之一。利用内在测试理论优势和先进的仪器设备，组成以测试爆炸力学、材料动力学和含能材料性能测试的综合性测试平台，全面开放运行，可以为学校的教学科研提供强有力的测试实验保障，同时为国内相关行业提供科研技术服务，能够为军工行业和安全行业做出较大的贡献。

4 瞬态力学教学实验创新平台开放共享

4.1 集合实验室资源，培养学生的创新能力

创新能力培养，特别是理工类学生的创新能力培养，离不开实验室及其相关资源。与实验室相关的仪器设备、实验技术人员、实验指导教师、实验室管理与运行机制等实验室资源，是创新能力培养的基础与支撑条件。根据创新能力培养不同阶段所具有的特点和侧重点，科学配置与整合实验室相关资源[10]，深化与推进教学体系、教学内容、教学方法、教学队伍和运行管理等方面的改革和建设规划，拓展学生的科研思维，提高学生的创新能力。

4.2 为教学、科研提供基础支撑

新的创新平台的建设和开放运行，将大幅度提高实验室科研测试水平，为科研提供强有力的基础支撑。实验室开放共享能有效提升实验室自主创新能力，而实验室自主创新能力的质量与效果又从根本上制约影响实验室建设的发展，两者在相互影响、相互制约、相互促进中螺旋上升[11]。

顺应学科的高速发展态势，打破传统专业与新兴学科专业口径单一的瓶颈，结合多个学科的特色，将科研成果引入本科实验教学，以科研促进本科实验教学改革，实现“实验教学、科学研究、社会经济”的良性互动，构建跨学科、跨专业、一体化的综合实验教学体系[12]。

4.3 提高实验室对外服务、交流层次

新的创新平台的开放运行可全面开展相关行业技术服务，使实验室对外服务、交流提高到新的层次。

面向社会服务是创新平台开放运行的最高境界，科研服务于社会是科研价值的最终体现形式，全面开展对相关行业兄弟高校、研究院所、相关企业的测试技

术服务，按照国家标准注册测试资质，利用实验室设备和技术资源面向社会服务。加强校企联合研究技术成果的转化，为国家军工和社会安全做出高校应有的贡献，同时使实验室对外开放、交流提高到新的层次。

References)

[1] 胡炜，周洁，蒙冰.国家重点实验室大型仪器设备平台建设的探索研究[J].中国教育技术装备，2013( 23):26-28.

[2] 王文杰，刘瀚，门建兵，等.新形势下高校实验技术队伍建设的探讨与研究[J].实验技术与管理，2014，31(11):226-228.

[3] 梁烨炜，刘彪，杜玉丰.开放实验室资源促进创新能力培养[J].实验技术与管理，2013，30(11):50-52.

[4] 万长建.高校大型仪器设备开放共享机制的建立与措施[J].实验技术与管理，2008，25(7):177-179.

[5] 梁雄，胡泽友，杨毅.高校大型仪器设备共享的探索与实践[J].实验室研究与探索，2011，30(7):194-196，209.

[6] 蔡兵，刘姝伶，尹玲娜，等.高校大型仪器设备开放共享的实践与探索[J].实验科学与技术，2012，10(5):259-263.

[7] 隋春晓，赵峰.高校大型仪器设备共享模式探索与实践[J].实验室研究与探索，2014，33(4):80-83.

[8] 黄琳，丁宏刚，彭小平，等.加强大型仪器设备共享平台建设，促进国家重点实验室对外开放[J].实验室研究与探索，2006，25(8):1002-1004.

[9] 张心晖.浅谈企业危险化学品的安全管理[J].学术研究，2014(13):216-218.

[10] 林凤屏，黄飞，唐良华，等.大型仪器设备开放共享平台建设的探索[J].实验科学与技术，2012，10(5):180-182.

[11] 曾晓思，陈祺.实验室开放共享与自主创新能力的关联度[J].实验科学与技术，2012，10(6):164-167.

[12] 姜乃强，张鹏.强强联合支撑复合型创新人才培养[J].中国现代教育装备，2014(3):1-3.