基于“双一流”理念下的院级专业实验平台建设与探索_宋廷鲁.pdf

实 验 技 术 与 管 理 第 40 卷 增刊 1 2023 年 7 月 Experimental Technology and Management Vol.40 No.S1 Jul.2023 收稿日期:2023-04-28 基金项目:北京理工大学研究生教育培养综合改革重点项目（2021ZDJG010）；北京理工大学实验室研究项目（2021BITSYC03，2021BITSYA22）作者简介:宋廷鲁（1981），男，山东临沂，博士，高级实验师/高级工程师，研究方向为实验技术、实验教学、实验室建设与管理等，。通信作者:刘艳（1981），女，山东烟台，硕士，助理研究员，副院长，研究方向为教育管理、实验室建设与管理，。引文格式:宋廷鲁，陈寒元，郗淑萌，等.基于“双一流”理念下的院级专业实验平台建设与探索J.实验技术与管理,2023,40（增刊 1）:81-84.Cite this article:SONG T L,CHEN H Y,CHI S M,et al.Construction and exploration of faculty-level specialized experimental platform under“Double World-class”conceptionJ.Experimental Technology and Management,2023,40(S1):81-84.(in Chinese)ISSN 1002-4956 CN11-2034/T DOI:10.16791/ki.sjg.2023.S1.018 基于“双一流”理念下的院级专业 实验平台建设与探索 宋廷鲁，陈寒元，郗淑萌，李晓东，刘 艳（北京理工大学 材料学院 先进材料实验中心，北京 100081）摘 要：我国“双一流”目标的达成离不开高水平实验平台的持续支持。在科技高速发展的当下，科研工作者亟需效率高、专业性强、学科针对性好的实验平台支持，以能够迅速在所属学科领域获得突破成果。其中院级实验平台由于适应性强、灵活度高、对口性强等特点而受到广泛关注，因此，该文基于某校材料学院先进材料实验中心（ECAM）的建设背景与理念，从多方面探讨了 ECAM 实验平台的建设与运营实践、新模式探索与运行成效，以期为其他高校实验室建设与运行提供经验借鉴与总结，共同促进“双一流”大学、学科的成功建设。关键词：平台建设；院级实验平台；“双一流”理念；人才公共实验室 中图分类号：G642；TB3 文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2023)S1-0081-04 Construction and exploration of faculty-level specialized experimental platform under“Double World-class”conception SONG Tinglu,CHEN Hanyuan,CHI Shumeng,LI Xiaodong,LIU Yan(Experimental Center of Advanced Materials,School of Materials Science&Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China)Abstract:The achievement of“Double World-class”goal relies on the continuous supports from high-level experimental platform.In addition,regarding the current rapid development of science and technology,scientific researchers urgently require the support of high-efficiency,professional and discipline-specific experimental platforms to fastly achieve breakthroughs in their disciplines.The faculty-level experimental platform has received increased attentions due to its few limitations,high flexibility and strong professional.Therefore,the background and design principle of the Experiment Center of Advanced Materials(ECAM)from School of Materials Science and Engineering of a certain university is reviewed.Moreover,the building and operation practice,the exploration of new models and overall achievements of the experimental platform of ECAM are summarized and discussed.Hopefully,this paper can provide valuable experience and opinion on other laboratories construction and operation,as well as boosting the construction of“Double World-class”goals for both universities and disciplines.Key words:platform construction;faculty-level experimental platform;“Double World-class”conception;public laboratory for talents 高等学校实验室是科学研究的主战场，是人才培养的重要基地，是现代大学的心脏。一所高等学校的实验室建设水平，不仅是学校办学实力的象征，也决定了学校的人才培养质量和教学科研水平1。“一流大82 实 验 技 术 与 管 理 学”建设的核心是“一流学科”建设，“一流学科”建设的基础是“一流实验室”建设。世界一流大学的经验之一就是高度重视实验室的建设与管理，从而使其相应的学科保持世界领先水平2。因此，高校对实验室建设愈加关注。1 院级实验平台建设背景 北京理工大学于 2014 年依托学校旧有设备与新购设备在良乡校区进行校级实验平台建设，成立了分析测试中心，面向全校师生提供表征测试服务。随着科学技术的不断发展，不同学院学科对仪器设备有其独特需求，唯一的校级实验平台难以完全满足多校区、多学科、多领域的需求。随着“双一流”建设的持续推进，亟需根据不同学院专业的特点建设一批校院两级共管的特色专业实验平台3。北京理工大学材料学科面向国家战略新兴产业与国防重大装备对新材料的需求，研究新材料的设计、制备/加工工艺及其力、热、光、电、磁等物理化学性能，实现军民融合应用。2010 年，北京理工大学材料学科进入 ESI 排名世界前 1%行列。2017 年，其材料科学与工程学科入选“双一流”建设的“一流学科”建设中。目前学科正处于上升的关键时期，由于历史原因（经历多次组合、拆分），实验室建设缺乏统筹，实验面积高度紧缺，资源分散，很多大型仪器设备的开放度不够高，与现有办学规模和实力很不匹配，尤其是与国内外一流高校相比，缺乏高水平的分析测试综合实验平台4。实验室建设的进程缓慢已经成为影响“双一流”建设的“短板”，建设资源使用率高、人员专职精干、管理高效的实验平台迫在眉睫。基于此，北京理工大学材料学院先进材料实验中心（以下简称“实验中心”）作为学校首批支持建设的院级实验平台，在设立与运营过程中进行了改革与尝试，以先进实验条件建设、体制机制创新为突破点，更好地落实学校“一流的本科专业、一流的培养体系、一流的质量体系”的“双一流”建设任务。2 先进材料实验中心建设实践 2.1 实验中心整体规划 实验中心位于北京市中关村校区，于 2017 年底正式开始建设，总占地面积 1 560 m2，建设理念为“现代化、集约式、开放型”。根据功能不同，共分为分析测试区、办公区、展示区、引进人才研究区 4 个功能区。分析测试区主要承担材料结构鉴定、成分分析及性能研究等，包含 9 个子平台：核磁室、电镜室、X射线室、元素分析室、光谱室、色谱室、质谱室、力学和热性能分析室、聚集和吸附性能室。办公区包括了办公室、接待室、研讨室及大学生创新创业实践基地。展示区主要利用走廊、大厅等公共区域。整体装修选取简约现代风格，设计上体现学校学院特色，能够成为学校展示“双一流”建设的重要窗口，充分展示学校的办学实力，从而提升学校的影响力。值得一提的是引进人才研究区是院级实验平台的一次大胆探索和创新实践，为引进人才尽快开展科研工作提供保障条件，该区域包括人才办公室和 5 个人才公共实验室，涵盖化学、物理、能源、交叉等多学科领域研究。引进人才为实验中心提供技术支持，依托实验中心的先进仪器开展高水平研究。2.2 实验中心平台条件 实验室建设安全先行5。在进行装修装饰、水电暖通与消防改造的同时，对通风系统与实验台进行升级改造，增加气体监测及报警系统。现代化的实验室离不开信息化6，实验中心加装了监控、门禁及电子门牌，搭建了集视频信息、门禁管理、预约送样、上机培训、实验室管理于一体的信息化系统，以更好地提升实验中心的管理能力与运行效率7。实验中心的仪器设备来源主要分为新购设备、利旧设备与自购设备。一期建设新购包括动态热机械分析仪、X 射线荧光光谱仪、气体吸附仪等 7 台，合计金额 670 万元；二期建设购置了扫描电子显微镜、飞行时间二次离子质谱仪、固体核磁等 6 台大型仪器，总金额 4 650 多万元。除新购设备外，实验中心进一步盘活存量资源，充分利用学院旧有设备，鼓励课题组将自有设备托管到实验中心进行集约化管理。至今，收回 X 射线光电子能谱仪 1 台，签约托管设备 23 台（套）、总价值 1 800 多万元。此外，实验中心还通过自筹经费自行购买部分所需设备，比如电子万能实验机、精密天平、手套箱等，进一步减少了学校、学院投资成本，解决了传统公共实验室运行配套的问题8。2.3 实验队伍 学校、学院也十分重视实验队伍的建设和发展9。为保障实验中心的高效运转，中心组建了一支共计 10人的高水平专业实验技术人员，其中博士 7 人，100%具有研究生学历。此外，实验中心也聘请了专业管理人员与兼职技术人员，主要是测试技术行业专家与材料学科责任教授，进一步增加对材料学科的支撑和引领作用。2.4 管理制度与文化建设 先进的管理制度与良好的文化氛围可以促进文化育人，增进实验人员的归属感，起到激励引领的作用，提高实验平台和学校的软实力。实验中心完成了数套制度建设，设计了实验中心标志，凝练了 6A（Advanced，Available，Active，Aspiring，Accurate，Attainable）宋廷鲁，等：基于“双一流”理念下的院级专业实验平台建设与探索 83 建设理念。2.5 人才公共实验室 近年来，部分新引进的青年人才面临初期实验面积不足、科研考核压力大、无过多管理精力等难题，从而影响后续的职业发展10-11。实验中心创立了“人才公共实验室”制度，预留人才公共实验室面积并配套人才公共办公面积，专门用来帮助青年学者早日实现从入职新人到教授学者的角色转换。新引进的青年人才在中心可以实现“拎包入住”。实验中心在管理上也会协助新入驻课题组，使他们能够把更多精力投入到科研工作中去。此外，实验中心还专门制订了对应的人才入驻与考核管理制度，以实现青年学者“有进有出”的可持续发展。3 先进材料实验中心的运行实践与探索 3.1 设备开放共享 针对高校普遍存在的仪器使用效率低的问题12，实验中心通过建立、完善仪器共享制度，加强设备开放共享管理，大幅优化机时分配，使得大型仪器设备开放共享年均机时逐年增加。比如扫描电镜的年均机时已超过 3 000 h。随着使用机时增多，对应测试收费也逐年增加，从而进一步增强了中心反哺教学科研的能力。3.2 实验教学 在当前“双一流”的大背景下，实验平台也应承担起培养学生实践创新能力的任务，这对我国未来基础科学研究的发展起着重要作用13-14。因此，为进一步拓展实验中心的实验教学职能，制订了“先进材料实验中心实验教学管理办法”，鼓励实验人员参与到实验教学工作中去，并对全校实验教学提供免费机时，为全校及社会提供实践服务，持续推进优质实验资源面向本科生、研究生开放，不断加强对其动手能力和实践能力的培养。3.3 人才培养 为进一步培养优质人才，实验中心创办了“材料分析测试技术学堂”品牌，定期开展各类分析测试技术培训及其应用介绍，目前已举办 36 期，累计培训师生上千人次。此外，为进一步培养学生实验动手能力，实验中心与设备厂家联合举办“仪器操作培训班”，设备管理员也会定期举办自主上机操作培训，截至目前已累计培训师生 2 000 余人次。实验中心也重视对学生创新思维、探索精神的培养需求15，提供了数项实践创新培训，并设立了大学生创新创业实践基地，形成了具有学科特色的教学成果和良好创新创业氛围。在实验中心的大力支持下，参赛学生在“互联网+”“挑战杯”等大学生科技创新比赛中屡获佳绩。3.4 人才引进 为进一步推进学校“强师兴校”战略，在实验中心的支持下，学院的人才引进工作也取得较大的飞跃，新引入优秀人才 6 人。一方面，入驻在实验中心的人才团队具有优秀的科研实力与开放兼容的合作精神，促进了实验中心的发展。另一方面，实验中心平台自身的实力也能反过来促进入驻人员产出高质量的科研成果，助力后续职业发展。当前，人才引进与实验中心发展已初步形成互相促进、共同成长的良性局面。3.5 支撑科研成果产出“双一流”高校、学科的建设发展与优质科研成果的持续快速产出相辅相成，科学研究的推进又在很大程度上依赖于实验设备仪器的支持与进步16-17。实验中心所拥有的各类先进表征测试设备，能够支撑、促进师生的科研成果产出。至今，借助中心先进表征测试的师生已在包括 Science、Nature Energy、Nature Nanotechnology 等期刊上发表高水平论文数百篇。此外，各仪器均有专人管理和维护，负责老师的测试技术不断加强，管理经验不断积累，也促进了实验中心人员与各科研团队间的密切合作。专职人员的专业实验素质与水平能够提高大型仪器的利用率与适用性，节省测试时间，提高测试质量，为科研团队提供更优质高效的服务，对高水平科研成果的快速产出起到增益效果。在这种良好的学术与运行氛围下，各仪器设备的新功能与应用场景也能够得到拓展与开发，实验人员表征技术水平的有效增长，为高水平人才培养、高质量科研成果提供了支撑条件，对学校科研水平提高、学科发展、建设节约型社会具有重要意义。4 平台建设运行成效 平台自 2018 年 11 月试运行以来，成为首个学校依托学院建设的公共实验平台，在设备台（套）数、资产金额、开放共享、实验队伍、人才引进、实验教学、人才培养等方面的发展突飞猛进（图 1），平台建设多次作为亮点工程接待领导来访参观交流，也为兄弟院系平台建设提供了借鉴，发挥了院级实验平台建 图 1 先进材料实验中心不同运行阶段成效对比 84 实 验 技 术 与 管 理 设的桥头堡和示范作用。目前，全校已建成同类院级公共实验平台 13 个。5 结语 北京理工大学材料学院先进材料实验中心作为学校首批支持建设的院级实验平台“改革”试点工程，不仅能够满足师生日常科研测试需求，还承担了包括实验教学、人才培养、人才引进、成果展示等多种重要职能。实验中心将持续秉持“科学、竞争、合作、共享”的原则，努力成为学校展示“双一流”建设的重要窗口，并大力促进学校“双一流”建设与发展。参考文献(References)1 张玉芬，徐冰，朱璧如.“双一流”建设背景下高校科研实验室文化建设J.中国现代教育装备，2021,355(3):2527.2 黄传炎，朱红涛，石万忠，等.基础实验室创新建设是双一流学科建设的保障J.实验室科学，2019,22(6):147150.3 辛良，朱宜斌，孙志强，等.“双一流”建设背景下高校实验室改革与创新J.实验室研究与探索，2020,39(6):248252.4 汪敏娟，吴松强，仲盛来.“双一流”建设与高校国家重点实验室内涵式发展关系的探析J.高教学刊，2022,8(11):2124.5 史天贵，郭宏伟，姚朋君，等.高校实验室安全责任体系建设与实践J.实验技术与管理，2020,37(1):1316.6 张楠，马雪明，崔建林.依托信息化智能化提升医学实验室管理J.实验室科学，2021,24(5):198200.7 田晓丽，王彩丽，曹玉贤，等.基于学生自主管理的开放型 实验平台建设探索J.科技视界，2022(25):189191.8 黄晓波，冯世兵，李影，等.我院医疗设备维修管理新模式下的探讨J.生命科学仪器，2022,20(增刊 1):1920.9 杨琴，杨正，张继霞.高校实验队伍综合激励调研及帕累托图分析J.实验技术与管理，2019,36(12):271273.10 郭柏林，杨连生.大学青年教师职业角色冲突的影响因素及调适策略：基于院校组织视角的实证研究J.中国人民大学教育学刊，2021,41(1):135150.11 顾剑秀，韩霜，罗英姿.研究型大学青年教师职业成长影响机制：人与环境匹配的中介作用J.中国高教研究，2021,339(11):8390.12 扶雄辉，陈晓丹，廖小建，等.院级实验中心大型仪器管理平台建设和业务化运行模式的探索J.广东化工，2020,47(5):204205.13 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