中外高校力学实验室管理体系分析与探讨

1、中外高校力学实验室管理体系分析与探讨摘 要：力学学科的转型使得力学实验室管理面临着新的挑战，通过对国内外先进 力学实验室管理体系的探究，以及国内高校力学实验室管理现状的分析和思考，对 力学实验室的管理进行了实践探索。通过搭建分工明确的管理框架、定制实用性 的细项条例，建设空间感强、导向式的实验场地，控制安全要素细节，实现了实验的 全过程监管，提高了师生参与实验活动积极性，加强了其秩序感和规则感，从软硬 件上为实验室运行提供了双重防护。通过以上举措，结合力学学科发展目标，初步 构建了科学高效的实验室管理体系，为力学实验室的管理提供参考。关键词：力学实验室；管理体系；过程监管；安全要素；双重防护A

2、nalysis and Discussion of Mechanics Laboratory ManagementSystem in Chinese and Foreign UniversitiesAbstract: The transformation of mechanics makes the mechanics laboratory management facing new challenges. This paper investigates the management systems of advanced mechanics laboratory in Chinese and

3、 foreign universities, to explore and analyze the current situation of mechanics laboratory management. Through the establishment of a clear division of labor management framework, the customization of practical detailed regulations, the construction of oriented experimental site with a strong sense

4、 of space, and the control of details of security elements, the whole-process supervision of experiment has been realized. As a result, the enthusiasm of teachers and students to participate in experiment activities has been improved，and the sense of order and rules has been strengthened，and the lab

5、oratory operation has been provided by dual protection from hardware and software. According to the development objectives of mechanics, through the above measures, a scientific and efficient laboratory management system is preliminarily established which provides a reference for mechanics laborator

6、y management.Key words： mechanics laboratory; management system; process supervision; security elements; dual protectiono引言力学学科实验正在经历由基础性到多样性、交叉性和前沿性的转型实验对象涉及更多新型材料, 如仿生、智能材料等;实验方法呈现多样化的发展，如 电测、光测、智能识别等方法;技术手段不断革新，如虚 拟仿真和5G技术等;实验设备更加智能和专业站。 这些转变给力学实验室的管理工作带来了新的挑战。 o引言力学学科实验正在经历由基础性到多样性、交叉解程度不同,这对于精细

7、化的管理造成了难度。仪 器设备种类和使用量的增加也带来了潜在的安全隐 患，实验室管理标准需要进一步提高。为了应对这 些转变，实现高效、精细和安全的管理，探访了法国、香 港等地知名高校，总结其实验室管理体系特点,并针对 目前国内力学实验室管理普遍存在的问题，结合力学 学科发展目标，对力学实验中心的管理进行了实践 探索。1国内外力学相关实验室管理体系特点1.1香港地区部分院校实验室的管理特点香港高校力学相关的实验室，如香港科技大学机 械与航天工程系(MAE)和先进制造研究所(AEMF)以 及香港理工大学机械工程系(ME)等,建立了独具特 色的管理体系国，在宏观上自由开放，微观上精细多 元,为学科发

8、展起到了良好的服务作用，其主要特 点有：管理体系分级模块化嵌入校级体系，相对独 立灵活，时效性强。“子模块”中的具体细项，如科室 管理方案、设备管理制度等可自主定制，以发挥学科优 势培养高素质人才。管理工作“由繁入简”，包括实验 教学安排、设备采购、配件更新可以直接由学科团队论 证，之后提交备案即可，提升了实验室的运行效率#室内活动规范化，学生和实验员犹如在不同 轨道的高速列车，按既定路线有条不紊地行驶。实验 室利用0A书TU管理信息系统，对相关学科的学生开 放，激活学生卡实验权限(门禁和设备使用等)，预约 和使用设备都必须登记授权，使用情况记录在案，做到 了 “规范操作，有问必查，查必有方”

9、 !实验室设计专业化。通风管道、照明和消防 喷头等集成吊顶，并分区块布置;提示标牌分类上墙; 功能区合理分布,辅助配件和物品等紧凑地排列在四 周，仪器设备放置在室中并预留操作空间；实验员工作 区通过玻璃隔断与试验区紧密连接，方便工作与监管， 具体细节可见图1。监管制度严密高效。仪器设备预约及使用、 各类人员职责等条例被导入系统。学生在从事室内活 动时若出现违反条例的情况，实验员立即发送处理邮 件并暂停其使用权限,相关人员按时执行并反馈后，才 可继续使用设备。图1香港高校部分实验室环境1.2法国部分实验室安全管理特色法国高等科技学院(ENSTA ParisTech)的管理体 系秉持“保障供给、联

10、动输出”的理念,减少重复性行 政事务，重视科研产出，持续强化实验室安全管理，拥 有适度优化的硬件系统，其特色有：不同类型科室将危险源分类，并设置处理办 法。如固体力学实验室(Laboratoire de Mecanique des Solides, LMS)入室通道有防盗感应区和洁净区，大门 两侧都有很明显的标牌，一侧介绍室内的科研成果、大 型仪器和入室规则，另一侧公开室内危险源和安全事 项，并附有紧急处理办法和联系方式。室内划分实验区和辅助功能区，合理利用空 间,例如定制插座立桩和沿墙插座,布置于大型仪器周 围,避免了使用时电线分布杂乱而产生的用电安全问 题，使用后将所有接线放置于靠墙收线板

11、;大型仪器配 备专业可移动辅助台，使用时移动到指定地点,使用后 可规范收纳,具体环境见图2。仪器设备在使用前,必须经过实验员考核，从 而防止了人为干扰。仪器设备配备有提醒装置，学生 使用完后若在一定时间内没有按规范关闭设备或者完 成记录，该装置将响起提示音,辅助约束学生遵循室内 规范，让实验室的安全系数得到提高。2力学实验室管理的普遍问题与思考随着高校科研项目的增多，实验室的开放程度加 大，入室开展课题的人员日益增多8。与此同时，实 验室的管理出现了一些普遍的问题，主要表现为管理 体系缺乏合理规划,组织机构松散，导致管理分工和责图2法国高等科技学院部分实验室内细节图2法国高等科技学院部分实验室

12、内细节管理体系不严密，制度执行程度不够，缺乏有 效监管，在后期运营时，出现人浮于事的现象,造成管 理上的松懈和资源的浪费； 由于力学学科实验涉及的领域的扩大，特别 是基础力学实验课程，包含机械、土木、电气、水利水电 等多个学科UT,还有特色培养计划的实行,如卓越 计划中的实验教学改革询，传统管理制度在合理性、 针对性和有效性上无法满足实验的客观要求，影响了 课堂教学的效果：13；缺乏专业的管理团队和专职实验管理员，学 校投入资源不足，导致实验室日常管理、实验培训、仪 器维护等难以满足日益增长的实验管理需求U4顼;管理细节监控不到位，存在实验室安全、人员 安全和仪器设备安全等安全隐患区。针对这些

13、问题，实验室在规划阶段应有前瞻性，考 虑学科发展方向，搭建好管理体系构架,采用切实有效 的方案严格执行。管理体系需要充分适应本地“水 土”，即融入国内高校体制下的运作条件和各方面环 境。生搬硬套虽然在短期内会有一定的效果,但也会 造成一些矛盾和负担，长远上不利于学科发展。根据 现有资源和学科发展的需要“量体裁衣”，不能为了节 省开支而忽略细节，也不可急于求成。因此可以从管 理要素入手，搭建即时有效的管理框架，分清各类人员 职责，完善管理制度和监督手段，建设专业的实验室管 理队伍和科学化的场地，在管理细节上形成“主动防 护、辅助监管”的机制。3力学实验室管理的实践举措基于以上考察分析,力学实验中

14、心以力学学科前 沿的发展与突破为目标,充分吸取先进实验室的管理 经验，强调科教结合和高端科研人才的培养，对实验室 管理体系进行了以下初步的探索。3.1管理框架的搭建实现实验过程监管图3实验过程管理流程图和手机端界面实验中心设有专门组织机构包括管理团队和学术 团队，设置实验员和安全负责人，体系清晰，各级责任 明确，形成“信息系统-人员职责-程序处理”的管理 框架，建立了信息化闭环0A管理模式,实验员可通过 手机一键掌控实验室运行状况。以具体实验为例，学 生在手机上申请预约设备,实验员审核试验内容，在系 统上安排培训时间，并激活入室门禁、设备使用等权 限。随后学生在系统上观看设备操作培训，管理员安

15、 排操作考试，通过后在预定时间内使用设备。每台设 备的使用记录都自动导入到设备管理数据库,使用过 程中遇到问题，系统自动检测并通知管理员。有违反 规定情况(如设备操作不当、未归还工具等)，管理员 通过邮件通知学生按规定处理,出现多次违反情况，则 由实验员在系统上备注，并限制相应权限，具体流程和 操作界面见图3。这种体系解决了监管不力或者有制 度不执行的情况，避免了依赖学生或实验管理员上报、 管理滞后和信息不畅等缺点，确保了监管工作的实效 性和数据收集的准确性。图3实验过程管理流程图和手机端界面3.2实用性管理制度的定制和持续优化实验室管理制度由中心组织机构统一规划论证, 采取“规划定制、运营自

16、由、注重效率”的纲领,根据每 个科室的空间设计、运行状态和实验功能，定制不同的 具体管理条例细项。例如，多场耦合实验室张贴室 内活动积分管理办法,对室内的科教活动进行积分 化管理。学生进入室内未穿鞋套扣5分，工具随意摆 放扣5分，试验完成后做好卫生并检查室内安全加5 分等，期间积分不达到要求者，被限制部分权限。设置 奖励机制，鼓励教师和学生提出管理上的意见和建议, 由实验员汇总。团队负责人定期召开讨论会议，将这 些提议改进和优化，并在系统上更新。这样不仅发挥 了组织机构的作用,优化了实验员的工作，而且对于学 生良好习惯的培养起到了积极作用#3.3建设空间感强、导向式的实验场地实验室室外通道和大

17、门预留大型设备移动和安全 逃生空间,将消防、安防、照明等系统的使用空间定位， 并安装于室内外顶部。采用新风循环系统，循环过滤 室内空气，对精密仪器设备起到防尘作用。进门设置 除尘地垫,用过道的空间标识提醒入室人员需穿鞋套# 室内铺设防火防潮绝缘PVC地板，通过不同颜色的标 记线将大型仪器设备周围划分区域，每个区域有功能 标示和操作指示牌，时刻提醒学生遵守相应的规则。 四周靠墙区分别摆放资料柜、样品制备台、数据处理区 与配件工具柜，每个柜子贴有物品明细单（定期更 新）。按辅助器材的使用位置，规划弱电区，预制节省 空间的环墙插座和冲水口，学生在接线或者打磨、冲洗 样品时，直接在此区域完成准备,不会

18、对中间实验区产 生干扰。大型仪器设备的位置预留实验区和监管区， 例如力学试验机外2 m处采用可移动式的透明隔断, 实验员在隔断区内实验，区外监测。无论是学生还是 工作人员,在进入室内以后，就能被有序地内部空间环 境所引导,激发强烈的秩序感,在各类标识所指引下各 司其职，自觉遵守规则。“工欲善其事，必先利其器”, 作为实验室管理平台，这种空间感强的场地,在规范学 生行为上起到了良好的促进作用。3.4注重安全要素管理细节在软件制度方面，实验室定期组织实验员和学生 进行安全培训，包括消防和安防设备的使用、用电、设 备等危险源的防护等，并组织网上考试和线下演习，通 过考试后才准予入室。每个学期都会邀请安全方面的 专家，举办安全知识会议讲座，以讲解、现场演示实例 和师生配合参与形式，普及安全知识。将这些安全培 训和纪实内容制作成视频集锦,在实验室门口外墙电 视屏上轮播，强化大家的安全意识。根据每间实验室 的功能和具体内容，确定不同的安全注意事项，以疲劳 实验室为例，室内拥有2台力学测试机及2台同步测 量仪器，涉及宏观和偏微观实验,危险源主要涉及高低 频机械运作、高低温、切削磨损等，门口展示这些危险 源标牌,室内每台设备贴上操作警示牌,学生可参照墙 上指示标牌分