高等學校信息類實驗設備開放共享模式探究

柯紅巖, 崔家瑞, 金仁東, 李 擎

(1. 北京科技大學 資產管理處, 北京 100083； 2. 北京科技大學 自動化學院, 北京 100083)

高校信息類實驗設備主要包括電子設備類、機電設備類和部分儀器儀表類。作為自動化、電子技術、計算機技術、信息通信等專業的實驗教學設備,信息類實驗設備在高等學校本科教學設備中占有非常大的比例。據《高校實驗室建設發展報告(2014)》[1]統計,教學設備占總儀器設備的80%,而10萬元以下的信息類實驗設備占比超過了60%,而且保持每年約10%的增長速度。據統計,2012—2013學年機電設備類和電子設備類就超過了850萬件,總金額超過了700億元。

以北京科技大學為例,信息類實驗設備在學校設備資產中占比超過20%,而且每年約有2 000—3 000萬元的經費用于該類設備的更新與購置,隨著新工科建設和雙一流大學建設的推進,必然新增大量信息類實驗教學設備。

雖然國務院和教育部提出了大型儀器設備開放共享要求[2],在國內高?？蒲性核M行了大型儀器設備開放共享平臺建設[3-8],并已建立了國家、校級、院級等各級大型儀器共享平臺、大型儀器設備開放共享制度、標準和機制等一系列管理辦法與實施方案[9-14]。但主要是針對50萬元以上的大型儀器設備,而且絕大多數屬于分析、測試、測量類等標準化設備。針對這些設備形成的開放模式、標準等相關管理制度均無法直接應用于信息類實驗設備。因此,亟需研究和探索一套適用于信息類實驗設備的開放共享模式及運行管理制度、標準和機制。

1 信息類實驗設備特點

信息類實驗設備,主要是指電子計算、信息通信及自動化教學儀器設備。區別于大型儀器設備的主要特點為：

(1) 數量龐大、功能多樣,放置分散,不易管理。以北京科技大學自動化學院CDIO自動化實驗室為例,該實驗室存有的信息類實驗設備20余種,每種設備又分成了10～20個功能模塊,另外,還配有對應的電源線、信號線、SD卡等配件,極容易混亂、丟失。

(2) 具有二次開發和再創造的特點,包含更多的智力服務,而且沒有統一的執行標準。絕大多數信息類實驗設備用于本科教學,所以,這類設備的功能基本上都是demo形式,方便學生和教師在已有功能基礎上進行創新,因此,創新形式多樣。

(3) 具有模塊化設計的特點,不同用戶使用的功能模塊不同,技術人員付出的智力勞動也不同。在實際教學過程中,不同學生選擇不同的功能模塊,完成不同程度的創新設計,對于教師來說,需要了解所有的功能模塊,并能夠指導學生,因此,技術人員付出的智力勞動程度大不相同。

(4) 具有定制性強的特點,高校信息類實驗設備大部分是根據高校教學需求定制的,且種類繁多、應用范圍廣。由于各高校發展定位不同,對信息類實驗設備需求也不盡相同,導致絕大多數信息類實驗設備均為定制且各具特色。

2 信息類實驗設備在開放共享中存在的問題

(1) 信息類實驗設備數量龐大且開放共享率低。目前進行開放共享的設備絕大多數屬于分析、測試、測量類等標準化設備。對于高校來說,除了這些標準化設備,還存在大量用于實驗教學的信息類實驗設備,這些設備除了滿足正常的實驗實踐教學和本科畢業設計外,基本上處于閑置狀態。另一方面,在新工科建設背景下,各高校必然新增大量信息類實驗教學設備,如果不進行開放共享,將進一步加劇這種資源浪費的現狀。

(2) 信息類實驗設備開放共享模式及機制不健全。信息類實驗設備二次開發和再創造的特點導致了無法直接套用成熟的大型儀器開放共享模式。另外,信息類實驗設備模塊化特點導致了雖同為開放,但開放的功能和智力勞動不同。因此,現有的大型儀器設備開放共享運行管理制度、標準和機制無法適用于信息類實驗設備。

(3) 部分企業對信息類實驗設備需求強烈而高校設備卻閑置。對于中小型企業來說,除了需要標準化設備進行測試測量,同樣也需要信息類實驗設備,一方面進行新技術、新方法的驗證與優化,另一方面進行員工的研發能力和創新能力的培養,而絕大多數中小企業是沒有計劃或者沒有經費購買大批信息類實驗設備,而高校信息類實驗設備很多處于閑置狀態。

3 信息類實驗設備開放共享新模式和新機制

3.1 優化信息類實驗設備開放共享管理

由于信息類實驗設備包含主體和多個模塊,相對于標準化的設備,管理起來更復雜、更困難,因此,在標準化設備管理的基礎上,設計了信息類實驗設備數據采集表,并逐步探索適用于信息類實驗設備的管理方式。

3.1.1 設計信息類實驗設備開放共享數據采集表

為了開放共享管理的便捷性,在原有基礎上設計了信息類實驗設備數據采集表(見表1)。其與大型儀器信息表的主要區別在于：針對設備特點,將功能、技術指標和應用領域按照設備主體和功能模塊細分,即設備主體配合不同功能模塊即視為不同的設備,使得開放共享的針對性更強。設備入賬時同時錄入設備主體和相關模塊信息,并且模塊信息可根據實際情況自行擴展或縮減,增強了設備管理的靈活性。表1中略去了與大型儀器設備信息一致的部分。該表能與原有的大型儀器設備信息采集表很好地兼容,更易于信息類實驗設備管理。

表1 信息類實驗設備開放共享數據采集表(區別)

3.1.2 明確信息類實驗設備開放共享成本補償原則

在新的開放共享模式下,必然需要新的運行管理機制配合,逐步完善學校儀器設備開放共享工作。針對信息類實驗設備的特點,應從組織管理、運行管理、財務管理和考核評價等方面給出相應的管理辦法。針對信息類實驗設備的再創造功能,特別是科研人員的智力服務,提出信息類實驗設備技術開發成本可按照高?？萍汲晒D化形式確定科研人員在信息類實驗設備技術開發方面的成本投入,其中共享服務收入中對于技術開發成本的補償可作為教師績效獎勵發放,有效提高教師參與信息類實驗設備開放共享積極性。

3.2 信息類實驗設備開放共享新機制

由于信息類實驗設備絕大多數具有二次開發功能,即再創造功能,因而包含了大量的智力勞動,也因此它在培養學生工程實踐能力方面具有更大的通用性和靈活性,需要更多的腦力勞動者的介入,同時更強調開放共享過程中的育人功能。因此,建立了圖1所示的信息類實驗設備運行機制。

圖1 信息類實驗設備開放共享新機制框圖

信息類實驗設備運行機制由信息發布、雙向服務、成果轉化、協同育人和業績分配五個部分組成,各部分具體描述如下：

(1) 信息發布包括兩個層面：一方面在儀器設備共享管理平臺(USERS)發布信息類實驗設備開放共享信息,另一方面相關教師主動發布儀器設備開放共享信息給潛在的服務對象；

(2) 雙向服務也包含兩個層面：一方面儀器設備可供服務對象使用,另一方面服務對象及其潛在的服

務需求反向促進、引導教師針對現有信息類實驗設備進行功能再創造；

(3) 成果轉化是指由高校教師參與的信息類實驗設備功能再創造產生的成果一方面轉化為服務對象的新產品,另一方面可反哺教學,將再創造產生的成果轉化為實驗教學平臺,擴展實驗教學資源；

(4) 協同育人是指由參與信息類實驗設備二次開發的企業人員與教師在該儀器設備所在的實驗教學環節共同指導學生工程實踐課程；

(5) 業績分配是指將信息類實驗設備開放共享收入計入教師的業績工作量,同時加大教師由于技術開發投入所獲得的成本補償比例,充分調動教師參與信息類實驗設備開放共享的積極性。

3.3 信息類實驗設備開放共享新模式

針對中小企業對信息類實驗設備的需求和高校信息類實驗設備特點,通過為企業技術驗證、技術升級、人員培訓等提供設備支持與智力服務,企業為高校提供更先進的工程設計理念、校企協同育人等形式,探索信息類實驗設備開放共享新模式。

信息類實驗設備的特點決定了它不可能和大型儀器設備采用相同的開放共享模式。信息類實驗設備開放過程中的絕大部分工作都屬于創造性工作,需要更多的技術人員參與,而不是按照標準流程操作設備,生成報告。因此,它更強調開放共享過程中的創新活動和技術人員的智力勞動。

信息類實驗設備的特點也決定了它的應用領域不像大型儀器設備那樣單一。它更多地服務于中小企業的技術開發人員,為中小企業提供更多的技術服務。因此,它更強調開放共享過程中中小企業和開放單位的技術共贏,而不是簡單的測試測量報告。

基于以上考慮,建立了由“主動尋找”“共同開發”“聯合團隊”“內部結算”和“產學研企”組成的信息類實驗設備開放共享新模式,如圖2所示。

圖2 信息類實驗設備開放共享新模式框圖

(1) 主動尋找需求企業。除了相關企業通過共享平臺聯系高校以外,高校應主動根據已有的信息類實驗設備功能特點和未來針對專業特點待開發的新型信息類實驗設備功能特點,主動尋找有技術需求和員工培訓需求的科技類企業,特別是中小型企業。

(2) 共同開發設備功能。企業和學校教師或者科研單位技術人員共同參與信息類實驗設備功能模塊開發。開發過程中考慮國家未來發展戰略,結合企業發展需要和學生能力培養對設備功能的需求,共同設計新型信息類實驗設備或開發已有信息類實驗設備的新功能,用于培訓相關技術人員。

(3) 聯合團隊統一協調。開放共享團隊成員主要由信息類實驗設備的企業開發人員和教師組成。參與開發的技術人員根據需要,統一協調參與開放共享工作中,以保證開放共享的時效性、持久性和培訓效果。

(4) 利益共享產權明晰。由于企業和學校是信息類實驗設備開發和開放共享的共同體,因此在合作開發與共享中形成的收益要充分考慮雙方在設備、水電、場地、人員等方面投入,此外還要考慮產品市場前景、企業投入產出比等因素,另外對于開發設備的知識產權歸屬等問題需雙方在充分溝通基礎上達成一致。

(5) 產學研企協同發展。在完成上述4個要素的基礎上,參與開發的企業、學?；蚩蒲袉挝?、學生都將在信息類實驗設備開放共享中實現多方共贏。由于產學研企成果反哺教學,通過實驗實踐教學過程學生可以接觸到最新的技術和產品,有利于學生工程實踐和創新能力培養；企業也可以通過開放共享平臺培訓現有員工,促進員工專業技能提升。

通過上述5個要素,信息類實驗設備開放共享新模式將有利于提高信息類實驗設備使用率,有利于培養跨學科的復合型高級人才,有利于提升中小企業的研發實力、研發效率和創新能力,有利于企業為高校提供更先進的工程設計理念,進一步強化校企協同育人。

4 信息類實驗設備開放共享案例

信息類實驗設備開放共享已在我校自動化學院進行了近半年的試點運行,運行效果良好,教職工參與信息類儀器開放共享的積極性大大提高。部分開放共享成果如下：

(1) 建立了自動化學院-北京市住宅建筑設計研究院有限公司產學研實踐基地,產生了12項實用新型專利、22項軟件著作權和4篇EI檢索論文并將研究成果轉化為“工作自動化生產線實訓”課程的實訓項目之一：基于電力線載波和LabVIEW的樓宇自動化監控實訓系統,并應用于自動化專業2015級本科生。

(2) 主動與景德鎮珩源科技有限公司進行溝通,達成協同育人試點：由景德鎮珩源科技有限公司總工程師與我院教師共同完成“控制系統設計”課程的實踐教學環節,將企業的先進工程理念引入到實踐教學中。

(3) 將與北京國網富達科技股份有限責任公司共同開發的無人機飛控平臺轉化為“工業自動化生產線實訓”課程的研究型教學項目之一,并應用于自動化專業2015級本科生。

這些項目的引入,一方面開闊了學生眼界,另一方面也讓學生學習了企業最先進的工程理念,學生學習的主動性和積極性有了顯著提高。

5 結語

針對高校信息類實驗設備存量大,閑置率高的問題,研究了信息類實驗設備開放共享新模式。設計了信息類實驗設備數據采集表,并根據設備再創造功能,提出了信息類實驗設備“產、學、研、企”開放共享新模式,制定了配套的開放共享管理實施細則。最后,形成了信息類實驗設備協同育人新機制。通過在自動化學院試點運行,運行效果良好,有效提高了設備使用率,達到了預期的開放共享效果。