沈阳理工大学扫描电子显微镜运行管理与改进
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摘 要 沈阳理工大学扫描电子显微镜实验室成立12年以来，承担本科實验教学657小时、毕设检测5981小时，服务本科教学合计9200人次。为学校各学院提供5668小时检测服务，为社会提供4188小时检测服务。通过总结多年来的运行管理数据，分析讨论了设备运行管理中的问题，提出设备运行管理改进建议。
关键词 扫描电子显微镜 运行管理 改进
中图分类号：G482 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.03.012
Abstract Since its establishment 12 years ago， the Scanning Electron Microscope Laboratory of Shenyang Ligong University has undertaken 657 hours of undergraduate experimental teaching and 5981 hours of completed testing， serving a total of 9200 undergraduate teaching. Provide 5668 hours of testing service for schools and 4188 hours of testing service for society. By summarizing the operation management data over the years， the problems in equipment operation management are analyzed and discussed， and suggestions for improvement of equipment operation management are put forward.
Keywords scanning electron microscope； operation management； improvement
作为一种材料微观组织性能检测平台，扫描电子显微镜在当今教学科研活动中已经成为一种不可或缺科研设备，被广泛应用在材料、物理、化学等领域。目前各大科研院所基本都有装备，尤其以高校的扫描电子显微镜利用率较高。[1-2]以沈阳理工大学为例，扫描电子显微镜既服务学校的教学工作还必须兼顾教师科研任务。随着校企合作、服务社会的需求增加，教学、科研、社会服务三者对原有日常运行管理机制的压力越来也大，因此如何合理高效的实现扫描电子显微镜的日常运行管理与改进就成为一个不可回避的问题。[3]
为满足教学科研需要于2006年采购并成立了扫描电子显微镜检测实验室，为全校师生提供教学与科研服务，2017年为了满足教学与科研的实际需求增加1台场发射扫描电子显微镜。通过十余年的使用，在借鉴相关科研院所的管理制度的基础上，我校根据自身特点建立了一套以“教学优先、鼓励科研、平台共享、服务社会”为宗旨的运行管理机制，并在实际运行过程中不断摸索创新。[4]本文对2006-2018年扫描电子显微镜实验室的运行管理数据进行总结，分析了实验室运行管理中的问题，并对未来工作提出新的改进建议。[5-6]
1 设备概况
现扫描电镜实验室配备日立S-3400N和TESCAN MIRA3两种型号的扫描电镜。在购入新设备之前，S-3400N主要承担本科实验教学和毕业设计检测工作并为学校提供科研检测服务。该设备自购入12年以来，服务本科实验教学21972人学时，本科毕业检测开机5981h，本科教学合计服务人次9230人次，为本科学生培养做出了巨大的贡献。[7]该设备在学校科研服务工作方面也做出了巨大的贡献，为学校各二级单位提供科研检测服务5668h，为社会企事业单位提供检测服务4188h，并参与了8项国家自然科学基金项目。
2 运行管理分析
2.1 本科教学
扫描电镜实验教学工作仅涉及二级单位材料科学与工程学院，主要承担“材料分析测试技术”理论课的实验教学和一门单独设课实验教学工作，以及本科学生毕业设计检测工作两部分。由图1可知，扫描电镜的年实验教学人学时数从2007—2011年保持每年1680-1700人学时，而在2012年度达到1836人学时（增加8%），对照当年教学记录发现该部分增长是由于高分子材料工程与无机非金属材料工程专业分别增加一个教学班而造成的。扫描电镜实验年人学时在2014年大幅提高到1948人学时，随后年度基本保持在1940-2000之间波动，此次的人学时的增加是新增粉体专业一个教学班造成的。实验教学的年开机时间在2007-2011年维持在35小时，2012-2013年增加12小时是由于无机非金属专业增加了单独设课的综合实验课程造成的。在2014年突然增加到76小时相对上一年增加61.7%的开机时间。通过调取当年实验记录可知，开机时间的增加是为了提高实践教学环节学生操作时间而增加实验批次造成的。
图2中是2007-2018年扫描电子显微镜用于本科教学在各个专业的开机时间统计情况，通过图2可以了解到本科实验教学开机时间上各专业基本相同，只有粉体专业因成立较晚占用机时较少。但在毕业设计阶段各专业占用机时则有较大差异，其中金属材料专业占用机时最高达到2022小时，无机非金属专业占用机时1262小时排在第二位，二专业占本科毕业设计检测机时和本科教学总机时分别为54.9%和49.47%，主要由两专业本身专业性质和专业教师从事的研究方向，以及样品的性质决定的。
实验中心对本科教学设备使用时间也进行了统计，本科教学设备的使用时间基本集中在每年的3-6月份，小部分在7月，其他月份无实验课程安排，主要原因是本科人才培养方案将该门实验课程集中安排在第6学期。本科毕业设计检测占用机时刨除假期的2、7、8三个月份，每月都有占用开机时间，大部分开机时间都集中在3-6月份，占全部毕业检测机时的85.92%，这种情况与本科人才培养方案毕业设计安排在第8学期有关。但由于部分学生毕设提前和2012年后教学改革允许学生在第7学期开始毕业设计，因此每年的1和9-12月都会有毕业设计占有机时。 2.2 科研与社会服务
掃描电镜作为检测分析测试平台不仅服务本科教学，作为一个共享平台也为社会做出分析测试服务。在服务教学的同时，也面向企事业单位提供分析检测服务。据调查研究所仍是社会服务的主要对象，累计达到3128小时，占社会服务总机时74.69%。主要因为研究所承担的科研课题较多，所内设备无法满足检测需求，因此将检测工作对外委托。但随着研究所科研基础设施的投入增加，对外检测的需求在2013年达到最高点后开始逐年回落。高校在对社会服务的机时较少为374小时，主要是各大院校都配备扫描电子显微镜，对外需求原因为校内设备使用时间冲突产生，多为加急的检测需求。
企业检测服务的需求呈现逐年增加的趋势，近些年企业生产研发过程中需要实时对产品质量进行跟踪和控制，因此需要大量的分析测试工作，而建立企业内部的分析测试中心需要较长的时间和巨大财力投入。所以，企业为及时解决生产研发过程中的技术问题与高校开展科研合作，将部分测试业务承包给高校。近些年来，扫描电镜实验室为沈飞、BMW、南航等多家企业提供累计686小时的检测服务，解决多项困扰企业生产研发的技术难题。
3 问题与改进措施
从以上分析可知，扫描电子显微镜整体运行良好，但在运行管理中仍有不足：首先，本科实验教学尽管人学时数较高，但实际占用机时数却很低只有657h，仅占本科教学开机时间的9.89%。而且，实验教学机时月份集中，实验课程设置不合理。其次，对外服务4188小时，已占总机时的25.4%，但主要服务对象为中科院系统，企业占用机时比重仍然较低，企业的服务尽管逐年使用机时增加，但整体比重仍处于低位。因此，基于目前运行管理工作中的问题，扫描电镜中心也提出了相应的改进措施和建议：
（1）学校应调整教学计划，合理安排实验课程学期安排，避免实验教学与毕设设备使用的冲突，可将部分实验课程调整到9-12月份。
（2）在对外服务方面，学校科研管理部门应调整相关政策，鼓励学院、实验室、实验教师与研究所、高校、企业开展合作，将检测分析服务纳入考核指标中，尤其应鼓励校企合作，同时相关职能部门简化审批流程，加大宣传力度。
4 结束语
通过客观分析扫描电子显微镜实验室12年的运行管理情况，不仅使学校、学院认识到扫描电镜在学校科研教学活动中的重要价值，同时也将设备运行管理工作中的问题与不足真实客观地反应给相关的管理机构，为制定大型科研教学设备开放政策提供参考依据。
参考文献
[1] 陈明霞.提高电子显微镜使用效率的方法探讨[J].实验技术与管理，2013.30（1）：83-84.
[2] 施明哲.扫描电镜和能谱仪的原理与实用分析技术[M].北京：电子工业出版社，2015.
[3] 李威，焦汇胜，李香庭.扫描电子显微镜及微区分析技术[M].长春：北师范大学出版社，2015.
[4] 张礼节.关于提高高校扫描电子显微镜使用效率的探索[J].实验室科学，2013.16（2）：185-187.
[5] 卜娟，屈泽华.基于开放共享平台的场发射扫描电镜管理与维护[J].实验技术与管理，2017.34（6）：264-266.
[6] 王楠，韩红江.高校大型仪器设备绩效考核方法探讨[J].实验技术与管理，2014.31（1）：228-230.
[7] 肖旋，杨丰静，于航等.基于大学生创新创业需求扫描电镜实验教学改革探索[J].现代教育，2017.22（4）：15-17.
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