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摘要：为了加强高校实验室建设，提高实验室利用效率，文章首先分析了材料科学与工程专业实验室管理现状，然后提出了材料科学与工程专业实验室管理路径，包括加强实验室设备管理、完善实验室安全管理。
关键词：实验室管理；实验室安全；材料科学与工程专业
进入21世纪，我国相继实施了卓越工程师教育培养计划、工程教育专业认证及一流专业建设等有关高等教育的探索，目的是培养一批创新型和应用型的综合性人才，以适应我国工业化高速发展对高素质人才的需求，在这一背景下，学生实践能力的培养受到的重视程度不断提高[1-2]。实验教学是高校本科教学质量与教学改革工程的重要部分，是锻炼学生实践动手能力，培养学生发现、分析、解决问题能力的重要途径，也是培养高素质综合人才的重要环节[3]。作为高校发展的核心要素之一，高校实验室是实施实验教学的基础场所，同时承担着科学研究、服务社会等重任。因此，加强高校实验室建设，提高实验室利用效率，对于提高教学质量、培养学生综合实践能力，同时保证科学研究的顺利进行具有重要意义[4-5]。
材料是国家工业化发展的基石，而材料的发展水平是多学科发展的结晶，决定着国家工业发展水平，更决定着航空、航天等国防事业的发展程度。材料科学与工程是一门研究材料发展规律、控制改善材料性能的学科，其发展目的是揭示材料成分、微观组织、性能及服役之间的关系，进而提高材料的服役能力[6-7]。材料科学与工程是一个典型的理论和实践相结合的学科，其发展离不开大量的实践，因此对该学科而言，实验室的安全管理就显得尤为重要。下面本文拟对材料科学与工程专业实验室管理加以探索。
一、材料科学与工程专业实验室管理现状
(一)设备管理层面
随着我国经济的高速发展及对高等教育重视程度的提升，高校实验室的设备在近年来呈爆发式增加。设备的完善有利于实验教学的顺利进行，同时也有力地促进了科学研究的进步。但对于材料科学与工程专业实验室来说，由于管理制度不完善等，设备的利用效率并不高，在一定程度上造成了资源的浪费[8-9]。
1.设备的采购及安放缺乏科学规划。材料科学与工程专业在进行大型设备采购时会对其合理性、必要性等进行一定的论证，但是对中小型设备的采购则基本不进行论证，偶尔论证也主要考虑性能及价格，对其必要性和摆放空间鲜有考虑。尤其是科研经费充足的教师，为了自己使用方便，可能会自行采购一些其他课题组已经存在的小型设备，如材料科学与工程专业热处理实验室的不同教师在半年时间内买了3台一模一样的管式真空炉。无规划的设备采购不但造成了设备使用效率低、资产浪费等问题，同时对实验设备的存放造成了一定的困难。小型设备采购回来，基本是哪里有空间放哪里，或者哪里方便放哪里，缺乏整体规划，造成实验仪器设备堆放混乱，这不利于部分实验教学的开展及实验室的管理，同时存在一定的安全风险。
2.设备维修欠缺保障。实验设备在长期使用过程中会出现零件磨损及损坏，这种情况下必然会影响实验精度甚至无法开展实验，只有对设备进行定期维护，才能保证实验设备的正常使用，进而保证实验教学及科学研究的顺利进行。近年来，随着实验设备的完善，材料科学工程专业相关实验室的使用范围从本科教学扩展到教学与科研兼顾，使用人员也从以本科生为主发展到以研究生为主，同时从固定时间段使用扩展到全天候使用。使用范围的扩大及使用人员的增加，必然使得设备损坏程度加剧，这就要求对设备进行更精细的维护。但对于通用性设备，特别是小型通用性设备来说，其使用人员较多，设备又归属于专业，往往是有人使用而无人维护，久而久之，设备便故障频发，不但影响了教学及科研的进度，同时也造成了国有资产的极大浪费。
3.实验室管理人员业务能力有待提升。随着社会发展、科学技术水平不断提高，各类实验的深度、难度都在不断加大，材料科学与工程专业实验室采用的实验设备也越来越先进，可以说每年都有新的实验设备投入使用，这就要求实验室管理人员不断提高自身业务能力。但长期以来，大部分实验室管理人员都是不被重视的一个群体，这一现象严重影响着实验队伍的建设和稳定，进而影响着实验室的发展和利用[10]。
(二)安全管理层面
近年来，高校实验室安全事故时有发生，由此暴露出实验室管理存在安全责任未落实、管理制度不健全、危险物品安全管理不到位、实验人员违规操作、相关部门安全监管存在薄弱环节等问题。材料与科学工程专业实验室既有高温高压设备，又有易制毒易制爆化学药品，其安全风险大于其他实验室。目前，材料与科学工程实验室安全管理主要存在以下问题。
1.安全意识淡薄。当前，材料科学与工程专业不少实验室都存在安全意识淡薄的问题，使用人员只关注实验过程和实验成果，对安全问题不够重视。有的学生对实验过程可能存在的风险不了解，或者认为风险离自己较远，故不采取安全措施；有的学生认为一些安全措施太麻烦，还增加了实验成本，故不愿意采取安全措施。例如，在金相试样制备过程中，在金相观察中要求学生必须保证干手操作，以防止损坏设备，但部分学生会觉得吹干防护手套或取下防护手套过于麻烦，同时觉得只要自己注意点，在实验过程中就不会把腐蚀液弄到手上，从而选择全程不戴防护手套，这样在实验过程中，腐蚀液等化学品就可能会滴落到皮肤上，存在一定的安全风险。同时，实验过程通常还会要求学生穿实验服，这个要求冬季还好，但夏季许多学生会因为炎热而不穿实验服。再者，不少导师只顾着拉项目、写基金、改论文，实验测试主要由学生完成，导师很少进入实验室，对实验室的风险知之甚少，更谈不上教育学生。
2.化学药品及废弃化学物管理不规范。材料科学与工程专业实验室基本都存放有一定量的化学药品，既有普通化学品，也有易制毒易制爆等危险化学品。为了减少化学品的危害，根据相关部门要求，高校在危险化学品的采购上采取了一定的措施，但对其使用过程的管理存在一定的漏洞，其中最主要的问题是实验室违规存放大量化学品。许多时候，导师或学生为了省事和使用方便，会一次性购买大量药品并全部存放在实验室，如一次性购买大量桶装酒精并存放在材料科学与工程热处理实验室，这就存在很大的安全隐患。
3.安全制度不完善。在实验室管理方面，学校制定了一系列的制度，如实验室使用制度、实验室设备及耗材管理制度，但这些学校层面的制度基本上都是通用型的，即针对所有的实验室，其细节不足以规范材料科学与工程专业实验室。同时，许多制度对责任落实不到位，尤其是实验人员这一层面，进而导致材料科学与工程专业许多教师认为实验室安全管理是实验室的职责，与自己无关，这严重影响了实验室管理，制约了实验室的高效运转。
二、材料科学与工程专业实验室管理路径
材料科学与工程实验室存在的上述问题已经影响了实验教学的进行，制约着科研的快速发展。笔者现结合贵州大学(以下简称“我校”)实际，根据专业发展需求，参考国内外同类实验室改革情况，在以下方面对材料科学与工程专业实验室进行了改革探索。
(一)加强实验室设备管理
1.实验设备采购及安放科学化、规范化。我校材料科学与工程专业要结合学校办学定位、专业建设和人才培养目标，按照统筹兼顾、按需安排、事先审批、重在实用的管理及采购理念，组织相关专家对现有实验室及实验设施进行充分调研、科学论证，对现有的实验室重新进行分类，同时对实验设备进行有序分类存放，从而有效提高现有设备利用效率。
随着设备的增加，各高校均面临实验用房不足的问题。我校为了提高实验用房的利用效率，规范新购置设备的管理，维护正常的教学、科研工作秩序，由材料科学与工程专业牵头制定了《贵州大学材料与冶金学院设备购置、安装、管理制度》。依据“花钱必问效，无效必问责”的原则，新设备购置须进行充分论证，按照通用性强、利用率高、对学科发展促进作用大的要求选型，保证能最大限度地提高仪器设备的使用效益。同时，在新设备可行性论证中必须落实空间和水电等硬件要求，专业实验室管理人员应按照同类设备集中放置原则合理安排实验室，在专业实验室管理人员、主任、学院分管领导签字同意后，由学院方在设备购置论证报告上盖章。对于无法满足安装条件、已存在且能正常使用的设备不予购买，而使用个人科研经费购置的设备同样适用本制度。相关制度的完善，从根本上保证了新采购设备的规范化和急需化购置要求，保证了设备买来能发挥较大的作用，进而有效地提高了材料科学与工程专业实验室及设备的利用效率，同时可以使有限的办学和科研经费用在刀刃上。
2.加强设备维修、维护，提高设备有效利用率。我校材料科学与工程专业为了保证实验设备的良好运转，根据实际情况，把设备分为小型通用设备和大型专业设备。小型通用设备主要用于本科教学，同时兼顾科研活动，这部分设备主要由实验室管理人员负责进行日常维护，并由实际使用人员进行辅助，每次使用完应及时清理保洁，定期进行保养维护，其维护经费主要依靠实验室日常运行经费。对于大型专业设备，其管理主要由专业教师负责，要对其使用进行管理并定期进行维护保养，日常维护经费主要依靠设备对外开放收费。对所有设备都要做到使用前检查、使用后维护，定期更换易损部件，杜绝“带病”作业，如此，健全的维护、维修制度有效地减少了小问题的发生及积累，大大提高了设备寿命。同时，在固定经费的基础上，实验室每年应多方筹措资金，并从有限经费中再次抽出部分资金用于设备的维护及维修。
3.加强实验师资队伍建设，提高实验师资队伍业务能力。高素质的实验师资队伍是实验教学和高校实验室良好运转的基础。加强实验师资队伍建设，提高其实验教学水平及实验室管理水平，对保障实验室的正常运转和科研的顺利进行显得尤为重要[11-12]。为了有效提高实验师资队伍的整体水平，近年来，我校材料科学与工程专业与学校人事部门积极沟通，提高了实验师资队伍的招聘要求，从源头实现了对实验师资队伍的优化。同时，针对现有实验师资队伍，通过多级联动，采用外出学习及培训、校内开展专题交流等方式，促使其提高仪器设备管理、维护能力及更新实验室管理理念，同时学习新的教学方式及方式，即通过一系列手段，提高实验师资队伍的综合能力。另外，为了激发实验师资队伍的积极性和主动性，学校设置了专门的实验人员发展项目，专门用来支持实验人员在实验室改革方面的探索。我校材料科学与工程专业在一流专业建设经费中，也专门列支实验人员培训及论文发表经费。此外，除了在经费方面给予支持，我校还对职称评定和考核标准进行了一定的调整，增加了实验教学及实验室管理方面的占比，减少了对实验人员的科研要求，使其能更好地做好本职工作。在多方联动之下，我校材料科学与工程专业实验师资队伍综合素质得到很大的提升，实验人员的积极性也得到充分调动，为实验室的高效运转打下了坚实的基础。
(二)完善实验室安全管理
1.增强安全意识。航空界飞行安全法则—海恩法则指出：每一起严重事故的背后，必然有29次轻微事故、300起未遂先兆及1 000起事故隐患。现有的企业安全事故和高校实验室安全事故都表明，事故的发生大都是由安全意识淡薄引起的。为了提高师生安全意识，有效防止实验室安全事故的发生，在每年新生进入学校后的第一课，我校均安排了实验室安全培训，要求实验室管理人员从学院实验室可能存在的安全风险、注意事项、规章制度等方面对学生进行培训，让学生从进入学校的第一天起就对实验室存有敬畏之心。近年来，针对涉危较多的材料、机械、化工、农学等专业，我校在大学二年级专门开设了“大学实验室安全基础”课程，目的就是从本科开始培养学生的安全意识，引起学生对安全的重视。而材料科学与工程专业的学生进入实验室开始进行实验之后，实验室管理人员还要结合实验室具体情况，定期对使用人员进行安全培训，让他们了解自己在实验过程中可能面临的风险。概言之，学校、学院、专业实验室多方联动，采取多种方式对学生进行安全教育，可以从源头上增强学生的实验室安全意识，为实验室的安全运行打下良好的基础。
2.强化化学药品及化学废弃物管理。我校材料科学与工程专业按照安全第一、预防为主，科学管理、规范使用的原则，积极推动学校、学院、实验室多方联动，对化学试剂的购买、存储、领用、废弃物处理等方面的制度进行了一定的完善，有力保证了实验室化学品的安全。
第一，购买。针对危险化学品，学校建立了专门的危险化学品管理系统，即使用人员提出使用需求，由指导教师在系统里提交购买申请，专业实验管理人员进行初步审核，审核通过后报学院分管领导审批，学院审批通过后，由实验室与设备管理处进行复核并结合学校实际情况进行审批，之后统一从具有相关资质的危化品企业进行统一采购。如此在多方联动之下，可从采购源头上对危化品进行一定的控制。
第二，存储。危险化学品采购完成后，由学院统一存入临时库房，具体根据化学品的性质进行分类存储，如有机和无机分开、氧化和还原分开、固体和液体分开，同时贴好标签并做好账目记录。临时库房实行双人、双门、双锁管理，24小时监控运行，同时严格控制临时库房总量，以保证化学品临时存放期间的安全。
第三，领用。根据节约及安全原则，遵循“谁使用，谁负责”的原则，使用人员应根据实验需求，向管理人员预约，之后由双人到临时库房领取一周到两周的使用量，领取时危险化学品管理人员要做好出库记录并由双人签字。将危险化学品领取回实验室后要存入专用试剂柜并做好入库记录，依然遵循双人管理、双把门锁、双人领用的原则，化学药品的使用过程要做到每次必记录、月底必盘查，以确保账目相符。
第四，化学废弃物管理。材料科学与工程专业实验室教学、科研任务较重，涉及项目多，应用的化学试剂较多，同时科学实验过程充满不确定性，许多数据需要反复验证，由此增加了实验次数，产生的废弃物也相应增加。对于实验过程中产生的液体废弃物，如果直接排入污水系统，除污染水源外，还存在一定的安全风险，故必须重视对废弃物的回收。为了保证废弃化学品的无害处理，减少对环境的影响，学校专门招标了具有大型废弃物处置资质的企业，定期进行回收。各专业实验室实验过程中产生的废弃物由实验室根据其特点进行分类存放，即废弃物存放必须划定专门的区域并在明显位置张贴标志，同时废弃物存放容器上需张贴明白卡，对废弃物种类、危害、防护措施进行注明。当实验室废弃物达到一定量之后，由实验管理人员汇总，经分管领导审批后报于实验室与设备管理处，由其组织相关企业进行定期回收。同时，为了应对突发情况下无法及时集中回收的问题，学校还专门建立了危化品暂存柜。
3.完善实验室安全制度。第一，实验室准入制度和安全责任书制度。在实验室进入方面，实行准入制度。我校材料科学与工程专业构建了实验室安全知识学习和考核系统，所有的师生在进入实验室之前，必须进行安全知识学习并参加相关考试，考试合格后发放准入证，允许其进入实验室，未通过培训和考核者则不能进入实验室。同时，为了落实“谁使用、谁负责”及“党政同责”的原则，在学校与学院签订实验室安全责任书并作为年底考核点的基础上，学院要与实验室管理人员签订责任书，实验室管理人员则要根据专业实验室特色，在安全培训的基础上与使用人员签订安全责任书。责任书的签订可使每一层都各司其职，每一层都承担一定的责任，同时使责任具体到人。
第二，实验室巡查制度。根据专业特色，我校材料科学与工程专业制定了实验室巡查制度，由实验室管理人员每天对实验室进行检查并做好记录，旨在有效地把问题扼杀在萌芽状态。同时，由专业导师组成巡查组，分组对专业常用实验室进行检查，以解决实验室管理人员难以对研究生进行有效管理的难题。另外，学院定期组织院安全督导组对实验室进行检查，检查过程一旦发现问题将对使用人员下发整改通知书，多次出现问题的使用人员将在年底考核、学生奖学金评定等方面对其加以限制。实验室管理人员、专业导师组、院督导组三级巡查制度有力保证了实验室的安全。
三、结语
一流专业建设、工程教育专业认证及工业化的高速发展都对材料科学与工程专业人才提出了更高的要求。作为实践教学和科学研究的重要基础，实验室安全高效运转，是提高材料类毕业生质量的关键。本文对材料科学与工程专业实验室存在的问题进行了探索，并从加强实验室设备管理和完善实验室安全管理等方面提出了改善措施。通过这些措施的实施，将有效改变实验室的风貌，师生能更好地利用相关资源，进而为材料学科的发展提供强大的助力。
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