高等院校儀器設(shè)備共建共享情況調(diào)查

      導(dǎo)讀：儀器設(shè)備是高等學(xué)校人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的技術(shù)支撐條件，其中的大型、精密、貴重儀器設(shè)備的作用尤為突出。由于高水平人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的需要，高校是貴重儀器設(shè)備集中的地方。又因價格昂貴，耗資巨大，貴重儀器設(shè)備也是全社會的稀缺資源，具有廣泛的社會需求。因此，貴重儀器設(shè)備的規(guī)劃建設(shè)和使用管理是高校管理工作的重要內(nèi)容，如何有效開放共享，充分發(fā)揮貴重儀器設(shè)備的資源效益，更好地支持教學(xué)、科研、社會服務(wù)，并減少低水平重復(fù)購置，一直是國家、社會和高校都普遍關(guān)注的熱點和難點，也是一個全球性的問題。
　　
　　2004年12月17日，國家發(fā)改委批復(fù)《“十五”“211工程”高等學(xué)校儀器設(shè)備和上等資源共享系統(tǒng)建設(shè)可行性研究報告》(發(fā)改社會〔2004〕2927號)，2005年1月21日，教育部轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)改委的批復(fù)，并宣布成立項目管理機構(gòu)(教高函〔2005〕1號)，正式啟動了“高等學(xué)校儀器設(shè)備和上等資源共享系統(tǒng)”(以下簡稱CERS)的建設(shè)。
　　
　　資源共享系統(tǒng)**期建設(shè)的目標(biāo)是：依托中國教育科研網(wǎng)，運用現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，通過管理和機制**，初步建立分層次的高等學(xué)校儀器設(shè)備和上等資源共享系統(tǒng)，形成互為適應(yīng)的教育資源管理和開放服務(wù)新機制。強化組織和協(xié)調(diào)配置，利用高等學(xué)校上等教育資源，提高高等教育水平，為建設(shè)成為布局合理、定位準(zhǔn)確、功能齊全、開放高效、體系和機制健全的資源共享系統(tǒng)，實現(xiàn)項目規(guī)劃的建設(shè)目標(biāo)，大力推動教育信息化，促進教育現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ)。
　　
　　2006年8月，項目**期工作順利通過了三部委組織的驗收。資源共享系統(tǒng)項目完成了預(yù)定的建設(shè)任務(wù)，實現(xiàn)了項目的建設(shè)目標(biāo)，形成了一批標(biāo)志性成果，大型儀器設(shè)備資源和上等教育資源的開放共享取得明顯效益。
　　
　　項目的**期建設(shè)旨在推動項目學(xué)校建立校內(nèi)的貴重儀器共享服務(wù)管理體系，通過信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形成立體結(jié)構(gòu)的、信息及時更新的儀器設(shè)備共享大平臺，使開放共享成為高校儀器設(shè)備運行的常態(tài)。
　　
　　一、基本建設(shè)概況
　　
　　改革開放以來，我國高校的儀器儀表設(shè)備條件的規(guī)模和水平進入了****的快速發(fā)展期。根據(jù)教育部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，自1995年到2009年，國內(nèi)高校教學(xué)科研儀器設(shè)備總值從158億元增長到1360億元，增長了近8倍(見圖4-1)。從圖1中的增長趨勢看，2000年以前增長速度相對慢一些，年均增長率約11.0%。2000年后增長速度明顯加快，年均增長速度達到22.6%，比2000年以前快了一倍。
　　
　　圖4-1.1995-2009國內(nèi)高校教學(xué)科研儀器設(shè)備總值變化
　　
　　儀器設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r很大程度上反映了高校人才培養(yǎng)的規(guī)模和科學(xué)研究的規(guī)模、水平，反之亦然。在人才培養(yǎng)方面，1999年高校開始擴招，人才培養(yǎng)的規(guī)模成倍增加。根據(jù)教育部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，恢復(fù)高考招生以來，普通高校本專科招生規(guī)模逐年增長。1998年之前，高校招生年均增長約8.5%。1999年開始大幅度擴招，至2009年，招生人數(shù)已從1998年的108.4萬增加到當(dāng)年的639.5萬，在校人數(shù)超過2100萬。招生的年均增長約17.5%，增速比98年以前高1倍。招生的增長情況與儀器設(shè)備的增長趨勢非常相似，說明儀器設(shè)備的增長與高等教育規(guī)模的增長關(guān)聯(lián)度很高。
　　
　　圖4-2.1995-2009教育部直屬高?？蒲薪?jīng)費增長情況
　　
　　圖4-3.1995-2009國家自然科學(xué)基金增長情況
　　
　　在科研方面也存在類似的情況。90年代中期后，高校的科研規(guī)?？焖僭鲩L，科研群體擴大，科研日益成為高校教師的普遍行為，高校的科研規(guī)模迅速增長。其中教育部直屬高校的科研經(jīng)費總量1995年為12.4億元，到2009年已到達276.3億元，15年增加21倍(見圖4-2)。從增長趨勢看，1999年以前增長趨勢相對平緩，2000年后增長速度大幅提升，目前仍處于近乎線性增長趨勢之中，其趨勢與儀器設(shè)備存量的增長趨勢一致?？蒲械木薮笸度氪龠M了儀器設(shè)備的建設(shè)，科研的不斷增長的需求，有力地推動了儀器設(shè)備的建設(shè)。
　　
　　圖4-3是國家自然科學(xué)基金委對自然科學(xué)基金的統(tǒng)計情況。從1995年到2009年，自然科學(xué)基金撥款情況從4.7億元增長到70.5億元，增長約14倍。2000年以前，增長比較平緩，2001年以后，增長速度大幅提升，目前仍處于高速增長趨勢之中。高校是自然科學(xué)基金項目的重要流向，從中可以看出高?；A(chǔ)研究的增長勢頭。
　　
　　圖4-2、圖4-3分別從兩個側(cè)面反映了高?？蒲械陌l(fā)展?fàn)顩r，盡管不是全部情況，但其趨勢展露無余。
　　
　　在儀器設(shè)備增長的大趨勢下，貴重儀器設(shè)備的裝備也同步發(fā)展，近些年的發(fā)展速度甚至已明顯超過儀器設(shè)備的總體增長速度。據(jù)不完全統(tǒng)計，1996年教育部直屬高校的貴重儀器設(shè)備(起點為單價20萬元以上)的總值不到7.5億元，在國內(nèi)高校儀器設(shè)備總值中的比例為4.1%。2000年，教育部將貴重儀器設(shè)備的起點提升為40萬元，當(dāng)年國內(nèi)高校的貴重儀器設(shè)備總值為20.6億元，在全部儀器設(shè)備總值中所占比重已達到6.3%，與1996年相比，即使不考慮計價起點的調(diào)高因素，增長幅度也大幅提升50%。到2008年，貴重儀器設(shè)備總值已達到142億元，所占比重提升為11.8%。由此可見，近年來高校貴重儀器設(shè)備的建設(shè)發(fā)展明顯高于儀器設(shè)備總體增長幅度，在全部儀器設(shè)備中所占比重不斷提高，表明高校對貴重儀器設(shè)備的需求非常強烈。
　　
　　高校的學(xué)者和管理者普遍認(rèn)為，高水平的科學(xué)研究工作和**人才培養(yǎng)工作越來越高度依賴貴重儀器設(shè)備的條件水平。上述數(shù)據(jù)所反映的貴重儀器設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r很好地印證了這個觀點。據(jù)一項調(diào)研數(shù)據(jù)反映，一部分高水平研究型大學(xué)單價40萬元以上的貴重儀器設(shè)備的價值已經(jīng)超過全部儀器設(shè)備總值的30%。可以預(yù)期，高校貴重儀器設(shè)備在全部儀器設(shè)備中所占的比重還將持續(xù)增長。
　　
　　在教育部領(lǐng)導(dǎo)下，經(jīng)過近幾年的建設(shè)，大型儀器設(shè)備共享分系統(tǒng)目前已經(jīng)包含2000余臺大型儀器設(shè)備、30余個大型科學(xué)儀器示范機組、70個高等學(xué)校校級共享平臺共享信息；大實驗教學(xué)示范中心共享分系統(tǒng)已經(jīng)將501家***示范中心的介紹、實驗項目、實驗教材等內(nèi)容已經(jīng)上網(wǎng)共享；精品課程共享分系統(tǒng)將近4000余門精品課程的相關(guān)內(nèi)容上網(wǎng)并免費開放。
所建設(shè)的系統(tǒng)有：
　　
　　*儀器設(shè)備共享信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推廣與接口系統(tǒng)
　　
　　2005年11月～2006年3月，項目組進行了共享系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的調(diào)研，2006年3月發(fā)布了征求意見稿，并在管委會學(xué)校范圍內(nèi)進行意見征集。截至2006年4月接口系統(tǒng)部分的開發(fā)基本完成。
　　
　　*譜圖軟件網(wǎng)上共享
　　
　　系統(tǒng)由譜圖查詢系統(tǒng)、譜圖信息比對系統(tǒng)、譜圖數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、WEB服務(wù)系統(tǒng)和用戶管理系統(tǒng)組成。
　　
　?、僮V圖查詢子系統(tǒng)
　　
　　紅外查詢系統(tǒng)是本子項目的主要內(nèi)容之一。該系統(tǒng)的主要功能是提供譜圖的WEB查詢功能。主要功能模塊有用戶登陸模型、用戶檢索信息輸入模塊、檢索信息顯示模塊和譜圖顯示模塊。
　　
　　②譜圖信息比對子系統(tǒng)
　　
　　譜圖信息比對系統(tǒng)是本子項目的主要功能之一，該系統(tǒng)功能模塊主要分為：用戶登陸模型、用戶譜圖信息上傳模塊、比對結(jié)果顯示模塊和譜圖顯示模塊。
　　
　　③譜圖數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)
　　
　　譜圖數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)庫，本子項目通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來集中管理譜圖數(shù)據(jù)。模塊功能有：各類化合物譜圖數(shù)據(jù)庫的添加、刪減和編輯等、新類別化合物譜圖庫的建立。
　　
　　*設(shè)備遠程操作與監(jiān)控
　　
　　生物膜國家重點實驗室在教學(xué)和科研過程中試用了這個系統(tǒng)和相應(yīng)的數(shù)字化設(shè)備網(wǎng)上遠程操作與監(jiān)控軟件。課題以生物膜國家實驗室開放度*高的園二色儀等3臺儀器作為首批示范應(yīng)用的儀器。
　　
　　在《生物波譜學(xué)》課程教學(xué)中試用了該系統(tǒng)。相關(guān)教學(xué)內(nèi)容是向聽課的研究生演示用園二色技術(shù)測量蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)，所用的樣品是牛血清白蛋白(BSA)。生物系“生物物理實驗”課程開設(shè)初期，生物系本科生只有1個班，30多人。
　　
　　生物膜國家實驗室在科研中也試用了數(shù)字化設(shè)備網(wǎng)上遠程操作與監(jiān)控系統(tǒng)，選擇了中科院植物研究所光合研究中心作為試用的**個合作單位。該中心的匡廷云院士負(fù)責(zé)973項目光合作用機理研究，通過本系統(tǒng)進行菠菜中提取的光系統(tǒng)I膜蛋白復(fù)合物經(jīng)不同時間(中等強度)的光照后蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)和光合色素的變化研究。
　　
　　*快速設(shè)計支持知識分系統(tǒng)
　　
　　通過3個應(yīng)用工程進行快速設(shè)計支持知識系統(tǒng)的應(yīng)用推廣，這三個應(yīng)用工程是：子午線輪胎模具快速協(xié)同設(shè)計制造系統(tǒng)、汽車零部件快速設(shè)計系統(tǒng)、動物實驗遠程監(jiān)控系統(tǒng)。
　　
　　*網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作服務(wù)分系統(tǒng)
　　
　　網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作服務(wù)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作支持平臺，和在此基礎(chǔ)上開發(fā)四種儀器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成。在對各應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、集成運行的基礎(chǔ)上，建立了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有儀器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化遠程共享功能，采取了邊開發(fā)、邊實施應(yīng)用的方案，在許多企業(yè)中進行了應(yīng)用。
　　
　　*網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作支持平臺：
　　
　　網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作支持平臺可實現(xiàn)基于Internet的應(yīng)用共享、協(xié)同主持、信息交互、流程管理、沖突解調(diào)等功能。該平臺可以單獨使用，也可以作為其它應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)支持平臺，內(nèi)
　　
　　*三維激光掃描儀網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)
　　
　　三維激光掃描儀網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)由主要包括系統(tǒng)管理員、儀器設(shè)備提供方、企業(yè)用戶、協(xié)同工作支持、產(chǎn)品造型設(shè)計五個功能模塊。
　　
　　該系統(tǒng)可以實現(xiàn)使企業(yè)利用高校的設(shè)備資源和具有專業(yè)技術(shù)的人力資源，*大限度地實現(xiàn)科技資源的優(yōu)化共享。重慶金侖油箱廠、重慶奇佳設(shè)備制造有限公司、重慶美聯(lián)塑膠有限公司、重慶新源模具有限公司、重慶嘉利燈具有限公司、重慶江峰汽車部件制造廠等企業(yè)利用三維激光掃描儀網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)，在高校專業(yè)技術(shù)人員的協(xié)同下，完成遠程協(xié)同開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品的任務(wù)，為企業(yè)縮短了產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)周期，降低了成本，也提高了設(shè)備的利用率，取得了很好的應(yīng)用效果。
　　
　　*數(shù)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)
　　
　　數(shù)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)由協(xié)同支持管理，應(yīng)用服務(wù)，設(shè)備管理，用戶管理，系統(tǒng)管理5大功能模塊組成。
　　
　　該系統(tǒng)主要利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段和軟硬件一體化數(shù)控終端實現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化共享，以經(jīng)濟實惠、方便快捷的方式滿足企業(yè)用戶的制造需求。重慶九環(huán)機電有限責(zé)任公司、重慶機床廠、重慶卡福自動閥門廠等企業(yè)利用該系統(tǒng)完成了異地加工服務(wù)任務(wù)。
　　
　　*快速原型設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)
　　
　　該系統(tǒng)主要通過集成快速原型制造設(shè)備，利用基于Internet的開放平臺，為企業(yè)提供快速原型制造服務(wù)，在方便快捷的滿足企業(yè)快速原型制造服務(wù)的同時，實現(xiàn)制造資源的共享。
　　
　　系統(tǒng)自建立至今已集成采用不同工藝的多種快速原型制造設(shè)備。通過系統(tǒng)已成功完成了多項快速原型加工任務(wù)。重慶激光快速原形及模具制造生產(chǎn)力促進中心在汽車信號系統(tǒng)外殼模具設(shè)計制造過程中，浙江樂清市五龍實業(yè)有限公司在硅油離合器中環(huán)形風(fēng)扇這一新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)中，均利用了快速原型設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)完成相應(yīng)的任務(wù)。
　　
　　*透射式電子顯微鏡網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)
　　
　　系統(tǒng)主要包括信息發(fā)布、系統(tǒng)管理、用戶使用、遠程共享4個功能模塊。
　　
　　該系統(tǒng)集成了重慶大學(xué)荷蘭PHILIPS公司的Tecnai20透射式電子顯微鏡。該電鏡的分辨率可達納米級(10-9m)，可對生物、金屬、合金、礦物巖石、化工原料及產(chǎn)品、高聚合物等樣品進行納米尺度的微觀分析。利用透射式電子顯微鏡網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)了用戶的遠程協(xié)同樣品檢測。該系統(tǒng)先后為西南鋁業(yè)公司、四川川威鋼鐵集團、宜賓建中香料公司等單位提供了遠程網(wǎng)絡(luò)化共享服務(wù)。
　　
　　二、重大成果效益
　　
　　通過資源共享系統(tǒng)項目的建設(shè)，促進了一批大型儀器設(shè)備的對外服務(wù)，開放服務(wù)的理念得到更加廣泛的認(rèn)同。在資源共享系統(tǒng)項目建設(shè)的引導(dǎo)下，高校間相互學(xué)習(xí)和借鑒，建設(shè)校內(nèi)共享服務(wù)平臺，加強大型儀器的管理和服務(wù)，促進了高校大型儀器管理體制的改革。隨著一批資源共享系統(tǒng)項目的建設(shè)完成和高校內(nèi)部管理、服務(wù)水平的提高，國內(nèi)高校大型儀器和上等教育資源開放服務(wù)的技術(shù)基礎(chǔ)得到加強。通過資源共享系統(tǒng)項目的建設(shè)和探索，通過高校內(nèi)部大型儀器開放服務(wù)的改革**，一些新的思路、新的舉措、新的機制逐步形成。
　　
　　以大型儀器開放共享為目標(biāo)，開展儀器設(shè)備的入網(wǎng)申報、評選，從12個省市、59所高校申報的595臺大型儀器中優(yōu)選出16類138臺大型儀器。對入選儀器給予資助，進行技術(shù)改造，進一步提高儀器性能，擴展功能，推動推動這批高水平的大型儀器的開放服務(wù)，并形成了一批建設(shè)成果。
　　
　　圍繞大型儀器開放服務(wù)，開展技術(shù)與管理培訓(xùn)，共舉辦了19個技術(shù)培訓(xùn)班和1個管理培訓(xùn)班，聘請授課專家113人，來自國內(nèi)百余所高校和120多個科研院所的1400多人次接受了培訓(xùn)。培訓(xùn)工作的開展促進了學(xué)習(xí)、交流與合作，開闊了視野，一批大型儀器技術(shù)人員的技術(shù)能力和管理水平得到了提高，進一步促進了儀器功能的利用與開發(fā)。通過培訓(xùn)工作的開展，還總結(jié)、凝練出一批非常實用的自編教材，在培訓(xùn)中發(fā)揮了很好的效果，并且為培訓(xùn)工作的進一步規(guī)范與提高提供了條件。
　　
　　項目的建設(shè)工作表明：開展資源整合是推動資源共享的有效手段，共享與管理相結(jié)合是保持信息資源常用常新的有效機制，信息標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，是資源整合、應(yīng)用服務(wù)信息系統(tǒng)建設(shè)的基本前提。
　　
　　CERS的開創(chuàng)性工作，體現(xiàn)了政府主導(dǎo)方向，高校群體參與，形成合力共同推動項目建設(shè)的局面，為國內(nèi)高校大型儀器開放共享指明了方向，影響了一批高校的儀器設(shè)備開放共享工作。項目實施之初擁有信息管理系統(tǒng)的高校只有5所，到2009年已超過30所，發(fā)展變化之快為過去多年所罕見。
　　
　　另外，科技部于2006年初開展的國內(nèi)“大型科學(xué)儀器設(shè)備資源的建設(shè)與整合”項目，也建立了涵蓋國內(nèi)的7個區(qū)域性大型科學(xué)儀器設(shè)備共享平臺。過去曾在開放服務(wù)中發(fā)揮了很大作用的各地的科研協(xié)作網(wǎng)，如北京市、上海市、武漢市、廣州市等地方的科研協(xié)作網(wǎng)，成為科技部項目的重要參與者，并在地方積極主管部門的主導(dǎo)下進一步發(fā)展壯大，成為區(qū)域平臺的重要組成部分。過去十多年一直在地方科研協(xié)作網(wǎng)中發(fā)揮骨干作用的各地高校，通過科技部的項目，繼續(xù)發(fā)揮著積極的作用。該項目與共享系統(tǒng)建設(shè)的目的相同，方式各異，形成了縱橫交錯、互為補充的局面。
　　
　　科技部還組織開展***儀器中心建設(shè)，一批在高水平科研工作中具有突出作用的大型儀器得到整合和重點支持，作用得到凸顯。過去十多年里科技部先后建成15個***儀器中心，其中3個落戶高校，很好地發(fā)揮了高校分析測試體系的社會作用和影響。
　　
　　三、未來發(fā)展規(guī)劃
　　
　　新的一期“高等學(xué)校儀器設(shè)備和上等資源共享系統(tǒng)”建設(shè)項目已列入國家發(fā)改委、財政部、教育部“211工程”發(fā)展規(guī)劃，立項工作正在進行之中。
　　
　　新的一期的建設(shè)強調(diào)高校的儀器設(shè)備共享體制機制建設(shè)，將推動項目學(xué)校按照“實體平臺，集中管理，開放共享”的建設(shè)管理模式，以參加項目的每一所高校的儀器設(shè)備開放共享工作為基礎(chǔ)，將高校校級儀器設(shè)備信息管理系統(tǒng)的建設(shè)作為一個顯性指標(biāo)予以明確要求，著力通過頂層信息平臺建設(shè)和高校的校級信息平臺建設(shè)構(gòu)建一個覆蓋主要“211工程”高校的、基于各高校儀器設(shè)備日常開放服務(wù)信息的、立體的儀器設(shè)備共享服務(wù)信息系統(tǒng)，實現(xiàn)開放共享服務(wù)體系的動態(tài)、可持續(xù)運行。同時，依托分布于各高校的一批高水平儀器設(shè)備示范機組大力開展測試技術(shù)隊伍培訓(xùn)、分析測試方法、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究等專業(yè)能力建設(shè)，以隊伍的提升進一步推動儀器設(shè)備的高水平開放共享。
　　
　　要切實推進現(xiàn)代化信息管理系統(tǒng)在大型儀器設(shè)備運行和共享中的使用，使之成為大型儀器設(shè)備開放共享的有效辦法，同時，還要緊隨物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)發(fā)展的步伐，逐步應(yīng)用貴重儀器設(shè)備聯(lián)網(wǎng)控制、授權(quán)使用等先進技術(shù)，完善儀器設(shè)備使用機時預(yù)約、測試結(jié)果傳送等功能，從技術(shù)上充分方便廣大師生使用儀器，同時在網(wǎng)上實時、真實地反映貴重儀器設(shè)備的使用狀況。