高校3D打印實驗室管理淺議

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[摘要]3D打印實驗室是高校開展3d打印教學科研工作的重要場所，探討其管理問題具有重要的現(xiàn)實意義。本文從高校建立3D打印實驗室的意義出發(fā)，分析高校3D打印實驗室管理在人才建設(shè)，管理制度，使用效率，經(jīng)費投入，安全和環(huán)境建設(shè)方面存在的問題，并針對性地提出加快人才團隊建設(shè)，完善管理制度，開放共享，加大資金投入，優(yōu)化運行環(huán)境，加強安全保護工作等措施，以期提升高校3D打印實驗室的管理水平，更好地服務(wù)于高校的教學科研活動。

[關(guān)鍵詞]高校；3D打??；實驗室管理

隨著3D技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，越來越多的高校開始建立3D打印實驗室，極大地促進了我國3D打印技術(shù)的發(fā)展。實驗室的管理工作是發(fā)揮實驗室作用的基礎(chǔ)，3D打印技術(shù)是一種新型的制造技術(shù)，其實驗室管理與傳統(tǒng)的實驗室管理有著一定的區(qū)別。我們要積極發(fā)現(xiàn)高校3D打印實驗室存在的問題，有針對性地作出改善措施，以提升高校3D打印實驗室的管理水平，充分發(fā)揮其教學實驗作用。

1.高校建立3D打印實驗室的意義

3D打印技術(shù)是一種以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。[1]3D技術(shù)是一種先進的生產(chǎn)制造技術(shù)，對提升我國制造業(yè)生產(chǎn)水平，促進制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。與傳統(tǒng)的制造方式相比，3D打印技術(shù)優(yōu)勢明顯。首先，3D打印可以將煩瑣的生產(chǎn)工藝簡單化。傳統(tǒng)的制造技術(shù)需要對產(chǎn)品進行技術(shù)拆分，利用不同工種進行生產(chǎn)，需要不同的人員和機械設(shè)備進行聯(lián)合生產(chǎn)，生產(chǎn)過程煩瑣。3D打印技術(shù)只需要用三維建模軟件制作出產(chǎn)品的三維模型，準備好產(chǎn)品生產(chǎn)所需要的材料，便可以利用3D打印設(shè)備進行產(chǎn)品生產(chǎn)，有效地簡化了生產(chǎn)工藝。其次，3D打印可以很好地避免材料浪費。傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造業(yè)一般是將完整的原料進行裁剪，取出產(chǎn)品制造所需要的材料，我們將這種制造方式稱為減材制造，這種制造方式產(chǎn)生的邊角料很難被二次利用，造成資源浪費。3D打印技術(shù)采用逐層打印的制造方式，是一種增材制造方式，通過材料的逐層累加，可以精準地進行產(chǎn)品制造，控制材料使用，從而達到材料的零損耗，減少資源浪費。最后，3D打印技術(shù)還具有占地空間少、生產(chǎn)效率高、精確性高、安全穩(wěn)定等優(yōu)點。隨著打印材料的不斷豐富，3D打印技術(shù)的未來發(fā)展前景廣闊。[2]高校是培育祖國未來發(fā)展人才的地方，是教學科研活動高度集中的地方。在高校建立3D打印實驗室可以讓學生接觸到先進的3D打印技術(shù)，為相關(guān)專業(yè)學生提供教學工具，可以有效地增加學習興趣，讓學生更好地掌握知識，提升其實踐操作能力。

2.高校3D打印實驗室管理存在的問題

人才團隊建設(shè)滯后：高校實驗室管理人員的工作水平?jīng)Q定了實驗室的使用效率和服務(wù)能力，對于實驗室管理具有重要意義。目前，我國高校3D打印實驗室人才團隊建設(shè)嚴重滯后，無法滿足高校的教學科研活動。一方面，高校對實驗室管理人員的重視程度不高，管理人員的薪資待遇較低，晉升渠道缺乏，導(dǎo)致管理人員的工作熱情不高。另一方面，3D打印設(shè)備技術(shù)先進，更新?lián)Q代快，這就要求管理人員具備較高的專業(yè)素養(yǎng)和學習能力，才能做好3D打印設(shè)備的日常維護和管理工作。事實上，高校3D打印實驗室目前的管理團隊難以勝任實驗室的管理工作。管理方法不完善：管理制度是開展管理工作的前提，對于指導(dǎo)管理工作、規(guī)范管理行為具有重要意義。目前，我國高校的3D打印實驗室大多沒有建立起完善的管理制度。工作人員崗位職責不明確，考核評價體系不完善，導(dǎo)致實驗室工作人員積極性不高，服務(wù)意識不足；設(shè)備管理維護制度不完善，3D打印設(shè)備需要進行定期的維護保養(yǎng)，才能保障設(shè)備正常運行，提升設(shè)備的使用效率，而由于管理維護制度的缺乏，無法及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，容易導(dǎo)致設(shè)備故障，造成經(jīng)濟損失。使用效率不高：高校建立3D打印實驗室是為了滿足學校的教學和科研活動，應(yīng)該采用開放式的管理模式，充分發(fā)揮實驗室的作用。目前，我國高校3D打印實驗室大多采用封閉式管理方式，基本只對相關(guān)專業(yè)的學生和教師開放，普通學生和校外人員難以進入。大多數(shù)時候，高校的3D打印實驗室處于閑置狀態(tài)，使用效率不高。根據(jù)某高校的3D打印實驗室一周人員到訪狀況，制成了3D打印實驗室使用狀況統(tǒng)計表，具體如下表：經(jīng)費投入不足：隨著科技的不斷發(fā)展，3D打印設(shè)備也在不斷更新?lián)Q代，高校3D打印實驗室需要不斷地進行資金技術(shù)投入，緊跟時代步伐，才能更好地滿足學校的教學和科研需要。目前，我國高校對于3D打印實驗室的資金投入嚴重不足，設(shè)備更新?lián)Q代工作進展緩慢，很多實驗設(shè)備已經(jīng)使用五年以上，不僅難以適應(yīng)現(xiàn)階段的教學科研活動，還存在著一定的安全隱患。而且，相關(guān)的配套設(shè)施也應(yīng)該進行更換升級，比如配套的計算機設(shè)備，但由于經(jīng)費投入不足，更換不及時，計算機的計算能力和制圖能力不足，難以滿足3D建模工作的需要。環(huán)境建設(shè)和安全保障工作缺乏：3D打印設(shè)備屬于精密儀器，對于運行環(huán)境具有較高的要求，需要嚴格控制環(huán)境的溫度和濕度，以保障儀器設(shè)備正常運行，降低故障發(fā)生率，提升其使用壽命。此外，實驗室的安全保障工作也是實驗室管理的重要內(nèi)容，應(yīng)該做好防火、防潮、防塵、安全用電等工作。[3]但是，目前高校3D打印實驗室往往缺乏安全保障意識，實驗室的安全防護工作不到位，實驗室的環(huán)境建設(shè)工作滯后。

3.提升高校3D打印實驗室管理水平的措施

3.1加快人才團隊建設(shè)

首先，要認識到管理人員的重要性，制定管理人員的保障和激勵機制。高校的管理人員要轉(zhuǎn)變認知，充分意識到實驗室管理人員的重要性，提升實驗室管理人員的福利待遇，完善其晉升渠道，以調(diào)動實驗室管理人員的工作積極性，更好地服務(wù)于相關(guān)教學科研活動。其次，要提升實驗室管理人員的管理能力。對于現(xiàn)有管理人員，要定期組織其進行學習培訓，提升其專業(yè)素養(yǎng)，鼓勵管理人員相互交流，分享管理經(jīng)驗。要加快開展人才引進工作，根據(jù)實驗室管理需求，招聘相應(yīng)的管理人才，以擴充實驗室管理團隊，優(yōu)化實驗室管理工作。最后，要明確管理人員的崗位職責，對管理工作進行細化分工，做好人員定崗工作，讓管理人員更好地開展工作。

3.2完善管理制度

隨著我國高等教育的不斷發(fā)展，高校對于實驗教學的重視程度不斷提高，3D打印技術(shù)是一種先進的制造技術(shù)，對于我國制造業(yè)發(fā)展意義重大。3D打印實驗室是高校開展相關(guān)教學和科研工作的基礎(chǔ)，建立完善的高校3D打印實驗室管理制度，是提升實驗室管理水平與充分發(fā)揮其教學科研能力的基礎(chǔ)，高校管理者應(yīng)該重視3D打印實驗室管理制度的完善工作。3D打印實驗室的管理制度應(yīng)該包括人員管理、設(shè)備管理、使用登記管理、安全管理等內(nèi)容，根據(jù)實驗室的實際狀況，參照其他高校的優(yōu)秀經(jīng)驗，充分聽取師生意見，制定科學規(guī)范、合理可行的管理制度。

3.3開放共享，提升使用效率

3D打印實驗室是高校花費巨大的資金和精力建立的，應(yīng)該采用開放共享的管理方式，提升使用效率，最大化地發(fā)揮作用。首先，要拓寬3D打印實驗室使用主體的范圍，準許非專業(yè)學生和校外人員進入實驗室進行參觀體驗，讓更多的人可以接觸了解3D打印技術(shù)，提升3D打印實驗室的使用效率。其次，要完善審批登記制度，先由學生下載填寫申請，說明進入實驗室的目的、時間、使用設(shè)備，交由相關(guān)管理人員審批，審批通過后，學生如期進入實驗室，按照申請內(nèi)容進行實驗，實驗結(jié)束后做好設(shè)備的歸類和材料的處理，由管理人員檢查登記后離開實驗室。[4]最后，在開放時間方面，要確定3D打印實驗室的開放時間，不僅要在工作日對外開放，還要做好節(jié)假日的值班輪守工作，以備不時之需。

3.4加大資金投入

資金投入是保證實驗室能夠健康運行并不斷發(fā)展壯大的關(guān)鍵，基于3D打印技術(shù)的重要地位，國家和高校要不斷加大對3D打印實驗室的資金投入力度，優(yōu)化實驗室基礎(chǔ)設(shè)施，及時進行儀器設(shè)備的更新?lián)Q代工作。實驗室的管理人員要按時對實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施和儀器設(shè)備進行檢查，加快老舊設(shè)備的更新工作。此外，還要關(guān)注行業(yè)發(fā)展狀況，了解技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，積極引進先進的3D打印技術(shù)和設(shè)備，以保持實驗室的技術(shù)設(shè)備優(yōu)勢，為學生和教師提供更好的實驗環(huán)境。實驗室管理人員要根據(jù)實際發(fā)展需要，將各項資金需求進行羅列匯總，及時反饋給高校相關(guān)部門，高校在審核后向教育部門上報，最終由國家或高校劃撥專項資金，用于高校3D打印實驗室的建設(shè)工作。高校3D打印實驗室的資金投入是一項長期且持續(xù)的工作，要建立動態(tài)的資金投入制度，以確保實驗室健康持續(xù)發(fā)展。

3.5優(yōu)化運行環(huán)境，做好安全保護工作

優(yōu)化3D打印實驗室的運行環(huán)境可以保障實驗設(shè)備在良好的環(huán)境下運行，降低實驗設(shè)備的故障率，提升設(shè)備使用壽命。強化3D打印實驗室的安全保護工作，可以消除潛在的安全隱患，保障設(shè)備和使用人員的安全。因此，高校要重視3D打印實驗室的環(huán)境建設(shè)和安全保護工作。在環(huán)境建設(shè)方面，要加快恒溫實驗室建設(shè)工作，優(yōu)化設(shè)備運行環(huán)境。在安全保護方面，要強化工作人員和試驗人員的安全意識，做好實驗室的防火、防潮、防塵工作，消除實驗室的安全隱患。

4.結(jié)語

高校要重視3D打印實驗室的管理工作。一要加快人才團隊建設(shè)，為實驗室的管理工作提供管理人員基礎(chǔ)。二要完善管理制度，用于指導(dǎo)實驗室的管理工作。三要開放共享，為更多的師生提供參觀實驗服務(wù)，提升實驗室的使用效率。四要加大資金投入，改善實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施，對儀器設(shè)備進行及時的更新?lián)Q代。五要優(yōu)化實驗室運行環(huán)境，保障儀器設(shè)備安全穩(wěn)定運行。六要加強安全保護工作，消除安全隱患。七要不斷創(chuàng)新實驗室管理方式，提升管理能力，充分發(fā)揮實驗室的作用。

【參考文獻】

[1]馮婧，李真真.3D打印實驗室管理初探[J].南方農(nóng)機，2017，48(1)：145，148.

[2]鄭紅偉，張艷蕊，馬玉瓊，等.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的3D打印實驗室開放模式研究與探索[J].實驗技術(shù)與管理，2015(11)：159-162.

[3]何揚波，陳劍，房飛宇，等.新工科背景下3D打印技術(shù)本科教學實驗室的建設(shè)[J].實驗室研究與探索，2020，39(1)：275-278，306.

[4]董秋靜，羅春華，王暢，等.“新材料+3D打印”大學生創(chuàng)客實驗室建設(shè)初探[J].廣東化工，2020，47(15)：206-207.

作者:張衛(wèi)強 單位:西北大學現(xiàn)代學院