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實意義。本文從高校建立3D打印實驗室的意義出發，分析高校3D打印實驗室管理在人才建設，管理制度，使用效率，經費投入，安全和環境建設方面存在的問題，并針對性地提出加快人才團隊建設，完善管理制度，開放共享，加大資金投入，優化運行環境，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，更好地服務于高校的教學科研活動。

[關鍵詞]高校；3D打印；實驗室管理

隨著3D技術的不斷發展，其技術優勢逐漸顯現，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打印技術的發展。實驗室的管理工作是發揮實驗室作用的基礎，3D打印技術是一種新型的制造技術，其實驗室管理與傳統的實驗室管理有著一定的區別。我們要積極發現高校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打印技術是一種以數字模型為基礎，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造物體的技術。[1]3D技術是一種先進的生產制造技術，對提升我國制造業生產水平，促進制造業轉型升級具有重要意義。與傳統的制造方式相比，3D打印技術優勢明顯。首先，3D打印可以將煩瑣的生產工藝簡單化。傳統的制造技術需要對產品進行技術拆分，利用不同工種進行生產，需要不同的人員和機械設備進行聯合生產，生產過程煩瑣。3D打印技術只需要用三維建模軟件制作出產品的三維模型，準備好產品生產所需要的材料，便可以利用3D打印設備進行產品生產，有效地簡化了生產工藝。其次，3D打印可以很好地避免材料浪費。傳統的生產制造業一般是將完整的原料進行裁剪，取出產品制造所需要的材料，我們將這種制造方式稱為減材制造，這種制造方式產生的邊角料很難被二次利用，造成資源浪費。3D打印技術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打印技術還具有占地空間少、生產效率高、精確性高、安全穩定等優點。隨著打印材料的不斷豐富，3D打印技術的未來發展前景廣闊。[2]高校是培育祖國未來發展人才的地方，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，為相關專業學生提供教學工具，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

人才團隊建設滯后：高校實驗室管理人員的工作水平決定了實驗室的使用效率和服務能力，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，導致管理人員的工作熱情不高。另一方面，3D打印設備技術先進，更新換代快，這就要求管理人員具備較高的專業素養和學習能力，才能做好3D打印設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，對于指導管理工作、規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，導致實驗室工作人員積極性不高，服務意識不足；設備管理維護制度不完善，3D打印設備需要進行定期的維護保養，才能保障設備正常運行，提升設備的使用效率，而由于管理維護制度的缺乏，無法及時發現設備存在的問題，容易導致設備故障，造成經濟損失。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，應該采用開放式的管理模式，充分發揮實驗室的作用。目前，我國高校3D打印實驗室大多采用封閉式管理方式，基本只對相關專業的學生和教師開放，普通學生和校外人員難以進入。大多數時候，高校的3D打印實驗室處于閑置狀態，使用效率不高。根據某高校的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計表，具體如下表：經費投入不足：隨著科技的不斷發展，3D打印設備也在不斷更新換代，高校3D打印實驗室需要不斷地進行資金技術投入，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，設備更新換代工作進展緩慢，很多實驗設備已經使用五年以上，不僅難以適應現階段的教學科研活動，還存在著一定的安全隱患。而且，相關的配套設施也應該進行更換升級，比如配套的計算機設備，但由于經費投入不足，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。環境建設和安全保障工作缺乏：3D打印設備屬于精密儀器，對于運行環境具有較高的要求，需要嚴格控制環境的溫度和濕度，以保障儀器設備正常運行，降低故障發生率，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容，應該做好防火、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，實驗室的環境建設工作滯后。

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

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，以調動實驗室管理人員的工作積極性，更好地服務于相關教學科研活動。其次，要提升實驗室管理人員的管理能力。對于現有管理人員，要定期組織其進行學習培訓，提升其專業素養，鼓勵管理人員相互交流，分享管理經驗。要加快開展人才引進工作，根據實驗室管理需求，招聘相應的管理人才，以擴充實驗室管理團隊，優化實驗室管理工作。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展，高校對于實驗教學的重視程度不斷提高，3D打印技術是一種先進的制造技術，對于我國制造業發展意義重大。3D打印實驗室是高校開展相關教學和科研工作的基礎，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揮其教學科研能力的基礎，高校管理者應該重視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該包括人員管理、設備管理、使用登記管理、安全管理等內容，根據實驗室的實際狀況，參照其他高校的優秀經驗，充分聽取師生意見，制定科學規范、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，應該采用開放共享的管理方式，提升使用效率，最大化地發揮作用。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，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、使用設備，交由相關管理人員審批，審批通過后，學生如期進入實驗室，按照申請內容進行實驗，實驗結束后做好設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展壯大的關鍵，基于3D打印技術的重要地位，國家和高校要不斷加大對3D打印實驗室的資金投入力度，優化實驗室基礎設施，及時進行儀器設備的更新換代工作。實驗室的管理人員要按時對實驗室的基礎設施和儀器設備進行檢查，加快老舊設備的更新工作。此外，還要關注行業發展狀況，了解技術發展現狀，積極引進先進的3D打印技術和設備，以保持實驗室的技術設備優勢，為學生和教師提供更好的實驗環境。實驗室管理人員要根據實際發展需要，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打印實驗室的建設工作。高校3D打印實驗室的資金投入是一項長期且持續的工作，要建立動態的資金投入制度，以確保實驗室健康持續發展。

3.5優化運行環境，做好安全保護工作

優化3D打印實驗室的運行環境可以保障實驗設備在良好的環境下運行，降低實驗設備的故障率，提升設備使用壽命。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，保障設備和使用人員的安全。因此，高校要重視3D打印實驗室的環境建設和安全保護工作。在環境建設方面，要加快恒溫實驗室建設工作，優化設備運行環境。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，為實驗室的管理工作提供管理人員基礎。二要完善管理制度，用于指導實驗室的管理工作。三要開放共享，為更多的師生提供參觀實驗服務，提升實驗室的使用效率。四要加大資金投入，改善實驗室的基礎設施，對儀器設備進行及時的更新換代。五要優化實驗室運行環境，保障儀器設備安全穩定運行。六要加強安全保護工作，消除安全隱患。七要不斷創新實驗室管理方式，提升管理能力，充分發揮實驗室的作用。

【參考文獻】

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

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

[3]何揚波，陳劍，房飛宇，等.新工科背景下3D打印技術本科教學實驗室的建設[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”大學生創客實驗室建設初探[J].廣東化工，2020，47(15)：206-207.

作者:張衛強 單位:西北大學現代學院