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高等学校仪器设备和优质资源共享系统

( “十五”“ 211 工程”建设项目 )

一、总体建设目标

资源共享系统“十五”建设目标是,以中国教育科研网( CERNET )为依托,运用现代信息技术、网络技术手段,通过管理和机制创新,到“十五”末期,初步建立分层次的高等学校仪器设备和优质资源共享系统,形成互为适应的教育资源管理和应用服务新机制,强化组织和协调配置、利用高等学校优质教育资源的能力,提高优质教育资源使用效益,为建设成为布局合理、定为准确、功能齐全、开放高效、体系和机制健全的资源共享系统,实现“ 211 工程”总体建设目标,大力推动教育信息化,促进教育现代化奠定坚实基础。

二、建设任务总体完成情况与主要成果

项目 2005 年 1 月正式启动,一方面,客观上存在建设周期较短,任务非常紧迫的困难。另一方面,本项目的立项讨论从“九五”期间就已经开始, 2003 年,吴澄院士领导的课题组在教育部的支持下,深入开展调研工作,并着手规划信息服务平台,做了大量的前期准备,因此,项目也具备了一定的基础。

在 33 所项目学校的共同努力下,经过一年多的建设,项目基本实现了“十五”的建设目标,总体上完成了建设内容。

项目建设的主要成果如下:

1) 依托 CERNET 开发完成了资源共享系统信息服务平台,并以信息服务平台为基础,建立起“高等学校仪器设备和优质资源共享系统”。

2) 为了推动全国高校大型精密贵重仪器的开放共享,有重点地选择了 16 类 138 台有代表性的的精密贵重仪器入网整合,通过进行技术条件建设,增强仪器的开放服务能力,推动开放服务。在资源共享系统的推动下,这部分仪器的总体使用机时以及对校外开放服务的机时都有了明显的提高,其中对校外服务机时从 2003 年的 400 小时 / 年增加到 2005 年的 600 小时 / 年以上,增幅非常明显。入网仪器的分析测试服务不仅面向全国高校,同时还面向国民经济主战场,为国家经济建设服务。在技术条件建设过程中还产生了一批技术开发、分析测试方法研究和分析测试服务方面的突出成果。

3) 为培养高素质的技术服务队伍,依托高水平的仪器机组和学术专家,开展技术培训。培训以高校为主,同时接纳科研院所和工矿企业的技术人员参加培训,在全国范围内产生了很大的反响。

4) 以资源共享为目标,完成了国家精品课和国家级实验教学示范中心信息资源的初步建设与共享。在教育部评、建等管理措施的支持下,优质教育资源的共享建设取得了很好的效果。

5) 在支持和引导高校积极建设校级资源共享平台的同时,非常重视标准、规范、编码体系的建设,为今后校级平台的建设打好了信息交换的基础。

6) 在资源共享系统建设的同时,初步探索并建立起一套以大型仪器开放共用为核心的、体制灵活多样的、适应我国高校现状、适应资源共享系统建设与发展需要的资源共享系统运行管理机制和保障制度,同时为国家政策的研究提供参考意见。

三、开发信息服务应用软件,建设应用服务协作平台

依托中国教育科研网开发完成了仪器设备和优质资源共享应用服务系统,初步形成资源共享系统应用服务软件的体系框架(子项目 CERS-8 ),并 依托应用服务软件体系,建设完成了全国高校仪器设备和优质资源数据库,主要包括:

 开发完成 10 个应用服务软件,开展信息资源服务;完成校级平台信息标准的制定,仪器设备服务系统实现与部分校级平台的信息对接;

 建设完成大型精密贵重仪器设备的开放服务资源数据库、优质教育资源数据库及部分学校的校级应用服务平台,将进一步推动我国高校大型仪器设备的开放共享;

 建设完成实验教学示范中心的信息服务系统和国家精品课程信息服务系统,开展优质教育资源共享服务;

成果与典型案例

1、 目建设增强了仪器机组的开放服务观念,推动了共享服务

得到项目资助的 138 台大型仪器设备过去 3 年的开放服务在整体上处于快速、稳定地向上发展的态势,总机时和对校外服务机时均已经达到了比较高的水平。这批仪器是高校大型仪器设备的中坚力量,具有比较广的代表性,它们所表现出的不断扩大的对外开放服务的趋势表明, 经过资源共享系统的支持和推动,开放服务,包括对校外的开放服务,已经成为相当一部分大型仪器设备的理念。随着资源共享系统建设范围的扩大、内容的深入和机制的不断丰富,势必有更多的大型仪器加入开放服务的行列,不断推动大型仪器资源共享达到新的标高

一部分过去以对校内开放为主的仪器在项目建设的推动下,大幅度增加对外服务的机时,对外服务的意识明显增强。例如华中科技大学的激光粒子测速仪,过去的年均对外服务只有 200 多小时,经过条件改造,注重了对外的宣传,扩大仪器的影响,并采取鼓励措施。 2005 年提高到 450 小时,增长 100% 。

2 、项目建设中产生了一批有特色的技术改造与技术开发成果

浙江大学的 物理特性测量系统 获得了资源共享系统的支持,通过少量的投入,自行研制了 Nernst 效应测量系统。针对在强磁场系统中电流噪声较大的问题,本系统直接从探头引出信号线,减少了线路噪声,具有很高的灵敏度(~ 10nV ),比现有 PPMS 的直流测量系统的灵敏度( ~ 100nV )整整提高了一个数量级,因而获得了优质的 Nernst 信号,达到国际同类测量技术的先进水平(没有现成仪器),国内唯一。 2005 年仪器使用效率提高 31.4% (仅 Nernst 效应、热电势测量机时数达 400 小时),有关论文已发表在国际著名刊物 Phys Rev B 等发表。

3 、项目建设提高了仪器性能,促进了分析测试服务水平的提高,推动了开放服务

上海复旦大学的二次离子质谱仪,在上海周边地区仅此一台。在项目经费的支持下,性能得到了较为彻底的恢复和更新,在对外,尤其是对企业服务中发挥很大作用。例如,上海合晶硅材料厂生产重掺 As 、 Sb 硅单晶产品时在 N 型晶锭生长时混入了 P 型子晶,导致产品的 P 型杂质 (B) 含量骤升,成为废品。借助本仪器定量分析杂质 B 浓度的测试,及时发现了这一问题,及时防止了废品进入国际市场的下游企业,避免了恶性事故和巨额索赔的发生。

华东理工大学的转靶 X 射线多晶衍射仪利用改造的 XRK 原位反应装置为上海应用技术学院钼催化剂研究进行了升温加氢还原原位 XRD 检测,发现了氧化钼还原过程中的很多信息和条件,做出了很好的研究成果

4 、项目建设推动了用户培训,提高仪器效益

培训用户独立操作仪器是高水平的仪器机组帮助用户获取更多的研究信息,提高其研究水平的有效手段,尤其是对培养学生的动手能力、创新意识有很好的作用。此外,用户独立上机操作还能充分利用机时,提高仪器使用效益。项目的建设在普遍提高大型仪器机组的开放服务意识的同时,使得用户培训工作也得到了普遍的推动。

清华大学场发射扫描电子显微镜对于具有一定的电子显微镜基础理论的人员进行操作培训,对电镜操作能力不同的人员,允许不同的操作权利。为提高利用率我机组采用开放培训机制,只要提出要求就可以通过逐步培训(电镜基本理论考核、读操作说明书并考核、操作培训、操作练习、操作考核等步骤完成培训),由责任工程师来实施,使参加培训者取得该仪器操作证(权)后,使用者即可随时预约仪器进行实验工作,这样一台仪器的利用率提高很多,既提高仪器利用率,又使用者分析能力提高,同时仪器效率提高。

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