許家熙 盧楚蘋 馬靜璞 梁曉健 陳欣欣 黃柯瑋 陳志民

摘要：為了加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室安全管理，讓學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前必須通過實(shí)驗(yàn)室安全教育與考核，研究綜合應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、二維碼識(shí)別技術(shù)、校園卡信息采集技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等多種信息技術(shù)手段，設(shè)計(jì)和開發(fā)基于實(shí)驗(yàn)室安全教育的實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入檢測(cè)系統(tǒng)，有效提高實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度的實(shí)施效果，提升實(shí)驗(yàn)室安全管理水平。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室安全管理；安全教育；實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入；檢測(cè)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）24-0005-03

一、引言

實(shí)驗(yàn)室作為高?？蒲?、教學(xué)育人的重要平臺(tái)，承擔(dān)著高校的教學(xué)、科研任務(wù)，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力及協(xié)作創(chuàng)新等方面起著重要作用。近年來，高校實(shí)驗(yàn)室安全事故時(shí)有發(fā)生，所造成的損失、危害和不良社會(huì)影響都很大，凸顯了加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室安全管理工作的重要性[1-3]。在事故原因分析中，各類人員安全意識(shí)淡薄、安全技術(shù)素質(zhì)較低、安全管理機(jī)制有待健全等都是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生的重要原因。其中，人的不安全行為引發(fā)的安全事故占有很大的比例。據(jù)臺(tái)灣慈濟(jì)大學(xué)的統(tǒng)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室安全事故中人為因素比例高達(dá)88%[4]。因此，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室人員的安全教育，并建立實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度成為一項(xiàng)極其緊迫和重要的工作。實(shí)驗(yàn)室安全教育主要是加強(qiáng)人員的實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)教育和安全技能培訓(xùn)，而實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度則是加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全教育的制度手段，保障每一個(gè)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的工作人員和學(xué)生都應(yīng)先進(jìn)行安全教育和安全考核，只有考核合格的人員才可獲得準(zhǔn)入資格，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展工作和學(xué)習(xí)。

相比國(guó)內(nèi)各高校而言，國(guó)外發(fā)達(dá)地區(qū)的高校在實(shí)驗(yàn)室安全教育和安全準(zhǔn)入制度方面較為成熟，執(zhí)行更為到位。而國(guó)內(nèi)高校雖然普遍呼吁建立完備的實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度，但由于執(zhí)行困難，大多流于形式，真正執(zhí)行到位的較少[5]。在執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度過程中，由于進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員較多、流動(dòng)性大，如何快速檢測(cè)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生及其他人員是否達(dá)到準(zhǔn)入條件成為落實(shí)實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度的難點(diǎn)。傳統(tǒng)依靠人工檢查進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室人員的準(zhǔn)入條件已不符合現(xiàn)實(shí)需要，而借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)，建立一套先進(jìn)的基于安全教育的實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入檢測(cè)系統(tǒng)，是落實(shí)實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度的有效途徑。

本文根據(jù)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的實(shí)際情況，在開展實(shí)驗(yàn)室安全教育的基礎(chǔ)上，研究綜合應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)手段，設(shè)計(jì)和開發(fā)基于實(shí)驗(yàn)室安全教育的實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入檢測(cè)系統(tǒng)，有效落實(shí)了實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度，提升實(shí)驗(yàn)室安全管理水平。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)目標(biāo)

在實(shí)驗(yàn)室安全教育與管理上，目前高校比較流行的做法是學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前需要參加實(shí)驗(yàn)室安全教育并接受考核，考核通過后方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室[6-8]。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)在基于實(shí)驗(yàn)室安全教育的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用校園卡信息采集技術(shù)、二維碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)一套實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入檢測(cè)系統(tǒng)，讓學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，只需要簡(jiǎn)單刷一下校園卡，或者用手機(jī)掃描一下二維碼，就可自動(dòng)檢測(cè)出學(xué)生是否已經(jīng)參加實(shí)驗(yàn)室安全教育和是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入條件，只有符合條件的才允許進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，不符合條件的人員則告知需要參加實(shí)驗(yàn)室安全教育和考核，并實(shí)時(shí)通知相關(guān)實(shí)驗(yàn)室管理人員，以及提供智能分析與統(tǒng)計(jì)功能，讓實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入的動(dòng)態(tài)信息實(shí)時(shí)掌握在實(shí)驗(yàn)室管理人員手中。

（二）開發(fā)工具

采用流行的Java EE平臺(tái)、MVC結(jié)構(gòu)模式以及MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，并且應(yīng)用二維碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)手機(jī)客戶端。

（三）技術(shù)路線

本系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室安全教育的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)，所以首先需要對(duì)接實(shí)驗(yàn)室安全教育系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，然后在實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入檢測(cè)過程中，應(yīng)用校園卡識(shí)別校驗(yàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員身份的快速識(shí)別，或使用二維碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)對(duì)人員身份信息自動(dòng)識(shí)別，同時(shí)通過數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入條件的快速查詢和判斷，最后進(jìn)行信息反饋。圖1為系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)路線圖，關(guān)鍵環(huán)節(jié)如下：

1.實(shí)驗(yàn)室安全教育系統(tǒng)對(duì)接：實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)室安全教育系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)接可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要靈活采取兩種不同的對(duì)接方式。第一種：直接聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)用安全教育系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，遠(yuǎn)程檢索學(xué)生的考核成績(jī)。第二種：將安全教育系統(tǒng)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，以便在斷網(wǎng)或脫機(jī)環(huán)境下能及時(shí)查找到學(xué)生的考核信息，并且通過設(shè)置更新周期自動(dòng)觸發(fā)數(shù)據(jù)同步，保障在本系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室安全考核數(shù)據(jù)處于最新的狀態(tài)。

2.校園卡識(shí)別校驗(yàn)：利用讀卡器讀取用戶的校園卡信息，把校園卡識(shí)別碼傳送到系統(tǒng)的人員身份信息數(shù)據(jù)庫(kù)，查找對(duì)應(yīng)的用戶身份信息，再通過用戶的身份信息訪問實(shí)驗(yàn)室安全教育的考核數(shù)據(jù)庫(kù)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)檢索學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)室安全教育的考核信息，判斷是否獲得實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入資格，并把準(zhǔn)入結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給用戶和實(shí)驗(yàn)室管理人員。

3.二維碼自動(dòng)識(shí)別：用戶利用手機(jī)等移動(dòng)終端掃描二維碼后，通過二維碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別用戶的身份信息，并通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)網(wǎng)到遠(yuǎn)程的實(shí)驗(yàn)室安全教育系統(tǒng)，檢索用戶參加實(shí)驗(yàn)室安全教育的考核信息，并與設(shè)定的實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入條件進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比，判斷是否獲得實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入資格，實(shí)時(shí)反饋給用戶終端和實(shí)驗(yàn)室管理人員。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入檢測(cè)系統(tǒng)利用實(shí)驗(yàn)室建立的局域網(wǎng)或無線網(wǎng)與校園網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)行開放、數(shù)字化、雙向互動(dòng)的方式[9-11]。用戶在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前只需要持有校園卡或攜帶自己的手機(jī)，即可訪問系統(tǒng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單易用，自動(dòng)化程度高。系統(tǒng)主要功能模塊如圖2所示，整個(gè)系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)源處理、校驗(yàn)識(shí)別、信息反饋、分析統(tǒng)計(jì)四個(gè)大功能模塊，這些大模塊下面又可分成了若干個(gè)小功能模塊。

1.數(shù)據(jù)源處理模塊。實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，依靠網(wǎng)絡(luò)將實(shí)驗(yàn)室安全教育系統(tǒng)與本套系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問安全教育系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)查找和檢索用戶的考核信息，而無需下載數(shù)據(jù)和更新本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，具有實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)的一致性，但需要時(shí)刻保證網(wǎng)絡(luò)處于正常連接的狀態(tài)；導(dǎo)入數(shù)據(jù)是指將實(shí)驗(yàn)室安全教育系統(tǒng)的考核數(shù)據(jù)導(dǎo)入和保存到本系統(tǒng)中，并在一定的更新周期進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，保障在離線環(huán)境下，系統(tǒng)依然能夠正常工作。通過將兩種對(duì)接方式共同運(yùn)用，保障系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性和不受網(wǎng)絡(luò)限制等優(yōu)點(diǎn)。

2.校驗(yàn)識(shí)別模塊。基于國(guó)內(nèi)很多高校都建立了校園一卡通系統(tǒng)和目前手機(jī)的應(yīng)用相當(dāng)普遍，系統(tǒng)在人員的身份識(shí)別技術(shù)上，實(shí)現(xiàn)既可以采用校園卡識(shí)別，也可以采用手機(jī)掃描二維碼自動(dòng)識(shí)別。由于系統(tǒng)后臺(tái)做了數(shù)據(jù)對(duì)接，師生不需要做任何的注冊(cè)登錄操作，只需要用使用校園卡感應(yīng)一下讀卡器，即可檢測(cè)出是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入條件，如果未獲準(zhǔn)入資格，則會(huì)收到需要參加實(shí)驗(yàn)室安全教育和接受考核的通知，通過考核后才允許進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，用戶也可以使用手機(jī)掃描二維碼，自動(dòng)檢測(cè)出用戶是否具有進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入資格。

3.信息反饋模塊。在該模塊中，實(shí)現(xiàn)了用戶終端和管理后臺(tái)的雙向反饋功能。在用戶終端，師生無論是使用校園卡刷卡方式，還是使用手機(jī)等移動(dòng)終端掃描二維碼方式，都可快速地獲得是否具有實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入資格及相關(guān)的反饋信息。在系統(tǒng)管理后臺(tái)，可以清晰地記錄每個(gè)人訪問實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入檢測(cè)記錄，對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果和未獲得檢測(cè)通過的人員名單會(huì)在系統(tǒng)后臺(tái)獨(dú)立顯示，同時(shí)把結(jié)果也推送到管理終端，讓相關(guān)老師和實(shí)驗(yàn)室管理人員能實(shí)時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入情況。

4.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與智能分析模塊。該模塊提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和智能分析功能。系統(tǒng)可以按時(shí)間、地點(diǎn)和班級(jí)對(duì)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入檢測(cè)的情況進(jìn)行智能統(tǒng)計(jì)，對(duì)各班、各院系學(xué)生的準(zhǔn)入資格進(jìn)行匯總。對(duì)于上課的實(shí)驗(yàn)室，把獲得實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入資格的學(xué)生人數(shù)和未具備實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入條件的學(xué)生名單發(fā)送給上課老師，同時(shí)推送到系統(tǒng)的管理終端；對(duì)于開放實(shí)驗(yàn)室，需要把實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入的統(tǒng)計(jì)情況和未具備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)入資格的人員名單發(fā)送到實(shí)驗(yàn)室管理人員。

四、系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

建立實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入制度是防范實(shí)驗(yàn)室安全事故的有效途徑，但是當(dāng)前高校普遍遇到如何有效落實(shí)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入制度的難題，而基于安全教育的實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入檢測(cè)系統(tǒng)的建立有效解決了如何執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度的困難。該系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入管理提供了一個(gè)檢測(cè)平臺(tái)，具有“高效性、便捷性、靈活性”的特點(diǎn)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.安全管理信息化。目前國(guó)內(nèi)高校在推行實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度時(shí)，主要是檢查學(xué)生是否取得實(shí)驗(yàn)室安全教育考核合格證，有證者才允許進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，但是由于學(xué)生人數(shù)較多并且進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室頻繁，在實(shí)踐中實(shí)驗(yàn)室管理人員和老師難以對(duì)進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的人員進(jìn)行有效的檢查。應(yīng)用該系統(tǒng)后，通過信息技術(shù)手段來對(duì)訪問實(shí)驗(yàn)室的人員進(jìn)行身份核實(shí)和準(zhǔn)入資格核查，并且把所有檢測(cè)記錄都保存在信息系統(tǒng)中，同時(shí)能夠把智能分析和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及時(shí)地推送到管理終端，方便實(shí)驗(yàn)室管理人員和教師及時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入狀態(tài)，大大提高了管理的效率。

2.應(yīng)用流程簡(jiǎn)潔。師生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前只需要使用校園卡感應(yīng)一下讀卡器，或使用手機(jī)掃描一下二維碼，即可獲知是否獲得實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入資格，當(dāng)沒有達(dá)到實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入條件時(shí)會(huì)被告知該如何處理。

3.檢測(cè)方式多樣。用戶既可以使用校園卡通過刷卡方式進(jìn)行準(zhǔn)入檢測(cè)，也可以使用手機(jī)掃描二維碼的方式進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和檢測(cè)，兩種方式可以靈活選擇，為應(yīng)用帶來便捷性和靈活性。

4.自動(dòng)化程度高。無論使用校園卡刷卡檢測(cè)，還是使用手機(jī)掃碼檢測(cè)，用戶都無需登錄注冊(cè)和輸入安全教育考核及其他相關(guān)信息，所有身份識(shí)別和準(zhǔn)入條件的判斷均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，除了手機(jī)用戶首次使用時(shí)需要簡(jiǎn)單校驗(yàn)身份外，一般情況下均無需人工干預(yù)。

五、結(jié)束語

安全工作重于泰山。實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度作為高校實(shí)驗(yàn)室安全管理的第一環(huán)節(jié)，其根本目的就是通過安全準(zhǔn)入，強(qiáng)化人員安全責(zé)任意識(shí)，豐富其安全技術(shù)知識(shí)，防止和減少安全事故的發(fā)生，保障師生員工生命財(cái)產(chǎn)安全[12-13]。一方面，要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全教育和考核工作；另一方面，要落實(shí)執(zhí)行實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度。基于安全教育的實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入檢測(cè)系統(tǒng)的建立和應(yīng)用，切合了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室安全管理的需要，既對(duì)接實(shí)驗(yàn)室安全教育與考核系統(tǒng)，又應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)手段有效落實(shí)實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度，提高了實(shí)驗(yàn)室安全管理水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙文武，李桂桃.高校實(shí)驗(yàn)室安全現(xiàn)狀分析與管理對(duì)策研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2003，13（3）：27-29.

[2]賈賢龍.高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室安全現(xiàn)狀分析與對(duì)策[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（12）：193-195.

[3]郭萬喜，高惠玲，唐嵐，等.高校實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度的實(shí)踐與探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30（3）：198-200.

[4]張志強(qiáng)，李恩敬.高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室安全教育探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（1）：186-191.

[5]趙悅.高校實(shí)驗(yàn)室安全工作的問題及對(duì)策研究[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2015，13（6）：240-243.

[6]姚婧婧，徐善東，孫品陽，等.高校實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度實(shí)施情況的調(diào)查研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015，32（9）：218-221.

[7]關(guān)旸，王林燕，陳亮，等.實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)因素評(píng)估及安全準(zhǔn)入管理探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2017，34（5）：263-265.

[8]張文俊.高校實(shí)驗(yàn)室安全管理工作的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2016，35（1）：282-285.

[9]陳一星，董君楓，張偉，王雪.高等院校實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2016，33（11）：274-278.

[10]徐玲，蔣新志，張杰.手機(jī)二維碼識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2012，32（5）：1474-1476.

[11]亓文濤，靖楊萍，孫淑強(qiáng)，等.高校實(shí)驗(yàn)室安全信息化管理體系的構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015，34（2）：294-296.

[12]黃炳輝，李勇，卜建.安全準(zhǔn)入制度是提高高校實(shí)驗(yàn)室安全的重要舉措[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，26（4）：150-152.

[13]李秀珍，李勤，王征，等.落實(shí)實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度 保障實(shí)驗(yàn)室安全[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30（3）：201-203.