周婷 曾志剛

摘?要：高校實驗室是開展實踐教學(xué)和科研工作的重要基地，其管理水平是影響學(xué)校教學(xué)科研質(zhì)量的主要因素。通過分析地方本科高校實驗室管理存在的主要問題，提出構(gòu)建實驗室信息化管理體系的優(yōu)勢和必要性。最后從實驗室安全信息化管理體系、實驗教學(xué)管理信息化平臺、大型儀器設(shè)備管理系統(tǒng)三個方面闡述了高校信息化平臺建設(shè)的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：高校實驗室；信息化管理；實驗室安全；資源共享

作為開展實踐教學(xué)和科學(xué)研究的必要場所，高校實驗室在培養(yǎng)大學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用［12］。實驗室管理水平?jīng)Q定了教學(xué)和科研工作的質(zhì)量，是影響學(xué)?？蒲薪虒W(xué)發(fā)展的重要因素［3］。在向高水平應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型進程中，地方本科高校更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作技能，并加大了實驗室建設(shè)的投入力度。隨著實驗場地規(guī)模擴大，實驗室類型增多，進出實驗室人員數(shù)量和實驗儀器數(shù)量增加，實驗技術(shù)隊伍發(fā)展壯大，實驗室管理也面臨著新要求和新挑戰(zhàn)。目前大多數(shù)地方本科高校實驗室還是以人工管理為主，管理效率與水平不高，制約了當(dāng)前實驗室的發(fā)展和建設(shè)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，依托信息技術(shù)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋的智慧實驗室能大大提高管理水平和工作效率，有效整合教學(xué)資源［4］。高校實驗室信息化建設(shè)水平已成為反映學(xué)校綜合實力的重要內(nèi)容之一，信息化是高校實驗室管理的必然趨勢。

1?地方本科高校實驗室管理存在的問題分析

1.1?人工管理效率低，工作重復(fù)做、任務(wù)繁重

十幾年前，高校實驗室規(guī)模較小，傳統(tǒng)的人工管理模式較適用當(dāng)年的實驗室工作。而隨著高校轉(zhuǎn)型發(fā)展，科研教學(xué)實驗平臺增多，人工管理的弊端也逐漸顯露出來：在實驗設(shè)備管理方面，通常用紙質(zhì)記錄本記載設(shè)備的使用情況，信息無法快速查找，管理者還要手動計算設(shè)備利用情況的各種數(shù)據(jù)；在實驗室數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面，學(xué)校每年都要求實驗室上交各種數(shù)據(jù)，如開展的實驗項目、學(xué)生人數(shù)、學(xué)時數(shù)等，不同部門下發(fā)的數(shù)據(jù)間存在很大的交叉性，造成管理人員重復(fù)性統(tǒng)計；實驗教學(xué)方面，大多數(shù)實驗室上課采用的是粉筆板書，由于授課班級和教學(xué)進度不同，同一個實驗需要進行多次板書，加重上課教師的工作量，另外粉筆板書不能像多媒體更直觀、豐富地展示教學(xué)內(nèi)容，極大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

1.2?資源共享困難，存在“信息孤島”現(xiàn)象

大學(xué)實驗室基本上是根據(jù)各二級學(xué)院開設(shè)的實驗課程來建設(shè)的。各個學(xué)科的知識體系雖有不同，但相互之間又存在交叉和滲透。由于學(xué)校沒有對實驗室資源進行集中管理、各院部之間缺乏積極溝通，導(dǎo)致實驗室設(shè)備重復(fù)購買，資源沒有得到有效整合和共享。近幾年，隨著國家和地方財政對高校投入的持續(xù)增加，實驗室的儀器設(shè)備特別是大型儀器擁有量迎來了快速增長。但絕大部分大儀設(shè)備分散在二級學(xué)院或各實驗中心，人工管理使得信息不暢通，各院部之間不了解實驗室擁有的儀器設(shè)備及可開展的實驗項目，這種“信息孤島”現(xiàn)象導(dǎo)致設(shè)備共享困難、儀器使用率不高。

1.3?實驗室安全管理較薄弱，監(jiān)管難度大

隨著實驗室規(guī)模擴大和科研任務(wù)的增多，進入實驗室學(xué)習(xí)和工作的人數(shù)逐年增長，實驗室的安全形勢日益嚴峻。因師生實驗操作不當(dāng)，線路、設(shè)備老化等原因引起的安全事故時有發(fā)生，造成財產(chǎn)損失和人員傷亡等嚴重后果。這些事故反映出實驗室人員安全意識淡薄、安全管理不到位等問題［56］。高校實驗室安全管理工作一般會涉及劇毒品、易制毒品、易制爆品的監(jiān)督管理，特種設(shè)備的技術(shù)安全管理，廢棄化學(xué)品和廢液的安全處置，消防、用電安全、安全教育等多方面內(nèi)容，安全管理工作任務(wù)重，范圍廣，復(fù)雜度高。目前各地方本科高校的實驗室安全監(jiān)管工作還是以人工檢查為主，查出的問題和安全隱患，缺少“回頭看”的閉環(huán)管理，危險化學(xué)品存取不規(guī)范、紙箱等易燃物靠近熱源擺放、氣體鋼瓶未固定等現(xiàn)象依然存在。學(xué)校沒有對暴露出的問題進行收集和匯總，形成大數(shù)據(jù)進行分析，安全隱患難以徹底解決。

2?信息化技術(shù)應(yīng)用于高校實驗室管理的主要優(yōu)勢

2.1?更科學(xué)合理地統(tǒng)籌實驗室建設(shè)和規(guī)劃

將信息化技術(shù)應(yīng)用于實驗室管理，實驗室網(wǎng)絡(luò)達到全覆蓋，能及時實現(xiàn)信息的互通共享，實時獲取各實驗室的數(shù)據(jù)，掌握各實驗室的最新動態(tài)，為實驗室的建設(shè)規(guī)劃提供科學(xué)的決策，破解實驗室建設(shè)“重建設(shè)、輕規(guī)劃”的困境；將資源合理分配，有效地避免資源浪費，讓有限經(jīng)費產(chǎn)生最大效益。

2.2?促進設(shè)備開放共享

實驗中心運用信息化管理能動態(tài)記錄每臺設(shè)備從采購到報廢的全生命周期活動，全校師生通過數(shù)據(jù)在線采集系統(tǒng)能掌握每臺設(shè)備的使用情況。大型儀器共享管理系統(tǒng)中的在線預(yù)約功能實現(xiàn)設(shè)備全天候使用，大大提高設(shè)備使用率，逐漸打破以往“封閉管理、專屬自用”的格局，促進儀器設(shè)備開放共享［7］。

2.3?智能化動態(tài)監(jiān)管實驗室安全

智能實驗室內(nèi)的各種環(huán)境參數(shù)實現(xiàn)24小時智能監(jiān)測，當(dāng)所采集的信息被判斷為報警信息時，會將信息發(fā)送到管理者的電腦和手機上，并自動進行聲光報警、斷電、噴淋等操作，及時消除安全隱患，有效減少安全事故的發(fā)生及事故造成的損失。

3?信息化功能實驗室的建設(shè)

3.1?實驗室安全信息化管理體系

安全管理體系包括實驗室安全教育與考試管理系統(tǒng)、試劑材料安全管理系統(tǒng)、氣體安全與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、實驗室安全檢查系統(tǒng)以及視頻管理系統(tǒng)（圖1）。

實驗室安全教育與考試管理系統(tǒng)落實了實驗室準(zhǔn)入制度。我校的實驗室安全教育與考試系統(tǒng)包括通知公告、政策文件、在線學(xué)習(xí)、在線練習(xí)、在線考試5個功能，學(xué)習(xí)內(nèi)容涵蓋消防、通識類、特種設(shè)備、輻射、電氣、醫(yī)學(xué)、化學(xué)等安全知識，各二級學(xué)院自主設(shè)置具有專業(yè)特色的院系題庫。新入校學(xué)生和新進教職工綁定學(xué)號或工號登錄系統(tǒng)后可自行安排學(xué)習(xí)計劃和進度，學(xué)習(xí)完成后在開放時間登錄考試，系統(tǒng)自動批卷并顯示成績，為成績合格者發(fā)放電子版的考試合格證書。學(xué)校、各二級學(xué)院管理部門通過該系統(tǒng)能及時掌握學(xué)習(xí)和考試的相關(guān)數(shù)據(jù)，作為衡量安全教育水平的指標(biāo)，并在門禁管理功能里只給考試合格者授予進入實驗室的權(quán)限，嚴把安全教育質(zhì)量關(guān)。

試劑材料安全管理系統(tǒng)能實現(xiàn)化學(xué)試劑從采購—庫存—領(lǐng)用—處置的全生命周期管理，加強危險化學(xué)品的監(jiān)督和安全管理。各二級學(xué)院在化學(xué)試劑網(wǎng)上商城申購的藥品和耗材明細直接生成庫存單，方便實驗員做好試劑臺賬的實時更新。針對易制毒、易制爆等管制藥品的管理，我校配備了智能?；反鎯?，藥品存取嚴格遵照雙人雙鎖管理制度，存儲柜和電腦端均能查看存取臺賬，方便上級監(jiān)管部門獲取最新數(shù)據(jù)。庫存明細能導(dǎo)出成為危險源清單，數(shù)據(jù)來源真實準(zhǔn)確。在廢液和廢棄化學(xué)品處置方面，實驗室先在線申請、再由學(xué)校國資處審核通過、集中處理，避免師生私自排放或亂扔亂放，保證實驗室的環(huán)境安全。

氣體安全與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要是利用傳感器探測實驗室內(nèi)可燃氣體、煙霧等有害氣體的含量和環(huán)境溫濕度，當(dāng)監(jiān)測到的氣體濃度超過設(shè)定的閾值時，驅(qū)動蜂鳴器報警，并自動開啟排風(fēng)功能。同時，采集到的各種環(huán)境參數(shù)會打包發(fā)送至服務(wù)器，管理員下載后對數(shù)據(jù)進行分析，判斷實驗室安全狀況，對風(fēng)險系數(shù)較高的實驗室做出相應(yīng)的措施消除安全隱患。

實驗室安全檢查系統(tǒng)最重要的功能是實現(xiàn)了全流程安全檢查，主要分為4個步驟：（1）發(fā)布檢查任務(wù)；（2）實施檢查，記錄隱患；（3）下發(fā)隱患及問題；（4）審核整改結(jié)果。依托信息化的安全檢查系統(tǒng)能更高效、快捷地反饋和傳達信息，追蹤和監(jiān)管存在的隱患和問題，督促隱患整改到位，實現(xiàn)閉環(huán)管理。系統(tǒng)還具備基本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析功能，管理人員就能摸清隱患發(fā)生的規(guī)律，做出有針對性的預(yù)防措施。同時，該系統(tǒng)與試劑材料管理平臺相對接，能同步獲取實驗室?guī)齑娴奈；贩N類和數(shù)量，對實驗室進行分級分類管理。

視頻管理系統(tǒng)與校園一卡通數(shù)據(jù)同步后，能人臉識別實驗室人員并進行身份認證，當(dāng)識別出的人員無進入實驗室的權(quán)限時，會發(fā)出報警提示。安裝的可視化監(jiān)控能讓管理員動態(tài)掌握實驗室安全狀況，遠程管理則滿足實驗室全天候開放的需求。

3.2?實驗教學(xué)管理信息化平臺

實驗教學(xué)管理信息系統(tǒng)主要包括實驗教學(xué)管理、實驗室基本信息管理、實驗室預(yù)約、實驗考核評價四個方面，系統(tǒng)各功能模塊見圖2。各級用戶通過互聯(lián)網(wǎng)均能訪問該系統(tǒng)，只是不同級別的用戶權(quán)限不同，部分模塊的功能會有所限制。實驗教學(xué)管理模塊是系統(tǒng)的核心，任課教師在該系統(tǒng)中可發(fā)布實驗計劃、實驗項目、實驗進度、課程指導(dǎo)書等教學(xué)資源，學(xué)生、實驗員、教學(xué)管理人員可瀏覽并下載。實驗室基本信息模塊包含實驗室規(guī)章制度，任課教師、實驗員基本信息，實驗室儀器設(shè)備及實驗室課表等內(nèi)容，對實驗室概況和實驗技術(shù)隊伍做了較全面的介紹，為實驗室水平評估、規(guī)劃、建設(shè)提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)。實驗室預(yù)約模塊與教務(wù)處課表進行對接，任課教師不僅可以選擇不同時段在手機上預(yù)約實驗室，還能進行調(diào)課補課申請。審核通過后更新的課表信息會發(fā)給任課教師和學(xué)生，這種智能化的管理手段既能避免教師、學(xué)生、實驗室課表相沖突，也能提高教學(xué)管理人員的工作效率。此外，學(xué)生和任課教師可靈活預(yù)約實驗室進行開放性實驗，系統(tǒng)會將實驗項目、專業(yè)、學(xué)生人數(shù)等開放信息留痕，方便統(tǒng)計教師教學(xué)量、實驗室利用率等數(shù)據(jù)。在考核與評價模塊里，學(xué)生提交電子檔的實驗報告，教師在線給出成績和評價，學(xué)生也可對教師的教學(xué)效果做出評價和建議，實現(xiàn)教學(xué)相長的生動局面。

3.3?大型儀器設(shè)備管理平臺

通過大型儀器設(shè)備管理平臺，學(xué)校對所有的大儀設(shè)備實行集約化管理。將二級學(xué)院、實驗中心現(xiàn)有的大儀設(shè)備資源整合，建立大儀設(shè)備信息庫，由學(xué)校統(tǒng)一管理，校內(nèi)外人員均可在該系統(tǒng)中登記預(yù)約。由于此類設(shè)備價格昂貴，操作步驟較為復(fù)雜，使用前需經(jīng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，考核合格后可開放部分大儀設(shè)備給學(xué)生上機操作。這樣不僅提高設(shè)備使用率，還能鍛煉學(xué)生的實踐能力。設(shè)備管理人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督各儀器設(shè)備使用情況，減少操作不當(dāng)?shù)那闆r發(fā)生。

結(jié)語

在地方本科高校著力培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的宗旨和智能化時代背景下，用信息化手段管理實驗室是必然之路。通過智能化教學(xué)、管理和服務(wù)能減輕管理人員的工作量，提高工作效率，優(yōu)化教學(xué)資源，提高資源使用率等。此外，搭建信息化平臺使實驗室安全管理更加規(guī)范、公開、全面、便捷、安全，提高實驗室建設(shè)水平，促進學(xué)校辦學(xué)效益提升。

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作者簡介：周婷（1987—?），女，漢族，湖北仙桃人，碩士研究生，

實驗師，研究方向：大儀設(shè)備及實驗室管理。

*通訊作者：曾志剛（1981—?），男，漢族，湖北仙桃人，博士，教授，研究方向：有機化學(xué)教學(xué)與科研。