基于信息化的高校開放實(shí)驗室綜合管理實(shí)踐研究

丁晨雨

摘要：開放實(shí)驗室是高校教育資源共享和復(fù)合型人才培養(yǎng)的重要陣地。隨著管理模式的不斷改進(jìn)，信息化綜合管理已成為高校開放實(shí)驗室的主流發(fā)展趨勢。以貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院開放實(shí)驗室為例，文章分別從4個不同層面論述了信息化綜合管理的必要性，構(gòu)建了集成數(shù)據(jù)信息管理、教學(xué)管理、開放管理和安全管理的實(shí)驗室智能化綜合管理平臺。實(shí)踐表明，信息化綜合管理提高了實(shí)驗室建設(shè)水平、實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量、實(shí)驗室開放效率以及儀器設(shè)備使用效率，使得開放實(shí)驗室的管理更加科學(xué)、規(guī)范。

關(guān)鍵詞：開放實(shí)驗室；信息化綜合管理；實(shí)驗室建設(shè)

中圖分類號： G482文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

近年來，根據(jù)國家提高教育教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、推動畢業(yè)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)、服務(wù)國家現(xiàn)代化建設(shè)的要求，高校教育教學(xué)改革不斷深化，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育不斷加強(qiáng)^[1]。高校開放實(shí)驗室是培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐動手能力、開拓創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作能力等復(fù)合型高端人才的重要平臺，也在高校實(shí)驗教學(xué)改革、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和服務(wù)社會等方面發(fā)揮著重要作用，已然成為高校高水平辦學(xué)的重要標(biāo)志^[2]。然而，盡管開放實(shí)驗室概念早已被提出并付諸實(shí)踐，但隨著更多的開放實(shí)驗室建成、更多的學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗室開展實(shí)踐活動，開放實(shí)驗室的管理模式面臨著新的挑戰(zhàn)，亟需優(yōu)化以適應(yīng)時代的發(fā)展和需求。

現(xiàn)代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展使得信息化綜合管理成為解決復(fù)雜問題的一種重要手段^[3]。將信息技術(shù)用于高校開放實(shí)驗室是創(chuàng)建透明化、集成化、科學(xué)化和規(guī)范化實(shí)驗室管理體系的必然選擇，有利于實(shí)驗室建設(shè)與管理領(lǐng)域的發(fā)展^[4-5]。因此，開放實(shí)驗室的信息化綜合管理已成為高校實(shí)驗室建設(shè)與管理的重要研究課題。自2019年進(jìn)行實(shí)驗室管理模式變革以來，貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院已初步建成基于實(shí)驗室智能化綜合管理平臺的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗室、創(chuàng)新實(shí)驗室和大型儀器室等各類開放實(shí)驗室42間，有效地提升了實(shí)驗室管理效率和服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)了實(shí)驗教學(xué)的發(fā)展，極大地滿足了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐需求。

1 高校開放實(shí)驗室信息化綜合管理的必要性

1.1 國家及省、市教育事業(yè)規(guī)劃要求

作為高校培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的重要場所，開放實(shí)驗室的建設(shè)與管理受到國家至地方各級層面的重視。國務(wù)院印發(fā)的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出：鼓勵高等學(xué)校建設(shè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系和管理制度，引導(dǎo)鼓勵學(xué)生積極參與創(chuàng)新活動和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽^[6]。2016年，教育部也在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出：要推動管理信息化與教育教學(xué)的深度創(chuàng)新融合，在提高教育管理效能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)決策支持科學(xué)化、管理過程精細(xì)化、教學(xué)分析即時化^[7]。同年，貴州省教育廳在《貴州省“十三五”教育發(fā)展規(guī)劃》中提出加強(qiáng)教育信息管理平臺和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺建設(shè)，各類教學(xué)資源和平臺要面向校內(nèi)外開放共享^[8]。因此，高校開放實(shí)驗室信息化綜合管理是落實(shí)國家和地方教育事業(yè)改革發(fā)展的必然選擇。

1.2 高?？茖W(xué)規(guī)劃實(shí)驗室資源配置需要

目前，因管理職能存在割裂交叉，高校開放實(shí)驗室資源在配置時仍難以進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。以貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院為例，在教學(xué)方面，實(shí)驗教學(xué)計劃的制定、具體實(shí)驗項目的設(shè)計與實(shí)施由學(xué)院各教研室負(fù)責(zé)，但實(shí)驗課程時間與地點(diǎn)卻由學(xué)校教務(wù)處統(tǒng)一分配。在實(shí)驗室建設(shè)與管理方面，學(xué)院各教研室提出教學(xué)科研需求與實(shí)驗室建設(shè)規(guī)劃，學(xué)校實(shí)驗室與設(shè)備管理處負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)推進(jìn)實(shí)驗室建設(shè)，資產(chǎn)管理處負(fù)責(zé)實(shí)驗室用房、儀器設(shè)備等固定公產(chǎn)、國有資產(chǎn)的管理，學(xué)院實(shí)驗中心負(fù)責(zé)實(shí)驗室和儀器設(shè)備的日常運(yùn)轉(zhuǎn)與開放使用。盡管上述部門均有一套各自成熟的管理模式，但相應(yīng)地也在各管理部門之間筑起了一道無形壁壘，形成了信息孤島，這在一定程度上導(dǎo)致實(shí)驗教學(xué)資源配置不合理、實(shí)驗室資源浪費(fèi)等問題，如：部分創(chuàng)新性、綜合性實(shí)驗項目不能連續(xù)開展，實(shí)驗室重復(fù)建設(shè)，設(shè)備閑置。這些問題的解決迫切需要一個能夠高效溝通、跨部門協(xié)作的信息化綜合管理平臺，以便高校能夠全面把控實(shí)驗室資源，更加科學(xué)合理地配置實(shí)驗室資源。

1.3 減輕實(shí)驗室工作人員負(fù)擔(dān)

作為實(shí)驗室管理體系的主體，實(shí)驗室工作人員主人翁的地位非常關(guān)鍵^[9]。隨著“雙一流”建設(shè)的全面推進(jìn)，高校實(shí)驗室規(guī)模得到了較大提升。然而，實(shí)驗室尤其是開放實(shí)驗室的工作人員隊伍規(guī)模并無顯著增加卻要肩負(fù)起更多的職責(zé)。除了傳統(tǒng)的工作內(nèi)容如：實(shí)驗教學(xué)（實(shí)驗準(zhǔn)備與講課，實(shí)驗技能指導(dǎo)等）、實(shí)驗室日常管理（實(shí)驗室的使用登記、維護(hù)和維修，試劑耗材的補(bǔ)充與報賬，水電、衛(wèi)生和安全等制度的落實(shí)等）、實(shí)驗室安全檢查與培訓(xùn)（風(fēng)險源識別、防控）、為各級管理部門提供實(shí)驗室相關(guān)數(shù)據(jù)（學(xué)科評估、高等教育質(zhì)量監(jiān)測、年度高等學(xué)校實(shí)驗室信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計等）外，還要肩負(fù)實(shí)驗室和儀器設(shè)備的開放共享（探索性、綜合性實(shí)驗教學(xué)項目，大學(xué)生研究、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目，競賽等）、科研（各類基金項目、發(fā)表論文、獲獎、技術(shù)服務(wù)等）以及學(xué)校、學(xué)院安排的其他工作。由此可見，實(shí)驗室工作人員急需一個能夠切實(shí)提高實(shí)驗室管理效率的信息化綜合管理平臺，以便緩解人手緊張問題、減輕工作負(fù)擔(dān)。從繁重的實(shí)驗室管理工作中解脫出來后，實(shí)驗室工作人員也能有更多的時間強(qiáng)化、提升自己，從而更好地為教學(xué)科研服務(wù)。

1.4 滿足學(xué)生成才需求

當(dāng)今時代下，面對嚴(yán)峻的就業(yè)及升學(xué)形勢，高校學(xué)生成才意識強(qiáng)烈，積極參與“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”“SRT”和“大創(chuàng)”等實(shí)踐活動，努力提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、協(xié)同合作能力。這與開放實(shí)驗室管理的最終目標(biāo)——培養(yǎng)具有競爭力的創(chuàng)新型復(fù)合人才不謀而合。然而，由于實(shí)驗室空閑時間可能與教師使用時間相沖突，同時，考慮私配實(shí)驗室鑰匙、儀器設(shè)備和試劑使用等帶來的一系列安全問題^[4]，在傳統(tǒng)的實(shí)驗室管理模式下，學(xué)生的實(shí)踐活動通常受到諸多限制，從而無法充分利用開放實(shí)驗室高效地準(zhǔn)備和完成各類競賽或?qū)嵺`項目。因此，集成實(shí)驗室安全培訓(xùn)、準(zhǔn)入系統(tǒng)、電子門禁和監(jiān)控系統(tǒng)的信息化綜合管理平臺是滿足高校學(xué)生成才需求的良好解決方案。

2 實(shí)驗室智能化綜合管理平臺建設(shè)方案

實(shí)驗室智能化綜合管理平臺建設(shè)旨在滿足各方需求，進(jìn)一步加強(qiáng)開放實(shí)驗室管理質(zhì)量，更好地為實(shí)驗教學(xué)、科研以及創(chuàng)新型復(fù)合人才培養(yǎng)服務(wù)。因此，基于現(xiàn)代信息技術(shù)，本文建設(shè)了實(shí)驗室數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)、實(shí)驗教學(xué)管理系統(tǒng)、實(shí)驗室開放管理系統(tǒng)、實(shí)驗室安全管理系統(tǒng)，通過軟件系統(tǒng)與智能終端實(shí)現(xiàn)對開放實(shí)驗室的信息化綜合管理，如圖1所示。

2.1 實(shí)驗室數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)

作為實(shí)驗室智能化綜合管理平臺運(yùn)轉(zhuǎn)的核心，實(shí)驗室數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)能夠聯(lián)通各軟件系統(tǒng)、智能終端，既能夠為各類師生用戶提供一個統(tǒng)一的開放實(shí)驗室服務(wù)入口，又能夠?qū)⒏鞣N應(yīng)用系統(tǒng)、終端使用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息化、報表化，為各級管理用戶提供所需的實(shí)驗室相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息與運(yùn)行信息。其中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息包括實(shí)驗室建筑、儀器設(shè)備、規(guī)章制度、師生賬戶、角色與權(quán)限等；運(yùn)行信息包括實(shí)驗教學(xué)計劃、實(shí)驗項目記錄、實(shí)驗過程記錄、實(shí)驗成績、實(shí)驗室與儀器設(shè)備開放記錄、安全檢查記錄、實(shí)驗室通知公告等。此外，該系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)信息不僅支持本地上傳與下載，還預(yù)留有數(shù)據(jù)對接與同步功能，可通過校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與校級管理部門、其他學(xué)院的管理系統(tǒng)進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗室數(shù)據(jù)信息的流轉(zhuǎn)與管理。

2.2 實(shí)驗室教學(xué)管理系統(tǒng)

實(shí)驗室教學(xué)管理系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗教學(xué)模式，可以使實(shí)驗教學(xué)任務(wù)安排合理化，教學(xué)環(huán)節(jié)流程化。開放實(shí)驗室運(yùn)行流程如圖2所示。實(shí)驗教學(xué)流程如下：通過不同權(quán)限角色在線協(xié)同完成實(shí)驗教學(xué)任務(wù)與項目的獲?。〝?shù)據(jù)同步/人工導(dǎo)入或錄入），制定教學(xué)計劃，由系統(tǒng)生成實(shí)驗教學(xué)課表，完成實(shí)驗室、上課時間及指導(dǎo)教師的分配，學(xué)生實(shí)驗過程會被實(shí)驗室實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)記錄，實(shí)驗完成后學(xué)生可在線填寫實(shí)驗報告，指導(dǎo)教師批改打分后進(jìn)行成績匯總分析。此外，該系統(tǒng)還支持對實(shí)驗室開放項目、“SRT”和“大創(chuàng)”等創(chuàng)新實(shí)踐活動進(jìn)行類似的過程監(jiān)督與流程化管理。

2.3 實(shí)驗室開放管理系統(tǒng)

實(shí)驗室開放管理系統(tǒng)將傳統(tǒng)的人工管理轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄苄畔⒒芾?，使開放實(shí)驗室管理更加規(guī)范化、透明化。實(shí)驗室開放管理系統(tǒng)的主要功能為實(shí)驗室預(yù)約和準(zhǔn)入審批。針對不同類型的開放實(shí)驗室可執(zhí)行不同的預(yù)約流程。如：專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗室主要為實(shí)驗教學(xué)服務(wù)，教學(xué)任務(wù)期間對授課教師開放，無須預(yù)約即可進(jìn)入；課外時間優(yōu)先對有綜合性、探索性教學(xué)實(shí)驗的師生開放，其次是參與開放實(shí)驗項目以及其他實(shí)踐活動的師生。開放實(shí)驗室預(yù)約前均須獲得實(shí)驗室準(zhǔn)入資格和實(shí)驗室風(fēng)險點(diǎn)培訓(xùn)，準(zhǔn)入審批可靈活設(shè)置為自動、實(shí)驗室管理人、實(shí)驗中心主任以及學(xué)院黨政領(lǐng)導(dǎo)等不同層次，如：大型儀器室面向有教學(xué)和科研任務(wù)的師生開放，預(yù)約前需要通過設(shè)備管理人培訓(xùn)取得儀器使用操作證，預(yù)約后可由實(shí)驗負(fù)責(zé)人審批通過。

2.4 實(shí)驗室安全管理系統(tǒng)

實(shí)驗室安全管理是保障實(shí)驗室正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，是實(shí)驗室的重點(diǎn)工作之一^[10]。實(shí)驗室安全管理系統(tǒng)設(shè)有3個功能模塊，分別是安全準(zhǔn)入、安全監(jiān)控和安全檢查。安全準(zhǔn)入模塊主要通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)和考試的形式讓即將進(jìn)入實(shí)驗室的師生學(xué)習(xí)掌握實(shí)驗室基本安全與制度相關(guān)知識，提高其安全防護(hù)意識，預(yù)防實(shí)驗事故的發(fā)生，成績合格者（≥90分）方可獲得實(shí)驗室準(zhǔn)入資格。安全監(jiān)控模塊基于數(shù)字校園的電子門禁和電源控制等智能終端、傳感器報警裝置以及高清全景攝像系統(tǒng)組成的智能物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對開放實(shí)驗室和儀器設(shè)備安全使用的全方位監(jiān)控。安全檢查模塊可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗室檢查流程化、信息化，保障實(shí)驗室安全管理制度的有效執(zhí)行，具體流程如圖3所示。

3 實(shí)踐成效

實(shí)驗室智能化綜合管理平臺經(jīng)過近些年的實(shí)踐，已取得初步成效：（1）基本實(shí)現(xiàn)了開放實(shí)驗室相關(guān)數(shù)據(jù)的信息化管理，顯著提高了實(shí)驗室信息的獲取效率，為山地植物資源保護(hù)與種質(zhì)創(chuàng)新教育部重點(diǎn)實(shí)驗室的驗收和學(xué)院生物科學(xué)國家級一流本科專業(yè)、生態(tài)學(xué)省級一流本科專業(yè)的成功申報提供了有力支持；（2）極大提高了實(shí)驗室管理質(zhì)量，使實(shí)驗室工作人員將更多精力投入實(shí)驗教學(xué)與專業(yè)技能提升中，參與教學(xué)改革項目11項，發(fā)表實(shí)驗室管理與教學(xué)改革相關(guān)論文20余篇，4名（占實(shí)驗教師總數(shù)的50%）專職實(shí)驗教師晉升了職稱；（3）提高了實(shí)驗室資源開放共享率，承擔(dān)實(shí)驗室開放項目、“SRT”和“大創(chuàng)”等實(shí)踐課題70余項，大型儀器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)年均機(jī)時數(shù)超過800個，有效滿足了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐和教師教學(xué)科研需求。

4 結(jié)語

教育資源的開放共享是高校教育改革的大趨勢。本文從國家政府、學(xué)校（學(xué)院）、實(shí)驗室工作人員和學(xué)生層面論述了高校開放實(shí)驗室的信息化綜合管理的必要性，并結(jié)合貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實(shí)際情況，構(gòu)建了基于現(xiàn)代信息技術(shù)的實(shí)驗室智能化綜合管理平臺。實(shí)踐表明，信息化綜合管理極大地提高了開放實(shí)驗室的管理質(zhì)量，滿足了師生實(shí)驗教學(xué)、科研以及創(chuàng)新實(shí)踐活動需求，同時為其他實(shí)驗室建設(shè)與管理者提供參考。

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（編輯 沈 強(qiáng)編輯）

Practical research on comprehensive management of open laboratory in colleges and

universities based on informatization

Ding? Chenyu

（College of Life Science， Guizhou University， Guiyang 550025， China）

Abstract：? The open laboratory is an important position for the sharing of educational resources and the cultivation of compound talents in colleges and universities. With the continuous improvement of the management model， the comprehensive management of information technology has become the mainstream development trend of open laboratories in universities. In the case of open laboratories in the College of Life Sciences at Guizhou University， the necessity of information comprehensive management is discussed from four different levels. A laboratory intelligent comprehensive management platform that integrates laboratory data information management， teaching management， open management， and safety management is built. The practice has shown that the information comprehensive management improves the laboratory construction level， experimental teaching quality， and laboratory opening efficiency， making the open laboratory management more scientific and standardized.

Key words： open laboratory; information comprehensive management; laboratory construction