基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高校實(shí)驗(yàn)室管理探索

毛麗春

[摘 要]伴隨國(guó)家對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度的加大而來(lái)的是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理方式與迅速崛起的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)無(wú)法協(xié)調(diào)的問(wèn)題。如何更高效、更系統(tǒng)地管理目前規(guī)模逐漸擴(kuò)大的實(shí)驗(yàn)室已成為高校實(shí)驗(yàn)室管理亟待解決的問(wèn)題。該研究概述了高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)展現(xiàn)狀，從實(shí)驗(yàn)室的各種儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件、實(shí)驗(yàn)所需的易耗品、實(shí)驗(yàn)室人員四個(gè)方面對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室管理存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和總結(jié)，并分別闡述移動(dòng)設(shè)備、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室管理取得的成果。研究結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)室管理需合理而有效地使用這些先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得移動(dòng)設(shè)備、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)共同服務(wù)于實(shí)驗(yàn)室管理。

[關(guān)鍵詞]高校實(shí)驗(yàn)室；互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；實(shí)驗(yàn)室管理

[中圖分類(lèi)號(hào)] G482 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）09-0024-03

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如雨后春筍般迅猛發(fā)展，它使信息之間的傳遞變得更便捷、更快速、更自動(dòng)化。它是大眾創(chuàng)新的工具，能夠促進(jìn)中國(guó)社會(huì)發(fā)展提質(zhì)增效。它在教育行業(yè)或其他行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著重要的作用[1]，同樣也被廣泛運(yùn)用于高校實(shí)驗(yàn)室管理。高校實(shí)驗(yàn)室是高校發(fā)展建設(shè)過(guò)程中不可或缺的一部分，它肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生自主性和研究性學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)造能力、工程素質(zhì)能力等重要任務(wù)。[2]隨著高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理的重視、互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理成為未來(lái)實(shí)驗(yàn)室管理發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室管理的方法進(jìn)行探索。

一、高校實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展

高校實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校教育教學(xué)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中的重要一環(huán)，是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的源頭和載體，是教學(xué)與科研的重要基地，是社會(huì)服務(wù)的重要場(chǎng)所。[3]學(xué)校的發(fā)展、教學(xué)科研水平的提高、人才的培養(yǎng)都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。國(guó)家也非常重視高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，教育部在2005年啟動(dòng)了全國(guó)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范建設(shè)工作，并在全國(guó)范圍內(nèi)選擇了84個(gè)實(shí)驗(yàn)室作為國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。2007年，教育部、財(cái)政部在《高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程》文件中指出：“加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)建設(shè)，需首先重點(diǎn)加強(qiáng)500個(gè)左右實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)，從教學(xué)內(nèi)容、方法、手段、隊(duì)伍、管理及實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新等方面推進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)建設(shè)”。[4]國(guó)家對(duì)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的大力支持與鼓勵(lì)措施，增加了學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重視程度，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展起了重要的推動(dòng)作用。伴隨著高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入的增加，高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)已初具規(guī)模，有寬敞的實(shí)驗(yàn)用房和充足的實(shí)驗(yàn)器材。高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備不斷增多，特別是大型重點(diǎn)儀器、精密儀器設(shè)備的配備，為實(shí)驗(yàn)室的管理帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

二、高校實(shí)驗(yàn)室管理存在的主要問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)室管理是學(xué)校辦學(xué)的基礎(chǔ)性工作，它具體指對(duì)實(shí)驗(yàn)室的各種儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件、實(shí)驗(yàn)所需的各種物質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室人員等進(jìn)行管理的一系列活動(dòng)。[5]目前，高校往往忙于實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)但對(duì)其日常管理的重視程度不足，同時(shí)無(wú)法正確認(rèn)識(shí)其日常管理的重要性。[6]

（一）高校實(shí)驗(yàn)室各種儀器設(shè)備的基本情況

高校實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備大致可分為大型貴重儀器、精密儀器、常規(guī)普通儀器。隨著高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備不斷增多，以下問(wèn)題變得越來(lái)越突出：一是大型貴重儀器是科研必不可少的重要工具，但這些設(shè)備都價(jià)格昂貴，所需的占地面積大，使用頻率低，維修和維護(hù)成本高。二是精密儀器易受環(huán)境中的溫度、濕度、灰塵、振動(dòng)、空氣流動(dòng)的影響，且極易損壞。三是常規(guī)普通儀器使用率、借出率高，以及可能存在的不規(guī)范操作，使其損壞速度不斷加快和損害程度也不斷加深。四是仍然使用紙質(zhì)版的實(shí)驗(yàn)記錄本對(duì)進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室人員、借還儀器進(jìn)行登記，借還的過(guò)程較為繁瑣，也造成大量紙張的浪費(fèi)，且給實(shí)驗(yàn)管理者對(duì)實(shí)驗(yàn)室的使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析造成困難。

（二）高校實(shí)驗(yàn)的環(huán)境條件

實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放是高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目的之一。隨著實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的增多，實(shí)驗(yàn)室使用人數(shù)也不斷增多，使得以下問(wèn)題變得更加亟待解決：一是實(shí)驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生的廢棄物、廢液增多。二是實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)完畢后，未將儀器進(jìn)行正確歸置，使得之后的實(shí)驗(yàn)者需花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)尋找相關(guān)的儀器，造成實(shí)驗(yàn)室凌亂不堪。三是科研人員以及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)薄弱，對(duì)大型儀器的用電安全沒(méi)有足夠的重視，而且防火設(shè)施還不夠完善。

（三）高校實(shí)驗(yàn)所需的易耗品

高校實(shí)驗(yàn)所需各種易耗品的不斷增多導(dǎo)致以下問(wèn)題的出現(xiàn)：一是易耗品使用頻繁、用量大、消耗快。二是易耗品因具有攜帶方便的特點(diǎn)，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)被實(shí)驗(yàn)者帶到其他實(shí)驗(yàn)室卻沒(méi)有進(jìn)行登記的情況，甚至出現(xiàn)遺失的情況，看管起來(lái)較困難。三是藥勺混亂的情況在稱(chēng)量藥品的過(guò)程中頻頻出現(xiàn)，使得藥品之間相互污染，造成大量的浪費(fèi)。四是有毒有害物質(zhì)使用頻率增加、處理困難，有時(shí)出現(xiàn)處理費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于藥品本身價(jià)值的情況，有時(shí)甚至不知道該如何處理。

（四）高校實(shí)驗(yàn)室人員

高校實(shí)驗(yàn)室人員是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理中最為關(guān)鍵的一環(huán)。從實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍地位角度來(lái)看，高校對(duì)實(shí)驗(yàn)員不夠重視，實(shí)驗(yàn)員在學(xué)校教學(xué)活動(dòng)中處于“輔助之輔助”的地位。[7]其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是實(shí)驗(yàn)專(zhuān)職人員數(shù)量嚴(yán)重不足。二是實(shí)驗(yàn)員的職稱(chēng)結(jié)構(gòu)不合理。三是實(shí)驗(yàn)員的績(jī)效工資待遇低。四是實(shí)驗(yàn)員培訓(xùn)與進(jìn)修的計(jì)劃缺乏，其管理與維護(hù)實(shí)驗(yàn)室的水平得不到提升。這些實(shí)驗(yàn)員不被重視與認(rèn)可的現(xiàn)狀，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)員的工作積極性受到一定程度的打擊，這也使得高校實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)一步發(fā)展受到了嚴(yán)重影響。

三、將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室管理的探索

（一）移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通常指手機(jī)、平板電腦等可移動(dòng)電子產(chǎn)品。它們的出現(xiàn)使得時(shí)間與空間的距離明顯縮小。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室使用者來(lái)說(shuō)，將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室管理，可使其預(yù)約、查詢(xún)、提醒服務(wù)變得更方便快捷。比如可通過(guò)手機(jī)APP或微信公眾號(hào)搭建實(shí)驗(yàn)室管理的支架，下面以微信公眾號(hào)為例進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)室微信公眾號(hào)的使用功能包括以下幾個(gè)板塊：個(gè)人中心、服務(wù)窗口、實(shí)驗(yàn)室概況。個(gè)人中心需實(shí)驗(yàn)室使用者實(shí)名填寫(xiě)個(gè)人信息，實(shí)驗(yàn)室使用者可查詢(xún)自己預(yù)約的實(shí)驗(yàn)室以及何時(shí)何地使用過(guò)何種儀器的記錄。服務(wù)窗口主要負(fù)責(zé)預(yù)約使用實(shí)驗(yàn)室、藥品、儀器等一系列預(yù)約服務(wù)；正確使用藥品、儀器等物資的說(shuō)明查詢(xún)服務(wù)；同時(shí)還包括實(shí)驗(yàn)室安全工作提醒，實(shí)驗(yàn)儀器安全使用提醒等旨在提高實(shí)驗(yàn)室使用者的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)。實(shí)驗(yàn)室概況板塊主要負(fù)責(zé)介紹實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度以及每間實(shí)驗(yàn)室所存放的儀器設(shè)備，以及發(fā)布實(shí)驗(yàn)室主辦的各類(lèi)關(guān)于實(shí)驗(yàn)室使用、儀器使用的講座通知，同時(shí)還有關(guān)于最新最前沿的科研動(dòng)態(tài)介紹，以豐富學(xué)生的知識(shí)，增加學(xué)生對(duì)科研的熱愛(ài)之情。endprint

實(shí)驗(yàn)室微信公眾號(hào)的設(shè)立，使得需要使用實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)儀器的科研人員與學(xué)生都能夠進(jìn)行預(yù)約、查詢(xún)、被提醒。隨著高校實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模越來(lái)越大，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的功能有限，功能更強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。

（二）云計(jì)算

云計(jì)算是一種虛擬化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，以基礎(chǔ)架構(gòu)、平臺(tái)、軟件等服務(wù)為主要表現(xiàn)形式。云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)根據(jù)云計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用和研究結(jié)果可分為核心服務(wù)層、服務(wù)管理層、用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)接口三大部分。[8]而云平臺(tái)可被分為存儲(chǔ)型、計(jì)算型、綜合型云平臺(tái)，其主要作用分別為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)與處理數(shù)據(jù)并存。[8]而實(shí)驗(yàn)室需要構(gòu)建的是綜合性云平臺(tái)，同時(shí)兼具存儲(chǔ)和處理大量數(shù)據(jù)的功能。云計(jì)算的功能還包括以下兩個(gè)方面：一是可以幫助實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)信息與數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與查詢(xún)，云群件和保修等功能。它們可使實(shí)驗(yàn)日程更透明，實(shí)驗(yàn)日程自主安排與預(yù)約服務(wù)變得更加有序，同時(shí)可快速地開(kāi)展共享文件以及儀器保修的服務(wù)。二是提供云通訊服務(wù)能構(gòu)建師生共同的學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到疑惑能夠及時(shí)得到指導(dǎo)老師的指導(dǎo)。

云計(jì)算實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)核心是實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)登錄人員的不同身份進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為學(xué)生、科研人員、管理層。學(xué)生可通過(guò)“云端”獲得以下信息：預(yù)約實(shí)驗(yàn)室、藥品、儀器；查詢(xún)實(shí)驗(yàn)室課程安排、他人預(yù)約記錄，避開(kāi)實(shí)驗(yàn)室使用高峰期；及時(shí)反饋已損壞的設(shè)備；查詢(xún)已損壞的設(shè)備的維修狀態(tài)；查詢(xún)實(shí)驗(yàn)儀器使用操作說(shuō)明等。對(duì)于科研人員，除了獲得學(xué)生以上使用服務(wù)外，還可通過(guò)“云端”管理自己的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，查看自己實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于管理者，可進(jìn)行人員管理的權(quán)限分配、設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)預(yù)約和查詢(xún)統(tǒng)計(jì)服務(wù)[9]，最終使實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)和管理流程得到優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。[10]

（三）物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)指借助RFID、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等高新機(jī)械設(shè)備，按照制定好的信息協(xié)議，通過(guò)無(wú)線(xiàn)或者有線(xiàn)的方式將任意物品與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的連接，使相關(guān)事物在受到合適的分析、存儲(chǔ)、計(jì)算等處理后能夠形成靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的信息網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別定位、跟蹤監(jiān)控和管理等功能。[5][10]它包括三個(gè)系統(tǒng)即智能感應(yīng)設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用控制網(wǎng)絡(luò)，形成物物之間、物人之間的信息傳遞處理。

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用使得實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理更加智能，每臺(tái)設(shè)備都有相應(yīng)的RFID電子標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽中記錄著該設(shè)備的相關(guān)信息、使用情況、設(shè)備進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的記錄。手持式讀寫(xiě)器可讀寫(xiě)RFID中的相關(guān)信息，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。無(wú)線(xiàn)設(shè)備接受相關(guān)信息，再將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器中進(jìn)行相關(guān)的整理分析或加密等。中央處理系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)處理能力，可將實(shí)驗(yàn)物資、環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員管理這三個(gè)系統(tǒng)和其他開(kāi)放子系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。物聯(lián)網(wǎng)的使用使每間實(shí)驗(yàn)室、每臺(tái)儀器的狀態(tài)、使用情況都能夠得到實(shí)時(shí)了解和跟進(jìn)。

四、高校實(shí)驗(yàn)室管理展望

高校實(shí)驗(yàn)室的管理少不了便捷的移動(dòng)設(shè)備，但需要存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)功能更強(qiáng)大的云計(jì)算，同時(shí)需要精細(xì)化到每臺(tái)儀器的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。移動(dòng)設(shè)備、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)這三種技術(shù)的聯(lián)合使用將使實(shí)驗(yàn)室的管理變得隨時(shí)隨地，最大限度地縮短時(shí)間與空間距離。這將使實(shí)驗(yàn)室的管理能夠跟上規(guī)模日益宏大的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)步伐。但移動(dòng)設(shè)備、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等高新科技的出現(xiàn)，最終都需要管理人員去維護(hù)，所以高校實(shí)驗(yàn)室管理的根本還是在于人。而高校實(shí)驗(yàn)室管理人員的素質(zhì)目前卻沒(méi)有達(dá)標(biāo)，這嚴(yán)重阻礙了實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展，也影響到實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的有效運(yùn)行?；诖宋覀冃枰龅揭韵聨c(diǎn)：首先，搭建實(shí)驗(yàn)技術(shù)交流平臺(tái)，畢竟沒(méi)有學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、師生之間的溝通、交流、對(duì)問(wèn)題的反饋，實(shí)驗(yàn)室的管理進(jìn)步是緩慢的。其次，對(duì)于實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員，應(yīng)提高其待遇，組織他們參加相關(guān)的進(jìn)修培訓(xùn)[11]，建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，多方面激發(fā)他們的工作積極性，增強(qiáng)他們的業(yè)務(wù)素質(zhì)以及對(duì)自身工作的認(rèn)同感。最后，對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器實(shí)施“誰(shuí)管理，誰(shuí)負(fù)責(zé)”責(zé)任制與“誰(shuí)損害，誰(shuí)負(fù)責(zé)”責(zé)任制。實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)構(gòu)要經(jīng)常組織相關(guān)的儀器使用講座，增強(qiáng)使用者對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的保護(hù)意識(shí)以及維護(hù)實(shí)驗(yàn)室安全的意識(shí)。

而實(shí)驗(yàn)室管理最重要的是建設(shè)實(shí)驗(yàn)室文化，實(shí)驗(yàn)室文化是軟實(shí)力的重要內(nèi)容。統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)室形象標(biāo)識(shí)、合理布局，良好的實(shí)驗(yàn)室氛圍、科研氛圍都可以提升實(shí)驗(yàn)室的文化及人文環(huán)境。[12]

五、總結(jié)

高校實(shí)驗(yàn)室的管理，不僅需要實(shí)驗(yàn)員的努力，更需要高校上下團(tuán)結(jié)一致的努力，上至領(lǐng)導(dǎo)下至學(xué)生都應(yīng)該愛(ài)惜儀器設(shè)備，認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)室安全的重要性，共同推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室朝良性方向發(fā)展。對(duì)于高校實(shí)驗(yàn)室管理方式，我們需要將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引進(jìn)來(lái)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)大為縮短時(shí)間與空間距離，使實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)功能更強(qiáng)大、更全面。除了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)驗(yàn)員素質(zhì)的提高也是至關(guān)重要的，需兩方面同時(shí)抓，以實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室的管理輕松、快捷、高效。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：龐丹丹]endprint