高校智能化實驗室管理的趨勢

陳晶晶

（南京理工大學電子工程與光電技術學院，南京 210094）

1 引言

隨著高等教育和科研技術的不斷發展，實驗室規模的不斷擴大，管理內容的日趨復雜化，實驗室儀器的損壞率居高不下，加重了管理人員的工作強度，管理人員對實驗過程很難全程監控。隨著學生人數的日益增加，實驗室設備的嚴重不足及實驗室師資力量的匱乏，就需要提高資源利用率。校級、二級學院及實驗管理中心統計申報數據以及實驗數據工作量大，傳統的紙質記錄就會出現錯誤[1]。我院對實驗教學全部實行開放式實驗教學管理及運行模式。包括寒暑假在內全天候開放，資源共享。大力建設實驗室，其主要思路如下：健全管理制度和運行機制。組織骨干教師參與多媒體教學課件的設計與制作競賽，并將部分優秀的課件作為中心的共享資源。學生通過中心網站可以了解相關實驗項目、大型儀器設備信息，根據專業特長及實驗需要，提前預約等。進一步加強實驗室網絡化信息平臺建設，加強中心實驗教學網絡平臺內涵建設，完善網絡實驗教學平臺功能，不斷充實網絡實驗教學的資源，擴大資源共享，擴大服務面，提高設備利用率。遵循自主研發為主，引進為輔的建設原則，實現所有實驗課程的網絡化輔助教學。

2 實驗室建設

2.1 中心特色

中心建設突出光電特色，發揮專業與學科的優勢，優化資源配置，提高共享度與開放度。通過網絡化、信息化平臺建設，提高了中心資源的知名度，先后有南京大學，東南大學、解放軍理工大學，南京師范大學等400余名師生到中心實驗室參觀與交流。廣泛開展社會合作，讓更多企業參與實驗室的建設。與此同時中心先后與華碩、美國德州儀器等知名企業合作共建聯合實驗室，進行專業技術方面的合作，擴大了中心的輻射面。

2.2 實驗隊伍建設及成果

建成了一支教學業務能力強的具有專業特色的科研隊伍，并取得突出的科研成果。

2012年，團隊獲得“工人先鋒號”榮譽稱號。

2012年，科研成果“紅外成像電子學關鍵技術”獲教育部科技進步一等獎。

2013年，團隊一項科研成果獲教育部科技進步二等獎

2014年，獲得“校實驗室管理安全生產先進集體”稱號。多次榮獲校“先進集體”光榮稱號。

2015年，與學校國資處合作，對實驗室整體進行信息化改造工程，實現開放式實驗室管理模式。大大提高了工作效率。

2016年，全面更新光電子微電子實驗室，打造一流超凈室教學科研環境。

2.3 高校智能化實驗室管理的特點

目前，我院已經建立了智能化管理體系，使用智能化管理系統，對實驗室的管理化模式進行全面智能化整改，目前已初見成效。

智能化管理系統可以運用高效的網絡替代煩瑣的人工操作，能實時記錄數據，從而提高數據統計的準確性。從教學科研、設備管理、儀器維修、使用租借等方面做到統一管理。實驗室智能管理系統和構建網絡實驗教學平臺等智能化管理方法,進行實驗教學和實驗室管理,實現了實驗室管理科學化、規范化、體系化和高效化,提高了實驗室的使用效率。

3 高校智能化管理的設計

實驗室智能化管理方案為高校建設校、院兩級的計算機網絡，實現實驗室建設與實驗教學的智能管理。這個智能化管理方案由三部分組成：實驗教學智能管理系統、實驗室門禁系統及實驗室監控系統組成。既實現實驗教學與實驗室建設的網絡化管理，又能服務于國家及省級實驗教學示范中心的申報與驗收。

3.1 實驗教學智能化管理系統

實驗教學智能管理系統包括實驗教學管理、實驗室管理中心管理、實驗中心人員管理、實驗室建設項目申報的管理，匯總統計生成上報的數據及信息的發布等基本功能。加上實驗室門禁系統、實驗室監控系統，建立起校、院兩級的計算機網絡的實驗室建設和實驗教學智能管理平臺，實現實驗教學與實驗室建設運行的網絡化管理。在校級平臺的基礎上，二級學院和實驗室管理中心可以獨立運行和管理中心的運行數據。可以設置多個實驗中心，不限制數量，適用于全校各種級別的實驗中心的在線使用。不僅方便校級管理部門集中管理監控數據，而且也方便日常實驗教學的應用需求和學院的日常管理。系統能自動生成實驗數據，不需要另外填寫數據，上報教育部及其他教育管理部門。學院及實驗中心可以導出本院的上報數據，學校則可以導出全校的數據。

3.2 實驗室門禁系統

實驗教學智能化管理系統為每個實驗室配備了實驗室門禁系統。實驗室管理人員和任課老師當開通權限后可以使用校園一卡通進行刷卡開門。需要開課的老師根據本學期實驗大綱的排課要求，登陸實驗室開放預約與綜合管理系統提前進行實驗室的預約申請。實驗室管理人員會及時審核，審核完畢后管理人員只需要在本系統中予以通過，開課老師就可以使用校園一卡通在預約的時間內自行開門實驗。沒有提前預約或預約時間不對時，老師就不能夠進入實驗室，實行一人一卡，定時進入實驗室。門禁系統還可以記錄實驗室管理人員和開課老師的考勤，同時記錄進入實驗室的上課的時間。同時一卡通還可以使系統會記錄實驗結束及離開實驗室的時間。因此，在未實行實驗室門禁系統前，開課老師需要在課后的規定時間內把開課記錄錄入系統。這樣就大大減輕了實驗室管理人員和開課老師的工作量，準確地統計出實驗室開課的時間。這個系統使用靈活、方便使分管各個實驗室的管理人員協調實驗室的開課時間及實驗室儀器的配置，達到對實驗過程的監控。

實驗室不僅對開課老師開放，而且對全校學生也開放。只要有學生需要進入實驗室做實驗，自行進入預約系統，操作流程同實驗開課老師相同。

3.3 實驗室監控系統

實驗教學智能化管理系統為實驗室配套建設了實驗室監控系統。系統可實現監控攝像頭的授權與實驗教學系統的管理授權對接，每個實驗室配備了高清攝像頭，對實驗室的活動情況進行監控錄像；所有監控攝像頭的圖像支持遠程圖像瀏覽，并且無須安裝軟件。實驗管理人員連入互聯網通過實驗教學系統中的管理職能授權可實時全程監控實驗室上課的情況，實現科學管理，有效保障實驗安全，提高教學效率。

4 建立高校實驗室智能化管理的不足和改進

第一，系統可以設置實驗設備控制系統的功能，比如學生進入實驗室后，服務器能根據預約的內容自動打開相應的儀器設備的電源，并在使用過程中記錄使用信息，以便儀器設備的維護和管理。第二，實驗室智能化管理不代表就完全取代傳統的實驗室運行模式，在許多方面仍存在缺陷，所以必須合理運用。比如面對突發情況不能及時處理，還是需要管理人員干預。目前實驗室的智能化管理還處于初步階段，就需要管理人員進行多方位的思索發現與探討[2]。第三，系統的不穩定性，有時門禁系統會出現故障，導致開課教師和實驗學生無法刷卡開門，耽誤老師的開課時間，使得實驗課無法按規定時間進行，走廊里會聚集很多學生。第四，實驗室智能化管理系統不能及時更新學生的學籍信息，比如學生校園一卡通丟失補辦后，即使預約也無法刷卡進入，需要找到實驗室管理人員，然后實驗室管理人員再聯系系統管理員進行系統錄入。諸多問題等待發現和解決。

5 結語

隨著科技水平的發展，各種開發技術也在不斷改革和更新，高校實驗室所承擔的科研使命也越發重要，高校智能化的設計和建設就要根據各個學校的實際情況，根據管理工作的各個環節需要進行改革與創新，為保證高校實驗室的管理效率和利用率，不僅要滿足正常的教學需求，還要為學生提供所需要的基本實驗條件。