“智能+”時代高校實驗室信息化建設路徑探索

李艷，張永春，崔月芝，谷傳峰，蔣曉杰，李燕

（齊魯工業大學（山東省科學院）化學與制藥工程學院，山東 濟南250353）

1 以先進的信息技術為基礎構建集約化實驗教學平臺

1.1 建設實驗教學虛擬仿真平臺

實驗教學的虛擬仿真是高校培養創新型人才過程中的重要組成部分，為此可以充分集成人工智能、綜合組織各種力量，積極建設實驗教學虛擬仿真平臺，成立針對化學化工教學和制藥工程綜合實踐的教學平臺，并以教學中心為基礎，加強相關實驗項目的孵化和培育工作，創建覆蓋面廣、質量好的化學化工類實踐教學項目。相關實驗教學平臺還能夠為化學化工類實踐教學以及多項虛擬實驗提供技術支持，具體包括制藥工程綜合實踐、化學化工等學科的綜合項目訓練、課程設計、實驗課程仿真和理論研究等。高校在建設發展過程中，還應該始終協調壁壘問題，對相關資源進行優化配置，促進實驗資源實現全面共享與整合。為此學校應該充分結合先進的信息技術，實現成果共享。而在互聯網支持下，構建信息教學環境，能夠使教師全身心融入實踐教學，主動深入探索線上線下教學融合、實踐教學和虛擬教學融合模式，為鍛煉學生創新與實踐能力提供可靠支持。

1.2 建設互聯網+化學化工教學平臺

對化工實驗室內各種組成要素進行詳細解析和系統實驗，幫助學習細致分析其中各種實驗步驟，科學指導學生順利完成相關實驗任務，按時提交實驗報告，并進行深入分析和求證。

利用該種方法，高校可以針對化學化工教學自主研發大學化學化工教學平臺和評價平臺，以相關平臺為基礎構建集合評價、考核、創新、實踐練習、學習和教學等多種元素的互聯網加上化學化工教學基礎模式。該種模式也構建兩種全新體系，包括學科與多位評價全面融合的仿真實驗體系和化學化工技能平衡發展的教學量化規劃。實現構建教學情境和教學主題探究的多模態與任務型教學模式，并在教學模型中，創建具有更明顯交互性特征的數據庫和資源庫。例如，借助資源信息庫和完成課前教學導入、學生自主探究、項目驅動建設等多位互動的教學模式，為學生們提供個性化的教學服務，能夠確保他們在學習有關化學工業知識期間，自身的學習熱情與發展潛能都被充分地激發出來。據相關領域的調查研究顯示，學生借助這一平臺，真正實現了自我發展，教師的教學質量和效率都在不同程度上得到提升。綜合判斷信息技術優勢，可看出高校在化學化學實驗教學中，能進行更積極的教學組織和研討會議，推動國內各大高校、化學化工實驗專業教學和改革[1]。

1.3 制藥工程綜合實踐平臺

培養學生創新能力有助于輔助學生透過生活現象觀察事物本質，幫助學生擴展見識，能夠靈活應用相關方法解決各種現實問題，感悟科學思維方法，為了促進因材施教相關原則的有效落實，鍛煉和培養學生良好的創新思維、創新素質、創新能力以及工程實踐能力，將培養創新人才過程中實踐教學的作用充分發揮出來，學校應該進一步擴大經費投入，提供充足場地，構建制藥工程項目綜合實踐平臺，為學生們提供創新發展的空間，可引導他們通過創新的方式，提高自身的發展水平。教師在此過程中，也能根據學生的反饋，不斷地調整自己的教學模式，引導學生逐步掌握更高水平的創新能力、設計能力、語言表達和動手操作能力，同時，學生撰寫報告的能力也能在此環節中得以發展，最終以良好的團隊合作精神和溝通能力，從該種渠道入手積極探索實驗改革道路。創新實驗教學模式，學校可以形成全面開放的實驗教學對于實驗室的設計來說，可以借助現代科學技術，增加實驗室預約的功能。學生可以通過線上預約軟件，根據自己的時間安排自主預約相關實驗室。此外，自主實踐操作平臺還可以積極推進校企合作經營模式的建設。通過加強校企合作，由企業一線工程師進行引導，可以促進學生完成相關實踐項目的開發。在校企合作的環境下，設計出各種類型的自主學習活動，幫助他們在高級技術人才的指導下，開展新的實驗探究活動。聘請優秀企業融入化學化工類實踐教學中，創新實驗內容、教學方式，為培養學生良好工程實踐能力奠定基礎。

2 安全規范管理

2.1 實驗室安全準入的信息化轉型

學校針對實驗室的應用管理需要充分聯系學科和專業特色設置合理的考試制度以及培訓制度，在教師、學生或輔導人員通過專業安全知識考核后，才能被允許正常進入實驗室中進行具體操作。學校針對實驗室構建考試準入系統，能夠結合實驗室中的各種危險性元素，設備儀器應用安全、輻射安全、生物安全、化學安全、消防安全、用電基礎安全以及新生安全常識等，使實驗室相關準入標準更加規范。

2.2 實驗室實現信息化安全檢查

高校針對實驗室可以構建科學的巡檢系統，利用移動終端及時發布各種檢查任務，關聯顯示出實驗室具體清單以及危險源的等級水平，提醒歷史問題記錄，利用照片和文字等形式將檢查結果準確記錄下來，自動生成相應安全檢查報告，對實驗室相關檢查標準進行合理規范，提高實驗室安全檢測針對性，提高信息反饋效率。

2.3 危化品的信息化管理

針對危化品的廢物處置、調劑、盤點、存儲、應用、入庫和采購等過程都應該對處置措施、負責人、狀態、底數、臺賬等內容實施動態監控管理，對采購源頭實施追溯處理，促進實現規范化的過程管理，提高處理過程的安全性和科學性。除此之外，高校還可以加強危險化學用品和財務管理的系統化對接，利用現代化信息技術，調整管理渠道，確保其規范性。同時，認真篩選具有優質資質的廠商進行合作，提高各項服務發展水平。對于危險化學用品中的針管、試劑等材料，要選擇擁有健全資質的生產廠商進行合作，各個環節嚴格遵照審批流程，確保不會出現超量購買和大量囤積的情況。而且，還可以利用電子化管理方式，進行動態臺賬記錄，這種方式可以進一步簡化復雜操作的具體性和流程性特征，提高各項統計信息的直觀性，以便對危化品采購實施全過程的動態化管理[2]。

2.4 信息化危險源管控

部分高校內部的組織機構與公共場所因為分散設置等問題，導致其對水電、消防、化學用品等危險源管理不到位，各項要素均由資產管理、設備處、保衛處、后勤處等部門進行分類管理，導致無法對危險源進行統一協調管理，存在諸多漏洞，同時無法全面兼顧。學校可以設置互聯互通形式的實驗室管理系統，針對全校范圍中的危險源實施分級管理，制定科學應急預案，聯動多部門制定安全方案。

2.5 多維度安全教育

實驗室相關安全教育工作也可以利用先進信息技術實施，學校可以利用微信公眾號、社團網站、信息門戶等公眾平臺，日常實施實驗室的安全教育和文化宣傳工作，將以人為本落實到人們心中，形成良好的安全環境，營造良好氛圍，對校園安全進行科學維護。除此之外，還可以在實驗室設置安全考核系統，對學生進行專業教育，構建安全意識的良好氛圍，提高人們對于安全工作的重視，促進實驗室相關工作的順利展開，保護實驗人員安全[3]。

3 結語

綜上所述，高校在建設發展過程中，應該充分結合先進的智能終端和虛擬技術，全面構建集約水平高、受益面廣的實驗教學平臺，從而為建設優質學科、培養創新型人才提供基礎支持。此外，高校還可以充分落實安全管理，保證相關工作的順利實施，促進安全防范行為和安全意識之間實現統一發展。