高校實驗室信息化建設探索與實踐

苗 苗 賀曉陽 沈 嵐 路 瑩

0 引言

隨著創新型社會發展的需要，諸多高校已經進入了轉型的洪流之中，高校轉型之后，對于人才的培養將更加重視實踐能力、創新能力的培養，以更好地服務于社會的轉型發展。目前實踐教學是高校人才培養過程中普遍存在的薄弱環節，也是提高人才培養質量的切入點和突破口。實驗教學是實踐教學環節的重要組成部分，是培養學生動手能力、分析問題和解決問題能力，及創新能力的重要途徑。實驗室的功能日益凸顯，將要承擔越來越多的實驗教學任務，由此加快高校實驗室信息化建設迫在眉睫。

1 推進高校實驗室信息化的重要意義

信息化實驗中心模式已經成為各高校實驗室發展的必然趨勢和必然模式[1]，“資源共享”、“開放實驗室”、“創新實驗”已是高校實驗室建設發展重要目標。集中管理好儀器設備和實驗用房，發揮其應有的作用，對高校實驗室領導者和管理者提出了更高的要求，必須創新實驗室管理理念和管理模式來適應高校教學、科研和對外服務的需求。

（1）有利于學校資源統籌。大部分高校實行校、院二級管理，實驗室的日常管理歸口在二級學院，由二級學院完成實驗室的規劃、課程實驗教學的實施、實驗教學設備的購置等，這樣導致學院之間存在著實驗資源重復購置、實驗設備利用率低、實驗室開放范圍有限、實驗資源分散、實驗室環境缺乏有效監測和預警等問題。

（2）有利于提高實驗室工作效率。隨著實驗室承擔教學任務及實驗室利用率的日益增加，“如何合理高效預約實驗室”成了當今高等院校實驗室的難題[2]。傳統的實驗室預約方式是人工預約，實驗室的上課時間需要任課教師、學生和實驗室管理人員多次協商才能完成預定。課時少、使用對象少的情況下，人工預約比較方便。在現在的新形勢下，如果實驗預約和管理仍采用傳統的人工方式進行，不但加大了實驗室管理員及任課教師的工作量，而且效率低，出錯率高。

（3）有利于高效處理各類實驗室信息數據。隨著學校內涵建設的不斷推進，實驗教學比重日益增大，各類評估、自查接踵而至，實驗室作為本科教學實踐環節的重要支撐部分，需要為相關職能部門提高海量實驗室信息數據。專業性較強的實驗室，實驗設備僅適用于幾項實驗任務，數據比較好處理。一些平臺性實驗室，可能要承擔多種類型、多課時量的實驗項目，例如計算機類實驗室，承擔全校的計算機相關的理論課及實驗課、實習實訓類課程、課程設計等等，基礎數據多，如果仍舊采用人工統計方式，效率低且誤差大。

（4）有利于實驗室設備故障率統計及分析。不同實驗室采購的實驗室設備各異，但是都有一個共同的難題，市場上的實驗室設備品牌繁多，相同價格區間內的產品性能差異不大，但是保修期之后的故障率、售后服務存在很大的差異。由于專業發展的需要，實驗教學改革不斷推進，從而促進實驗環境、實驗設備不斷更新。要求實驗儀器設備技術含量高、精密度高，對于設備維護需要很強的專業水平。目前的實驗室現狀是實驗室人員短缺，一個實驗員要同時管理好幾個實驗室，面對多種不同的實驗設備，由于實驗室利用率提高，從而缺少提高專業技能的進修學習時間[3]。一些大型儀器設備一旦出現故障，需要廠家過來解決。儀器設備往往在保修期之內故障率很低，過了保修期，容易出現故障。因此不同品牌的設備故障率、售后服務情況，直接影響到實驗教學效果。利用計算機技術可以通過大數據分析，得到不同品牌的設備故障率對比、售后服務對比等數據信息，這些數據可以為實驗設備升級改時對設備的選擇提供可靠的科學依據。

（5）實驗室信息化建設能加快實驗室開放進程[4]。實驗室開放有利于培養學生的自學能力、實踐能力和興趣，激發學生的自覺性、獨立性、積極性、主動性和創造性，同時也有利于提高實驗室資源利用率，促進實驗室和教師隊伍發展及實驗教學水平的提高。實驗室開放在高校實驗教學中已被提倡許久，由于缺乏有效的實驗室開放管理模式和運行機制，實驗室開放運作在大多高校中還處于探索階段。

2 高校實驗室信息化管理系統的開發與實踐

2.1 高校實驗室信息化管理系統功能研究

高校實驗室信息化管理系統，結合高校實驗室工作具體需求，應用計算機技術，創新實驗室管理辦法，可高效解決下面的問題：

（1）通過實驗室信息化管理系統，可實現實驗室網上預約及查詢功能。用網上預約替代人工預約，把實驗員及任課老師從繁雜的實驗室預約工作中解放出來。在提高實驗室預約工作效率的同時，方便老師和學生查閱實驗室課表。

（2）通過實驗室信息化管理系統可查詢各個實驗室的基本信息，例如實驗室分布、實驗室儀器設備情況、實驗教師配備情況、實驗室利用率等等。實驗室信息化管理系統通過對這些基本數據進行統計及處理，可實現實驗室數據信息化管理，把實驗員從繁雜的手工數據統計中解放出來，把更多的精力投入到實驗室建設中。在提高工作效率的同時，也極大地提高了數據的準確性。

（3）通過實驗室信息化管理系統可以分析出實驗設備的性能、查詢常見故障及解決辦法，實現故障率統計等。通過本系統，可以隨時查看實驗室設備情況。另外，利用數據庫中的實驗室使用及維護數據，可以分析出不同品牌實驗設備的常見故障及故障率統計，可以作為設備升級時采購新設備的重要依據。

2.2 高校實驗室信息化管理系統開發

根據前期的實驗室運行情況調研及實驗室發展需求分析，在考慮到系統平臺安全性、可擴展性等綜合性能的前提下，完成管理系統的功能結構和系統架構設計，得到合理的系統設計方案。最終開發出一套實驗室信息化管理系統，實現了可通過計算機終端及手機終端進行信息錄入、查詢及修改的功能。

實驗室信息化管理系統主要有兩大模塊構成：實驗室預約系統，及實驗室信息統計系統。

（1）實驗室預約系統。本系統面向的對象是各級實驗室管理者及使用實驗室的教師，分管理員端和用戶端兩部分。任課老師通過注冊后，登錄用戶端，可以實現自己的課程管理、網上預約實驗室、修改預約、課表查詢等功能。實驗室管理員登錄后，可以實現用戶管理、實驗室管理、課程管理、預約管理、系統設置、回收站等功能。還可以通過本系統，可以快速查詢各實驗室的使用情況，進行課程統計、學時統計、實驗室利用率統計。

（2）實驗室信息統計系統。本系統面向的對象是實驗室管理者，系統中各模塊均具備寫入、修改、數據分析、數據導入、導出等功能。可以實現各實驗室基本信息統計及查詢、實驗室設備維護信息統計及查詢、實驗室設備故障率統計及查詢功能。通過本系統，能夠得到各類設備的故障現象、維修方法、維修時長等信息。數據準確，查詢方便。

2.3 高校實驗室信息化管理系統實踐應用

高校實驗室信息化系統已經在計算機技術實驗教學中心投入使用，可以通過計算機終端或者手機終端進行登錄。用戶界面直觀友好，各項功能使用便捷。真正把實驗室管理人員及任課老師從傳統、繁雜的實驗室預約工作中解放出來，實現了實驗室網上快捷預約及課表查詢。同時，實驗了實驗管理人員對實驗室預約、實驗室課程、實驗室利用率、實驗室信息統計、設備維護信息統計、設備故障率等進行信息統計，推進了實驗室管理信息化進程。

3 結語

隨著我國教育事業的快速發展，在信息化背景下，推進高校實驗室信息化管理迫在眉睫。將計算機技術應用于高校實驗室管理，不但可以有效地解決高校實驗室管理存在的問題，提高實驗室信息化管理水平，同時也為高校提升教學水平、培養創新型人才保駕護航。