高校實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)探索與實(shí)踐

苗 苗 賀曉陽 沈 嵐 路 瑩

0 引言

隨著創(chuàng)新型社會(huì)發(fā)展的需要，諸多高校已經(jīng)進(jìn)入了轉(zhuǎn)型的洪流之中，高校轉(zhuǎn)型之后，對(duì)于人才的培養(yǎng)將更加重視實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以更好地服務(wù)于社會(huì)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。目前實(shí)踐教學(xué)是高校人才培養(yǎng)過程中普遍存在的薄弱環(huán)節(jié)，也是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的切入點(diǎn)和突破口。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析問題和解決問題能力，及創(chuàng)新能力的重要途徑。實(shí)驗(yàn)室的功能日益凸顯，將要承擔(dān)越來越多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，由此加快高校實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)迫在眉睫。

1 推進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室信息化的重要意義

信息化實(shí)驗(yàn)中心模式已經(jīng)成為各高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的必然趨勢(shì)和必然模式[1]，“資源共享”、“開放實(shí)驗(yàn)室”、“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”已是高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展重要目標(biāo)。集中管理好儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)用房，發(fā)揮其應(yīng)有的作用，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)者和管理者提出了更高的要求，必須創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理理念和管理模式來適應(yīng)高校教學(xué)、科研和對(duì)外服務(wù)的需求。

（1）有利于學(xué)校資源統(tǒng)籌。大部分高校實(shí)行校、院二級(jí)管理，實(shí)驗(yàn)室的日常管理歸口在二級(jí)學(xué)院，由二級(jí)學(xué)院完成實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的購置等，這樣導(dǎo)致學(xué)院之間存在著實(shí)驗(yàn)資源重復(fù)購置、實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率低、實(shí)驗(yàn)室開放范圍有限、實(shí)驗(yàn)資源分散、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境缺乏有效監(jiān)測(cè)和預(yù)警等問題。

（2）有利于提高實(shí)驗(yàn)室工作效率。隨著實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)教學(xué)任務(wù)及實(shí)驗(yàn)室利用率的日益增加，“如何合理高效預(yù)約實(shí)驗(yàn)室”成了當(dāng)今高等院校實(shí)驗(yàn)室的難題[2]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室預(yù)約方式是人工預(yù)約，實(shí)驗(yàn)室的上課時(shí)間需要任課教師、學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室管理人員多次協(xié)商才能完成預(yù)定。課時(shí)少、使用對(duì)象少的情況下，人工預(yù)約比較方便。在現(xiàn)在的新形勢(shì)下，如果實(shí)驗(yàn)預(yù)約和管理仍采用傳統(tǒng)的人工方式進(jìn)行，不但加大了實(shí)驗(yàn)室管理員及任課教師的工作量，而且效率低，出錯(cuò)率高。

（3）有利于高效處理各類實(shí)驗(yàn)室信息數(shù)據(jù)。隨著學(xué)校內(nèi)涵建設(shè)的不斷推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)比重日益增大，各類評(píng)估、自查接踵而至，實(shí)驗(yàn)室作為本科教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要支撐部分，需要為相關(guān)職能部門提高海量實(shí)驗(yàn)室信息數(shù)據(jù)。專業(yè)性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)設(shè)備僅適用于幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，數(shù)據(jù)比較好處理。一些平臺(tái)性實(shí)驗(yàn)室，可能要承擔(dān)多種類型、多課時(shí)量的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，例如計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室，承擔(dān)全校的計(jì)算機(jī)相關(guān)的理論課及實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)類課程、課程設(shè)計(jì)等等，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)多，如果仍舊采用人工統(tǒng)計(jì)方式，效率低且誤差大。

（4）有利于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備故障率統(tǒng)計(jì)及分析。不同實(shí)驗(yàn)室采購的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備各異，但是都有一個(gè)共同的難題，市場(chǎng)上的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備品牌繁多，相同價(jià)格區(qū)間內(nèi)的產(chǎn)品性能差異不大，但是保修期之后的故障率、售后服務(wù)存在很大的差異。由于專業(yè)發(fā)展的需要，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不斷推進(jìn)，從而促進(jìn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不斷更新。要求實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備技術(shù)含量高、精密度高，對(duì)于設(shè)備維護(hù)需要很強(qiáng)的專業(yè)水平。目前的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀是實(shí)驗(yàn)室人員短缺，一個(gè)實(shí)驗(yàn)員要同時(shí)管理好幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室，面對(duì)多種不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，由于實(shí)驗(yàn)室利用率提高，從而缺少提高專業(yè)技能的進(jìn)修學(xué)習(xí)時(shí)間[3]。一些大型儀器設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，需要廠家過來解決。儀器設(shè)備往往在保修期之內(nèi)故障率很低，過了保修期，容易出現(xiàn)故障。因此不同品牌的設(shè)備故障率、售后服務(wù)情況，直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以通過大數(shù)據(jù)分析，得到不同品牌的設(shè)備故障率對(duì)比、售后服務(wù)對(duì)比等數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)可以為實(shí)驗(yàn)設(shè)備升級(jí)改時(shí)對(duì)設(shè)備的選擇提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

（5）實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)能加快實(shí)驗(yàn)室開放進(jìn)程[4]。實(shí)驗(yàn)室開放有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、實(shí)踐能力和興趣，激發(fā)學(xué)生的自覺性、獨(dú)立性、積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，同時(shí)也有利于提高實(shí)驗(yàn)室資源利用率，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和教師隊(duì)伍發(fā)展及實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高。實(shí)驗(yàn)室開放在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中已被提倡許久，由于缺乏有效的實(shí)驗(yàn)室開放管理模式和運(yùn)行機(jī)制，實(shí)驗(yàn)室開放運(yùn)作在大多高校中還處于探索階段。

2 高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)踐

2.1 高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)功能研究

高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)，結(jié)合高校實(shí)驗(yàn)室工作具體需求，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理辦法，可高效解決下面的問題：

（1）通過實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)上預(yù)約及查詢功能。用網(wǎng)上預(yù)約替代人工預(yù)約，把實(shí)驗(yàn)員及任課老師從繁雜的實(shí)驗(yàn)室預(yù)約工作中解放出來。在提高實(shí)驗(yàn)室預(yù)約工作效率的同時(shí)，方便老師和學(xué)生查閱實(shí)驗(yàn)室課表。

（2）通過實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)可查詢各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的基本信息，例如實(shí)驗(yàn)室分布、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備情況、實(shí)驗(yàn)教師配備情況、實(shí)驗(yàn)室利用率等等。實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)通過對(duì)這些基本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及處理，可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)信息化管理，把實(shí)驗(yàn)員從繁雜的手工數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中解放出來，把更多的精力投入到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中。在提高工作效率的同時(shí)，也極大地提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（3）通過實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)可以分析出實(shí)驗(yàn)設(shè)備的性能、查詢常見故障及解決辦法，實(shí)現(xiàn)故障率統(tǒng)計(jì)等。通過本系統(tǒng)，可以隨時(shí)查看實(shí)驗(yàn)室設(shè)備情況。另外，利用數(shù)據(jù)庫中的實(shí)驗(yàn)室使用及維護(hù)數(shù)據(jù)，可以分析出不同品牌實(shí)驗(yàn)設(shè)備的常見故障及故障率統(tǒng)計(jì)，可以作為設(shè)備升級(jí)時(shí)采購新設(shè)備的重要依據(jù)。

2.2 高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)開發(fā)

根據(jù)前期的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行情況調(diào)研及實(shí)驗(yàn)室發(fā)展需求分析，在考慮到系統(tǒng)平臺(tái)安全性、可擴(kuò)展性等綜合性能的前提下，完成管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，得到合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。最終開發(fā)出一套實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了可通過計(jì)算機(jī)終端及手機(jī)終端進(jìn)行信息錄入、查詢及修改的功能。

實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)主要有兩大模塊構(gòu)成：實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)，及實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。

（1）實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)。本系統(tǒng)面向的對(duì)象是各級(jí)實(shí)驗(yàn)室管理者及使用實(shí)驗(yàn)室的教師，分管理員端和用戶端兩部分。任課老師通過注冊(cè)后，登錄用戶端，可以實(shí)現(xiàn)自己的課程管理、網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)室、修改預(yù)約、課表查詢等功能。實(shí)驗(yàn)室管理員登錄后，可以實(shí)現(xiàn)用戶管理、實(shí)驗(yàn)室管理、課程管理、預(yù)約管理、系統(tǒng)設(shè)置、回收站等功能。還可以通過本系統(tǒng)，可以快速查詢各實(shí)驗(yàn)室的使用情況，進(jìn)行課程統(tǒng)計(jì)、學(xué)時(shí)統(tǒng)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室利用率統(tǒng)計(jì)。

（2）實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。本系統(tǒng)面向的對(duì)象是實(shí)驗(yàn)室管理者，系統(tǒng)中各模塊均具備寫入、修改、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出等功能。可以實(shí)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)室基本信息統(tǒng)計(jì)及查詢、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備維護(hù)信息統(tǒng)計(jì)及查詢、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備故障率統(tǒng)計(jì)及查詢功能。通過本系統(tǒng)，能夠得到各類設(shè)備的故障現(xiàn)象、維修方法、維修時(shí)長等信息。數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，查詢方便。

2.3 高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用

高校實(shí)驗(yàn)室信息化系統(tǒng)已經(jīng)在計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心投入使用，可以通過計(jì)算機(jī)終端或者手機(jī)終端進(jìn)行登錄。用戶界面直觀友好，各項(xiàng)功能使用便捷。真正把實(shí)驗(yàn)室管理人員及任課老師從傳統(tǒng)、繁雜的實(shí)驗(yàn)室預(yù)約工作中解放出來，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)上快捷預(yù)約及課表查詢。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)了實(shí)驗(yàn)管理人員對(duì)實(shí)驗(yàn)室預(yù)約、實(shí)驗(yàn)室課程、實(shí)驗(yàn)室利用率、實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)、設(shè)備維護(hù)信息統(tǒng)計(jì)、設(shè)備故障率等進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì)，推進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室管理信息化進(jìn)程。

3 結(jié)語

隨著我國教育事業(yè)的快速發(fā)展，在信息化背景下，推進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理迫在眉睫。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)室管理，不但可以有效地解決高校實(shí)驗(yàn)室管理存在的問題，提高實(shí)驗(yàn)室信息化管理水平，同時(shí)也為高校提升教學(xué)水平、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才保駕護(hù)航。