基于信息化的實驗室開放管理系統的構建研究

陳 靖，王 卉，付彥君

（遼寧中醫藥大學，遼寧 沈陽 110847）

高等院校是我國培養人才的重要基地，隨著新課改的推行，實踐教學環節以及創新型、應用型人才培養愈加得到重視。《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》等文件指出教學改革要注重實踐教學創新[1]，大力加強實踐性教學環節，不斷增強學生的創新能力和實踐動手能力。為了滿足時代和教育改革的要求，高等院校應創新教育模式，充分發揮實驗室在人才培育中的作用。為此，要增加實驗室的開放時間，為學生提供更多實驗實踐的機會，通過實驗操作激活學生思維，提升學生創新實踐能力，使學生成為有思想、有能力的現代人才。

1 實驗室開放模式

實驗室開放是充分發揮實驗室的資源優勢，促進實驗教學改革，逐步形成高素質創新人才培養新機制的必經之路，將實驗室的設備資源、人力資源（指導教師）、場地資源等部分或全部向實驗對象有目的地開放[2]。一是指時間和空間的開放，學生通過線下或者線上預約，選擇時間進入實驗室；二是在實驗室管理制度下，學生根據自身實驗設計的需要，選擇應用相應的實驗內容、手段、方法。

實驗室開放一般針對三類人群[3]，一是在學期計劃規定時間未能及時完成基礎性實驗的學生，需要額外安排時間開展實驗；二是開展綜合性、設計性實驗的本科生以及參加大學生創新創業訓練計劃等項目的高年級學生；三是有科研課題開展的研究生。

2 實驗室開放管理現狀

目前高校實驗室開放管理中存在較多問題，如儀器設備損壞率和試劑耗費較高，剛進實驗室的學生，在不清楚實驗原理情況下便開始實驗，耗費各種試劑，加之操作不規范，或缺少及時維護，造成儀器損壞率增高，維修費用相應較高，這也是開放式實驗室存在的共性問題；傳統申請預約模式，不僅增加申請者的額外負擔，也降低了實驗室開放管理的效率；管理制度落實不到位，學生“別人家的實驗室”意識導致責任感不強，不能很好地遵守實驗室規則和愛護實驗室，實驗室管理人員有限等，都在一定程度上增加了實驗室開放管理和運轉的難度[4]。

在“互聯網+”已經成為我國發展戰略的大背景下，如何開發高效的信息化的高校實驗室開放管理平臺是教育工作者應該積極探索的問題[5]。《國家中長期教育改革和發展規劃（2010—2020年）》也在“加快教育信息基礎設施建設”中重點談道，“信息技術對教育發展具有革命性影響必須予以高度重視，把教育信息化納入國家信息化發展整體戰略，超前部署教育信息網絡”。由于信息化技術的高效、交互性、實時、可溯源分析等諸多優點，將會有效解決目前高校實驗室開放的部分問題和矛盾。

3 基于信息化的實驗室開放管理系統構建

本文課題組以機能實驗室為例，研發適合本校實驗室開放管理的信息化平臺系統，通過改變傳統的開放管理模式，線上與線下結合，將信息技術和現行的實驗室管理制度相結合，融入實驗室新的管理模式和方法中，從而提高實驗室的創新能力，提高高校實驗室開放管理效率。

3.1 技術方案和方法

基于html網頁框架結構，前后端語言程序實現信息化實驗室開放管理平臺系統開發，實現在線預約、審批模塊，實驗室設備二維碼管理模塊，學生開放實驗前自主測試學習模塊，學生與指導教師或實驗室管理員實時交互模塊，開放實驗教學資源模塊，開放實驗結果上傳模塊的開發，整理收集實驗設備信息，制作設備使用教程，收集制作實驗教學資源庫等。

功能模塊見圖1，開放管理流程見圖2。

圖1 信息化實驗室開放管理平臺功能模塊

圖2 信息化實驗室開放管理平臺管理流程

3.2 系統特點與優勢分析

3.2.1 實驗室開放定期公布，實時預約 系統定期公布實驗室開放的空余時間，學生根據系統提供的信息在預約模塊登記相關信息，在課余時間就可以輕松完成，不需多次詢問實驗室的儀器設備數量、實驗教師、實驗時間是否空閑等問題，解決了目前實驗室開放人工申請、人工審核、環節繁多的弊端，開發信息化實驗室開放管理平臺在線預約、審批模塊，對當前實驗室空閑狀態給予實時公布，便于學生實時查閱和申請。

3.2.2 進入實驗室人員在線培訓 學生一般對實驗室設備不熟悉，本系統包括實驗室設備二維碼管理模塊和學生開放實驗前自主測試學習模塊，具體是首先對實驗室設備信息入網，掃描設備上的二維碼即可顯示，并且顯示使用教程。其次上線多門實驗室使用安全培訓的課程和相關實驗儀器的介紹（圖文視頻），引導學生利用碎片時間自主學習，便于學生提前預習和課后復習。學生可先參加練習測試，學習完畢，再參加系統的開放實驗前測試。如果學生線上學習完相關實驗室開放的教程測試不合格，將不允許通過申請，直至測試合格為止。通過對進入開放實驗室人員的多次培訓，降低了因為對實驗室儀器操作不規范、不了解而導致的故障率，學生對實驗室的水電、易制毒、生物安全等安全措施也有了進一步理解，同時也減輕了實驗室指導教師的負擔，避免了一對一的重復教學，提高了實驗室開放管理的效率和質量。

3.2.3 增設學生與教師、學生與學生的互動功能 學生進入系統，預約成功后，會給其分配一名指導教師，學生在進行開放實驗前后，可以與指導教師或實驗室管理員實時交互，了解實驗的相關信息和教學指導，提高學習效率。開設問答模塊，學生有任何專業上的問題或者對實驗操作有不明白的地方，也可以通過提問的方式獲取其他人員的幫助，并將實驗結果上傳給指導教師。

信息化實驗室開放管理系統將以電腦端和手機端自適應訪問形式，結合微信端快捷登錄，便于師生使用。

4 結語

隨著“互聯網+”的推進，相對于線上教學，實驗室開放管理方面的信息化程度還不高。隨著實驗室開放的日益頻繁，科研與創新項目的增多，傳統的開放和管理模式越來越不能適應日常教學的需求，通過信息化實驗室開放管理系統的開發，多種模式的綜合應用，不僅可以提高實驗室開放管理的可操作性和便捷性，提高實驗教學效果，還可以通過數據的收集分析，進行后續管理和追溯。在對實驗室的開放、使用率、實驗設備、人員分類等各項數據統計分析后，管理人員可以充分了解需求，為今后實驗開放項目的修改或者實驗室的規劃和建設提供可靠的依據。