大數據在高校實驗室管理中的應用研究

殷明 楊清

摘 要：文章通過分析大數據的特點，闡述了基于大數據對高校實驗室進行管理的背景、大數據對高校實驗室管理的重要影響和大數據在高校實驗室管理中的應用，最后針對大數據在實驗室管理中面臨的問題提出了一些促進大數據在高校實驗室管理中應用的方法。

關鍵詞：大數據;高校;實驗室

0? ? 引言

隨著時代的不斷進步和科學技術的飛速發展，當今世界正在成為一個信息化的世界。云計算、智能化、物聯網等技術的廣泛應用，已經使中國步入一個“大數據”時代，各行各業都離不開對數據的收集、管理和分析，而大數據相關技術在現階段的高校實驗室管理中也在被逐步應用，并且慢慢地改變著高校實驗室的管理模式。

1? ? 大數據及其在高校實驗室管理中應用的迫切性

1.1? 大數據的特點

1.1.1? 體量大

從全球統計數據量的產生量（ZB）的仔細分析可以得出，2015年以來，全球統計數據的產生量已經是十年前的幾十倍，預計在未來幾年還會繼續產生40多ZB[1]。且大數據的增長變化速度遠遠超出我們的想象，如早在2013年時，有一份數據報告顯示淘寶網每分鐘就能成交8 300多筆商品訂單，并且這些單筆訂單又會直接產生大量的個人信息。因此，大數據海量信息是其主要特征之一。

1.1.2? 種類眾多

現階段大數據的種類可以大致劃分為3類。第一類數據是針對傳統金融企業的大數據。第二類數據是利用機器和其他傳感器測量的工業過程中的各種數據。第三類數據是其他社交平臺產生的用戶數據，像現在比較流行的微信、抖音等平臺產生的社交數據，而每一類當中又有許多細小的分支。各種數據信息匯集成了海量大數據。

1.1.3? 價值關系密度低

數據只是對信息的一種表現形式和信息載體，對人們來說，有價值的只是這些數據背后的價值關系或者某種邏輯模式，需要我們自己去采用高效的分類分析進行探索。

1.2? 大數據在高校實驗室管理中應用的迫切性

當前隨著高校實驗室建設的不斷深入發展，運用現有的信息管理技術滿足高校智慧校園建設與實驗室管理顯得力不從心，集中體現在以下幾個主要方面：一是傳統的教學模式會導致教學設備資源在教學過程中無法充分利用，而且資源也無法充分共享，造成教學資源的浪費。二是傳統的實驗室教學無法給學生提供更好的自主學習環境，無法完全滿足教育創新與學生技術提高的進一步需求，實驗室教學模式中教師主動講解、學生被動接受的教學模式在新環境下必然會遭到新的挑戰，這也是實驗室教學急需發展的一大現實問題。三是由于實驗室的設備比較多，管理較為困難，教師實驗教學的工作量隨之大增，同時實驗室也缺乏開放的實驗資源信息發布、實驗時間預約、數據分析決策等配套的信息化管理手段。為了有效解決目前實驗教學中普遍存在的上述問題，適應智慧校園工程建設的發展要求，按照“互聯網+”的指導思想，把全新的大數據技術應用于學校建設智慧實驗室的過程，便于進一步創新和完善實驗室資源配置，優化實驗室設施的功能，改進實驗室教學方法與理念。

1.3? 大數據在高校實驗室中安全應用的復雜性

當下新冠疫情期間，隨著各個高校對防疫工作的安排，實驗室安全管理的復雜性進一步加深，每天上萬人次的使用，如何做到追蹤管理同時滿足各個教師、不同專業的需求，又能得到學生的認可，成為實驗室管理的又一挑戰。加強大數據的實時運用和分析，合理地利用數據安排教師教學與學生的課外使用，保障實驗室設備資源的完好和更新，都需要大數據的融入不斷提升高校的綜合管理。

2? ? 大數據對高校實驗室管理的影響

首先，我國高校綜合實驗室是高校開展綜合實驗教學、培養廣大學生綜合實踐能力與提高學生綜合素質的主要活動場所，更是教學科研的重要前沿陣地[2]。利用大數據對高校實驗室進行管理能夠準確反映和揭示我國科學實驗研究的最新發展動態及其內部的發展變化規律。其次，在實驗室內部運用大數據技術能夠有效打破不同實驗室和研究者的固有思維和認知局限，實現不同實驗室跨學科研究的協同發展和創新融合。在現代實驗室管理中，一個高校研究者本身的思維認知系統是簡單的、靜態的、局部的，然而在當前大數據技術時代，不同高校實驗室管理者充分利用大數據的多樣性特點，收到來自不同實驗室的數據資料，對各種科研問題的綜合處理及分析思考可以實現復雜化、動態化、整體化，能夠將多種科學思維表達方式相互運用融合到科學研究管理，從而強化實驗室管理模式，使得高校資源得到充分的利用。

3? ? 大數據在高校實驗室管理中的應用

3.1? 大數據在高校實驗室管理中的應用優勢

3.1.1? 利用大數據決策對實驗室進行管理

目前高校依托大數據決策系統建立了高校實驗室數據整合決策管理系統，在高校原有的多個實驗室管理系統上加入了智能化的大數據決策，理順了高校原有的實驗室管理流程，整合不同實驗室管理方法的相關業務數據。形成中間層的數據庫，對相關數據加以分析，直觀準確地展示高校內部各實驗室實時運行情況，便于師生進行實驗室教學預約，也能及時在實驗室空閑狀態關閉相關設備，節省資源。此外大數據技術還可以對高校實驗室管理系統的師生信息實現信息集成化辦理服務，通過將多個實驗室的師生信息整合在同一個系統中進行統一身份信息認證，一是可以簡化應用實驗室時多次登錄的麻煩，二是也可以更加便于對實驗室的使用人員身份信息進行管理[3]。

3.1.2? 利用大數據對實驗室相關資料進行分析管理

借助大數據分析處理技術，一方面可以對高校的實驗室資料進行管理和分析，另一方面可以收集各學科的前沿學科發展技術動態等相關信息，進行分析比較后發現各學科現階段實驗室中存在的不足，為高校后期的實驗研究提供方向。另外，可以對實驗室在學生使用中產生的設備數據進行采集，充分了解學生的需求，進一步加強硬件設施的更新與維護，了解學生在實驗過程中面臨的問題等，有針對性地進一步完善實驗室的管理。

3.2? 大數據在高校實驗室管理中的應用問題

當前大數據在高校實驗室管理中的應用面臨以下幾個問題：一是隨著數據時代各項科學技術的不斷發展，實驗室也會不斷產生越來越多的數據，如何建立有效的數據存儲模型成為一大難題。并且隨著智能終端應用的多樣化，挖掘實驗室信息中的有效數據也成了一個挑戰，同時數據挖掘算法也需要進一步改進。二是目前實驗室管理軟件的功能發展滯后，降低了實驗室管理的工作效率，增加了管理者的成本，且軟件商所提供的系統多為通用型業務系統，使得各大高校個性化實驗室管理不易得到滿足。三是在個人信息如此寶貴的時代，保護好實驗室用戶的個人隱私又是一個極其重要的問題。

3.3? 大數據在高校實驗室管理中的應用建議

3.3.1? 創新大數據實驗室管理的技術

在高校實驗室管理者充分認識到大數據技術的可用性、重要性和敏銳性的基礎上，要在實驗室管理中積極主動地引入一些大數據決策、大數據分析等技術，建立學術研究數據庫、實驗室研究和人員信息資料數據庫等。在利用大數據技術對實驗室進行更高效、更科學管理的同時，協助其進行相關領域實驗研究的創新性、實踐性發展。利用大數據技術對實驗室中相關重要數據進行主動保存，并利用科學算法提高相關數據分析的準確性。全國高校之間要加強基于大數據技術的實驗室管理工作交流，針對不同高校內部的實驗室使用情況引入不同的大數據管理新技術，使實驗室資源利用最大化。

3.3.2? 加強實驗室軟硬件的基礎設施建設

要想將大數據技術更好地應用于高校實驗室管理的過程，就要在實驗室整體建設中融合實驗室的專業要求、教師教學方式、學生的實踐學習需要，有針對性地選擇大數據應用方式，建立起一個具有科學性、可行性、便捷性的科學管理模式。在軟件的選擇上，要選擇多樣化的管理控制系統，并且在實驗室建設完成后的實踐過程中，便于高校教師積極探索借鑒國外先進高校實驗室的建設經驗，不斷強化高校實驗室軟硬件設施建設，改善高校實驗室教學研究工作環境。

4? ? 結語

綜上所述，利用大數據對我國高校實驗室進行管理不僅能更好地整合高校實驗室資源，而且可以讓研究者們實時觀測到國內外相關專業的研究分析情況，不斷更新自己的科研理念，促進高校實驗室實驗研究的進一步發展。因此，我們應該繼續加大在高校實驗室管理過程中對大數據技術的應用，加大數據挖掘人才培養的投入力度，進一步完善大數據技術在高校實驗室管理工作中的模式和方法，為更好地建設智慧高校，進一步推動實驗室管理和研究工作打下堅實基礎。

[參考文獻]

[1]晁妍，陳文龍，王浩.大數據技術在高校實驗室管理系統中的應用[J].電腦知識與技術，2020（18）：31-33.

[2]王軍號，杜朋，黃娟.大數據、云計算和物聯網技術在高校計算機實驗室開放建設中的應用研究[J].教育教學論壇，2018（18）：13-14.

[3]孫志敏，王政嘉，周志軍，等.數據決策功能在實驗室管理系統的應用研究[J].實驗技術與管理，2019（2）：272-276.

（編輯 王雪芬）