高校實驗室信息化建設(shè)與管理策略

摘" 要：高校實驗室信息化建設(shè)必須符合教育信息化的需求，實際建設(shè)時需要綜合考慮各方面因素，制定科學(xué)合理的建設(shè)方案，發(fā)揮信息化技術(shù)的作用，提高實驗室管理質(zhì)量與效率，著力培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。鑒于此，文章以信息化建設(shè)為著手點，分析高校實驗室建設(shè)過程中存在的問題，結(jié)合實際情況給出解決這些問題的措施，推進(jìn)實驗室信息化建設(shè)。

關(guān)鍵詞：高校實驗室;信息化建設(shè);管理措施

中圖分類號：G647" " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2023）01-0010-04

實驗室建設(shè)是高校發(fā)展的重要組成部分，在科研教學(xué)工作中發(fā)揮著重要作用。高校教育工作中，需要結(jié)合時代特點對相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行改進(jìn)與完善，提高對實驗室建設(shè)管理的重視程度，以實現(xiàn)提高學(xué)生實踐能力的目的。高校應(yīng)通過強(qiáng)化實驗室信息化建設(shè)，引入先進(jìn)實驗設(shè)備，切實利用資源開展實驗，拓展學(xué)生思維，培養(yǎng)與提高學(xué)生創(chuàng)新思維，進(jìn)一步提高當(dāng)代大學(xué)生綜合素質(zhì)。

一、高校實驗室信息化建設(shè)與管理重要性

（一）實驗室信息化建設(shè)的內(nèi)涵

高校實驗室信息化，即利用軟件、硬件、實驗設(shè)施器材等對原有實驗設(shè)備實行改造，并在此期間運用各類現(xiàn)代技術(shù)手段，比如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、VR技術(shù)等構(gòu)建實驗室信息化模式，以此提升實驗室建設(shè)水平、管理質(zhì)效。現(xiàn)如今，高校實驗室中購置了很多高端的儀器設(shè)備，進(jìn)而選用一定的管理手段，提升相應(yīng)儀器設(shè)備的利用率，保證高校教學(xué)、科研水平的進(jìn)一步提高。實驗室價值的發(fā)揮與教學(xué)、科研工作效率之間存有很大的關(guān)聯(lián)性，為此，實現(xiàn)信息化管理，能夠助推日常實踐活動的開展，這在提升實驗室運行效率、培育高素質(zhì)人才方面可以起到顯著的促進(jìn)作用。一般情況下高校實驗室管理會涉及大量內(nèi)容，主要為成果登記、設(shè)備信息采集、實驗人員管理等。這些信息會出現(xiàn)重復(fù)疊加的情況。要想推進(jìn)高校實驗室信息化建設(shè)發(fā)展，需要整合與共享現(xiàn)有數(shù)據(jù)，達(dá)成一體化信息化建設(shè)目標(biāo)，保障數(shù)據(jù)的唯一性，避免形成“信息孤島”。

1. 實驗室的基本概念

研討會是學(xué)校創(chuàng)新的重要組成部分。它可以整合學(xué)校的產(chǎn)業(yè)教學(xué)資源，為社會企業(yè)的工業(yè)現(xiàn)代化提供技術(shù)支持。它是連接教育基礎(chǔ)研究與社會企業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的橋梁，也是國內(nèi)創(chuàng)新人才的教育基地。

2. 實驗室特征

實驗室要打造專業(yè)的高水平材料設(shè)備，同時設(shè)計靈活的運行機(jī)制，建立一流的基礎(chǔ)實驗設(shè)備和設(shè)備，引進(jìn)頂尖的技術(shù)創(chuàng)新人才到實驗室，創(chuàng)造高效靈活的運行機(jī)制，促進(jìn)自主創(chuàng)新，突出技術(shù)特點，為社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供持續(xù)的技術(shù)支持。

3. 實驗室任務(wù)

圍繞國家主要戰(zhàn)略計劃和大學(xué)內(nèi)的關(guān)鍵科研任務(wù)，開展研究和測試，重點是適應(yīng)國家主要產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和限制設(shè)施發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。以技術(shù)建模模型設(shè)計為重點，開展在校學(xué)生實驗教學(xué)工作，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，引領(lǐng)國際技術(shù)交流與合作。

4. 實驗室制造方法

在實驗教學(xué)理念改革方面，要以人為本，促進(jìn)學(xué)生知識、技能和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，注重實驗教學(xué)及相關(guān)政策的實行。為明確未來實驗室建設(shè)發(fā)展的新思路和改革的重要方向，必須加快整體理論教學(xué)與實驗教學(xué)的融合，使實驗課程教學(xué)體系能夠包涵綜合實驗、研究實驗和基礎(chǔ)實驗。實驗室教學(xué)需要科研項目企業(yè)之間密切聯(lián)系，以支持實施項目的創(chuàng)新發(fā)展[1]。

（二）實驗室信息化建設(shè)的作用

1. 提高實驗室管理質(zhì)量

對高校實驗室而言，實現(xiàn)信息化管理，不但能提升實驗室管理人員的工作質(zhì)效，而且還能為實驗室其他工作的高效實施提供便利。但當(dāng)前仍舊有很多高校內(nèi)部的實驗室管理工作在沿用人工方式，無法保證實驗室管理效果達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。然而，利用現(xiàn)代化方式構(gòu)建信息化管理模式，卻可以運用網(wǎng)絡(luò)平臺落實相應(yīng)的管理工作，這對于實驗室管理效率的進(jìn)一步提高方面勢必會起到極大的促進(jìn)作用。以前，在實際落實實驗室管理工作時，需要投入大量的人工成本，實驗室管理工作效率無法得到保證。隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，高校實驗室的管理模式也隨之發(fā)生了改變，實驗室信息化建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)，不但有利于節(jié)約型管理模式的構(gòu)建，而且能夠顯著提升實驗室管理工作質(zhì)效，還能節(jié)省紙質(zhì)書籍的購置成本。

2. 提高實驗室管理安全性

實驗室管理信息化建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)，最為突出的優(yōu)勢就是提升了圖書資源管理的安全系數(shù)。在傳統(tǒng)管理模式下，實驗室通常需要存放很多的紙質(zhì)材料和書籍，倘若管理工作沒有落實到位，則可能會誘發(fā)火災(zāi)等安全問題。此外，基于實驗室日常管理工作繁重，需要投入大量的人力資源落實相應(yīng)的管理工作，很難實現(xiàn)精準(zhǔn)化、高效化管理，所以，不益于實驗室的良好發(fā)展。實驗室信息化管理模式的構(gòu)建，可以利用信息化的管理平臺，落實各項管理工作，從而縮減人工成本，最大限度防范人為誤差問題的產(chǎn)生，這樣便可提升管理質(zhì)效，以免產(chǎn)生信息泄露問題。

3. 合理配置各項資源

實驗室日常管理工作量大且雜，建設(shè)信息化管理平臺，可以實現(xiàn)信息資源的主動收集、分析和處理等工作，而且還能夠利用大數(shù)據(jù)技術(shù)了解讀者的閱讀傾向。加大管理信息化建設(shè)力度，可以實現(xiàn)館內(nèi)資源的最優(yōu)化分配，促進(jìn)實驗室的健康長遠(yuǎn)發(fā)展[2]。

二、高校實驗室信息化建設(shè)與管理過程中存在的問題

高校實驗室信息化建設(shè)與管理過程中存在共性問題，這些問題影響到實驗室管理質(zhì)量提升。就當(dāng)前來說，存在實驗設(shè)備信息化程度偏低、實驗室管理模式落后、實驗室開放程度不足及虛擬實驗實施效果不理想等。要解決這些問題，必須建立科學(xué)的實驗室管理制度和規(guī)范的管理制度。只有適應(yīng)時代的發(fā)展，才能夠更好地滿足實驗教學(xué)改革的基本要求培訓(xùn)。實驗室應(yīng)建立開放的信息平臺和數(shù)據(jù)庫，管理網(wǎng)絡(luò)實驗室的信息平臺。

（一）實驗設(shè)備信息化程度較低

部分高校辦學(xué)經(jīng)費有限，投入實驗室建設(shè)的資金不足，使得實驗室內(nèi)部儀器設(shè)備不能及時更新、數(shù)量不足。大部分儀器設(shè)備使用年限久、使用效率偏低，實際管理時采取傳統(tǒng)管理模式，甚少采取信息技術(shù)管理，如醫(yī)學(xué)類設(shè)備、測量類儀器、精工類設(shè)備等，不能滿足高校發(fā)展需求，影響到實驗室作用發(fā)揮，不利于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（二）實驗室管理模式稍顯落后

相當(dāng)一部分高校實驗室管理存在共性問題，如管理效率低、精準(zhǔn)性低及規(guī)范性低。表現(xiàn)為實驗室模式依舊停留在紙質(zhì)化與人工化階段，需要實驗室教師輪流坐班管理，完成設(shè)備使用登記、記錄實驗數(shù)據(jù)、撰寫實驗報告等，都需要人工登記。這種情況影響到設(shè)備使用效率，而且容易出現(xiàn)管理偏差或漏洞。

（三）實驗室共享、開放程度相對不足

絕大部分高校實驗室可以滿足教學(xué)科研需求，但也存在設(shè)備陳舊、信息技術(shù)含量不高等問題，無法滿足創(chuàng)新性、綜合類實驗要求，也就無法吸引師生進(jìn)行實驗。此外，實驗室管理中缺少信息化系統(tǒng)，人工管理方式造成實驗室成本管理增加，缺少預(yù)約系統(tǒng)，不利于提高實驗室輪轉(zhuǎn)效率。加上實驗室共享、開放程度不足，無法切實有效提高學(xué)生實踐能力。

（四）虛擬實驗實施效果不理想

教育信息化背景下主要內(nèi)容就是虛擬仿真技術(shù)，實驗教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)起著重要作用，可以高效解決傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足，如部分實驗危險性大、污染嚴(yán)重，存在較高的安全隱患，通過虛擬仿真技術(shù)可以解決這些問題。虛擬仿真建設(shè)難度較大，部分高校在建設(shè)過程中缺少實際性內(nèi)容，無法發(fā)揮實際性作用，不利于實驗教學(xué)目標(biāo)的實施[3]。

三、高校實驗室信息化建設(shè)與管理的優(yōu)化措施

高校實驗室信息化建設(shè)與管理，需要根據(jù)實際情況制定建設(shè)方案，打破傳統(tǒng)管理模式與方案的局限，以實現(xiàn)提升實驗室信息化建設(shè)與管理質(zhì)效的目的。

（一）加強(qiáng)實驗室信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

在高校發(fā)展過程中，為進(jìn)一步加快高校實驗室信息化管理力度，相關(guān)部門可以為此建立一個專門的信息公布平臺，針對目前高校實驗室實際狀況以及相關(guān)信息進(jìn)行及時整理和發(fā)布，推行動態(tài)化管理。高校可以根據(jù)實際將信息平臺劃分為政策法規(guī)、服務(wù)指南、最新信息以及下載專區(qū)等幾大板塊，借助信息平臺為實驗室宣傳最新的政策和法規(guī)。

1. 加強(qiáng)實驗室教師的發(fā)展

建設(shè)和發(fā)展實驗室的關(guān)鍵是建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、職責(zé)明確、綜合素質(zhì)高的實驗室教師隊伍。為了加強(qiáng)實驗室?guī)熧Y隊伍建設(shè)，首先必須加大實驗室工作人員的準(zhǔn)入限制，選聘專業(yè)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的人員，從源頭上保證實驗室工作人員的專業(yè)化。學(xué)校要支持實驗教師評薪和職稱，切實改善實驗教師狀況，確保實驗教師隊伍的穩(wěn)定;鼓勵實驗工作者參加現(xiàn)場培訓(xùn)或培訓(xùn)，為他們提供更大的發(fā)展空間，提高他們的專業(yè)素質(zhì)。

2. 加強(qiáng)實驗室開放

學(xué)生可以申請使用許可，該許可由實驗管理教員和教師簽字。在實驗中心主任和負(fù)責(zé)人的批準(zhǔn)下，學(xué)生可以利用空閑時間進(jìn)入實驗室從而更多地利用時間學(xué)習(xí)并獨立完成實驗。

3. 改進(jìn)實驗室系統(tǒng)設(shè)計

實驗中心主任領(lǐng)導(dǎo)的職能部門負(fù)責(zé)實驗室管理體系的配置和完善。管理體系包括資源的配置和使用、實驗室人員的管理、設(shè)備、儀器、藥品和耗材的操作以及實驗室安全。各檢測中心已就實驗室的操作規(guī)則達(dá)成一致，根據(jù)各實驗室的特點應(yīng)用這些規(guī)則。在使用過程中，教師必須準(zhǔn)確記錄廢水的集中儲存和處理情況。學(xué)校應(yīng)定期對實驗室進(jìn)行檢查，消除安全隱患，確保實驗室教學(xué)的正常運行[4]。

（二）實驗室信息管理系統(tǒng)實施要素

根據(jù)實驗室管理的業(yè)務(wù)要求和測試、測試和質(zhì)量控制的全生命周期管理原則，考慮到信息技術(shù)，對測試操作進(jìn)行有效管理和監(jiān)控，滿足實驗室認(rèn)證和能力認(rèn)證的要求。高校可創(chuàng)建以下功能：工藝任務(wù)管理、儀器設(shè)備管理、電子數(shù)據(jù)傳輸、標(biāo)準(zhǔn)材料管理、標(biāo)準(zhǔn)管理、項目管理、樣品管理、文檔管理、質(zhì)量體系管理、信息報警系統(tǒng)管理、統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析。

1. 對實驗室人員開展信息化管理培訓(xùn)

實驗室人員作為實驗教學(xué)的組織者、指導(dǎo)者，為了充分發(fā)揮實驗室儀器設(shè)備的價值作用，需要對實驗室人員實行信息化管理：首先，要結(jié)合學(xué)科特征，了解實驗過程以及實驗?zāi)繕?biāo)，有目的地組織實驗教學(xué)活動，要借助信息技術(shù)為學(xué)生打造虛擬實驗環(huán)境，幫助學(xué)生解決實驗活動中的重難點問題;其次，實驗室人員要擁有信息化管理意識，這樣才能在實驗教學(xué)中能夠更好地使用儀器設(shè)備。教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)中搜索關(guān)于實驗的基本信息，助其明確實驗?zāi)康模盐諏嶒炦^程，使其在參與實驗的同時靈活應(yīng)用所學(xué)知識，選擇正確的實驗儀器設(shè)備，對各種信息資源做出分析、整合，從而顯著提升其創(chuàng)造能力。

2. 加強(qiáng)儀器設(shè)備的信息化管理

實驗設(shè)備信息化建設(shè)應(yīng)該以減少教師授課壓力、激起學(xué)生閱讀積極性、提升學(xué)生創(chuàng)新能力、強(qiáng)化實驗教學(xué)質(zhì)效為目的：一是對固有設(shè)備實行信息化改造。比如添加一些信息化功能模塊，提升實驗結(jié)果數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性、便捷性;也可對設(shè)備做出信息化升級，豐富相應(yīng)設(shè)備的功能作用，比如依據(jù)實際需求，對設(shè)備的控制軟件做出修改，獲得所需要的功能，這對設(shè)備使用者的理論水平和工程技術(shù)能力有更高要求。二是新建實驗室需要全面思考儀器設(shè)備的信息技術(shù)含量，除了需要思考設(shè)備本身，同時要考慮其信息技術(shù)的功能模塊是否可以升級;對某些實驗設(shè)備要考慮其是否具有對實驗數(shù)據(jù)自動獲取、保存、傳輸和共享等功能。

3. 強(qiáng)化實驗進(jìn)程信息化管理

實驗室信息化管理指的是運用信息技術(shù)和現(xiàn)代化管理方式與手段，打造最佳的實驗室與實驗教學(xué)管理平臺，將實驗室各種資源及實驗教學(xué)各種信息，比如實驗室基本信息、實驗教學(xué)管理、實驗室建設(shè)與管理、實驗室安全等在平臺上公開，讓師生使用更方便，使共享效率更高。實驗室基本信息主要涵蓋了各二級學(xué)院基礎(chǔ)實驗室、專業(yè)實驗室、學(xué)校共享實驗室等子模塊，每個實驗室子模塊應(yīng)該包括實驗室功能與作用、儀器設(shè)備操作指南、儀器設(shè)備名稱與數(shù)量、能同時供多少學(xué)生實驗、實驗室地點、是否可開放及開放時間、管理員聯(lián)系方式等信息。系統(tǒng)服務(wù)模塊主要包括通知公告、實驗教學(xué)資源下載、耗材管理系統(tǒng)、實驗室開放預(yù)約系統(tǒng)、大型設(shè)備共享系統(tǒng)等模塊。平時加強(qiáng)實驗室檔案管理，注意實驗室建筑材料的收集，每學(xué)期計劃組織實驗課程，使用實驗室用品，維護(hù)和維修實驗室設(shè)備，收集和存儲這些數(shù)據(jù)。

4. 實驗室控制數(shù)據(jù)的集成

首先通過整合實驗室中的現(xiàn)有數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)基本信息代碼并提供標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字接口，可以在不同的操作系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)和傳輸數(shù)據(jù)。為了避免重復(fù)輸入不一致的數(shù)據(jù)，管理人員只需手動輸入一次。其次設(shè)計和評估系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性。必須采取必要措施確保實驗室軟件和數(shù)據(jù)管理的安全。例如在檢測機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的條件下，配置實驗室相關(guān)系統(tǒng)，保存相關(guān)數(shù)據(jù)，并安裝適當(dāng)?shù)姆阑饓M(jìn)行保護(hù)。IP端口、點對點加密和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的結(jié)合，可以實現(xiàn)不同系統(tǒng)和部門之間的數(shù)據(jù)交互，確保數(shù)據(jù)安全。

5. 數(shù)據(jù)記錄和處理系統(tǒng)信息化

在實際實驗中，利用信息技術(shù)和專用軟件對實驗中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲，實現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)的可追溯性，提高了實驗數(shù)據(jù)的時效性。采用先進(jìn)的實驗室數(shù)據(jù)記錄軟件，最大限度地提高實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，并在每次實驗后及時提取和共享數(shù)據(jù)。

（三）實驗室信息化建設(shè)與管理過程的監(jiān)測和評價

教學(xué)實驗管理是學(xué)校管理重要內(nèi)容。在學(xué)校的明智管理中，實驗室還應(yīng)注重對實驗教學(xué)過程的管理，并將對實驗教學(xué)各方面的評價作為年度教育質(zhì)量評估的內(nèi)容之一，這是綜合提高教學(xué)質(zhì)量的基本保證。如果不了解，則有必要開展涉及全校實驗教學(xué)任務(wù)的所有實驗室實驗，包括與教師討論、學(xué)生討論、學(xué)生研究、實驗教學(xué)文件和實驗、教學(xué)水平、效益、教學(xué)實驗改革、實驗學(xué)科、實驗準(zhǔn)備質(zhì)量、實驗技術(shù)和其他技能，開展高質(zhì)量評價[5-6]。

四、結(jié)語

總之，高校實驗室建設(shè)成效直接關(guān)系到人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足提高高校教學(xué)質(zhì)量的要求。推進(jìn)高校實驗室信息化建設(shè)時，需要綜合考慮各方面因素，搭建信息化平臺，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，開展自主研究工作，提升實驗效果，有效實現(xiàn)推進(jìn)高校科學(xué)教育進(jìn)步與發(fā)展的目的。

參考文獻(xiàn)：

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（薦稿人：劉德，河北師范大學(xué)副教授）

（責(zé)任編輯：胡甜甜）