基于信息化的高校開放實驗室綜合管理實踐研究

丁晨雨

摘要：開放實驗室是高校教育資源共享和復合型人才培養的重要陣地。隨著管理模式的不斷改進，信息化綜合管理已成為高校開放實驗室的主流發展趨勢。以貴州大學生命科學學院開放實驗室為例，文章分別從4個不同層面論述了信息化綜合管理的必要性，構建了集成數據信息管理、教學管理、開放管理和安全管理的實驗室智能化綜合管理平臺。實踐表明，信息化綜合管理提高了實驗室建設水平、實驗教學質量、實驗室開放效率以及儀器設備使用效率，使得開放實驗室的管理更加科學、規范。

關鍵詞：開放實驗室；信息化綜合管理；實驗室建設

中圖分類號： G482文獻標志碼：A

0 引言

近年來，根據國家提高教育教學質量、促進學生全面發展、推動畢業生就業創業、服務國家現代化建設的要求，高校教育教學改革不斷深化，創新創業教育不斷加強^[1]。高校開放實驗室是培養具有較強實踐動手能力、開拓創新能力和團隊協作能力等復合型高端人才的重要平臺，也在高校實驗教學改革、科學研究、技術開發和服務社會等方面發揮著重要作用，已然成為高校高水平辦學的重要標志^[2]。然而，盡管開放實驗室概念早已被提出并付諸實踐，但隨著更多的開放實驗室建成、更多的學生進入實驗室開展實踐活動，開放實驗室的管理模式面臨著新的挑戰，亟需優化以適應時代的發展和需求。

現代信息技術的蓬勃發展使得信息化綜合管理成為解決復雜問題的一種重要手段^[3]。將信息技術用于高校開放實驗室是創建透明化、集成化、科學化和規范化實驗室管理體系的必然選擇，有利于實驗室建設與管理領域的發展^[4-5]。因此，開放實驗室的信息化綜合管理已成為高校實驗室建設與管理的重要研究課題。自2019年進行實驗室管理模式變革以來，貴州大學生命科學學院已初步建成基于實驗室智能化綜合管理平臺的專業基礎實驗室、創新實驗室和大型儀器室等各類開放實驗室42間，有效地提升了實驗室管理效率和服務質量，促進了實驗教學的發展，極大地滿足了學生創新實踐需求。

1 高校開放實驗室信息化綜合管理的必要性

1.1 國家及省、市教育事業規劃要求

作為高校培養創新創業人才的重要場所，開放實驗室的建設與管理受到國家至地方各級層面的重視。國務院印發的《國家教育事業發展“十三五”規劃》提出：鼓勵高等學校建設學生創新創業平臺，完善創新創業教育課程體系和管理制度，引導鼓勵學生積極參與創新活動和創業實踐，開展創新創業競賽^[6]。2016年，教育部也在《教育信息化“十三五”規劃》中明確提出：要推動管理信息化與教育教學的深度創新融合，在提高教育管理效能的基礎上，實現決策支持科學化、管理過程精細化、教學分析即時化^[7]。同年，貴州省教育廳在《貴州省“十三五”教育發展規劃》中提出加強教育信息管理平臺和創新創業實踐平臺建設，各類教學資源和平臺要面向校內外開放共享^[8]。因此，高校開放實驗室信息化綜合管理是落實國家和地方教育事業改革發展的必然選擇。

1.2 高校科學規劃實驗室資源配置需要

目前，因管理職能存在割裂交叉，高校開放實驗室資源在配置時仍難以進行科學合理的規劃。以貴州大學生命科學學院為例，在教學方面，實驗教學計劃的制定、具體實驗項目的設計與實施由學院各教研室負責，但實驗課程時間與地點卻由學校教務處統一分配。在實驗室建設與管理方面，學院各教研室提出教學科研需求與實驗室建設規劃，學校實驗室與設備管理處負責協調推進實驗室建設，資產管理處負責實驗室用房、儀器設備等固定公產、國有資產的管理，學院實驗中心負責實驗室和儀器設備的日常運轉與開放使用。盡管上述部門均有一套各自成熟的管理模式，但相應地也在各管理部門之間筑起了一道無形壁壘，形成了信息孤島，這在一定程度上導致實驗教學資源配置不合理、實驗室資源浪費等問題，如：部分創新性、綜合性實驗項目不能連續開展，實驗室重復建設，設備閑置。這些問題的解決迫切需要一個能夠高效溝通、跨部門協作的信息化綜合管理平臺，以便高校能夠全面把控實驗室資源，更加科學合理地配置實驗室資源。

1.3 減輕實驗室工作人員負擔

作為實驗室管理體系的主體，實驗室工作人員主人翁的地位非常關鍵^[9]。隨著“雙一流”建設的全面推進，高校實驗室規模得到了較大提升。然而，實驗室尤其是開放實驗室的工作人員隊伍規模并無顯著增加卻要肩負起更多的職責。除了傳統的工作內容如：實驗教學（實驗準備與講課，實驗技能指導等）、實驗室日常管理（實驗室的使用登記、維護和維修，試劑耗材的補充與報賬，水電、衛生和安全等制度的落實等）、實驗室安全檢查與培訓（風險源識別、防控）、為各級管理部門提供實驗室相關數據（學科評估、高等教育質量監測、年度高等學校實驗室信息數據統計等）外，還要肩負實驗室和儀器設備的開放共享（探索性、綜合性實驗教學項目，大學生研究、創新創業訓練計劃項目，競賽等）、科研（各類基金項目、發表論文、獲獎、技術服務等）以及學校、學院安排的其他工作。由此可見，實驗室工作人員急需一個能夠切實提高實驗室管理效率的信息化綜合管理平臺，以便緩解人手緊張問題、減輕工作負擔。從繁重的實驗室管理工作中解脫出來后，實驗室工作人員也能有更多的時間強化、提升自己，從而更好地為教學科研服務。

1.4 滿足學生成才需求

當今時代下，面對嚴峻的就業及升學形勢，高校學生成才意識強烈，積極參與“互聯網+”“挑戰杯”“SRT”和“大創”等實踐活動，努力提升創新創業、協同合作能力。這與開放實驗室管理的最終目標——培養具有競爭力的創新型復合人才不謀而合。然而，由于實驗室空閑時間可能與教師使用時間相沖突，同時，考慮私配實驗室鑰匙、儀器設備和試劑使用等帶來的一系列安全問題^[4]，在傳統的實驗室管理模式下，學生的實踐活動通常受到諸多限制，從而無法充分利用開放實驗室高效地準備和完成各類競賽或實踐項目。因此，集成實驗室安全培訓、準入系統、電子門禁和監控系統的信息化綜合管理平臺是滿足高校學生成才需求的良好解決方案。

2 實驗室智能化綜合管理平臺建設方案

實驗室智能化綜合管理平臺建設旨在滿足各方需求，進一步加強開放實驗室管理質量，更好地為實驗教學、科研以及創新型復合人才培養服務。因此，基于現代信息技術，本文建設了實驗室數據信息管理系統、實驗教學管理系統、實驗室開放管理系統、實驗室安全管理系統，通過軟件系統與智能終端實現對開放實驗室的信息化綜合管理，如圖1所示。

2.1 實驗室數據信息管理系統

作為實驗室智能化綜合管理平臺運轉的核心，實驗室數據信息管理系統能夠聯通各軟件系統、智能終端，既能夠為各類師生用戶提供一個統一的開放實驗室服務入口，又能夠將各種應用系統、終端使用產生的數據信息化、報表化，為各級管理用戶提供所需的實驗室相關基礎數據信息與運行信息。其中，基礎數據信息包括實驗室建筑、儀器設備、規章制度、師生賬戶、角色與權限等；運行信息包括實驗教學計劃、實驗項目記錄、實驗過程記錄、實驗成績、實驗室與儀器設備開放記錄、安全檢查記錄、實驗室通知公告等。此外，該系統各種數據信息不僅支持本地上傳與下載，還預留有數據對接與同步功能，可通過校內網絡服務與校級管理部門、其他學院的管理系統進行交互，實現實驗室數據信息的流轉與管理。

2.2 實驗室教學管理系統

實驗室教學管理系統改變了傳統的實驗教學模式，可以使實驗教學任務安排合理化，教學環節流程化。開放實驗室運行流程如圖2所示。實驗教學流程如下：通過不同權限角色在線協同完成實驗教學任務與項目的獲取（數據同步/人工導入或錄入），制定教學計劃，由系統生成實驗教學課表，完成實驗室、上課時間及指導教師的分配，學生實驗過程會被實驗室實時監控系統記錄，實驗完成后學生可在線填寫實驗報告，指導教師批改打分后進行成績匯總分析。此外，該系統還支持對實驗室開放項目、“SRT”和“大創”等創新實踐活動進行類似的過程監督與流程化管理。

2.3 實驗室開放管理系統

實驗室開放管理系統將傳統的人工管理轉變為智能信息化管理，使開放實驗室管理更加規范化、透明化。實驗室開放管理系統的主要功能為實驗室預約和準入審批。針對不同類型的開放實驗室可執行不同的預約流程。如：專業基礎實驗室主要為實驗教學服務，教學任務期間對授課教師開放，無須預約即可進入；課外時間優先對有綜合性、探索性教學實驗的師生開放，其次是參與開放實驗項目以及其他實踐活動的師生。開放實驗室預約前均須獲得實驗室準入資格和實驗室風險點培訓，準入審批可靈活設置為自動、實驗室管理人、實驗中心主任以及學院黨政領導等不同層次，如：大型儀器室面向有教學和科研任務的師生開放，預約前需要通過設備管理人培訓取得儀器使用操作證，預約后可由實驗負責人審批通過。

2.4 實驗室安全管理系統

實驗室安全管理是保障實驗室正常運行的基礎，是實驗室的重點工作之一^[10]。實驗室安全管理系統設有3個功能模塊，分別是安全準入、安全監控和安全檢查。安全準入模塊主要通過網上學習和考試的形式讓即將進入實驗室的師生學習掌握實驗室基本安全與制度相關知識，提高其安全防護意識，預防實驗事故的發生，成績合格者（≥90分）方可獲得實驗室準入資格。安全監控模塊基于數字校園的電子門禁和電源控制等智能終端、傳感器報警裝置以及高清全景攝像系統組成的智能物聯網實現對開放實驗室和儀器設備安全使用的全方位監控。安全檢查模塊可實現實驗室檢查流程化、信息化，保障實驗室安全管理制度的有效執行，具體流程如圖3所示。

3 實踐成效

實驗室智能化綜合管理平臺經過近些年的實踐，已取得初步成效：（1）基本實現了開放實驗室相關數據的信息化管理，顯著提高了實驗室信息的獲取效率，為山地植物資源保護與種質創新教育部重點實驗室的驗收和學院生物科學國家級一流本科專業、生態學省級一流本科專業的成功申報提供了有力支持；（2）極大提高了實驗室管理質量，使實驗室工作人員將更多精力投入實驗教學與專業技能提升中，參與教學改革項目11項，發表實驗室管理與教學改革相關論文20余篇，4名（占實驗教師總數的50%）專職實驗教師晉升了職稱；（3）提高了實驗室資源開放共享率，承擔實驗室開放項目、“SRT”和“大創”等實踐課題70余項，大型儀器設備運轉年均機時數超過800個，有效滿足了學生創新實踐和教師教學科研需求。

4 結語

教育資源的開放共享是高校教育改革的大趨勢。本文從國家政府、學校（學院）、實驗室工作人員和學生層面論述了高校開放實驗室的信息化綜合管理的必要性，并結合貴州大學生命科學學院實際情況，構建了基于現代信息技術的實驗室智能化綜合管理平臺。實踐表明，信息化綜合管理極大地提高了開放實驗室的管理質量，滿足了師生實驗教學、科研以及創新實踐活動需求，同時為其他實驗室建設與管理者提供參考。

參考文獻

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（編輯 沈 強編輯）

Practical research on comprehensive management of open laboratory in colleges and

universities based on informatization

Ding? Chenyu

（College of Life Science， Guizhou University， Guiyang 550025， China）

Abstract：? The open laboratory is an important position for the sharing of educational resources and the cultivation of compound talents in colleges and universities. With the continuous improvement of the management model， the comprehensive management of information technology has become the mainstream development trend of open laboratories in universities. In the case of open laboratories in the College of Life Sciences at Guizhou University， the necessity of information comprehensive management is discussed from four different levels. A laboratory intelligent comprehensive management platform that integrates laboratory data information management， teaching management， open management， and safety management is built. The practice has shown that the information comprehensive management improves the laboratory construction level， experimental teaching quality， and laboratory opening efficiency， making the open laboratory management more scientific and standardized.

Key words： open laboratory; information comprehensive management; laboratory construction