基于“智慧实验室”的高校实验室信息化探究与实践_石磊.pdf
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1、 第 卷 第 期 年 月:基于“智慧实验室”的高校实验室信息化探究与实践石 磊,庄志洪,李 博(南京理工大学 国有资产与实验室管理处,南京)摘 要:“智慧实验室”建设已成为当前高校实验室信息化建设的研究热点,对提升高校实验室管理效能具有重要意义。针对国内外高校实验室信息化建设现状,分析了当前高校“智慧实验室”建设存在的问题,结合我校的建设实际,介绍业务集成型“智慧实验室”建设的思路与成效,能为高校深入推进“智慧实验室”建设提供有益思考。关键词:智慧实验室;信息化建设;管理效能;业务集成中图分类号:文献标志码:文章编号:()“”,(,):“”,“”,“”,“”:;收稿日期:基金项目:江 苏 省
2、高 校 哲 学 社 会 科 学 研 究 重 大 项 目()作者简介:石 磊(),男,河南商城人,博士,副研究员,副处长,主要研究方向为高等学校实验室的建设与管理等。:;:引 言高校实验室是承担实践教学、科学研究、社会服务等多重任务的重要场所,是展现高校办学实力的重要窗口,更是高校推进“三全育人”的重要平台。实验室汇集了学校重要的教学科研仪器设备等资源,与单纯提升学生理论知识储备的课堂教学相比,实验室在实践育人方面具有天然优势,对全面提升学生的综合素质与创新能力具有关键作用,因此,实验室被称之为“现代化大学的心脏”。作为实践创新人才培养的主阵地,实验室涉及资产、人员、安全、开放共享等众多管理要素
3、,历来是高校监管的重点场所。近年来,高校实验室规模、数量快速发展,学科交叉、国际交流不断深入,同时随着国内科研水平的快速提升,部分高校的实验室研究方向已经从“跟跑”“并跑”步入“领跑”阶段,实验室内的大型设备不断增多,人员构成日趋复杂,科研风险不断升高,给实验室管理工作带来严峻的挑战,监管部门所面临的管理压力不断增大。高校传统的实验室管理模式,条块分割较为明显,资产管理、安全管理、开放共享管理等各自成块,监管方面不能有效联通,造成实验室管理效能低下,这既不利于实验室的高效安全运行,也第 卷不利于实践创新人才的培养。因此,深度推进信息化技术与实验室管理融合,通过综合集成建设智慧实验室,已成为高校
4、实验室管理工作的重要任务和迫切需求。国内外高校实验室信息化建设现状欧美等发达国家对高校实验室管理研究较为深入,已完成由“各自为政式”管理模式向“以师生用户为本、部门协同服务”的转变,部分高校依托先进的管理模式配套建设了实验室信息化管理手段。美国高校通常采用(首席信息官)管理体制对全校信息化系统建设及发展规划进行统筹管理,并设立(环保、健康、安全)总部负责全校实验室规划设计、管理政策制定、监管协调等工作,信息化建设与实验室管理融合程度较深,如麻省理工学院建设了集设备、气体监测、消防报警、危废管理等功能于一体的实验室信息化管理系统,实验室管理效能较高。英国高校实验室管理体系层级较为分明,以基础设施
5、和资源建设为重点,深入促进信息化技术与实验室管理融合,如利兹大学建设了涵盖包括实验室准入培训、仪器设备管理、实验室人员登记授权、监控监测及事故通报等功能的实验室信息化管理系统,用于保证实验室正常运行及高效管理。德国高校实验室管理机制较为灵活,一般未设立专门的实验室管理机构,实验室独立运行、资源共享。实验室在建设时注重规划论证,其配套设备不追求先进、一流,一切以实际教学科研需求为基础,不以实验室开放、仪器设备利用率等具体指标为运行原则。新加坡南洋理工大学继承英国高校实验室管理模式,结合学校自身情况,增加了实验室管理的灵活性,并以校内网为依托,建立了具备可视化分级培训考试、危险品全流程管理等功能的
6、实验室管理系统。国内部分高校已建立了各类实验室信息化管理系统,但与发达国家高校相比,国内高校实验室信息化系统存在整体性不强、条块化明显等缺点,系统间难以进行协调联动,导致“信息孤岛”的情况时有出现。基于实验室开放共享,北京大学通过建设实验室与设备共享查询系统,实现了实验室与设备共享查询信息的访问控制功能和实验室三维图景展示等功能,为有仪器设备使用需求的师生员工提供仪器设备服务的对接窗口,建立了实验室与共享仪器设备对外开放使用的桥梁。西南交通大学通过建立大型设备预约管理系统,提升了实验设备的共享程度和使用效率,减少了师生对实验设备的使用障碍。基于实验室资产管理,天津大学以实验室仪器设备的全生命周
7、期管理为基本设计理念,建立了资产与设备综合管理平台,保障了实验室仪器设备及实验耗材的规范化、精细化管理。广州大学基于 技术,建立了资产管理系统,通过 电子标签的智能识别性以及无线网络的传输技术,提升了实验设备及资产的管理效率和利用率,为优化实验室资源配置提供了智慧支撑。基于实验室安全管理,清华大学在实验室安全教育与考试、危化品全生命周期管理、安全监控与报警等方面应用信息化手段较为广泛,由其自主开发的实验室安全系统,能够实现检查计划、检查审核、隐患记录、报告生成、整改下达、完成回复的闭环全流程管理。浙江大学建立了实验室安全管理系统,构建了涵盖实验室人员、设备和地理位置等信息的数据池,实现了对实验
8、室人员、化学品和仪器设备的动态管理。南开大学构建了包含实验室信息管理、教育与考试、试剂商城、安全监测预警、安全文化等模块的实验室安全信息化管理体系,有效提升了实验室安全管理水平。“智慧实验室”建设的重要作用 在当前各类实验室信息化技术中,“智慧实验室”正在成为各大高校及科研院所研究的热点。“智慧实验室”是以“智慧化综合管理”为理念,以“互联网 ”为基础,利用 技术、物联网、人工智能、无线传感、图像识别等信息化手段,实现对实验室的精细化、智能化管理。“智慧实验室”建设对提升高校实验室管理效能、推进实践育人具有重要作用。实现管理流程再造。“智慧实验室”将现有实验室信息化资源进行了充分整合与重构,大
9、幅提升管理效能。提升学生创新能力。利用新型信息化技术及设备,在“智慧实验室”管理人员指导下,让学生在线上线下结合、虚拟现实结合的实验室环境中充分发挥其主观能动性,全面提升学生创新实践能力。推进管理体系健全。通过“智慧实验室”赋予不同管理层级权限,进一步明确各职能部门、各学院的实验室管理任务,推进校院两级协调联动、齐抓共管的实验室管理体系建设。“智慧实验室”建设的探索与实践 实验室信息化管理系统建设情况我校作为一所军工特色鲜明的综合性大学,通过多年实践,在实验室信息化方面打造了一系列具有学校特色的管理信息系统,基本实现了实验室、资产、安全等方面管理信息化的全覆盖(见图)。()实验室开放预约与综合
10、管理系统。该系统作为实验室开放的统一窗口,实现实验室开放信息发布、网上预约、网上审批、数据统计等功能,学生可结合自己的专业特点、兴趣爱好、学习状况等自主选择实验内容,通过系统预约空闲时段的实验室,在教师参与指导 第 期石 磊,等:基于“智慧实验室”的高校实验室信息化探究与实践图 南京理工大学实验室相关信息化系统下自主开展相应的实验活动。()大型仪器设备共享管理平台。该平台涵盖了电镜、光谱、质谱、电波暗室等多学科的 余台套大型设备,实现查询、预约、审批、结算、核销的全流程管理,并与国家网络管理平台实现互联互通。为方便师生实时使用,平台还与学校公众号对接开发了手机端应用,有效搭建起设备管理者与用户
11、沟通的桥梁。()国有资产管理平台。该平台涵盖资产的配置申请、验收、调拨、处置、盘点、数据上报等环节,实现资产的全寿命周期线上管理。同时,充分利用资产存量以及使用年限等数据,为资产配置、处置提供重要依据,加强资产内控建设,牢牢把住“入口关”与“出口关”。()公房管理信息系统。该系统以房间为基本单位,通过实施分类管理,合理区分教学实验、科研、办公等用房,明确了房屋定位、面积、使用人等相关信息,实现公房信息全覆盖,做到信息动态查询、灵活调配,通过“房人物”关联,为其他系统提供数据支撑。()实验室安全管理信息系统。该系统通过构建实验室人员、设备、化学品等危险源、实验类型等基础信息数据库,实现实验室安全
12、信息管理的动态化、可视化,并为实验室安全管理标准化建设提供了数据支撑。()化学品管理系统。该系统从化学品的购买、库存、使用、回收等全流程环节对化学品实施在线监管,对进入校园的所有化学品张贴二维码,实行“一瓶一码”管理,在全国高校率先实现对所有化学品的全流程、全寿命管理,形成了具有学校特色的管理模式。“智慧实验室”建设思路在前期调研国内高校的基础上,学校以材料科学研究中心为试点,以实现实验室管理的智能化、集成化、数据化、扁平化和共享化为重点,通过利用互联网、物联网、云计算及大数据等信息化技术,整合子系统,搭建大平台,扎实推进业务集成型“智慧实验室”建设,初步实现了对实验室的场所环境、大型设备、实
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