高校智能化實驗室管理的趨勢

陳晶晶

（南京理工大學(xué)電子工程與光電技術(shù)學(xué)院，南京 210094）

1 引言

隨著高等教育和科研技術(shù)的不斷發(fā)展，實驗室規(guī)模的不斷擴大，管理內(nèi)容的日趨復(fù)雜化，實驗室儀器的損壞率居高不下，加重了管理人員的工作強度，管理人員對實驗過程很難全程監(jiān)控。隨著學(xué)生人數(shù)的日益增加，實驗室設(shè)備的嚴重不足及實驗室?guī)熧Y力量的匱乏，就需要提高資源利用率。校級、二級學(xué)院及實驗管理中心統(tǒng)計申報數(shù)據(jù)以及實驗數(shù)據(jù)工作量大，傳統(tǒng)的紙質(zhì)記錄就會出現(xiàn)錯誤[1]。我院對實驗教學(xué)全部實行開放式實驗教學(xué)管理及運行模式。包括寒暑假在內(nèi)全天候開放，資源共享。大力建設(shè)實驗室，其主要思路如下：健全管理制度和運行機制。組織骨干教師參與多媒體教學(xué)課件的設(shè)計與制作競賽，并將部分優(yōu)秀的課件作為中心的共享資源。學(xué)生通過中心網(wǎng)站可以了解相關(guān)實驗項目、大型儀器設(shè)備信息，根據(jù)專業(yè)特長及實驗需要，提前預(yù)約等。進一步加強實驗室網(wǎng)絡(luò)化信息平臺建設(shè)，加強中心實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺內(nèi)涵建設(shè)，完善網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺功能，不斷充實網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的資源，擴大資源共享，擴大服務(wù)面，提高設(shè)備利用率。遵循自主研發(fā)為主，引進為輔的建設(shè)原則，實現(xiàn)所有實驗課程的網(wǎng)絡(luò)化輔助教學(xué)。

2 實驗室建設(shè)

2.1 中心特色

中心建設(shè)突出光電特色，發(fā)揮專業(yè)與學(xué)科的優(yōu)勢，優(yōu)化資源配置，提高共享度與開放度。通過網(wǎng)絡(luò)化、信息化平臺建設(shè)，提高了中心資源的知名度，先后有南京大學(xué)，東南大學(xué)、解放軍理工大學(xué)，南京師范大學(xué)等400余名師生到中心實驗室參觀與交流。廣泛開展社會合作，讓更多企業(yè)參與實驗室的建設(shè)。與此同時中心先后與華碩、美國德州儀器等知名企業(yè)合作共建聯(lián)合實驗室，進行專業(yè)技術(shù)方面的合作，擴大了中心的輻射面。

2.2 實驗隊伍建設(shè)及成果

建成了一支教學(xué)業(yè)務(wù)能力強的具有專業(yè)特色的科研隊伍，并取得突出的科研成果。

2012年，團隊獲得“工人先鋒號”榮譽稱號。

2012年，科研成果“紅外成像電子學(xué)關(guān)鍵技術(shù)”獲教育部科技進步一等獎。

2013年，團隊一項科研成果獲教育部科技進步二等獎

2014年，獲得“校實驗室管理安全生產(chǎn)先進集體”稱號。多次榮獲?！跋冗M集體”光榮稱號。

2015年，與學(xué)校國資處合作，對實驗室整體進行信息化改造工程，實現(xiàn)開放式實驗室管理模式。大大提高了工作效率。

2016年，全面更新光電子微電子實驗室，打造一流超凈室教學(xué)科研環(huán)境。

2.3 高校智能化實驗室管理的特點

目前，我院已經(jīng)建立了智能化管理體系，使用智能化管理系統(tǒng)，對實驗室的管理化模式進行全面智能化整改，目前已初見成效。

智能化管理系統(tǒng)可以運用高效的網(wǎng)絡(luò)替代煩瑣的人工操作，能實時記錄數(shù)據(jù)，從而提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計的準確性。從教學(xué)科研、設(shè)備管理、儀器維修、使用租借等方面做到統(tǒng)一管理。實驗室智能管理系統(tǒng)和構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺等智能化管理方法,進行實驗教學(xué)和實驗室管理,實現(xiàn)了實驗室管理科學(xué)化、規(guī)范化、體系化和高效化,提高了實驗室的使用效率。

3 高校智能化管理的設(shè)計

實驗室智能化管理方案為高校建設(shè)校、院兩級的計算機網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)的智能管理。這個智能化管理方案由三部分組成：實驗教學(xué)智能管理系統(tǒng)、實驗室門禁系統(tǒng)及實驗室監(jiān)控系統(tǒng)組成。既實現(xiàn)實驗教學(xué)與實驗室建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)化管理，又能服務(wù)于國家及省級實驗教學(xué)示范中心的申報與驗收。

3.1 實驗教學(xué)智能化管理系統(tǒng)

實驗教學(xué)智能管理系統(tǒng)包括實驗教學(xué)管理、實驗室管理中心管理、實驗中心人員管理、實驗室建設(shè)項目申報的管理，匯總統(tǒng)計生成上報的數(shù)據(jù)及信息的發(fā)布等基本功能。加上實驗室門禁系統(tǒng)、實驗室監(jiān)控系統(tǒng)，建立起校、院兩級的計算機網(wǎng)絡(luò)的實驗室建設(shè)和實驗教學(xué)智能管理平臺，實現(xiàn)實驗教學(xué)與實驗室建設(shè)運行的網(wǎng)絡(luò)化管理。在校級平臺的基礎(chǔ)上，二級學(xué)院和實驗室管理中心可以獨立運行和管理中心的運行數(shù)據(jù)?？梢栽O(shè)置多個實驗中心，不限制數(shù)量，適用于全校各種級別的實驗中心的在線使用。不僅方便校級管理部門集中管理監(jiān)控數(shù)據(jù)，而且也方便日常實驗教學(xué)的應(yīng)用需求和學(xué)院的日常管理。系統(tǒng)能自動生成實驗數(shù)據(jù)，不需要另外填寫數(shù)據(jù)，上報教育部及其他教育管理部門。學(xué)院及實驗中心可以導(dǎo)出本院的上報數(shù)據(jù)，學(xué)校則可以導(dǎo)出全校的數(shù)據(jù)。

3.2 實驗室門禁系統(tǒng)

實驗教學(xué)智能化管理系統(tǒng)為每個實驗室配備了實驗室門禁系統(tǒng)。實驗室管理人員和任課老師當開通權(quán)限后可以使用校園一卡通進行刷卡開門。需要開課的老師根據(jù)本學(xué)期實驗大綱的排課要求，登陸實驗室開放預(yù)約與綜合管理系統(tǒng)提前進行實驗室的預(yù)約申請。實驗室管理人員會及時審核，審核完畢后管理人員只需要在本系統(tǒng)中予以通過，開課老師就可以使用校園一卡通在預(yù)約的時間內(nèi)自行開門實驗。沒有提前預(yù)約或預(yù)約時間不對時，老師就不能夠進入實驗室，實行一人一卡，定時進入實驗室。門禁系統(tǒng)還可以記錄實驗室管理人員和開課老師的考勤，同時記錄進入實驗室的上課的時間。同時一卡通還可以使系統(tǒng)會記錄實驗結(jié)束及離開實驗室的時間。因此，在未實行實驗室門禁系統(tǒng)前，開課老師需要在課后的規(guī)定時間內(nèi)把開課記錄錄入系統(tǒng)。這樣就大大減輕了實驗室管理人員和開課老師的工作量，準確地統(tǒng)計出實驗室開課的時間。這個系統(tǒng)使用靈活、方便使分管各個實驗室的管理人員協(xié)調(diào)實驗室的開課時間及實驗室儀器的配置，達到對實驗過程的監(jiān)控。

實驗室不僅對開課老師開放，而且對全校學(xué)生也開放。只要有學(xué)生需要進入實驗室做實驗，自行進入預(yù)約系統(tǒng)，操作流程同實驗開課老師相同。

3.3 實驗室監(jiān)控系統(tǒng)

實驗教學(xué)智能化管理系統(tǒng)為實驗室配套建設(shè)了實驗室監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)可實現(xiàn)監(jiān)控攝像頭的授權(quán)與實驗教學(xué)系統(tǒng)的管理授權(quán)對接，每個實驗室配備了高清攝像頭，對實驗室的活動情況進行監(jiān)控錄像；所有監(jiān)控攝像頭的圖像支持遠程圖像瀏覽，并且無須安裝軟件。實驗管理人員連入互聯(lián)網(wǎng)通過實驗教學(xué)系統(tǒng)中的管理職能授權(quán)可實時全程監(jiān)控實驗室上課的情況，實現(xiàn)科學(xué)管理，有效保障實驗安全，提高教學(xué)效率。

4 建立高校實驗室智能化管理的不足和改進

第一，系統(tǒng)可以設(shè)置實驗設(shè)備控制系統(tǒng)的功能，比如學(xué)生進入實驗室后，服務(wù)器能根據(jù)預(yù)約的內(nèi)容自動打開相應(yīng)的儀器設(shè)備的電源，并在使用過程中記錄使用信息，以便儀器設(shè)備的維護和管理。第二，實驗室智能化管理不代表就完全取代傳統(tǒng)的實驗室運行模式，在許多方面仍存在缺陷，所以必須合理運用。比如面對突發(fā)情況不能及時處理，還是需要管理人員干預(yù)。目前實驗室的智能化管理還處于初步階段，就需要管理人員進行多方位的思索發(fā)現(xiàn)與探討[2]。第三，系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，有時門禁系統(tǒng)會出現(xiàn)故障，導(dǎo)致開課教師和實驗學(xué)生無法刷卡開門，耽誤老師的開課時間，使得實驗課無法按規(guī)定時間進行，走廊里會聚集很多學(xué)生。第四，實驗室智能化管理系統(tǒng)不能及時更新學(xué)生的學(xué)籍信息，比如學(xué)生校園一卡通丟失補辦后，即使預(yù)約也無法刷卡進入，需要找到實驗室管理人員，然后實驗室管理人員再聯(lián)系系統(tǒng)管理員進行系統(tǒng)錄入。諸多問題等待發(fā)現(xiàn)和解決。

5 結(jié)語

隨著科技水平的發(fā)展，各種開發(fā)技術(shù)也在不斷改革和更新，高校實驗室所承擔(dān)的科研使命也越發(fā)重要，高校智能化的設(shè)計和建設(shè)就要根據(jù)各個學(xué)校的實際情況，根據(jù)管理工作的各個環(huán)節(jié)需要進行改革與創(chuàng)新，為保證高校實驗室的管理效率和利用率，不僅要滿足正常的教學(xué)需求，還要為學(xué)生提供所需要的基本實驗條件。