基于信息化的高校實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理

莊錦清，黃 偉

(福建警察學(xué)院，福建 福州 350007)

0 引言

近年來(lái)，隨著教育改革的推進(jìn)，高校越來(lái)越重視學(xué)生創(chuàng)新及應(yīng)用能力的培養(yǎng)[1-2]。實(shí)驗(yàn)室作為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生實(shí)踐能力的重要場(chǎng)所，在保證完成教學(xué)科研任務(wù)的前提下，積極開(kāi)展社會(huì)服務(wù)和技術(shù)開(kāi)發(fā)，開(kāi)展學(xué)術(shù)、技術(shù)交流活動(dòng)[3]。另一方面，隨著高校教學(xué)條件的不斷優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)大規(guī)模推進(jìn)，存在重復(fù)建設(shè)，利用率低的情況。因而，實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放需求越來(lái)越迫切，在科技高速發(fā)展的背景下，如何創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放模式，做好信息化管理具有重要的探索意義[4]。

在信息化大潮下，各大院校不論在實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還是在實(shí)驗(yàn)室管理上廣泛引入信息化建設(shè)，如虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)[5]以及各類智能化實(shí)驗(yàn)室管理舉措的建設(shè)[6]。其中對(duì)于實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的信息化管理也備受關(guān)注，如智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)下的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理[7]、基于 Spring Cloud微服務(wù)架構(gòu)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)構(gòu)建研究與實(shí)踐[8]等，有效提升實(shí)驗(yàn)室利用率，有力保障師生教學(xué)科研活動(dòng)。

1 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放需求

福建警察學(xué)院作為福建省唯一一所全日制警察本科院校，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)，注重學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐能力的培養(yǎng)。近年來(lái)，學(xué)院加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度，升級(jí)改造一批實(shí)驗(yàn)室，引入先進(jìn)的儀器設(shè)備。現(xiàn)有教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、科研實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)學(xué)研中心以及學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等[9]。學(xué)院設(shè)有實(shí)驗(yàn)中心負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的綜合管理，同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室類別實(shí)行分級(jí)分類管理。

隨著高校教改的推進(jìn)和教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度勢(shì)在必行，不論從學(xué)院管理、教師科研還是學(xué)生創(chuàng)新的角度出發(fā)，這都是一項(xiàng)多方共贏的舉措。

從學(xué)院層面上看，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放共享與培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)相一致。另一方面。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放能有效的提升實(shí)驗(yàn)室利用率，減少重復(fù)建設(shè)，優(yōu)化資源配置。另一方面，學(xué)院將申請(qǐng)碩士學(xué)位建設(shè)點(diǎn)作為未來(lái)五年規(guī)劃的重要目標(biāo)之一，對(duì)教師科研工作提出了更高的要求。而實(shí)驗(yàn)室作為科研工作的重要場(chǎng)所，為保障教師科研工作順利進(jìn)行，需打破行政壁壘，開(kāi)放共享實(shí)驗(yàn)室。

從培養(yǎng)學(xué)生的層面上看，一是實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的教學(xué)方式，是其它教學(xué)形式所無(wú)法替代的。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)時(shí)間有限，學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握程度不盡相同。因而實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放是學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的延伸，幫助學(xué)生利用課余時(shí)間更好的掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)。二是隨著國(guó)家對(duì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)力度加大，挑戰(zhàn)杯賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等各類學(xué)科競(jìng)賽應(yīng)運(yùn)而生。學(xué)院高度重視學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，組織學(xué)生參加比賽。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放為學(xué)生參賽提供了硬件保障，讓學(xué)生能夠自主設(shè)計(jì)、創(chuàng)新，提升實(shí)踐能力，以期獲得好成績(jī)。于此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放有效保障了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。

2 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放信息化建設(shè)

2.1 平臺(tái)建設(shè)

在學(xué)院大力推進(jìn)信息化管理的大背景下，實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)有智慧實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，包含實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、設(shè)備管理、耗材管理以及實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理等模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的全方位管理。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放作為其中一個(gè)重要組成模塊其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理、監(jiān)控模塊等多模塊聯(lián)動(dòng)，完善實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理。

圖1 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放信息化管理拓?fù)鋱DFig.1 topology diagram of information management forlaboratory open

2.2 開(kāi)放預(yù)約機(jī)制

智慧實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)提供實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約模塊，師生在平臺(tái)上填寫預(yù)約信息，實(shí)驗(yàn)室名稱、實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、所需耗材、實(shí)驗(yàn)人數(shù)、指導(dǎo)教師、實(shí)驗(yàn)員等信息，并發(fā)起預(yù)約申請(qǐng)。

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放不僅僅是時(shí)間、空間和設(shè)備的開(kāi)放，更是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約分為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)放預(yù)約和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所開(kāi)放預(yù)約兩大類。開(kāi)放預(yù)約平臺(tái)提供可供預(yù)約的項(xiàng)目信息，師生可以通過(guò)查看相關(guān)項(xiàng)目，以項(xiàng)目形式預(yù)約實(shí)驗(yàn)室。項(xiàng)目信息來(lái)自于教學(xué)管理模塊中的實(shí)驗(yàn)課程。每學(xué)期初，學(xué)院要求教師錄入本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目安排，并設(shè)置項(xiàng)目的開(kāi)放情況。開(kāi)放預(yù)約模塊自動(dòng)導(dǎo)入項(xiàng)目信息供師生預(yù)約選擇。項(xiàng)目預(yù)約是實(shí)驗(yàn)課程的延伸，而對(duì)于教師科研、教學(xué)競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等自主設(shè)計(jì)、創(chuàng)新性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)需求，可直接預(yù)約實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。但不論哪種形式的開(kāi)放預(yù)約，由于實(shí)驗(yàn)室可能存在教學(xué)需要或已預(yù)約的情況，平臺(tái)均提供沖突檢測(cè)機(jī)制。開(kāi)放預(yù)約模塊自動(dòng)識(shí)別教學(xué)管理模塊中的課程安排及已預(yù)約情況，在師生選擇開(kāi)放預(yù)約時(shí)間時(shí)給出提示，避免實(shí)驗(yàn)室的使用沖突，如圖2所示，其中空白部分為可預(yù)約時(shí)間。

圖2 預(yù)約時(shí)間沖突檢測(cè)Fig.2 conflict detection of appointment time

由于實(shí)驗(yàn)室類別不同，所涉及的實(shí)驗(yàn)耗材及其危險(xiǎn)程度不盡相同。如化學(xué)、生物、光學(xué)類實(shí)驗(yàn)室等涉及到?；?、精密儀器等的使用，須有指導(dǎo)老師或者實(shí)驗(yàn)員在場(chǎng)指導(dǎo)的情況下方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以保障學(xué)生的安全。而如虛擬仿真、基礎(chǔ)物理以及學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等危險(xiǎn)系數(shù)低的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可自行獨(dú)立完成。因此實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放采用差異化管理模式，對(duì)不同實(shí)驗(yàn)室設(shè)定不同的開(kāi)放時(shí)間及開(kāi)放要求。學(xué)生可獨(dú)立完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均采用 24小時(shí)開(kāi)放模式；對(duì)于需實(shí)驗(yàn)員在場(chǎng)的情況，則僅在上班時(shí)間開(kāi)放；而對(duì)于需由指導(dǎo)老師在場(chǎng)指導(dǎo)的情況，則需通過(guò)指導(dǎo)老師的賬號(hào)進(jìn)行預(yù)約申請(qǐng)。在保障學(xué)生安全及儀器使用壽命的情況下，充分開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，為師生科研、創(chuàng)新提供有力保障。

2.3 使用情況記錄機(jī)制

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放模塊與實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理模塊互通，開(kāi)放預(yù)約申請(qǐng)審核通過(guò)后，系統(tǒng)自動(dòng)為申請(qǐng)人開(kāi)通所申請(qǐng)時(shí)間段的門禁權(quán)限，申請(qǐng)人可自行通過(guò)門禁終端刷卡開(kāi)門進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)門禁終端記錄下預(yù)約實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際使用情況。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室均設(shè)有24小時(shí)監(jiān)控及自動(dòng)考勤系統(tǒng)，記錄下實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的活動(dòng)情況。一方面為實(shí)驗(yàn)室安全提供記錄；另一方面也是對(duì)預(yù)約人員是否實(shí)際到場(chǎng)的監(jiān)督，對(duì)于多次未按預(yù)約申請(qǐng)到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的人員實(shí)行黑名單管理，培養(yǎng)學(xué)生誠(chéng)信的同時(shí)，提高實(shí)驗(yàn)室利用率。

2.4 實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)

高校實(shí)驗(yàn)室特別是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，存在一定的危險(xiǎn)系數(shù)。近年來(lái)發(fā)生多起實(shí)驗(yàn)室安全事故，令人痛心、惋惜。平臺(tái)設(shè)置有實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)模塊，師生自行完成實(shí)驗(yàn)室安全測(cè)試，測(cè)試通過(guò)方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，盡最大努力避免實(shí)驗(yàn)室安全事故，保障師生生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.5 手機(jī)APP開(kāi)發(fā)

為方便師生預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，在智慧實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)“智慧實(shí)驗(yàn)室”手機(jī)APP，提供實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室預(yù)約、安全考試、掃碼開(kāi)門功能，涵蓋實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的各個(gè)環(huán)節(jié)。

3 結(jié)論

高校實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要場(chǎng)所，具有不可替代性。隨著教學(xué)改革的進(jìn)一步推進(jìn)，加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度勢(shì)在必行[1]。在信息化大背景下，建設(shè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理系統(tǒng)，與實(shí)驗(yàn)室安全考試、實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排、實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理、監(jiān)控系統(tǒng)等多模塊互聯(lián)互通；通過(guò)對(duì)不同類別實(shí)驗(yàn)室的差異化開(kāi)放策略，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的智能化管理。在保障師生安全的前提下，最大程度開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，為教師科研、學(xué)生創(chuàng)新提供最有力的保障。下一步將打通實(shí)驗(yàn)室耗材管理模塊，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)耗材的智能化選擇，簡(jiǎn)化申請(qǐng)預(yù)約流程，為師生提供更大的便利。

圖3 “智慧實(shí)驗(yàn)室”APPFig.3 APP for “smart lab”