基于信息化的實驗室開放管理系統(tǒng)的構(gòu)建研究

陳 靖，王 卉，付彥君

（遼寧中醫(yī)藥大學(xué)，遼寧 沈陽 110847）

高等院校是我國培養(yǎng)人才的重要基地，隨著新課改的推行，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)愈加得到重視。《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》等文件指出教學(xué)改革要注重實踐教學(xué)創(chuàng)新[1]，大力加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，不斷增強學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐動手能力。為了滿足時代和教育改革的要求，高等院校應(yīng)創(chuàng)新教育模式，充分發(fā)揮實驗室在人才培育中的作用。為此，要增加實驗室的開放時間，為學(xué)生提供更多實驗實踐的機會，通過實驗操作激活學(xué)生思維，提升學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，使學(xué)生成為有思想、有能力的現(xiàn)代人才。

1 實驗室開放模式

實驗室開放是充分發(fā)揮實驗室的資源優(yōu)勢，促進實驗教學(xué)改革，逐步形成高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)新機制的必經(jīng)之路，將實驗室的設(shè)備資源、人力資源（指導(dǎo)教師）、場地資源等部分或全部向?qū)嶒瀸ο笥心康牡亻_放[2]。一是指時間和空間的開放，學(xué)生通過線下或者線上預(yù)約，選擇時間進入實驗室；二是在實驗室管理制度下，學(xué)生根據(jù)自身實驗設(shè)計的需要，選擇應(yīng)用相應(yīng)的實驗內(nèi)容、手段、方法。

實驗室開放一般針對三類人群[3]，一是在學(xué)期計劃規(guī)定時間未能及時完成基礎(chǔ)性實驗的學(xué)生，需要額外安排時間開展實驗；二是開展綜合性、設(shè)計性實驗的本科生以及參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃等項目的高年級學(xué)生；三是有科研課題開展的研究生。

2 實驗室開放管理現(xiàn)狀

目前高校實驗室開放管理中存在較多問題，如儀器設(shè)備損壞率和試劑耗費較高，剛進實驗室的學(xué)生，在不清楚實驗原理情況下便開始實驗，耗費各種試劑，加之操作不規(guī)范，或缺少及時維護，造成儀器損壞率增高，維修費用相應(yīng)較高，這也是開放式實驗室存在的共性問題；傳統(tǒng)申請預(yù)約模式，不僅增加申請者的額外負擔，也降低了實驗室開放管理的效率；管理制度落實不到位，學(xué)生“別人家的實驗室”意識導(dǎo)致責任感不強，不能很好地遵守實驗室規(guī)則和愛護實驗室，實驗室管理人員有限等，都在一定程度上增加了實驗室開放管理和運轉(zhuǎn)的難度[4]。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)成為我國發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下，如何開發(fā)高效的信息化的高校實驗室開放管理平臺是教育工作者應(yīng)該積極探索的問題[5]?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃（2010—2020年）》也在“加快教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”中重點談道，“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響必須予以高度重視，把教育信息化納入國家信息化發(fā)展整體戰(zhàn)略，超前部署教育信息網(wǎng)絡(luò)”。由于信息化技術(shù)的高效、交互性、實時、可溯源分析等諸多優(yōu)點，將會有效解決目前高校實驗室開放的部分問題和矛盾。

3 基于信息化的實驗室開放管理系統(tǒng)構(gòu)建

本文課題組以機能實驗室為例，研發(fā)適合本校實驗室開放管理的信息化平臺系統(tǒng)，通過改變傳統(tǒng)的開放管理模式，線上與線下結(jié)合，將信息技術(shù)和現(xiàn)行的實驗室管理制度相結(jié)合，融入實驗室新的管理模式和方法中，從而提高實驗室的創(chuàng)新能力，提高高校實驗室開放管理效率。

3.1 技術(shù)方案和方法

基于html網(wǎng)頁框架結(jié)構(gòu)，前后端語言程序?qū)崿F(xiàn)信息化實驗室開放管理平臺系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)在線預(yù)約、審批模塊，實驗室設(shè)備二維碼管理模塊，學(xué)生開放實驗前自主測試學(xué)習(xí)模塊，學(xué)生與指導(dǎo)教師或?qū)嶒炇夜芾韱T實時交互模塊，開放實驗教學(xué)資源模塊，開放實驗結(jié)果上傳模塊的開發(fā)，整理收集實驗設(shè)備信息，制作設(shè)備使用教程，收集制作實驗教學(xué)資源庫等。

功能模塊見圖1，開放管理流程見圖2。

圖1 信息化實驗室開放管理平臺功能模塊

圖2 信息化實驗室開放管理平臺管理流程

3.2 系統(tǒng)特點與優(yōu)勢分析

3.2.1 實驗室開放定期公布，實時預(yù)約 系統(tǒng)定期公布實驗室開放的空余時間，學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)提供的信息在預(yù)約模塊登記相關(guān)信息，在課余時間就可以輕松完成，不需多次詢問實驗室的儀器設(shè)備數(shù)量、實驗教師、實驗時間是否空閑等問題，解決了目前實驗室開放人工申請、人工審核、環(huán)節(jié)繁多的弊端，開發(fā)信息化實驗室開放管理平臺在線預(yù)約、審批模塊，對當前實驗室空閑狀態(tài)給予實時公布，便于學(xué)生實時查閱和申請。

3.2.2 進入實驗室人員在線培訓(xùn) 學(xué)生一般對實驗室設(shè)備不熟悉，本系統(tǒng)包括實驗室設(shè)備二維碼管理模塊和學(xué)生開放實驗前自主測試學(xué)習(xí)模塊，具體是首先對實驗室設(shè)備信息入網(wǎng)，掃描設(shè)備上的二維碼即可顯示，并且顯示使用教程。其次上線多門實驗室使用安全培訓(xùn)的課程和相關(guān)實驗儀器的介紹（圖文視頻），引導(dǎo)學(xué)生利用碎片時間自主學(xué)習(xí)，便于學(xué)生提前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。學(xué)生可先參加練習(xí)測試，學(xué)習(xí)完畢，再參加系統(tǒng)的開放實驗前測試。如果學(xué)生線上學(xué)習(xí)完相關(guān)實驗室開放的教程測試不合格，將不允許通過申請，直至測試合格為止。通過對進入開放實驗室人員的多次培訓(xùn)，降低了因為對實驗室儀器操作不規(guī)范、不了解而導(dǎo)致的故障率，學(xué)生對實驗室的水電、易制毒、生物安全等安全措施也有了進一步理解，同時也減輕了實驗室指導(dǎo)教師的負擔，避免了一對一的重復(fù)教學(xué)，提高了實驗室開放管理的效率和質(zhì)量。

3.2.3 增設(shè)學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生的互動功能 學(xué)生進入系統(tǒng)，預(yù)約成功后，會給其分配一名指導(dǎo)教師，學(xué)生在進行開放實驗前后，可以與指導(dǎo)教師或?qū)嶒炇夜芾韱T實時交互，了解實驗的相關(guān)信息和教學(xué)指導(dǎo)，提高學(xué)習(xí)效率。開設(shè)問答模塊，學(xué)生有任何專業(yè)上的問題或者對實驗操作有不明白的地方，也可以通過提問的方式獲取其他人員的幫助，并將實驗結(jié)果上傳給指導(dǎo)教師。

信息化實驗室開放管理系統(tǒng)將以電腦端和手機端自適應(yīng)訪問形式，結(jié)合微信端快捷登錄，便于師生使用。

4 結(jié)語

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的推進，相對于線上教學(xué)，實驗室開放管理方面的信息化程度還不高。隨著實驗室開放的日益頻繁，科研與創(chuàng)新項目的增多，傳統(tǒng)的開放和管理模式越來越不能適應(yīng)日常教學(xué)的需求，通過信息化實驗室開放管理系統(tǒng)的開發(fā)，多種模式的綜合應(yīng)用，不僅可以提高實驗室開放管理的可操作性和便捷性，提高實驗教學(xué)效果，還可以通過數(shù)據(jù)的收集分析，進行后續(xù)管理和追溯。在對實驗室的開放、使用率、實驗設(shè)備、人員分類等各項數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析后，管理人員可以充分了解需求，為今后實驗開放項目的修改或者實驗室的規(guī)劃和建設(shè)提供可靠的依據(jù)。