大數(shù)據(jù)在高校實驗室管理中的應(yīng)用研究

殷明 楊清

摘 要：文章通過分析大數(shù)據(jù)的特點，闡述了基于大數(shù)據(jù)對高校實驗室進行管理的背景、大數(shù)據(jù)對高校實驗室管理的重要影響和大數(shù)據(jù)在高校實驗室管理中的應(yīng)用，最后針對大數(shù)據(jù)在實驗室管理中面臨的問題提出了一些促進大數(shù)據(jù)在高校實驗室管理中應(yīng)用的方法。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);高校;實驗室

0? ? 引言

隨著時代的不斷進步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)今世界正在成為一個信息化的世界。云計算、智能化、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)使中國步入一個“大數(shù)據(jù)”時代，各行各業(yè)都離不開對數(shù)據(jù)的收集、管理和分析，而大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)在現(xiàn)階段的高校實驗室管理中也在被逐步應(yīng)用，并且慢慢地改變著高校實驗室的管理模式。

1? ? 大數(shù)據(jù)及其在高校實驗室管理中應(yīng)用的迫切性

1.1? 大數(shù)據(jù)的特點

1.1.1? 體量大

從全球統(tǒng)計數(shù)據(jù)量的產(chǎn)生量（ZB）的仔細(xì)分析可以得出，2015年以來，全球統(tǒng)計數(shù)據(jù)的產(chǎn)生量已經(jīng)是十年前的幾十倍，預(yù)計在未來幾年還會繼續(xù)產(chǎn)生40多ZB[1]。且大數(shù)據(jù)的增長變化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的想象，如早在2013年時，有一份數(shù)據(jù)報告顯示淘寶網(wǎng)每分鐘就能成交8 300多筆商品訂單，并且這些單筆訂單又會直接產(chǎn)生大量的個人信息。因此，大數(shù)據(jù)海量信息是其主要特征之一。

1.1.2? 種類眾多

現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)的種類可以大致劃分為3類。第一類數(shù)據(jù)是針對傳統(tǒng)金融企業(yè)的大數(shù)據(jù)。第二類數(shù)據(jù)是利用機器和其他傳感器測量的工業(yè)過程中的各種數(shù)據(jù)。第三類數(shù)據(jù)是其他社交平臺產(chǎn)生的用戶數(shù)據(jù)，像現(xiàn)在比較流行的微信、抖音等平臺產(chǎn)生的社交數(shù)據(jù)，而每一類當(dāng)中又有許多細(xì)小的分支。各種數(shù)據(jù)信息匯集成了海量大數(shù)據(jù)。

1.1.3? 價值關(guān)系密度低

數(shù)據(jù)只是對信息的一種表現(xiàn)形式和信息載體，對人們來說，有價值的只是這些數(shù)據(jù)背后的價值關(guān)系或者某種邏輯模式，需要我們自己去采用高效的分類分析進行探索。

1.2? 大數(shù)據(jù)在高校實驗室管理中應(yīng)用的迫切性

當(dāng)前隨著高校實驗室建設(shè)的不斷深入發(fā)展，運用現(xiàn)有的信息管理技術(shù)滿足高校智慧校園建設(shè)與實驗室管理顯得力不從心，集中體現(xiàn)在以下幾個主要方面：一是傳統(tǒng)的教學(xué)模式會導(dǎo)致教學(xué)設(shè)備資源在教學(xué)過程中無法充分利用，而且資源也無法充分共享，造成教學(xué)資源的浪費。二是傳統(tǒng)的實驗室教學(xué)無法給學(xué)生提供更好的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，無法完全滿足教育創(chuàng)新與學(xué)生技術(shù)提高的進一步需求，實驗室教學(xué)模式中教師主動講解、學(xué)生被動接受的教學(xué)模式在新環(huán)境下必然會遭到新的挑戰(zhàn)，這也是實驗室教學(xué)急需發(fā)展的一大現(xiàn)實問題。三是由于實驗室的設(shè)備比較多，管理較為困難，教師實驗教學(xué)的工作量隨之大增，同時實驗室也缺乏開放的實驗資源信息發(fā)布、實驗時間預(yù)約、數(shù)據(jù)分析決策等配套的信息化管理手段。為了有效解決目前實驗教學(xué)中普遍存在的上述問題，適應(yīng)智慧校園工程建設(shè)的發(fā)展要求，按照“互聯(lián)網(wǎng)+”的指導(dǎo)思想，把全新的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于學(xué)校建設(shè)智慧實驗室的過程，便于進一步創(chuàng)新和完善實驗室資源配置，優(yōu)化實驗室設(shè)施的功能，改進實驗室教學(xué)方法與理念。

1.3? 大數(shù)據(jù)在高校實驗室中安全應(yīng)用的復(fù)雜性

當(dāng)下新冠疫情期間，隨著各個高校對防疫工作的安排，實驗室安全管理的復(fù)雜性進一步加深，每天上萬人次的使用，如何做到追蹤管理同時滿足各個教師、不同專業(yè)的需求，又能得到學(xué)生的認(rèn)可，成為實驗室管理的又一挑戰(zhàn)。加強大數(shù)據(jù)的實時運用和分析，合理地利用數(shù)據(jù)安排教師教學(xué)與學(xué)生的課外使用，保障實驗室設(shè)備資源的完好和更新，都需要大數(shù)據(jù)的融入不斷提升高校的綜合管理。

2? ? 大數(shù)據(jù)對高校實驗室管理的影響

首先，我國高校綜合實驗室是高校開展綜合實驗教學(xué)、培養(yǎng)廣大學(xué)生綜合實踐能力與提高學(xué)生綜合素質(zhì)的主要活動場所，更是教學(xué)科研的重要前沿陣地[2]。利用大數(shù)據(jù)對高校實驗室進行管理能夠準(zhǔn)確反映和揭示我國科學(xué)實驗研究的最新發(fā)展動態(tài)及其內(nèi)部的發(fā)展變化規(guī)律。其次，在實驗室內(nèi)部運用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效打破不同實驗室和研究者的固有思維和認(rèn)知局限，實現(xiàn)不同實驗室跨學(xué)科研究的協(xié)同發(fā)展和創(chuàng)新融合。在現(xiàn)代實驗室管理中，一個高校研究者本身的思維認(rèn)知系統(tǒng)是簡單的、靜態(tài)的、局部的，然而在當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)時代，不同高校實驗室管理者充分利用大數(shù)據(jù)的多樣性特點，收到來自不同實驗室的數(shù)據(jù)資料，對各種科研問題的綜合處理及分析思考可以實現(xiàn)復(fù)雜化、動態(tài)化、整體化，能夠?qū)⒍喾N科學(xué)思維表達方式相互運用融合到科學(xué)研究管理，從而強化實驗室管理模式，使得高校資源得到充分的利用。

3? ? 大數(shù)據(jù)在高校實驗室管理中的應(yīng)用

3.1? 大數(shù)據(jù)在高校實驗室管理中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1.1? 利用大數(shù)據(jù)決策對實驗室進行管理

目前高校依托大數(shù)據(jù)決策系統(tǒng)建立了高校實驗室數(shù)據(jù)整合決策管理系統(tǒng)，在高校原有的多個實驗室管理系統(tǒng)上加入了智能化的大數(shù)據(jù)決策，理順了高校原有的實驗室管理流程，整合不同實驗室管理方法的相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。形成中間層的數(shù)據(jù)庫，對相關(guān)數(shù)據(jù)加以分析，直觀準(zhǔn)確地展示高校內(nèi)部各實驗室實時運行情況，便于師生進行實驗室教學(xué)預(yù)約，也能及時在實驗室空閑狀態(tài)關(guān)閉相關(guān)設(shè)備，節(jié)省資源。此外大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以對高校實驗室管理系統(tǒng)的師生信息實現(xiàn)信息集成化辦理服務(wù)，通過將多個實驗室的師生信息整合在同一個系統(tǒng)中進行統(tǒng)一身份信息認(rèn)證，一是可以簡化應(yīng)用實驗室時多次登錄的麻煩，二是也可以更加便于對實驗室的使用人員身份信息進行管理[3]。

3.1.2? 利用大數(shù)據(jù)對實驗室相關(guān)資料進行分析管理

借助大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，一方面可以對高校的實驗室資料進行管理和分析，另一方面可以收集各學(xué)科的前沿學(xué)科發(fā)展技術(shù)動態(tài)等相關(guān)信息，進行分析比較后發(fā)現(xiàn)各學(xué)科現(xiàn)階段實驗室中存在的不足，為高校后期的實驗研究提供方向。另外，可以對實驗室在學(xué)生使用中產(chǎn)生的設(shè)備數(shù)據(jù)進行采集，充分了解學(xué)生的需求，進一步加強硬件設(shè)施的更新與維護，了解學(xué)生在實驗過程中面臨的問題等，有針對性地進一步完善實驗室的管理。

3.2? 大數(shù)據(jù)在高校實驗室管理中的應(yīng)用問題

當(dāng)前大數(shù)據(jù)在高校實驗室管理中的應(yīng)用面臨以下幾個問題：一是隨著數(shù)據(jù)時代各項科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，實驗室也會不斷產(chǎn)生越來越多的數(shù)據(jù)，如何建立有效的數(shù)據(jù)存儲模型成為一大難題。并且隨著智能終端應(yīng)用的多樣化，挖掘?qū)嶒炇倚畔⒅械挠行?shù)據(jù)也成了一個挑戰(zhàn)，同時數(shù)據(jù)挖掘算法也需要進一步改進。二是目前實驗室管理軟件的功能發(fā)展滯后，降低了實驗室管理的工作效率，增加了管理者的成本，且軟件商所提供的系統(tǒng)多為通用型業(yè)務(wù)系統(tǒng)，使得各大高校個性化實驗室管理不易得到滿足。三是在個人信息如此寶貴的時代，保護好實驗室用戶的個人隱私又是一個極其重要的問題。

3.3? 大數(shù)據(jù)在高校實驗室管理中的應(yīng)用建議

3.3.1? 創(chuàng)新大數(shù)據(jù)實驗室管理的技術(shù)

在高校實驗室管理者充分認(rèn)識到大數(shù)據(jù)技術(shù)的可用性、重要性和敏銳性的基礎(chǔ)上，要在實驗室管理中積極主動地引入一些大數(shù)據(jù)決策、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，建立學(xué)術(shù)研究數(shù)據(jù)庫、實驗室研究和人員信息資料數(shù)據(jù)庫等。在利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對實驗室進行更高效、更科學(xué)管理的同時，協(xié)助其進行相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶒炑芯康膭?chuàng)新性、實踐性發(fā)展。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對實驗室中相關(guān)重要數(shù)據(jù)進行主動保存，并利用科學(xué)算法提高相關(guān)數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。全國高校之間要加強基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的實驗室管理工作交流，針對不同高校內(nèi)部的實驗室使用情況引入不同的大數(shù)據(jù)管理新技術(shù)，使實驗室資源利用最大化。

3.3.2? 加強實驗室軟硬件的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

要想將大數(shù)據(jù)技術(shù)更好地應(yīng)用于高校實驗室管理的過程，就要在實驗室整體建設(shè)中融合實驗室的專業(yè)要求、教師教學(xué)方式、學(xué)生的實踐學(xué)習(xí)需要，有針對性地選擇大數(shù)據(jù)應(yīng)用方式，建立起一個具有科學(xué)性、可行性、便捷性的科學(xué)管理模式。在軟件的選擇上，要選擇多樣化的管理控制系統(tǒng)，并且在實驗室建設(shè)完成后的實踐過程中，便于高校教師積極探索借鑒國外先進高校實驗室的建設(shè)經(jīng)驗，不斷強化高校實驗室軟硬件設(shè)施建設(shè)，改善高校實驗室教學(xué)研究工作環(huán)境。

4? ? 結(jié)語

綜上所述，利用大數(shù)據(jù)對我國高校實驗室進行管理不僅能更好地整合高校實驗室資源，而且可以讓研究者們實時觀測到國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)的研究分析情況，不斷更新自己的科研理念，促進高校實驗室實驗研究的進一步發(fā)展。因此，我們應(yīng)該繼續(xù)加大在高校實驗室管理過程中對大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，加大數(shù)據(jù)挖掘人才培養(yǎng)的投入力度，進一步完善大數(shù)據(jù)技術(shù)在高校實驗室管理工作中的模式和方法，為更好地建設(shè)智慧高校，進一步推動實驗室管理和研究工作打下堅實基礎(chǔ)。

[參考文獻]

[1]晁妍，陳文龍，王浩.大數(shù)據(jù)技術(shù)在高校實驗室管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2020（18）：31-33.

[2]王軍號，杜朋，黃娟.大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校計算機實驗室開放建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].教育教學(xué)論壇，2018（18）：13-14.

[3]孫志敏，王政嘉，周志軍，等.數(shù)據(jù)決策功能在實驗室管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].實驗技術(shù)與管理，2019（2）：272-276.

（編輯 王雪芬）