高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理實(shí)踐探索
——以福建江夏學(xué)院土木工程類實(shí)驗(yàn)室為例

鄭小青

（福建江夏學(xué)院 工程學(xué)院，福建 福州 350108）

以網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的信息化技術(shù)是21 世紀(jì)先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，信息化技術(shù)不斷成熟并逐步在世界各國(guó)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。目前我國(guó)各行各業(yè)的信息化建設(shè)已經(jīng)全面開(kāi)啟。企業(yè)利用信息化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)質(zhì)量管理，協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)流程，提高管理效率，降低成本[1]；物流行業(yè)建立配送系統(tǒng)和倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保，同時(shí)降低了物流成本，提高信息采集的準(zhǔn)確性和效率[2]；建筑行業(yè)在工程造價(jià)、施工設(shè)計(jì)、工程監(jiān)測(cè)、施工管理等全流程實(shí)現(xiàn)信息化管理，為數(shù)據(jù)采集提供全方位的支持[3]；農(nóng)業(yè)上播種、管理、收獲以及生產(chǎn)、消費(fèi)、市場(chǎng)等各個(gè)階段各個(gè)環(huán)節(jié)，全面運(yùn)用信息化技術(shù)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加智能化、集成化和精細(xì)化[4]。應(yīng)教育部關(guān)于教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃的建設(shè)要求，近年來(lái)，信息化技術(shù)也走進(jìn)了高校，在教學(xué)、檔案、圖書館、實(shí)驗(yàn)室等管理方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用[5-7]。

文章結(jié)合福建江夏學(xué)院土木工程類實(shí)驗(yàn)室在信息化管理方面的實(shí)踐探索，對(duì)高校土木工程類實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)現(xiàn)狀及管理改革進(jìn)行研究，從信息化技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)、設(shè)備管理、開(kāi)放共享、物資和安全等多方面的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理的建設(shè)思路。

1 土木工程類實(shí)驗(yàn)室建設(shè)現(xiàn)狀

高校實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研創(chuàng)新的重要基地，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展也體現(xiàn)著學(xué)校教學(xué)、科研、管理的能力和水平。隨著我國(guó)科技的發(fā)展和對(duì)科研工作的重視，高校越來(lái)越重視對(duì)實(shí)驗(yàn)室的投入，各學(xué)科實(shí)驗(yàn)室配置不斷健全，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模逐步擴(kuò)大，儀器設(shè)備不斷更新，實(shí)驗(yàn)人才隊(duì)伍不斷提升，實(shí)驗(yàn)室管理不斷改革創(chuàng)新。

縱觀國(guó)內(nèi)高校土木工程類實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況，專業(yè)基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)室和綜合類實(shí)驗(yàn)室大同小異，基本涵蓋了材料制作室、基本力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室等，可滿足認(rèn)知、綜合實(shí)驗(yàn)、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)等教學(xué)要求。近年來(lái)，在虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展影響下，形成以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、BIM 實(shí)驗(yàn)室等為載體的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[8]。推進(jìn)信息化技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合，將危險(xiǎn)性高、破壞性強(qiáng)、無(wú)法在現(xiàn)實(shí)中開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)移至虛擬仿真教學(xué)，拓展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度和廣度。同時(shí)緊扣行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，為推行裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展、培養(yǎng)相應(yīng)人才隊(duì)伍，設(shè)定以裝配式建筑為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將信息化技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)大多呈現(xiàn)“大而不強(qiáng)，多而不精”的尷尬局面，為了凸顯專業(yè)特色，高校應(yīng)緊密結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)和地方發(fā)展需求，打造特色實(shí)驗(yàn)室。

2 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中存在的問(wèn)題

2.1 師資力量不足

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不斷發(fā)展，但師資力量卻未能得到同步提升，這是高校實(shí)驗(yàn)室管理主體的普遍問(wèn)題。首先，實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍不穩(wěn)定，管理力量不足和師資質(zhì)量不高，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室工作停留于表面、反饋滯后、問(wèn)題整改不及時(shí)。其次，實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)提升緩慢，對(duì)外交流、專業(yè)培訓(xùn)、進(jìn)修等方面比較有限，缺乏管理創(chuàng)新思維和對(duì)先進(jìn)技術(shù)的理解，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室管理創(chuàng)新主導(dǎo)力量薄弱，改革工作發(fā)展緩慢。

2.2 管理模式落后

傳統(tǒng)依靠人工的管理模式，時(shí)效性差，交互性差，管理秩序混亂，效率低下，嚴(yán)重制約實(shí)驗(yàn)室發(fā)展。新技術(shù)時(shí)代背景下，管理模式的探索也是各大高校實(shí)驗(yàn)室管理改革的重要課題。我校土木工程類實(shí)驗(yàn)室面積廣、數(shù)量多、種類繁雜，以至于在管理上更加復(fù)雜。日常管理工作中涉及的人員管理、設(shè)備管理和開(kāi)放共享管理等方面，運(yùn)用了信息化技術(shù)，實(shí)行分層次、多級(jí)化、精細(xì)化管理，打破了單純地依靠人工管理的程序繁瑣、周期長(zhǎng)的局限，對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理模式創(chuàng)新進(jìn)行了初步探索。但信息化管理模塊還不夠健全，如低值易耗品管理、化學(xué)危險(xiǎn)品管理、實(shí)驗(yàn)室安全管理等模塊尚未開(kāi)發(fā)。

2.3 設(shè)備利用率低

在“大而不強(qiáng)，多而不精”的現(xiàn)狀下，實(shí)驗(yàn)室功能單一，使得龐大的實(shí)驗(yàn)室資源僅僅服務(wù)于有限的實(shí)驗(yàn)課程，導(dǎo)致大部分的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備利用率低，這也是很多高校面臨的共性問(wèn)題。我校專業(yè)基礎(chǔ)類和綜合類土木實(shí)驗(yàn)室也存在功能單一的問(wèn)題，而部分有專業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)室及大型設(shè)備，如疲勞實(shí)驗(yàn)室、耐久性實(shí)驗(yàn)室、壓汞儀、海洋環(huán)境模擬試驗(yàn)箱等，利用率十分有限。傳統(tǒng)申請(qǐng)審批流程繁瑣，耗時(shí)長(zhǎng)，容易導(dǎo)致重復(fù)預(yù)約、預(yù)約占座等與實(shí)際使用不對(duì)等的現(xiàn)象，影響設(shè)備使用。此外，二級(jí)管理制度仍未全面推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)室對(duì)外開(kāi)放工作比較有限，距離真正實(shí)現(xiàn)大學(xué)城資源共享還有較遠(yuǎn)的路要走。

2.4 實(shí)驗(yàn)室安全管理存在盲區(qū)

近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室安全事故頻繁，這不僅給師生生命安全和學(xué)校財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)重大威脅，同時(shí)也說(shuō)明了高校實(shí)驗(yàn)室安全管理方面存在嚴(yán)重疏漏。具體表現(xiàn)在：安全責(zé)任體系和安全制度不完善；應(yīng)急預(yù)案缺乏演練形同虛設(shè)，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的安全教育和準(zhǔn)入審核不嚴(yán)，對(duì)危險(xiǎn)源的監(jiān)管不到位；安全防護(hù)設(shè)施的更新不及時(shí)等。由于缺乏高效的管理模式和先進(jìn)的技術(shù)手段，使得高校實(shí)驗(yàn)室安全管理者有心無(wú)力，工作停滯不前，呈現(xiàn)出推一步走一步、不推不走的危險(xiǎn)狀態(tài)。

3 信息化技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室管理上的應(yīng)用實(shí)踐

信息化技術(shù)是實(shí)驗(yàn)室管理的一把利刃，可實(shí)質(zhì)性地實(shí)現(xiàn)管理模式的改革創(chuàng)新，提升管理水平和效率。圖1 為以信息化技術(shù)為載體的新型實(shí)驗(yàn)室管理模式架構(gòu)圖。利用信息化技術(shù)創(chuàng)建信息化平臺(tái)，構(gòu)筑人員管理、安全管理、檔案管理和物品管理模塊，其中安全管理模塊包含門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入審核系統(tǒng)和安全考試系統(tǒng)，物品管理模塊包含設(shè)備管理、耗材管理、化學(xué)品管理等功能。人員管理可對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理人員、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員、教師以及學(xué)生進(jìn)行管理；檔案管理可對(duì)實(shí)驗(yàn)室的固定資產(chǎn)、規(guī)章制度、操作規(guī)程、各類臺(tái)賬進(jìn)行管理。

3.1 實(shí)驗(yàn)室門禁系統(tǒng)信息化

門禁系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室安全的第一道防線，傳統(tǒng)的機(jī)械鎖封閉管理模式缺乏靈活性，需要特殊的人工投入，且申請(qǐng)審批流程繁瑣、周期長(zhǎng)，不利于實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放利用。而采用信息化手段，建立智慧電子門禁系統(tǒng)，通過(guò)管理平臺(tái)與終端硬件系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，可對(duì)實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)出進(jìn)行權(quán)限管控，實(shí)現(xiàn)線上申請(qǐng)、審批，線下自動(dòng)認(rèn)證識(shí)別。若電子門禁系統(tǒng)配套終端顯示裝置，如液晶顯示屏，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智慧交互功能，根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)室，展示實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介、設(shè)備情況，可實(shí)時(shí)查詢教學(xué)安排、開(kāi)放動(dòng)態(tài)等，同步實(shí)現(xiàn)門禁考勤與多種模式的身份認(rèn)證，如校園一卡通認(rèn)證、人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、二維碼認(rèn)證、密碼認(rèn)證等。目前我院實(shí)驗(yàn)室已全面實(shí)現(xiàn)門禁系統(tǒng)信息化管理，并對(duì)管理人員、教師、學(xué)生以及其他科研工作者實(shí)行分級(jí)管理。對(duì)于信息量較大的學(xué)生群體，每年進(jìn)行統(tǒng)一的身份信息錄入，包括姓名、學(xué)號(hào)、聯(lián)系方式、專業(yè)、導(dǎo)師等。使用者根據(jù)使用時(shí)段在線上提交申請(qǐng)，管理者線上審核通過(guò)后，即完成審批程序。信息化門禁管理系統(tǒng)操作方便、響應(yīng)快捷，可避免重復(fù)預(yù)約、預(yù)約占座等現(xiàn)象，且能動(dòng)態(tài)跟蹤人員對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理或使用情況，極大地減輕了管理人員的工作量，提高了實(shí)驗(yàn)室的使用率和管理效率。

3.2 設(shè)備管理信息化

儀器設(shè)備是實(shí)驗(yàn)室的核心組成部分，設(shè)備的信息化管理也是實(shí)驗(yàn)室信息化管理的核心[9]。隨著儀器設(shè)備數(shù)量不斷增加，傳統(tǒng)的以紙質(zhì)檔案為主的管理方法已不能滿足現(xiàn)今的工作需求。我校使用“金網(wǎng)際國(guó)有資產(chǎn)動(dòng)態(tài)管理云平臺(tái)”進(jìn)行資產(chǎn)管理，包含資產(chǎn)采購(gòu)、資產(chǎn)使用、資產(chǎn)處置、資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、查詢及各項(xiàng)審批流程等環(huán)節(jié)，平臺(tái)上記錄了資產(chǎn)的名稱、型號(hào)規(guī)格、廠家、價(jià)格、采購(gòu)時(shí)間、使用部門、采購(gòu)人等信息，可在平臺(tái)上進(jìn)行設(shè)備的新增、報(bào)廢、資產(chǎn)轉(zhuǎn)移等操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)的全生命周期的動(dòng)態(tài)監(jiān)管。在此基礎(chǔ)上，對(duì)土木類實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步設(shè)置信息化管理系統(tǒng)，對(duì)接平臺(tái)資產(chǎn)電子卡片、資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，為每臺(tái)設(shè)備指定負(fù)責(zé)人，實(shí)現(xiàn)責(zé)任到人的精細(xì)化管理。根據(jù)需要增加設(shè)備預(yù)約、信息統(tǒng)計(jì)、設(shè)備檔案管理、維修管理、儀器操作規(guī)程等模塊。

以設(shè)備維修管理模塊為例，設(shè)備維護(hù)維修是一項(xiàng)繁重的工作，也是儀器管理工作中的薄弱環(huán)節(jié)。管理難度較大的主要為兩種類型，一是大型精密儀器，需要定期檢查、維護(hù)，專業(yè)性強(qiáng)，需要專人專管，如掃描電鏡、壓汞儀、納米壓痕儀等；二是使用頻率很高的易損易耗設(shè)備，如混凝土攪拌機(jī)、萬(wàn)能壓力機(jī)等，維修頻率高。采用信息化系統(tǒng)交互功能，當(dāng)使用者發(fā)現(xiàn)儀器故障時(shí)，掃描儀器旁的二維碼登記儀器損壞狀況，系統(tǒng)立即向設(shè)備負(fù)責(zé)人發(fā)送反饋信息。維修過(guò)程中，管理員可實(shí)時(shí)在平臺(tái)上發(fā)布維修狀態(tài)，方便使用者全程跟蹤了解維修情況。維修完成后，系統(tǒng)將自動(dòng)向報(bào)修者發(fā)送完成維修信息，以便其再次使用。信息化技術(shù)的使用，大大提高了設(shè)備維修管理的工作效率，縮短了維修周期。

信息化技術(shù)助力設(shè)備檔案管理，便于存儲(chǔ)借閱。大型儀器設(shè)備都建立了完整的紙質(zhì)檔案，包括各種采購(gòu)資料、培訓(xùn)資料、使用說(shuō)明書等，但紙質(zhì)檔案存放久了，容易丟失、破損，查找起來(lái)也不方便。利用信息化技術(shù)，對(duì)儀器設(shè)備檔案進(jìn)行歸整，形成相應(yīng)的電子檔案，還可將錄制的培訓(xùn)視頻、操作示范等一同放入檔案里，使用者可隨時(shí)調(diào)用，不受人數(shù)、時(shí)間和空間的限制。

通過(guò)建立信息化系統(tǒng)，使設(shè)備管理更加有序、更加高效，資源配置更加合理，也推動(dòng)了資源對(duì)外開(kāi)放共[10]。近年來(lái)，我院積極推進(jìn)資源共享，打破行業(yè)與院系界限，對(duì)外開(kāi)展企業(yè)培訓(xùn)，對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源開(kāi)放共享，最大限度地提高設(shè)備利用率。

3.3 耗材及危險(xiǎn)化學(xué)品管理信息化

實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)和科研工作的耗材采購(gòu)和管理，涉及的耗材數(shù)量大、品類多，管理工作難。采用信息化管理模式有諸多優(yōu)點(diǎn)，首先，實(shí)行統(tǒng)一采購(gòu)，效率高，所有耗材的采購(gòu)均在線上提交申請(qǐng)，通過(guò)層層審批后，由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一組織采購(gòu)、驗(yàn)收和使用管理。其次，供應(yīng)專業(yè)，保證質(zhì)量，可在系統(tǒng)中設(shè)置供應(yīng)商審核機(jī)制，對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行考核打分、優(yōu)勝劣汰。此外，流程規(guī)范，便于監(jiān)管，耗材均在線上入庫(kù)、庫(kù)存管理、使用管理、耗材調(diào)配等，能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)管。最后，信息共享，物盡其用，按時(shí)按需購(gòu)買，避免了以往分散采購(gòu)造成重復(fù)購(gòu)買、積壓浪費(fèi)等現(xiàn)象[11]。而針對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的申請(qǐng)、采購(gòu)、使用、回收和廢液處理等全生命過(guò)程都在線上進(jìn)行登記，形成危險(xiǎn)化學(xué)品庫(kù)存臺(tái)賬、使用臺(tái)賬，有助于危險(xiǎn)化學(xué)品的使用監(jiān)控，是對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品“五雙”管理的一個(gè)重要補(bǔ)充[12,13]。

3.4 實(shí)驗(yàn)室安全管理信息化

安全警鐘應(yīng)長(zhǎng)鳴，不僅要靠制度規(guī)范，也依賴管理導(dǎo)向。面對(duì)安全工作重要但難于開(kāi)展的窘境，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多高校采用信息化技術(shù)助力實(shí)驗(yàn)室安全管理[14]。我校土木類實(shí)驗(yàn)室安全建設(shè)硬件方面，在全實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)覆蓋監(jiān)控設(shè)施，并聯(lián)網(wǎng)同步到信息化平臺(tái)，管理者可在終端實(shí)時(shí)查看實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)，極大地縮短了工作距離和工作時(shí)間。5G 通訊時(shí)代的到來(lái)，給手機(jī)客戶端訪問(wèn)也帶來(lái)了便利，監(jiān)控畫面實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)app，管理者通過(guò)手機(jī)app，也能實(shí)時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)。針對(duì)人員安全培訓(xùn)，在實(shí)驗(yàn)室信息化平臺(tái)上設(shè)置安全教育與考試模塊，管理者可隨時(shí)上傳和更新實(shí)驗(yàn)室安全管理辦法、規(guī)章制度、考試題庫(kù)等，學(xué)生通過(guò)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)并參加考試，超過(guò)設(shè)置的分?jǐn)?shù)線，方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。目前，國(guó)內(nèi)大部分院校已經(jīng)把安全教育與考試作為學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的必修課，我校也在積極推進(jìn)這方面的建設(shè)。總之，做好前期平臺(tái)建設(shè)工作后，后續(xù)的實(shí)驗(yàn)室安全管理工作就事半功倍，節(jié)約人員成本。

4 結(jié)語(yǔ)

高校普遍存在實(shí)驗(yàn)室管理效率低的現(xiàn)象，尤其是土木工程類實(shí)驗(yàn)室，具有面積廣、數(shù)量多、種類繁雜、專業(yè)性強(qiáng)等特點(diǎn)，管理難度很大。福建江夏學(xué)院土木工程類實(shí)驗(yàn)室信息化實(shí)踐證明，發(fā)展實(shí)驗(yàn)室信息化的管理模式是目前實(shí)驗(yàn)室管理改革創(chuàng)新的重要突破口，信息化技術(shù)可以提高實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)管理工作的效率。利用智慧電子門禁系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)進(jìn)出分級(jí)管控、人機(jī)交互；在平臺(tái)上建立完整的儀器全生命周期動(dòng)態(tài)管理，通過(guò)維修管理模塊、檔案管理模塊等實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精細(xì)化管理，便于開(kāi)放共享，提高設(shè)備利用率；線上進(jìn)行耗材及危險(xiǎn)化學(xué)品采購(gòu)申請(qǐng)、使用和庫(kù)存管理，規(guī)范操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)源的全生命周期監(jiān)管；信息化技術(shù)助力實(shí)驗(yàn)室安全管理，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地動(dòng)態(tài)監(jiān)控，安全無(wú)死角?？傊?，信息化技術(shù)有助于高校走出實(shí)驗(yàn)室管理工作任務(wù)重、效率低的窘境。

在科學(xué)技術(shù)大發(fā)展的背景下，信息化正逐步滲透高校實(shí)驗(yàn)室管理的方方面面。但是，目前大部分高校信息化管理改革還不完善，信息化平臺(tái)的建設(shè)還停留在個(gè)別模塊上，今后，高校應(yīng)強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實(shí)施，逐步完善信息化系統(tǒng)建設(shè)。另外，實(shí)驗(yàn)室工作內(nèi)容復(fù)雜、變化快，如能結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室大數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)、分析、診斷，進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)際工作，將使實(shí)驗(yàn)室管理工作更上一個(gè)臺(tái)階。實(shí)驗(yàn)室信息化平臺(tái)在各高校之間實(shí)現(xiàn)共享與互通，以降低運(yùn)營(yíng)成本，可能成為今后實(shí)驗(yàn)室信息化管理的發(fā)展方向。