基于SSE架構的高校實驗室安全管理系統(tǒng)的設計研究

摘要：實驗室安全問題時常發(fā)生，教育部高度重視，但往往高校不足夠重視。本文在研究國內(nèi)外高校實驗室安全管理的基礎上，以南寧學院為例提出利用SSE架構建立高校實驗室安全管理體系。建立具有實驗室安全制度管理、組織管理、安全教育與考試管理、安全檢查管理、問題反饋等功能的信息化管理平臺，補齊學校在制度、培訓、考核、檢查等方面的不足。提出基于SSE架構的實驗室安全管理系統(tǒng)的基本設計思路及其具有的特點。設計并開發(fā)高校實驗室安全管理系統(tǒng)，利用信息化技術手段提高安全管理效率，確保安全工作到位，保障師生安全。

關鍵詞：SSE架構;實驗室安全;信息化;南寧學院

教育部、教育廳等各級部門多次發(fā)文要求各大高校認真制定并貫徹實驗室安全管理制度，教育部2021年4月發(fā)布《教育部辦公廳關于組織開展2021年度高等學校實驗室安全檢查工作的通知》要求牢固樹立“四個意識”和堅決做到“兩個維護”的政治高度，做好實驗室安全保障工作。實驗室安全是目前各大高校安全的最大風險點之一，完善的實驗室安全管理體系是保障實驗室安全的重要舉措?；赟SE架構建立的高校實驗室安全管理系統(tǒng)是指運用了應用系統(tǒng)工程的基本理論和方法，辨識、分析、評價和排除安全及其影響因素，建立綜合集成的安全防控體系并使之持續(xù)有效運行，使實驗室安全與教學同時得到最大程度的發(fā)揮。在實驗室安全管理上運用信息化技術手段，可有效的提高工作效率，讓安全問題更透明更有保障，節(jié)約人力成本，線上安全教育、培訓與考核，增強學生教師的安全意識，讓師生時刻牢記安全紅線。設計行之有效的高校實驗室安全管理系統(tǒng)，首先需調(diào)研分析國內(nèi)外高校實驗室安全管理信息化建設的基本情況，搭建初步的安全管理信息化架構，設計詳細的實驗室安全管理信息化系統(tǒng)功能模塊，投入運行并不斷升級提升。

一、高校實驗室安全管理信息化建設狀況

國內(nèi)學者一致認為我國高校實驗室安全管理不到位，主要表現(xiàn)在：學校在“科研、教學為重，論文、職稱、成果為重”的文化里，不重視實驗室安全;實驗室安全管理體制機制不健全，安全管理制度可操作性不強，制度多年不變，舊制度不適應新要求，安全制度與實驗室匹配;實驗室安全培訓欠缺，師生安全意識淡薄，實驗室安全管理專職人員不足，專業(yè)化水平不高;安全經(jīng)費投入不足，硬件設施不達標;缺乏實驗室安全信息化管理平臺。

針對高校實驗室安全管理，在歐美及亞洲一些著名高校中，本世紀初已有一套完善的實驗室安全管理制度、安全教育培訓模式及實驗室準入制度，主要表現(xiàn)在實驗室安全管理制度完善、安全教育培訓內(nèi)容豐富、安全教育培訓形式多樣、落實實驗室準入制度、編制實驗室安全指導手冊以及制定應急預案等幾個方面。在落實實驗室準入制度方面，對于新入校的教師，以及需要進行實驗的學生都必須進行安全教育培訓、考試，只有達到考試合格標準后方可進入實驗室。未經(jīng)培訓以及未未達到考試合格標準的，無法進入實驗室。定期對通過考試的學生、教師進行網(wǎng)上實驗室安全知識考核，若未通過考試，則需專門培訓，直至考試通過。若中斷實驗教育培訓達到一定時間，則需重新參加實驗室安全教育培訓。針對不同的實驗室配備不同的實驗安全指導手冊和安全操作規(guī)范，并對這些手冊與規(guī)范進行動態(tài)管理，依據(jù)實驗室發(fā)展需要及時修改完善安全指導手冊內(nèi)容條款。詳細制定針對火災、容器爆炸、危險化學品泄漏的應急預案，并針對不同的實驗室，制定可操作性的應急演練方案，有效提高事故應急能力。高校實驗室安全管理基本上實現(xiàn)信息化管理，通過線上安全檢查、線上培訓、線上考核、線上預約實驗室，信息化技術應用較為成熟。

對于實驗室安全管理及安全安全教育，國內(nèi)起步較晚，近年來發(fā)生在高校實驗室中的安全事故造成了嚴重后果和社會影響，給高校敲響了警鐘。各高校開始采用安全教育講座、制度上墻、安全選修課等傳統(tǒng)實驗室安全知識教育形式，基于這些形式的安全教育并沒有達到理想的效果，師生安全意識提高不夠。

隨著網(wǎng)絡信息技術的發(fā)展，國內(nèi)高校為了實現(xiàn)實驗室安全管理的信息化管理，針對本校專業(yè)特點，開發(fā)出包含在線學習、在線考試功能的實驗室安全教育及在線考試系統(tǒng)，在清華大學、北京化工大學、中南大學等均已推行。這類系統(tǒng)能使學生可以迅速學習實驗室安全知識并檢驗學生對實驗室安全知識的掌握程度，但由于在實驗室安全教育及在線考試系統(tǒng)中，學生的學習和考試過程是基于學生的自覺性，監(jiān)管不到位，系統(tǒng)自身也具有不足之處。

隨著高等院校的招生規(guī)模不斷擴大，實驗室規(guī)模不斷發(fā)展和更新，信息化安全管理系統(tǒng)的應用是高校實驗室安全管理的發(fā)展趨勢。為滿足實驗室的安全管理方面的需求，高校實驗室的信息化安全管理發(fā)展也越來越成熟。國內(nèi)多所高校通過采用互聯(lián)網(wǎng)+技術開發(fā)出實驗室安全管理、培訓和考試的自主管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了實驗室的信息化安全管理。崔貫勛在基于實驗室安全特征分析上，實現(xiàn)了實驗室基于物聯(lián)網(wǎng)技術的監(jiān)控物的不安全狀態(tài)的安全管理系統(tǒng)。SSE架構是指應用系統(tǒng)工程的基本理論和方法，辨識、分析、評價和排除安全及其影響因素，由此建立綜合集成的安全防控體系并使之持續(xù)有效運行，是一種基于安全與發(fā)展雙層目標架構高度統(tǒng)一的治理模式。劉貽新，吳福根等利用SSE架構構建了針對高校實驗室的安全管理體系，實驗人員、教師、實驗室管理員、系統(tǒng)管理員以及學校管理部門等可以在系統(tǒng)中實現(xiàn)信息交流和共享。綜合近年來專家在高校實驗室安全管理系統(tǒng)上的研究，隨著計算機技術的發(fā)展，高校實驗室安全管理系統(tǒng)還有很大的發(fā)展空間，除了實驗室的安全管理制度、安全教育、培訓和校內(nèi)人員信息交流、共享功能的實現(xiàn)，針對高校實驗室的安全管理系統(tǒng)開發(fā)在未來也將越來越完善。

南寧學院自升本以來，加大教學的投入，實驗室軟硬件條件逐步接近區(qū)內(nèi)高校同等水平，目前在用的實驗室達到236個，隨著招生規(guī)模的擴大，實驗室的安全管理主要存在的問題如下：實驗室安全管理體系不夠完善;實驗室安全管理方式效率低下;實驗室安全管理未實現(xiàn)信息化管理;缺乏學生與教師學習、考核實驗室安全知識的平臺?；谏鲜鰡栴}，我校實驗室安全管理體系的完善和管理平臺的建立迫在眉睫，設計一套符合南寧學院的實驗室安全管理體系、設計和開發(fā)一個高效率的實驗室安全管理平臺極具價值。

高校實驗室管理信息化建設迫在眉睫，利用SSE架構建設高校實驗室安全管理架構，使用信息化技術設計和開發(fā)一個高效的高校實驗室安全管理平臺，利用信息化手段輔助安全管理、危險防范等工作極具價值。高校高度重視學校的信息化管理進程，高校實驗室安全信息化管理平臺的建設是學校加大實驗教學管理和信息化建設的重要舉措之一。

二、實驗室安全信息系統(tǒng)架構概述

根據(jù)SSE架構體系，設計一套高校實驗室安全管理系統(tǒng)，利用信息化技術手段改進實驗室安全管理，提高管理效率。該高校實驗室安全管理系統(tǒng)利用SSE架構建立具有辨識、分析、評價和排除安全及其影響因素的高校實驗室安全管理體系，包含實驗室管理制度、安全管理組織、實驗室安全預警、安全培訓考核制度、危化實驗室管理措施、安全檢查制度、信息化管理流程等實驗室安全管理相關的功能體系。完善的SSE架構的高校實驗室安全管理系統(tǒng)需通過一系列的架構設計來完成，包括：首先，完善實驗室安全管理制度體系，每種系統(tǒng)的設計都是基于管理制度體系來設計的，系統(tǒng)是管理的手段;其次，需建立實驗室安全管理組織架構，組織架構是安全管理的人員保障，人是事情處理的主體;第三，建立安全培訓體系，根據(jù)SSE架構思想在全校實施全員學習并應用實驗室安全體系;然后是根據(jù)SSE架構利用信息化技術手段構建完整的實驗室安全管理體系。以下將根據(jù)SSE架構的高校實驗室安全信息系統(tǒng)結構概述進行實驗室安全信息系統(tǒng)的設計。

三、實驗室安全信息系統(tǒng)的設計方案

1、完善實驗室安全管理制度體系

SSE架構是指應用系統(tǒng)工程的基本理論和方法，辨識、分析、評價和排除安全及其影響因素，由此建立綜合集成的安全防控體系并使之持續(xù)有效運行，是一種基于安全與發(fā)展雙層目標架構高度統(tǒng)一的治理模式。研究使用SSE架構設計完善學校、學院、實驗室3個層面的不同管理體系，學校的管理制度為總綱，學院按照各自專業(yè)特點學科特點建立學院的實驗室安全管理制度，各實驗室根據(jù)實驗室的不同用途、危險系數(shù)等建立相應的安全管理制度，特別是危化實驗室的管理制度。實驗室安全制度的公布與宣傳應摒棄原來有制度不公開的做法，應利用制度上墻和信息化手段將其對師生進行強勢宣傳。

2、建立實驗室安全組織架構

實驗室安全管理制度的落實在于具有完整的安全管理組織，該組織需承擔實驗室安全管理、實驗室安全檢查、反饋的安全問題處理、實驗室安全責任等工作。此管理組織可以是人，也可以是在有限的實驗室管理人員基礎上利用信息化技術手段架構出來的管理業(yè)務邏輯。鑒于高校的實際情況，研究利用信息化技術手段構建信息化的安全管理組織，學校、學院、實驗室只需按照業(yè)務流程邏輯完成實驗室安全管理，如此可減輕人力投入和人力成本，同樣達到安全管理標準。

3、建立實驗室安全培訓體系

實驗室安全培訓是確保實驗室安全最重要的途徑，也是高校最忽視的方面。學生和教師需要培訓什么、如何培訓、培訓頻率與周期、考核方式、實驗室準入條件、如何利用信息化技術手段實現(xiàn)教師學生的安全培訓與考核都是本項目需要研究的內(nèi)容。

4、利用信息化技術手段構建完整的實驗室安全管理體系

實驗室安全管理體系不是離散的管理模塊的組合，而是安全管理模塊間有序的、一體化的結合，利用信息化技術手段構建實驗室安全管理體系，改進實驗室安全管理方式是現(xiàn)代化的必然要求，也是各高校的急需解決的問題，項目研究并提出了如圖1所示的南寧學院實驗室安全信息化管理平臺結構圖，利用信息化技術手段構建完善的實驗室安全管理體系。

5、在高校中實際應用改進升級

一個架構設計的實驗室安全管理系統(tǒng)是否完善，是否符合高校管理要求，需要在實際管理工作中運行。南寧學院具有8個二級學院，10個實驗實訓中心，本文以南寧學院為例，將該系統(tǒng)運用到南寧學院的實驗室安全管理中去。系統(tǒng)在設計并開發(fā)成功后在南寧學院已投入使用2年余，改進升級五次，使得南寧學院實驗室安全得到了質(zhì)的進步，實現(xiàn)了實驗室安全管理的完全信息化管理，學生教師的安全意識得到很大提升。

四、基于SSE架構的實驗室安全管理架構的優(yōu)勢

該實驗室安全管理系統(tǒng)的設計方案抓住國家對全面提升教學、實訓、科研、管理、服務方面的信息化應用水平問題，和國家大力建設以實驗實踐教學為主的應用型高校的契機，以實際需求為出發(fā)點，綜合考慮廣西區(qū)內(nèi)其它高校實驗室安全管理信息化現(xiàn)狀的突出問題，扎根眼前解決實際問題，結合當前主流思路與技術提出優(yōu)秀的設計方案，為全區(qū)甚至全國高校信息化管理系統(tǒng)開發(fā)研究提供解決方案。實驗室安全管理事關重大、流程復雜，是系統(tǒng)開發(fā)架構面臨的主要挑戰(zhàn);高校實驗室安全管理信息管理滯后，信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)可利用程度低，由此帶來的資金浪費普遍存在。本文提出使用SSE架構搭建的實驗室安全管理平臺能夠很好的研究、預判、分析實驗室安全問題，很大程度上減少安全問題的發(fā)生，順應實際需求，具有較高的研究意義和極強的實用性，能有效地加快高校管理信息化進程。

五、未來展望

研究國內(nèi)外高校實驗室安全管理的基礎上，以南寧學院為例提出利用SSE模式建立完善的實驗室安全管理體系。建立具有實驗室安全制度管理、組織管理、安全教育與考試管理、安全檢查管理、問題反饋等功能信息化管理平臺。補齊學校在制度、培訓、考核、檢查等方面的不全。利用信息化技術提高安全管理效率，確保安全工作到位，保障師生安全。根據(jù)基于SSE架構設計的實驗室安全管理體系，采用原形設計、迭代升級方法設計開發(fā)安全管理系統(tǒng)，設計初步的實驗室安全信息化管理系統(tǒng)，應用于南寧學院實際管理中，在應用中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出解決問題的方法，再次升級系統(tǒng)，不斷迭代升級，讓管理系統(tǒng)不段完善，緊跟學校發(fā)展需求。建立實驗室安全管理體系和開發(fā)實驗室安全信息化管理平臺，運用到南寧學院及更多高校的實際管理中去，對比運用了項目研究成果前后實驗室安全管理效率、師生安全意識、人力投入、實驗安全操作規(guī)范性等數(shù)據(jù)，對比運用了本項目平臺和不用本平臺的學院的數(shù)據(jù)，為項目研究的管理體系和信息化平臺的改進升級指引方向。在信息化技術不斷發(fā)展的未來，實驗室安全管理將得到進一步發(fā)展，運用強大的架構和信息化技術確保實驗室的安全。

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作者簡介：王海（1988.09-）男，廣西容縣人，高級實驗師，計算機科學與技術專業(yè)，研究方向：軟件工程、高校實驗室管理研究、高校信息化管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。

基金項目：南寧學院教授培育工程項目（2021JSGC18）。