關于智能實驗室設計的實施方案

在信息化浪潮席卷今天，以網(wǎng)絡和智能設備為代表的信息技術已經(jīng)滲透到社會的各個行業(yè)。現(xiàn)代信息技術作為教育領域的先驅(qū)，引發(fā)了高校教學、管理、科研等方面的變革，并成為信息社會高校生存與發(fā)展的新動力。運用信息化手段和網(wǎng)絡技術建立智能實驗室管理系統(tǒng)，可有效提高實驗室設計儀器設備的使用效率，減輕管理和實驗人員的工作量，促進實驗室資源共享和開放管理的實現(xiàn)。

一、建設大學實驗教學中心。

我國自改革開放以來，高等教育投入增加，高校建設速度加，高校實驗室資源數(shù)量和質(zhì)量有了明顯的提高。為了推動高校實驗教學改革，促進教學資源的整合與共享，2005年教育部成立了“實驗教學示范中心”，并在“十一五”、“十二五”期間進行了評審，建設了501個實驗教學示范中心。

由于大學實驗室建設水平的不斷提高，實驗室管理工作的復雜性和艱巨性大大增加，對實驗室工作的標準化和性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的實驗室管理模式已經(jīng)不適應，甚至產(chǎn)生了巨大的阻力，暴露出信息滯后、失真、使用效率低下、管理效率低下等問題。對傳統(tǒng)實驗室進行信息化改造已經(jīng)成為一種趨勢。自2012年起，隨著實驗教學示范中心的建設，教育部開始建設“虛擬仿真實驗教學中心”，并先后建成兩批200個虛擬仿真實驗教學中心。關鍵在于信息化實驗教學資源建設。以共享的實驗教學資源為核心，推動高等教育信息化和實驗室設計智能化建設。

二、智能化實驗室管理優(yōu)勢。

智能化實驗室的建設可以利用現(xiàn)代信息技術，通過網(wǎng)絡技術、多媒體技術、仿真技術等，推動原始數(shù)據(jù)、設備、項目、人員管理，并推動開放式管理模式的創(chuàng)新。其含義如下：

1.學校信息系統(tǒng)的重要組成部分。

大學信息化是知識經(jīng)濟時代學校發(fā)展的重要舉措。智能實驗室設計作為高校教學科研的重要基礎和載體，建設智能實驗室管理系統(tǒng)是高校信息化建設中不可或缺的重要組成部分。

2.實現(xiàn)實時和動態(tài)的數(shù)據(jù)反應。

能夠?qū)崟r地反映實驗室實際情況。有關部門可隨時對儀器設備的使用情況進行查詢。為了及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，實驗人員可以隨時查看實驗課程情況。并為實現(xiàn)動態(tài)響應，為實現(xiàn)自動化管理創(chuàng)造了條件。

3.提高實驗設備利用率。

網(wǎng)絡信息管理使實驗室信息共享，為實驗室提供了方便、快捷的交流渠道。通過該系統(tǒng)，實驗室人員能迅速掌握學校實驗室全資源信息，充分發(fā)揮實驗室的使用效率。并能對實驗室資源進行優(yōu)化配置。

4.提高管理效率。

通過對實驗室信息的管理，實現(xiàn)了統(tǒng)計報告的自動更新，使實驗室管理者免于繁重的信息統(tǒng)計工作，從而投入到實驗平臺的建設和資源建設工作中。與此同時，簡化行政程序，縮短處理周期，提高管理工作效率。

三、智能化實驗室建設要素。

建立智能化實驗室不僅僅是管理手段的轉(zhuǎn)變，更是管理模式的創(chuàng)新。這個工程很復雜，需要全盤計劃，持續(xù)推進。具體施工中，應充分考慮下列因素：

1.符合數(shù)字化校園建設規(guī)劃。

智能實驗室管理系統(tǒng)是高校信息化建設的重要組成部分，應根據(jù)數(shù)字化校園的規(guī)劃要求，采用統(tǒng)一的信息標準和基礎設施，與其它信息系統(tǒng)進行共享和互聯(lián)，實現(xiàn)實時交換。實踐中，實驗室信息管理系統(tǒng)經(jīng)常需要人事實驗室人員的信息、學生信息、課程信息等，以及實驗課成績、實驗人員工作量等信息都需要推送到相關職能部門。

2.實驗資源建設。

開發(fā)和利用實驗室信息資源是智能化實驗室建設的核心。信息化是指利用信息技術把傳統(tǒng)的教學、研究材料轉(zhuǎn)化為便于傳播的信息資源，有利于認識和利用數(shù)字化資源。實驗信息資源包括各種工程軟件、模擬系統(tǒng)、教學錄像、電子講義、作業(yè)、測試等。這是信息實驗教學正常發(fā)展的前提條件，程度上反映了高校和實驗室的管理水平。

3.人才隊伍建設。

人類作為智能實驗室設計、管理和運行的主體，對信息化工作的質(zhì)量起著決定作用。為此，通過引進高級人才、開展信息技能培訓等手段，提高實驗室人員素質(zhì)，加強其信息化管理與應用能力。

4.網(wǎng)絡硬件結構。

現(xiàn)代化的硬件設施、完善的網(wǎng)絡環(huán)境是建設智能化實驗室的物質(zhì)保證。具體地說，它包括服務器、監(jiān)控設備、身份認證設備、專門的實驗儀器監(jiān)控設備。智能化實驗室管理體系結構。

5.建立信息管理體系。

良好、靈活、友好的信息管理系統(tǒng)是實驗室信息管理成功實施的關鍵，其各種信息管理功能通過其集中實現(xiàn)。良好的系統(tǒng)能提高管理人員的工作效率，不良的系統(tǒng)不僅會大大降低用戶體驗，而且會直接影響實驗室資源共享等功能的實施。

四、系統(tǒng)的功能及信息管理系統(tǒng)。

全功能的智能實驗室管理系統(tǒng)應能實現(xiàn)對儀器設備的管理。負責實驗項目的管理，大型儀器設備的開放共享，實驗室開放預約，實驗室信息查詢，情況統(tǒng)計等功能。

1.實驗教學管理模塊。

實踐教學管理模塊可實現(xiàn)實驗教學過程管理。針對不同學科、不同類型的實驗，其業(yè)務流程有所不同。方案是這樣的：實驗教師或?qū)嶒炇夜芾砣藛T安排實驗項目、時間、地點、設備和指導教師；學生根據(jù)自己的情況選擇項目，經(jīng)過預習后，選擇實驗時間、地點和設備；指導教師根據(jù)課程選擇和預習情況準備實驗；學生通過刷卡對門禁系統(tǒng)、設備電子控制系統(tǒng)進行身份鑒定，并在教師的實驗指導下進行實驗并提交實驗報告；教師通過預習情況、現(xiàn)場表現(xiàn)和報告成績給出項目成績。

2.日常管理模塊。

常規(guī)管理模塊包括實驗室管理、儀器管理、消耗品管理。

①實驗室管理：主要用于實驗室基本情況的展示與管理，如實驗室場地、負責人、所屬實驗中心、已承擔的實驗項目等。

②儀器設備管理：一方面展示、管理設備號、名稱、型號、生產(chǎn)廠家、購買日期、運行狀態(tài)等，為大型儀器的開箱提供數(shù)據(jù)依據(jù)；另一方面，項目管理方式，對設備論證、采購、日常管理等進行跟蹤，以提高設備的使用效益。

③耗材管理：提供耗材申請、審批、流程管理和庫存管理，可自動提交采購申請。并可分級、分實驗室、分實驗項目，統(tǒng)計耗材用量，避免資源浪費。

3.開放式平臺模塊。

開放式平臺模塊包括大型儀器開放預約和開放實驗室預約。

①大型儀器開放預約：大型儀器提供網(wǎng)上預約功能。申請通過后，可使用預約儀器進行預約。對于有條件的學校，可以使用遠程監(jiān)測系統(tǒng)和使用電子設備讀取數(shù)據(jù)。

②開放實驗預約：為學生的大型項目、自主創(chuàng)新實驗提供實驗室開放預約功能。實驗管理員設定開放時間、地點和項目，學生可自由選擇網(wǎng)上教育課程，實驗室配備必要的設備、耗材和教師。詳細過程與實驗教學相似。

4.其它。

除了以上功能外，學校還可以根據(jù)自己的需要，開發(fā)實驗室教育課程、儀器設備維護、工作量統(tǒng)計等模塊。并編制了本校統(tǒng)計報告，為實驗室設備論證、耗材審批、校審評估、認證等提供了事實依據(jù)。

此外，信息化日新月異，智能實驗室建設方案也需要不斷改進和更新。比如，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，開發(fā)移動設備端實驗室管理平臺，以便隨時隨地進行實驗室教學與管理。