高校智能化实验室管理的趋势

陈晶晶

（南京理工大学电子工程与光电技术学院，南京 210094）

1 引言

随着高等教育和科研技术的不断发展，实验室规模的不断扩大，管理内容的日趋复杂化，实验室仪器的损坏率居高不下，加重了管理人员的工作强度，管理人员对实验过程很难全程监控。随着学生人数的日益增加，实验室设备的严重不足及实验室师资力量的匮乏，就需要提高资源利用率。校级、二级学院及实验管理中心统计申报数据以及实验数据工作量大，传统的纸质记录就会出现错误[1]。我院对实验教学全部实行开放式实验教学管理及运行模式。包括寒暑假在内全天候开放，资源共享。大力建设实验室，其主要思路如下：健全管理制度和运行机制。组织骨干教师参与多媒体教学课件的设计与制作竞赛，并将部分优秀的课件作为中心的共享资源。学生通过中心网站可以了解相关实验项目、大型仪器设备信息，根据专业特长及实验需要，提前预约等。进一步加强实验室网络化信息平台建设，加强中心实验教学网络平台内涵建设，完善网络实验教学平台功能，不断充实网络实验教学的资源，扩大资源共享，扩大服务面，提高设备利用率。遵循自主研发为主，引进为辅的建设原则，实现所有实验课程的网络化辅助教学。

2 实验室建设

2.1 中心特色

中心建设突出光电特色，发挥专业与学科的优势，优化资源配置，提高共享度与开放度。通过网络化、信息化平台建设，提高了中心资源的知名度，先后有南京大学，东南大学、解放军理工大学，南京师范大学等400余名师生到中心实验室参观与交流。广泛开展社会合作，让更多企业参与实验室的建设。与此同时中心先后与华硕、美国德州仪器等知名企业合作共建联合实验室，进行专业技术方面的合作，扩大了中心的辐射面。

2.2 实验队伍建设及成果

建成了一支教学业务能力强的具有专业特色的科研队伍，并取得突出的科研成果。

2012年，团队获得“工人先锋号”荣誉称号。

2012年，科研成果“红外成像电子学关键技术”获教育部科技进步一等奖。

2013年，团队一项科研成果获教育部科技进步二等奖

2014年，获得“校实验室管理安全生产先进集体”称号。多次荣获校“先进集体”光荣称号。

2015年，与学校国资处合作，对实验室整体进行信息化改造工程，实现开放式实验室管理模式。大大提高了工作效率。

2016年，全面更新光电子微电子实验室，打造一流超净室教学科研环境。

2.3 高校智能化实验室管理的特点

目前，我院已经建立了智能化管理体系，使用智能化管理系统，对实验室的管理化模式进行全面智能化整改，目前已初见成效。

智能化管理系统可以运用高效的网络替代烦琐的人工操作，能实时记录数据，从而提高数据统计的准确性。从教学科研、设备管理、仪器维修、使用租借等方面做到统一管理。实验室智能管理系统和构建网络实验教学平台等智能化管理方法,进行实验教学和实验室管理,实现了实验室管理科学化、规范化、体系化和高效化,提高了实验室的使用效率。

3 高校智能化管理的设计

实验室智能化管理方案为高校建设校、院两级的计算机网络，实现实验室建设与实验教学的智能管理。这个智能化管理方案由三部分组成：实验教学智能管理系统、实验室门禁系统及实验室监控系统组成。既实现实验教学与实验室建设的网络化管理，又能服务于国家及省级实验教学示范中心的申报与验收。

3.1 实验教学智能化管理系统

实验教学智能管理系统包括实验教学管理、实验室管理中心管理、实验中心人员管理、实验室建设项目申报的管理，汇总统计生成上报的数据及信息的发布等基本功能。加上实验室门禁系统、实验室监控系统，建立起校、院两级的计算机网络的实验室建设和实验教学智能管理平台，实现实验教学与实验室建设运行的网络化管理。在校级平台的基础上，二级学院和实验室管理中心可以独立运行和管理中心的运行数据。可以设置多个实验中心，不限制数量，适用于全校各种级别的实验中心的在线使用。不仅方便校级管理部门集中管理监控数据，而且也方便日常实验教学的应用需求和学院的日常管理。系统能自动生成实验数据，不需要另外填写数据，上报教育部及其他教育管理部门。学院及实验中心可以导出本院的上报数据，学校则可以导出全校的数据。

3.2 实验室门禁系统

实验教学智能化管理系统为每个实验室配备了实验室门禁系统。实验室管理人员和任课老师当开通权限后可以使用校园一卡通进行刷卡开门。需要开课的老师根据本学期实验大纲的排课要求，登陆实验室开放预约与综合管理系统提前进行实验室的预约申请。实验室管理人员会及时审核，审核完毕后管理人员只需要在本系统中予以通过，开课老师就可以使用校园一卡通在预约的时间内自行开门实验。没有提前预约或预约时间不对时，老师就不能够进入实验室，实行一人一卡，定时进入实验室。门禁系统还可以记录实验室管理人员和开课老师的考勤，同时记录进入实验室的上课的时间。同时一卡通还可以使系统会记录实验结束及离开实验室的时间。因此，在未实行实验室门禁系统前，开课老师需要在课后的规定时间内把开课记录录入系统。这样就大大减轻了实验室管理人员和开课老师的工作量，准确地统计出实验室开课的时间。这个系统使用灵活、方便使分管各个实验室的管理人员协调实验室的开课时间及实验室仪器的配置，达到对实验过程的监控。

实验室不仅对开课老师开放，而且对全校学生也开放。只要有学生需要进入实验室做实验，自行进入预约系统，操作流程同实验开课老师相同。

3.3 实验室监控系统

实验教学智能化管理系统为实验室配套建设了实验室监控系统。系统可实现监控摄像头的授权与实验教学系统的管理授权对接，每个实验室配备了高清摄像头，对实验室的活动情况进行监控录像；所有监控摄像头的图像支持远程图像浏览，并且无须安装软件。实验管理人员连入互联网通过实验教学系统中的管理职能授权可实时全程监控实验室上课的情况，实现科学管理，有效保障实验安全，提高教学效率。

4 建立高校实验室智能化管理的不足和改进

第一，系统可以设置实验设备控制系统的功能，比如学生进入实验室后，服务器能根据预约的内容自动打开相应的仪器设备的电源，并在使用过程中记录使用信息，以便仪器设备的维护和管理。第二，实验室智能化管理不代表就完全取代传统的实验室运行模式，在许多方面仍存在缺陷，所以必须合理运用。比如面对突发情况不能及时处理，还是需要管理人员干预。目前实验室的智能化管理还处于初步阶段，就需要管理人员进行多方位的思索发现与探讨[2]。第三，系统的不稳定性，有时门禁系统会出现故障，导致开课教师和实验学生无法刷卡开门，耽误老师的开课时间，使得实验课无法按规定时间进行，走廊里会聚集很多学生。第四，实验室智能化管理系统不能及时更新学生的学籍信息，比如学生校园一卡通丢失补办后，即使预约也无法刷卡进入，需要找到实验室管理人员，然后实验室管理人员再联系系统管理员进行系统录入。诸多问题等待发现和解决。

5 结语

随着科技水平的发展，各种开发技术也在不断改革和更新，高校实验室所承担的科研使命也越发重要，高校智能化的设计和建设就要根据各个学校的实际情况，根据管理工作的各个环节需要进行改革与创新，为保证高校实验室的管理效率和利用率，不仅要满足正常的教学需求，还要为学生提供所需要的基本实验条件。