新时代高校开放共享实验室的智慧化管理初探

信彩岩，宋章永，张金平 (西南医科大学基础医学院病原生物学教研室， 泸州 646000； 西南医科大学公共实验技术中心分子生物学技术平台； 通讯作者)

近年来，随着我国高校教育事业的飞速发展，高校实验室建设迅速推进。传统的高校实验室根据其功能分为以教学为主的实验室和以科研为主的实验室。以教学为主的实验室主要承担实验教学的准备工作；而以科研为主的实验室大多数为一些专门的科研平台，这些平台研究方向相对集中，仪器设备等资源主要面向课题组内教师或研究生使用，资源利用率相对较低。为了合理利用科研实验室及仪器设备等资源，目前很多高校进行资源整合，成立了校级公共实验技术中心，属于开放共享型科研实验室。此类实验室集人才、仪器、资源于一体，主要针对全校、甚至包括校外人员开放共享使用，是高校科研创新平台发展的必然途径，也是激活创新资源的有效载体，不仅能极大提高资源利用率，还可以有效促进高校科研成果的转化[1，2]。开放共享型科研实验室对外开放使用，实验室的高效管理是保障实验室正常对外开放运行的基本条件，如入室实验人员、仪器设备等的管理尤为重要。传统的实验室管理是以人工管理方式为主。而随着信息技术的发展，5G的商用序幕已经拉开，物联网技术、大数据、人工智能都将会有一个突飞猛进的发展，从而可为建设更安全、高效、人性化的智慧化开放共享型科研实验室带来更好的技术保障，极大提高实验室的管理效率和服务质量。本文结合开放共享型科研实验室的人员组成及实验室日常工作内容等方面，对信息化建设在高校实验室管理中的应用提出初步设计，为建设新型高校开放共享型科研实验室智慧化管理模式提供参考。

1 开放共享型科研实验室智慧化管理的必要性

开放共享型实验室往往规模较大，根据功能下设多个平台。以人力为主的传统实验室管理已无法满足实验室发展的需求，其劣势也是显而易见，比如实验室的使用数据不透明、实验室管理者和使用者信息不对称、实验室利用率低、实验室仪器设备维修效率低、实验室管理人员工作量大等，其中因为实验室使用情况不透明而经常会出现仪器设备长时间闲置不用或者是同一时段使用同一实验室、同一仪器等问题[3]。在当前智慧化时代背景下，我们有必要将智慧化理念应用于实验室的管理当中，从而提升实验室的管理效率，提高实验室开放程度和服务质量水平。实验室的智慧化管理模式替代了传统的人工管理方式，使工作流程得到简化，工作效率和服务质量得到提高，推动了实验室管理方式先进化和高效化。通过智慧化管理，管理人员能够极为方便、快捷地对各种信息数据进行统计、查看，并实现集中管理和统一调配实验资源，极大提高了实验室的使用率，减少了管理人员的工作量，并且也有助于节约实验室正常运行成本。

2 开放共享型科研实验室智慧化管理的具体方法

2.1 实验室管理制度建设

实验室信息化建设首要考虑的就是制度建设的问题，制度是重要且关键的一步[3]。开放共享型科研实验室定位于服务型实验室。因此，我们应该要结合高校实际情况和社会需求，紧跟当前经济发展的新潮流，不仅把实验室的功能局限于科研、教学及技术服务等，而且要看到实验室发展的一种趋势和必然，增强社会开放力度，提高社会服务水平，助力区域经济发展。高校开放共享型科研实验室可以与企业加强沟通，深度合作，及时掌握社会需求，了解企业亟待解决的困难和问题，合作架构，共同进行科技创新，增强科技转化率，更好地服务社会。通过产学研深度融合，激发高校开放共享型科研实验室的创新活力，增强科技要素的共享，促进区域产业升级和地方经济蓬勃发展。基于以上实验室的定位与功能，各项规章制度都要一一重新修定，如实验室安全准入制度、仪器预约使用制度、危险化学品使用管理流程等，各项制度均要根据信息化需要做实做细，真正做到有制可依、有规可守、有序可循。

2.2 实验室入室人员管理

“人、财、物”管理三要素中，首先要对人员形成有效管理，才能为科研提供更优质的服务[4]。开放共享型实验室具有人员流动性强、管理难度大的特点，传统的人工管理方法不仅耗时、耗力，还容易出错。入室实验人员的智慧化管理可实现网上入室预约、考核、缴费、退室等一系列流程，一方面入室人员线上即可完成从入室到出室的整个流程，方便快捷，另一方面，可极大提高实验室管理人员的工作效率，精准高效。实验室安全准入制度是高校实验室安全管理的首要环节，是高校实验室功能实现中基础性和极为重要的根本制度。因此，所有在实验室进行实验的人员都必须参加中心组织的安全培训与考核,考核合格后经授权才能进入实验室进行实验[5]。在实验室开展实验的人员根据其特点主要分为两类：①需要长期在中心某平台开展实验的人员称为入室型；②只使用实验室仪器的人员称为仪器使用型。入室型人员主要为各导师招收的硕士、博士，他们长期在科研平台开展实验工作，一方面协助导师完成科研任务，另一方面，也完成自己的学业。这部分人员需经过导师同意，平台培训考核合格，方可进入科研平台开展实验。仪器使用型人员使用仪器前需进行仪器培训、考核合格，经授权后才能使用该仪器。这部分人员根据该实验人员的实验内容，计划使用哪些仪器设备、使用次数等信息，须经仪器预约、登记来进行仪器使用。

2.3 实验室仪器共享的智慧化管理

开放共享型科研实验室实施共享管理，最大限度地保障仪器设备资源的开放共享使用，使得仪器的利用率显著提高。与此同时，实验仪器的损坏率也会较之前提高许多，因此实验室需要格外注重实验室仪器设备的维护维修管理问题，特别是需要额外增加仪器维护、维修等费用。在这种情况下，高等院校开放共享型科研实验室可以通过有偿使用实验室仪器作为部分实验室仪器维护、维修资金。在进行对外共享使用时，仪器使用人员必须要通过实验室的相关仪器培训、考核、授权，具备仪器使用资格的人员才可以共享使用该仪器；仪器使用实行提前预约制度，必须要有预约才能顺利共享使用，合理分配时间，提高仪器使用率[6]。同时，根据不同仪器的使用特点，我们对仪器使用实行分级管理。对于一些大型测试仪器，如：BD FACS AriaII分选型流式细胞、落地式大型冷冻离心机等，我们采用系统预约、送样测试的管理方式，避免对仪器使用的干扰，同时合理安排仪器使用时间(这部分仪器设备纳入有偿使用管理仪器范围)，还创建仪器设备信息管理数据库，用来存放实验设备基本信息、实验仪器使用情况和实验仪器故障等信息，其有偿使用收费模式也采用创新的block计费模式。我们以15 min为一个计费单位，即一个block，极大降低了碎片化时间，通过线上、线下相结合的管理模式，降低了两次预约间的碎片化时间，有效提高仪器使用效率。而有些对操作有一定要求的仪器如小型冷冻离心机、组织研磨仪等，我们进行集中培训考核合格后，管理教师授权使用管理资格，预约使用(这部分仪器也可以创建仪器设备信息管理数据库，但不纳入有偿使用范围)。而对于那些操作相对简单、测试时间短的中小型仪器，我们实行区别化管理，允许有使用资格的实验者直接使用，以有效节省流程，将时间释放给实验者，如紫外分光光度计、电子天平等设备(这部分仪器也属于无偿使用范围，使用完做好登记即可)。对于建立有信息数据库的仪器设备，我们可以根据数据库内历史数据信息的分析，提前制定仪器设备维护计划，从而保证实验室仪器维持良好的使用状况，为教学和科学研究活动的开展提供保障。如此一来，既部分解决了信息化平台建设实验室仪器的维护费用，还可以更好维护实验室仪器的使用和运作情况，一举两得。

2.4 实验室安全的智慧化管理

近几年，高校实验室安全事故时有发生，严重影响科研人员生命财产及科研事业的发展，所以安全管理工作为实验室工作的重中之重。高校实验室安全管理工作在空间维度上要实现“横向到边，纵向到底”，不留死角；在时间维度上要实现实时掌控实验室的基本安全情况，真正做到事前预警、预防为主。这就必须依靠智慧化的手段，建立全面、准确、动态的实验室安全管理信息系统，运用大数据的理念，实现实验室安全管理全方位覆盖，最大限度杜绝安全隐患，保障实验室安全[7]。教师在实验室准入环节就高度重视实验室安全，培训、考核过程中置安全于第一位，将安全深植实验人员的潜意识当中。此外，开放共享型科研实验室内的化学品具有种类多、使用人员流动性强等特点，一直以来都是实验室安全管理的重中之重。近年来，为规范管理，许多国内高校已建立了化学品在线采购与管理平台[8]，用信息化手段记录各类危险化学品的申购、使用、存放和回收全过程，实现化学品全程管控，可极大降低安全隐患，保障实验室安全。

3 总结和展望

中心及上级主管部门均高度重视科研与人才培养，积极探索实验室智慧化建设与开放管理规律，结合现状与实际需求，改进运行管理机制，推进入室实验人员、仪器设备、实验室安全等方面的智慧化建设，确保实验室安全、有序的开放共享，取得良好的效果。中心运行一年多以来，受到全校师生及各界人士的一致肯定。这些改革措施可为同类高校实验室开放管理提供一定的参考。然而，由于实验室开放工作的复杂性和多样性，在实践过程中仍存在一些问题，需不断探索、积极改进和进一步完善管理工作，推动实验室开放共享的全面发展，为学校、科研发展和服务区域经济提供支撑和保障。

开放共享型科研实验室管理模式的智慧化建设，打破了传统科研实验室的固有模式，从制度、人员、仪器、安全四大模块促进实验室管理模式的创新与发展，是有效利用实验室资源，提高设备利用率，促进科研转化、培养一流创新型人才，乃至服务区域经济蓬勃发展的重要途径。这种新型模式包括实验室预约开放管理、仪器使用开放预约管理，立足于不同类型人员满足不同人群的需求，一方面培养学生的实验技能与科研创新意识，另一方面，高校应积极应对区域经济高质量发展的科技需求，以服务求支持、以贡献求发展，为地方产业发展起到主导和技术支持作用，助力地方产业高质量发展。综上所述，实验室的智慧化管理尤其是对于开放共享型科研实验室管理水平和实验室服务质量有极大的提升作用，一方面可助力地方区域经济发展，另一方面，也可为高等院校实现人才培养目标做出巨大的贡献。