浅析实验室的数字化管理应用

绍兴文理学院 陈文玲

高校实验室的数字化建设与管理直接关系到高校的学科建设与自身的发展。良好的实验室数字化建设，可以为教育工作提供数字化、智能化层面的支持，以提高实际教育质量。但在构建管理系统中，仍然存在许多问题，高校数字化的水平仍然不够高，所以构建实验室的影响，只有解决这些问题，高校的科研水平才能达到新的高度。基于此，依据实验室数字化的规模和重要性，高等教育机构在数字构建方面存在着重大挑战，通过对实验室建构思路、功能实现方面进行了阐述，最终提出高校实验室数字化拓展路径。

随着社会的发展和互联网技术的普及，传统实验室的人工管理模式未能满足高等教育和对实际员工的教育和培训需求。在数字时代，数字校园的建设是一种趋势，因此，许多高校都建立了一个信息技术的实验室管理系统，但在构建管理系统中，仍然存在许多问题，高校数字化的水平仍然不够高，所以构建实验室的影响，只有解决这些问题，高校的科研水平才能达到新的高度。新时代高校数字化建设实验室，信息技术是数字化的领导者，教育可以建立在智能教育体系的基础上，继续提供准确信息，支持数字教育管理项目。根据专业和实践经验进行输入，高等教育机构数字化所需要的实验室也可促进教育技术的工业化，并为技能人才培训做基础工作[1]。

1 实验室数字化建设的内涵及其意义

显而易见的是，改革高等教育部门方面的传统实验室管理制度面临的挑战。全靠手工劳动生产的方式，实验室的运营成本和管理成本都有了显著的提高，而且，因为人不像机器那么准确和严格，所以在管理中有些错误或遗漏是合理的。有了数字校园的背景，先进的设备可以在实验室管理中应用和成功。例如，在以往的管理模式下，机器进入实验室的数量、购买和使用的时间、完成时的状态都需要一个人录入并进行统计，即使工作人员的计算机可以帮助完成部分数据的计算，但在生成方面还需要进行人工操作[2]。例如，在开放实验室的情况下，购买和安装设备，数字化技术可以帮助学生更好地理解实验室的实时活动，并最大限度地发挥实验室在科研中的作用。

1.1 实验室数字化建设的内涵

接入数字实验室系统的访问尤其是硬件、系统软件、先进的信息技术、互联网技术、虚拟现实技术等，来支持实验室技术平台的建设，保证学校在进行一种教学方案，以数据建设教育为基础，以教育模式为基础，他们继续将理论知识转化为视觉知识，通过数据模型传输信息结构，提高学生的抽象理解知识的能力，并促进教学工作[3]。

1.2 实验室数字化建设的意义

以建立实验室的信息基础，可以为教育和研究的发展提供基本的保障，把高科技、理论等带到实验室。然后，在基础上作为一个起点，为学生和老师提供一个实际的地方，以确保每一种知识都能在学生的生物学和教师的专业能力中建立起来。通过基础建设，可以激发学生和教师对学术研究的兴趣。此外，信息技术的技术价值与专业教育有很大关系。通过现代社会信息教育机制的混合，可以为人才培养教育提供基本保护、设计学习方案并提供准确信息。

2 高校实验室数字化管理平台构建的原则

2.1 实用性原则

系统设计的起源是需求，使系统友好、简单、实用和人道。

2.2 扩展性原则

系统的设计必须考虑到未来建筑技术和扩展的需求，以适应信息的需求和业务发展[4]。

2.3 先进性原则

大学管理阶层已经有了更成熟的服务理念、现代数字技术和更高的标准。一个数字实验室设计平台，已经考虑了许多建筑对软件和硬件的需求，符合当前信息技术的趋势，系统设计保持先进。

2.4 稳定性原则

该系统旨在防止病毒感染、入侵和其他安全措施，以及高度机密。用户与设备之间的系统连接，严格的认证要求，保证绝对安全的入口。它配备了设备关键、数据核心、主模块备份和备份操作、非自然能力和系统检索、长期、有效和正常运行的保证。

3 高校实验室数字化建设存在的问题

3.1 实验室管理手段落后

（1）通过研究发现许多实验室还在用传统手工作业收集和管理基本资料，各种记录完全是手工打印的，没有数据库可搜集学校的实验室材料，在面对这样的考验和大量基本信息的时候，每天就是这样，报案的老师集合和重复所有的老师，就是让学生在日常生活中取得成绩变得越来越困难。

（2）目前许多高校的教育管理实施了“学分制”改革，开放了多种选课任务已成为常态，但以往的课堂实践模式集中在课堂上，采用人工教学的实验进度，很难满足教育管理“学分制”的要求。这要求在开放式课程方面有一定的灵活性，必须在对待管理机构时有灵活的方式，自由面对老师和学生进行实验，并领导学生，同时，也要对实验过程，对课程的视频和分数进行测试，或者对学生的教学反馈进行管理，以加强对教学管理的应用，提高整体教学质量[5]。

3.2 实验室数据共享难

（1）一些大学使用的综合数字数据管理系统逐渐建立了一套综合数据管理系统，但实验室信息管理系统仍然是10 年前的一个系统，数据集成和共享程度相对较低，没有统一使用，也没有企业认证，导致重复工作和效率下降。（2）在购买和使用过程中所有的设备和实验仪器，都没有按时建立公开调查设施，对管理人员来说没有好处，无法了解基本数据信息；实验室仪器设备的来源、使用、调运、维修、各阶段废料的处理，仍然是手工管理，工艺复杂，易出现故障，不易检验产地，增加国家产品的损失风险。

3.3 实验室利用率低

（1）目前多所高校是实践课程+重点实践的方式。从实验室中使用手工统计表，而在课堂上的实验往往停留在课堂上的讨论中，当问题和实验室实践之间存在相对科学的冲突时，很难真正进入实验室操作，实验室在空闲时间，效率不高。（2）近年来，多所高校建立了省级实验教学中心，培养了一批优秀人才和优秀的工程师，并开展了大量的实践教学项目。实验室建设项目的投资继续增加，在一些长期废弃的实验室设施的另一端，浪费了实验室设备的资源，从而不损害健康的实验室开发。

3.4 实验室开放管理不到位

（1）许多高校建立在一些地区，分散在许多学校，高等学校和实验室之间没有合作的渠道，许多管理措施收效甚微，老师和学生也没有有效的沟通渠道。为了解决这一问题，大学必须在遇到困境时建立起基于学生网络的信息渠道，支持信息共享，节省工作时间，提高效率。（2）在大学进行的日常调查中，发现是完全不能进入的。开放保险和监管渠道，这种开放的方式是不够的。学生下课后进入实验室的机会减少，限制学习活动。

4 高校实验室的构建与管理思路

建立高校实验室数字化系统，应对建设中的困难，在教学过程中结合实验室的特点，建立有序的教学程序。实验室系统需要建立在原来的专业教育系统之上，考虑到工程和管理制度的重要性。互联网技术、云计算、一般信息反馈等可以提高实验室信息系统的效率。建筑的具体目标分为以下3 个部分[6]：

首先，建立一个实验室基础，提供一个可行的教育，支持教师的教学任务。其次，当我们运行一个数字实验室平台时，我们将使用一个单独的结构构建一个集成的数据库，以确保有效地连接在系统中传输数据信息，并增强系统应用程序的连续性。最后，需要不同平台的数据结构的大数据信息，结合云计算技术的能量，分析是否有一个基本的控制系统行为可以满足教学需求，然后信息由直接存储的数据系统生成，信息准确地描述了不同实验室的性质。建立实验室管理平台，确保数据能够准确地传输到每个网络结构，需要建立一个不同的数据接收层作为相关的传输协议，而每个数据接收层必须具有关联属性，以确保用户生成数据的操作能够在系统中准确地执行。

在实际建设过程中，所有硬件都必须符合统一的施工标准，以便来自不同工厂的设备能够实现直接传送数据和提高系统质量的命令。网络层的生成连接了物理服务器和网络架构之间的信息通道。通过实时将数据信息从一个计算机实验室的地图设备转换到网络。通过建立一个完整的关键字词典、建立一个连接不同线程的数字设备以及结合SQL 语言结构等，分析各种数据传输属性，通过控制浸入系统，用于在执行规则的路径内传输信息。

5 高校实验室数字化的拓展途径

5.1 以校企合作为基础，扩展数字化教育资源

建立高校实验室数字化系统需要以金融系统、学术系统、技术系统为支撑，通过设定不同的目标，确保数字化平台在教育的特定功能中，能够在教育系统中发挥准确的作用。为此，大学合作可以作为建立当前大学可用的数字资源系统的基础，建立相当于教育和科学资源的体系。与此同时，引进先进的技术教育成果，合并创造了一种管理模式，使教学工作最有价值[7]。此外，应该确保企业的教育资源将被输送到数字实验室，建立统一的资源，建立一个完整的教育系统的层次结构和过渡。

5.2 以开放式为目标，增强数字化教育的实效性

建立大学数字平台，用于资源导入研究品，进行实验教学活动，满足学生目前的教育和学习需求。高校必须确保整个数字平台都有一个开放的数字，通过有效的综合资源，让实验室展示各种教育功能。在建立实验室领导的开放平台时，必须与当前的教学目标相结合，建立一个可行的教育机制，以评估和确保课程符合专业学生的发展需要。随着教育机制的开放，继续为所有特殊项目和实验项目提供基本保障。此外，还需要智能基础教育建立管理目标，通过硬件和软件系统的逐步改进，使整个教育工作具有一定的可持续性。

5.3 建构以仿真式、虚拟式的数字化教学场景

为了确保实验室的教学平台在教学系统中是完全功能的，一个虚拟平台是建立在整个教学领域的虚拟软件上的。仿冒品可以在数据信息中显示电脑服务和知识服务。进入安全系统时，如果系统发生故障，虚拟平台保证不会损坏计算机物理服务器上的硬件和软件。在构建虚拟模仿软件时，必须与专业教学相结合，深入研究专业纪律和计算机工具的特征，确保整个教学平台为专业技能实现服务，提高实际教学的有效性。

5.4 大型仪器设备共享平台，建立统一网络管理平台

按照开放政策的观点，对国家的大型工具和设备，建立统一的网络管理平台，专供共享；大型设备按不同类型、分拆管理单位、形成专业团队、网络工具服务、共享工具使用有限；建立收费支付体系，按照校外收费标准，学校可以利用收入弥补维修费用，促进工具和激励的开放；建立一项大型项目的公开业绩评价制度，该制度可通过各种教育标准和方法，对成果定期评价和业绩评估。可以在评价过程中启用相应的管理人员。有必要有效地避免重复工作；进一步加强工作人员，提高工作人员质量，并确保将研究资源作为科技委员会的中心组成部分使用；提高外部辐射防护水平。

6 结语

在高校实验室管理系统的发展过程中，数字设备可以有效地提高效率和管理，为实验室开发提供更大的空间，并建立国家科学安全。高校实验室的数字化建设与管理直接关系到高校的学科建设与自身的发展。良好的实验室数字化建设，可以为教育工作提供数字化、智能化层面的支持，以提高实际教育质量。许多高校都建立了一个信息技术的实验室管理系统，但在构建管理系统中，仍然存在许多问题，高校数字化的水平仍然不够高，虽然现代实验室管理系统的发展仍有许多问题，但随着时间的推移，这些问题将得到适当地解决。高校数字化建设实验室，信息技术是数字化的领导者，教育可以建立在智能教育体系的基础上，继续提供准确信息，支持数字教育管理项目。简而言之，信息技术为教育工作提供了更多资源，因此所有教育努力就不能仅仅局限于稳定的教育模式。通过建立数字系统来限制教学方法，确保学生的学习能力，并通过思想和教育技术更新教育技术，使专业课程能够加强本章教学过程中学生的保留，并为整个教育工作提供基本的保护。