基于信息化的高校开放实验室综合管理实践研究

丁晨雨

摘要：开放实验室是高校教育资源共享和复合型人才培养的重要阵地。随着管理模式的不断改进，信息化综合管理已成为高校开放实验室的主流发展趋势。以贵州大学生命科学学院开放实验室为例，文章分别从4个不同层面论述了信息化综合管理的必要性，构建了集成数据信息管理、教学管理、开放管理和安全管理的实验室智能化综合管理平台。实践表明，信息化综合管理提高了实验室建设水平、实验教学质量、实验室开放效率以及仪器设备使用效率，使得开放实验室的管理更加科学、规范。

关键词：开放实验室；信息化综合管理；实验室建设

中图分类号： G482文献标志码：A

0 引言

近年来，根据国家提高教育教学质量、促进学生全面发展、推动毕业生就业创业、服务国家现代化建设的要求，高校教育教学改革不断深化，创新创业教育不断加强^[1]。高校开放实验室是培养具有较强实践动手能力、开拓创新能力和团队协作能力等复合型高端人才的重要平台，也在高校实验教学改革、科学研究、技术开发和服务社会等方面发挥着重要作用，已然成为高校高水平办学的重要标志^[2]。然而，尽管开放实验室概念早已被提出并付诸实践，但随着更多的开放实验室建成、更多的学生进入实验室开展实践活动，开放实验室的管理模式面临着新的挑战，亟需优化以适应时代的发展和需求。

现代信息技术的蓬勃发展使得信息化综合管理成为解决复杂问题的一种重要手段^[3]。将信息技术用于高校开放实验室是创建透明化、集成化、科学化和规范化实验室管理体系的必然选择，有利于实验室建设与管理领域的发展^[4-5]。因此，开放实验室的信息化综合管理已成为高校实验室建设与管理的重要研究课题。自2019年进行实验室管理模式变革以来，贵州大学生命科学学院已初步建成基于实验室智能化综合管理平台的专业基础实验室、创新实验室和大型仪器室等各类开放实验室42间，有效地提升了实验室管理效率和服务质量，促进了实验教学的发展，极大地满足了学生创新实践需求。

1 高校开放实验室信息化综合管理的必要性

1.1 国家及省、市教育事业规划要求

作为高校培养创新创业人才的重要场所，开放实验室的建设与管理受到国家至地方各级层面的重视。国务院印发的《国家教育事业发展“十三五”规划》提出：鼓励高等学校建设学生创新创业平台，完善创新创业教育课程体系和管理制度，引导鼓励学生积极参与创新活动和创业实践，开展创新创业竞赛^[6]。2016年，教育部也在《教育信息化“十三五”规划》中明确提出：要推动管理信息化与教育教学的深度创新融合，在提高教育管理效能的基础上，实现决策支持科学化、管理过程精细化、教学分析即时化^[7]。同年，贵州省教育厅在《贵州省“十三五”教育发展规划》中提出加强教育信息管理平台和创新创业实践平台建设，各类教学资源和平台要面向校内外开放共享^[8]。因此，高校开放实验室信息化综合管理是落实国家和地方教育事业改革发展的必然选择。

1.2 高校科学规划实验室资源配置需要

目前，因管理职能存在割裂交叉，高校开放实验室资源在配置时仍难以进行科学合理的规划。以贵州大学生命科学学院为例，在教学方面，实验教学计划的制定、具体实验项目的设计与实施由学院各教研室负责，但实验课程时间与地点却由学校教务处统一分配。在实验室建设与管理方面，学院各教研室提出教学科研需求与实验室建设规划，学校实验室与设备管理处负责协调推进实验室建设，资产管理处负责实验室用房、仪器设备等固定公产、国有资产的管理，学院实验中心负责实验室和仪器设备的日常运转与开放使用。尽管上述部门均有一套各自成熟的管理模式，但相应地也在各管理部门之间筑起了一道无形壁垒，形成了信息孤岛，这在一定程度上导致实验教学资源配置不合理、实验室资源浪费等问题，如：部分创新性、综合性实验项目不能连续开展，实验室重复建设，设备闲置。这些问题的解决迫切需要一个能够高效沟通、跨部门协作的信息化综合管理平台，以便高校能够全面把控实验室资源，更加科学合理地配置实验室资源。

1.3 减轻实验室工作人员负担

作为实验室管理体系的主体，实验室工作人员主人翁的地位非常关键^[9]。随着“双一流”建设的全面推进，高校实验室规模得到了较大提升。然而，实验室尤其是开放实验室的工作人员队伍规模并无显著增加却要肩负起更多的职责。除了传统的工作内容如：实验教学（实验准备与讲课，实验技能指导等）、实验室日常管理（实验室的使用登记、维护和维修，试剂耗材的补充与报账，水电、卫生和安全等制度的落实等）、实验室安全检查与培训（风险源识别、防控）、为各级管理部门提供实验室相关数据（学科评估、高等教育质量监测、年度高等学校实验室信息数据统计等）外，还要肩负实验室和仪器设备的开放共享（探索性、综合性实验教学项目，大学生研究、创新创业训练计划项目，竞赛等）、科研（各类基金项目、发表论文、获奖、技术服务等）以及学校、学院安排的其他工作。由此可见，实验室工作人员急需一个能够切实提高实验室管理效率的信息化综合管理平台，以便缓解人手紧张问题、减轻工作负担。从繁重的实验室管理工作中解脱出来后，实验室工作人员也能有更多的时间强化、提升自己，从而更好地为教学科研服务。

1.4 满足学生成才需求

当今时代下，面对严峻的就业及升学形势，高校学生成才意识强烈，积极参与“互联网+”“挑战杯”“SRT”和“大创”等实践活动，努力提升创新创业、协同合作能力。这与开放实验室管理的最终目标——培养具有竞争力的创新型复合人才不谋而合。然而，由于实验室空闲时间可能与教师使用时间相冲突，同时，考虑私配实验室钥匙、仪器设备和试剂使用等带来的一系列安全问题^[4]，在传统的实验室管理模式下，学生的实践活动通常受到诸多限制，从而无法充分利用开放实验室高效地准备和完成各类竞赛或实践项目。因此，集成实验室安全培训、准入系统、电子门禁和监控系统的信息化综合管理平台是满足高校学生成才需求的良好解决方案。

2 实验室智能化综合管理平台建设方案

实验室智能化综合管理平台建设旨在满足各方需求，进一步加强开放实验室管理质量，更好地为实验教学、科研以及创新型复合人才培养服务。因此，基于现代信息技术，本文建设了实验室数据信息管理系统、实验教学管理系统、实验室开放管理系统、实验室安全管理系统，通过软件系统与智能终端实现对开放实验室的信息化综合管理，如图1所示。

2.1 实验室数据信息管理系统

作为实验室智能化综合管理平台运转的核心，实验室数据信息管理系统能够联通各软件系统、智能终端，既能够为各类师生用户提供一个统一的开放实验室服务入口，又能够将各种应用系统、终端使用产生的数据信息化、报表化，为各级管理用户提供所需的实验室相关基础数据信息与运行信息。其中，基础数据信息包括实验室建筑、仪器设备、规章制度、师生账户、角色与权限等；运行信息包括实验教学计划、实验项目记录、实验过程记录、实验成绩、实验室与仪器设备开放记录、安全检查记录、实验室通知公告等。此外，该系统各种数据信息不仅支持本地上传与下载，还预留有数据对接与同步功能，可通过校内网络服务与校级管理部门、其他学院的管理系统进行交互，实现实验室数据信息的流转与管理。

2.2 实验室教学管理系统

实验室教学管理系统改变了传统的实验教学模式，可以使实验教学任务安排合理化，教学环节流程化。开放实验室运行流程如图2所示。实验教学流程如下：通过不同权限角色在线协同完成实验教学任务与项目的获取（数据同步/人工导入或录入），制定教学计划，由系统生成实验教学课表，完成实验室、上课时间及指导教师的分配，学生实验过程会被实验室实时监控系统记录，实验完成后学生可在线填写实验报告，指导教师批改打分后进行成绩汇总分析。此外，该系统还支持对实验室开放项目、“SRT”和“大创”等创新实践活动进行类似的过程监督与流程化管理。

2.3 实验室开放管理系统

实验室开放管理系统将传统的人工管理转变为智能信息化管理，使开放实验室管理更加规范化、透明化。实验室开放管理系统的主要功能为实验室预约和准入审批。针对不同类型的开放实验室可执行不同的预约流程。如：专业基础实验室主要为实验教学服务，教学任务期间对授课教师开放，无须预约即可进入；课外时间优先对有综合性、探索性教学实验的师生开放，其次是参与开放实验项目以及其他实践活动的师生。开放实验室预约前均须获得实验室准入资格和实验室风险点培训，准入审批可灵活设置为自动、实验室管理人、实验中心主任以及学院党政领导等不同层次，如：大型仪器室面向有教学和科研任务的师生开放，预约前需要通过设备管理人培训取得仪器使用操作证，预约后可由实验负责人审批通过。

2.4 实验室安全管理系统

实验室安全管理是保障实验室正常运行的基础，是实验室的重点工作之一^[10]。实验室安全管理系统设有3个功能模块，分别是安全准入、安全监控和安全检查。安全准入模块主要通过网上学习和考试的形式让即将进入实验室的师生学习掌握实验室基本安全与制度相关知识，提高其安全防护意识，预防实验事故的发生，成绩合格者（≥90分）方可获得实验室准入资格。安全监控模块基于数字校园的电子门禁和电源控制等智能终端、传感器报警装置以及高清全景摄像系统组成的智能物联网实现对开放实验室和仪器设备安全使用的全方位监控。安全检查模块可实现实验室检查流程化、信息化，保障实验室安全管理制度的有效执行，具体流程如图3所示。

3 实践成效

实验室智能化综合管理平台经过近些年的实践，已取得初步成效：（1）基本实现了开放实验室相关数据的信息化管理，显著提高了实验室信息的获取效率，为山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室的验收和学院生物科学国家级一流本科专业、生态学省级一流本科专业的成功申报提供了有力支持；（2）极大提高了实验室管理质量，使实验室工作人员将更多精力投入实验教学与专业技能提升中，参与教学改革项目11项，发表实验室管理与教学改革相关论文20余篇，4名（占实验教师总数的50%）专职实验教师晋升了职称；（3）提高了实验室资源开放共享率，承担实验室开放项目、“SRT”和“大创”等实践课题70余项，大型仪器设备运转年均机时数超过800个，有效满足了学生创新实践和教师教学科研需求。

4 结语

教育资源的开放共享是高校教育改革的大趋势。本文从国家政府、学校（学院）、实验室工作人员和学生层面论述了高校开放实验室的信息化综合管理的必要性，并结合贵州大学生命科学学院实际情况，构建了基于现代信息技术的实验室智能化综合管理平台。实践表明，信息化综合管理极大地提高了开放实验室的管理质量，满足了师生实验教学、科研以及创新实践活动需求，同时为其他实验室建设与管理者提供参考。

参考文献

[1]滕召胜，罗安，章兢，等.面向新工科的实验室开放运行与持续改进——以湖南大学电气信息类专业实验室为例[J].实验技术与管理，2021（4）：290-293.

[2]梁敏，李雪松，喻鹏，等.化学开放实验室建设与管理探讨[J].实验室科学，2021（5）：208-210.

[3]栗兴，张美旭，高峰，等.“双一流”背景下实验室实体化建设与管理[J].实验室研究与探索，2021（3）：243-246.

[4]张丽梅，王昭，易层，等.新时代学院实验室开放管理的实践与探索[J].实验室研究与探索，2022（2）：266-269.

[5]张丽娟，李向东，张飞.高校理工科实验室信息化管理平台建设探究[J].西部素质教育，2020（12）：148-149，154.

[6]中华人民共和国国务院.关于印发国家教育事业发展“十三五”规划的通知[J].中华人民共和国国务院公报，2017（5）：43-74.

[7]中华人民共和国教育部.关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[J].中华人民共和国国务院公报，2016（32）：52-58.

[8]贵州省教育厅.贵州省“十三五”教育发展规划[EB/OL].（2016-11-07）[2024-03-10].https：//jyt.guizhou.gov.cn/zfxxgk/fdzdgknr/ghjh/zxgh/202011/t20201123_65341608.html.

[9]赵青山，李健，张南，等.高等农业院校实验室管理工作的探究[J].实验室科学，2018（4）：202-205.

[10]夏春琴，刘芫健.基于信息化平台建设的高校实验室管理系统[J].实验室研究与探索，2020（11）：246-249，284.

（编辑 沈 强编辑）

Practical research on comprehensive management of open laboratory in colleges and

universities based on informatization

Ding  Chenyu

（College of Life Science， Guizhou University， Guiyang 550025， China）

Abstract：  The open laboratory is an important position for the sharing of educational resources and the cultivation of compound talents in colleges and universities. With the continuous improvement of the management model， the comprehensive management of information technology has become the mainstream development trend of open laboratories in universities. In the case of open laboratories in the College of Life Sciences at Guizhou University， the necessity of information comprehensive management is discussed from four different levels. A laboratory intelligent comprehensive management platform that integrates laboratory data information management， teaching management， open management， and safety management is built. The practice has shown that the information comprehensive management improves the laboratory construction level， experimental teaching quality， and laboratory opening efficiency， making the open laboratory management more scientific and standardized.

Key words： open laboratory; information comprehensive management; laboratory construction