孟令軍 劉 艷 李臣亮 姜 丹 孟慶繁

實驗室信息化綜合智能管理平臺具有分配不同權限的校院二級管理平臺功能，能夠提供視頻圖像，統(tǒng)計實驗室運行管理信息，形成與教育部、省級教育廳等單位要求的格式對應的統(tǒng)計報表。學校相關管理部門和學院能夠?qū)崟r了解課程安排及實施情況以及實驗室運行狀況，顯示實驗室運行信息。

實驗室信息化綜合智能管理平臺以實驗室建設與實驗教學管理決策部門為控制中心，對涉及的所有數(shù)據(jù)進行集中、統(tǒng)一管理[1]。二級管理單位將主管部門的絕大部分工作如實驗教學計劃、學生選課、實驗課表查詢、成績錄入與查詢、教師管理、工作量計算、實驗室建設與項目管理等分解到各基層單位，及時、高效地進行數(shù)據(jù)分散錄入、集中處理、實時更新。學校各管理部門、教師及學生等用戶可在校園網(wǎng)任何終端訪問該系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)查詢等操作[2]。

1 實驗室信息化綜合管理平臺

1.1 實驗室管理需求

實驗室是高等學校的重要組成部分，是辦好高校的基本條件之一[3]。部分高校已經(jīng)使用了實驗室管理軟件，對實驗室信息化管理起到了積極的推動作用，但在使用過程中也存在著很多不足，主要表現(xiàn)為：①功能不完善，不能覆蓋實驗室建設和管理的各個方面，無法對各類實驗過程形成有效監(jiān)管[4]；②單機管理模式，不利于信息化管理大平臺的建設與應用；③管理模式不合理，難以適應新形式下實驗室管理體制與建設[5]；④信息化標準不統(tǒng)一，與高校內(nèi)其他應用系統(tǒng)不能有機銜接。

1.2 實驗室使用分析

全國高校實驗室使用效益評估結果顯示，實驗室和大型儀器設備使用效益不高[6-7]。主要原因是管理機制欠合理、觀念未更新及管理不到位等多因素[8]。主要表現(xiàn)為：①高校中的大型儀器設備及專業(yè)實驗室大部分是國家或上級主管部門按建設項目、重點學科、重點實驗室及211工程等建設投資購入[9]。經(jīng)濟上和使用單位沒有關系，缺乏競爭和激勵機制，造成大型儀器設備浪費閑置，使用效益低下[10]；②購置儀器設備的經(jīng)費來源、建設目的和支配權限各不相同，設備主管部門很難實施統(tǒng)一管理，未科學規(guī)劃經(jīng)費支出，未充分考慮配套運行及更新改造和正常維護，造成設備購買無法使用的局面；③購置之前考慮本單位實驗教學的需要，造成設備高檔低用甚至閑置不用；④管理隊伍缺乏專業(yè)性技術、缺乏必要的激勵措施，人才流失嚴重，影響大型儀器設備正常運行和利用率[11]。

高等教育的目標是培養(yǎng)基礎扎實、知識面廣、能力強、素質(zhì)高和全面發(fā)展的復合型人才，加強對學生的素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力必須改革傳統(tǒng)的教、學觀念，注重學生的動手能力，加強對其實踐能力的培養(yǎng)[12]。

2 實驗室信息化綜合管理平臺建設原則

2.1 實用性和可行性

主要技術和產(chǎn)品具有實用、成熟、穩(wěn)定和安全的特點。實用性以系統(tǒng)整體運行效率為重點。既要便于人員使用，又便于系統(tǒng)管理。

2.2 先進性和成熟性

系統(tǒng)設計采用超前理念、先進技術和系統(tǒng)的工程方法，注重思維理性與技術可行性、方法正確性。能反映當今的先進技術和理念，具有拓展?jié)摿?，能保證未來若干年占主導地位。先進性與成熟性并重，根據(jù)近年來應用發(fā)展特點，把先進性放在重要位置。

2.3 開放性與標準化原則

應用系統(tǒng)平臺是一個開放的且符合業(yè)界主流技術標準的系統(tǒng)平臺，網(wǎng)絡的硬件環(huán)境、通信環(huán)境、軟件環(huán)境和操作平臺之間相互依賴性小。

2.4 可靠性和穩(wěn)定性

在考慮技術先進性和開放性的同時，要從系統(tǒng)結構、技術措施及系統(tǒng)管理等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，達到最大的平均無故障時間。

2.5 安全性和保密性

應用系統(tǒng)平臺設計充分考慮信息資源的共享，注重信息資源的保護和隔離，對不同應用和不同網(wǎng)絡通信環(huán)境，采取不同措施，包括系統(tǒng)安全機制、數(shù)據(jù)存取的權限控制等。

3 實驗室信息化綜合管理平臺建設

3.1 搭建校級實驗室綜合管理平臺

智能化實驗室綜合管理系統(tǒng)覆蓋高校實驗室和大型儀器設備的信息化管理。處理校級所有實驗室業(yè)務流程的管理并實現(xiàn)真實數(shù)據(jù)匯總、分析；實現(xiàn)校級管理層能即時查看匯總所屬學院實驗中心的各種匯總數(shù)據(jù)報表，自動生成基礎報表、上報報表及自定義報表，為管理層決策提供依據(jù)；提供對外信息化展示及服務的窗口與統(tǒng)一身份認證登錄入口。

3.2 搭建實驗中心院級實驗室管理平臺

處理院級實驗中心實驗室各具體業(yè)務流程及對實驗現(xiàn)場的實時管控，實現(xiàn)實驗中心的實驗教學流程化管理、實驗室開放的過程管控；通過智能化的過程管控手段全業(yè)務、全空間的管控實驗室，緩解實驗室專職隊伍的工作負荷，讓管理工作合理有序；通過管控到實驗室、儀器設備終端的方式，保障交互至校級管理平臺的使用數(shù)據(jù)真實性；實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中各類硬件設備的分級管控，降低校園網(wǎng)絡負載和部署難度。

3.3 建設校級和院級信息門戶平臺

校級和院級信息門戶與管理平臺數(shù)據(jù)聯(lián)動，即時動態(tài)展示學校及各實驗室、實驗中心的公共信息、開放信息、實驗教學信息、資源現(xiàn)狀、大型儀器設備信息、預約狀態(tài)、成果展示、規(guī)章制度及用戶登錄入口等。

3.4 建設多媒體信息發(fā)布平臺

多媒體信息發(fā)布平臺與管理平臺數(shù)據(jù)聯(lián)動，在大廳及樓層的各個多媒體交互終端，展示系統(tǒng)平臺信息，如中心概況、通知公告、實驗室動態(tài)、預約狀態(tài)、實時使用及排課信息等。

3.5 建設儀器設備管理系統(tǒng)

全方位跟蹤儀器設備購置、借用、維修和報廢全部過程，解決高校設備管理脫節(jié)問題，緩解高校在儀器設備管理上存在的“物帳不相符”、“重購置輕管理”矛盾，規(guī)范化、科學化和信息化管理，適應信息時代信息共享和協(xié)同辦公需求。

3.6 構建智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

采用傳輸控制協(xié)議和(或)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(transmission control protocol/internet protocol，TCP/IP)標準傳輸?shù)耐ㄓ崊f(xié)議，實現(xiàn)實驗室門禁管理、教學考勤、預習報警及預約開放的身份認證和時間論證。結合硬件，與電源控制系統(tǒng)聯(lián)動，實時采集各類數(shù)據(jù)匯總到管理平臺。

3.7 構建實驗室安全準入及視頻監(jiān)控系統(tǒng)

(1)實驗室安全準入系統(tǒng)。通過安全規(guī)章的學習、考核及驗證，全面提升實驗室教學開放安全性[13]。

(2)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。視頻監(jiān)控與管理平臺無縫鏈接，可遠程授權實時查看實驗室動態(tài)，完善實驗室安全，尤其是實驗室開放、學生自主實驗的安全監(jiān)控，保存相關視頻，用作教學課件等[14]。

3.8 構建培訓考核及信譽積分系統(tǒng)

(1)培訓考核系統(tǒng)。學生可參加網(wǎng)上自助培訓學習，教師可發(fā)布現(xiàn)場培訓公告，保障儀器設備開放使用規(guī)范安全。

(2)信譽積分系統(tǒng)。對亂預約、預約遲到和占位不來等違規(guī)行為進行管理，保障實驗室和儀器開放使用規(guī)范有序。

3.9 搭建與高校其他平臺系統(tǒng)對接

可與高校一卡通系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)實現(xiàn)公共信息的共享和基礎數(shù)據(jù)的流通。

4 實驗室信息化綜合管理平臺建設效果

隨著高校管理變革的逐步推進，實驗室管理信息化成為必然，實驗室建設的規(guī)范化和復雜化迫切需要計算機來實現(xiàn)實驗教學、開放實驗的全過程自動化、系統(tǒng)化，以及主管部門對實驗設備和器材的計劃采購、使用和維修的宏觀控制與管理。

4.1 開放式統(tǒng)一管理運行模式

通過軟、硬件系統(tǒng)相結合方式實現(xiàn)開放式實驗教學和儀器設備的資源共享，確保在時間、資源、管理方式和服務等方面全方位開放。制定實驗計劃，統(tǒng)一安排教學實驗、科研性實驗和開放性自主實驗，最大限度提高利用率。

4.2 減輕實驗室人工管理負擔

通過系統(tǒng)平臺的軟硬件結合，系統(tǒng)自動識別預約用戶，授權用戶可直接刷卡進入實驗室使用已授權的儀器設備，無需管理員到場，并可自動生成使用數(shù)據(jù)，使實驗室管理員脫離繁瑣的重復手工勞動，將更多的精力投入到教學和科研工作中，將“實驗室看門人”提升為真正的實驗室管理員、將實驗室管理員提升到實驗科研人員，提高實驗室工作效率和對外服務水平。

4.3 提高實驗室管理水平

實驗室管理系統(tǒng)通過校園網(wǎng)向全校師生提供開放式平臺，各級用戶可通過網(wǎng)絡隨時瀏覽實驗室管理系統(tǒng)主頁，查詢實驗室開放情況，并可和實驗管理人員進行交流。實驗室管理人員可通過網(wǎng)絡及時了解實驗中心的實驗室，人員、工位和設備使用情況，并及時進行維護和管理。

4.4 提供實驗室運行數(shù)據(jù)

系統(tǒng)平臺可以對實驗室的開放、使用率、實驗設備的各項數(shù)據(jù)和設備使用情況自動做出統(tǒng)計，管理人員可充分了解需求，為實驗室規(guī)劃和建設提供依據(jù)，可避免建設和管理脫節(jié)，有效利用學校的建設資金。

4.5 掌控大型儀器設備即時狀態(tài)

被授權的主管負責人能在線查看所有實驗室或大型儀器設備當前狀態(tài)，及時、全面了解大型儀器設備在實驗教學與開放實驗的使用安排，有效管控使用人(誰預約、誰審批、需幾級審批，預約后是否真實出席)、使用時間(預約人何時來，何時離開)和儀器設備(誰在哪些儀器設備上使用)，全程全時管控實驗室各種動態(tài)信息[15]。

4.6 設備使用率與資產(chǎn)管理

匯總各實驗室及儀器設備使用和開放情況，宏觀統(tǒng)計相關數(shù)據(jù)，如某類儀器的使用率、服務人時數(shù)等，得到全局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，按實驗室分級、分類進行資產(chǎn)監(jiān)管[16]。

4.7 信息管理與發(fā)布

專職管理員在系統(tǒng)后臺對收集的信息進行查詢、統(tǒng)計、保存與輸出，設置“前臺信息交互中心(網(wǎng)站)”發(fā)布所屬實驗室信息、新聞、重點特點實驗室介紹、預約排課信息、教學成果、規(guī)章制度、大型儀器設備開放信息及實驗室資源信息等公開信息，為全校師生提供開放式服務平臺。校外用戶在線注冊，經(jīng)審核通過后可被授權使用。專職管理員可即時了解實驗室、人員、座位及設備使用情況。

4.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與效益分析

(1)數(shù)據(jù)統(tǒng)計。匯總大型儀器設備各種使用信息，按學校既定格式自動生成各類自定義報表與上報報表，方便管理部門即時查詢，為管理層準確提供大型儀器設備運行的各項真實數(shù)據(jù)，避免大型儀器設備的購置與管理脫節(jié)。

(2)效益分析。通過對某臺大型儀器設備的教學服務、科研服務、人才培養(yǎng)、成果及對外服務等統(tǒng)計可得出其綜合效益，并對其進行效益分析，系統(tǒng)可獲得此大型儀器設備的匯總統(tǒng)計表、效益對比表、投入產(chǎn)出表等數(shù)據(jù)信息。

5 結語

實驗室信息化綜合管理平臺建設，使高校實驗室管理制度得以完善、開放過程規(guī)范，保證儀器安全高效使用，實驗室工作的計劃和準確性得到提高，減輕實驗室管理人員工作量。通過安全準入考核、培訓學習、預約審批、身份認證、門禁控制、視頻監(jiān)控等各個環(huán)節(jié)全方面監(jiān)管，可提升實驗室的有序性和安全性。通過預約，無需管理員到場，系統(tǒng)自動授權識別，授權用戶可直接刷卡進入實驗室使用已授權的儀器設備，做到時間、空間開放，可全面提升實驗室的利用率和儀器設備的使用率，增加學生的實驗機會與實驗時間，提高學生主觀能動性，達到人才培養(yǎng)的根本目的。實驗中心、實驗室管理負責人可實時掌握實驗室建設、教學、開放和管理動態(tài)，在線詳實了解各實驗室使用信息，自動匯總各項數(shù)據(jù)，為中心負責人宏觀管理和科學決策提供依據(jù)。