吳中全，李朝明，劉 峰

（1. 西南大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與設(shè)備管理處，重慶 400716；2. 西南大學(xué) 材料與能源學(xué)院，重慶 400716）

隨著國家對教育資源的持續(xù)大規(guī)模投入，高校實(shí)驗(yàn)室已基本完成規(guī)模發(fā)展階段的建設(shè)，現(xiàn)正處于從規(guī)模發(fā)展向內(nèi)涵式發(fā)展的轉(zhuǎn)型期。如何將前期投入的軟、硬件轉(zhuǎn)化為人才培養(yǎng)及科技創(chuàng)新優(yōu)勢、如何在一流本科專業(yè)建設(shè)及“新工科”“新農(nóng)科”建設(shè)的背景下，合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室資源增量布局，提高資源利用效益，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源的科學(xué)、安全及快速運(yùn)轉(zhuǎn)，是現(xiàn)階段全國各高校一直致力于研究的重要課題[1-2]。

目前，在如何通過信息化手段構(gòu)建涵蓋高校實(shí)驗(yàn)室管理中涉及的人員、場地、設(shè)備、化學(xué)品、安全準(zhǔn)入、安全檢查等要素的綜合管理系統(tǒng)，打破系統(tǒng)之間的信息壁壘，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，提高實(shí)驗(yàn)室的開放率和利用率等方面，還缺少非常成熟的解決方案，國內(nèi)各高校還需要進(jìn)行深入的研究[3-5]。本文總結(jié)了我校近 5年在實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備綜合管理系統(tǒng)（以下簡稱“綜合系統(tǒng)”）建設(shè)方面的探索與實(shí)踐，希望能為其他高校開展實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)及精細(xì)化管理提供參考。

1 綜合系統(tǒng)建設(shè)背景

1.1 主要問題

由于高校部門聯(lián)動機(jī)制不夠統(tǒng)一、管理責(zé)任機(jī)制不夠健全、信息化建設(shè)未能到位等原因，導(dǎo)致高校實(shí)驗(yàn)室人員、項目、設(shè)備和危險源等基礎(chǔ)信息不詳或賬實(shí)出入較大，高校管理部門無法及時、準(zhǔn)確地掌握實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，無法根據(jù)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研判，在一定程度上影響了學(xué)校決策質(zhì)量[6]。此外，由于高校房屋資源緊張且調(diào)整配置缺乏統(tǒng)籌等，導(dǎo)致二級單位的實(shí)驗(yàn)場地非常分散，無法形成有效合力，致使其綜合利用率偏低[7-8]。此外，由于化學(xué)品購置全口徑管理體制的缺失，導(dǎo)致一些高校對實(shí)驗(yàn)室化學(xué)品的實(shí)時情況無法準(zhǔn)確全面地掌握，無法進(jìn)行有效的監(jiān)管和安全預(yù)警[9]。

由于設(shè)備開放共享涉及實(shí)驗(yàn)室的人、財、設(shè)備、物理空間和人員準(zhǔn)入等諸多方面，如果單從某一角度推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室資源的開放必然會導(dǎo)致開放共享效率不高[10]。此外，實(shí)驗(yàn)室一線管理人員承擔(dān)著繁重的實(shí)驗(yàn)室相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、匯總和上報工作，缺乏有效的信息化手段輔助，導(dǎo)致在繁瑣手工勞動中浪費(fèi)大量的時間和精力，未能充分發(fā)揮智力工作者應(yīng)有的價值，在一定程度上減緩了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵式發(fā)展進(jìn)程[11]。

1.2 建設(shè)需求

根據(jù)高校實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處職能，以服務(wù)師生為出發(fā)點(diǎn)，建設(shè)高校實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備綜合管理系統(tǒng)顯得非常必要。通過整合構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理相關(guān)業(yè)務(wù)子平臺，讓全校師生只需登錄一個系統(tǒng)，即可辦理與實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的業(yè)務(wù)，如大型儀器設(shè)備預(yù)約、儀器設(shè)備采購、廢棄物處置、安全教育考試等[12]，并對業(yè)務(wù)辦理過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)全校實(shí)驗(yàn)室每個房間的人員、藥品、設(shè)備等信息可查詢、可統(tǒng)計、可分析、可預(yù)警。同時，滿足國家部委及地方政府的數(shù)據(jù)上報表格的一鍵生成，從而方便了一線實(shí)驗(yàn)室管理人員，讓管理工作由“疲于應(yīng)付”到“自如應(yīng)對”。

2 建設(shè)目的

綜合系統(tǒng)建設(shè)的目的是通過各平臺數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)共享和大數(shù)據(jù)分析為實(shí)驗(yàn)室管理決策提供支持，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室及其資源的精細(xì)化管理，為實(shí)驗(yàn)室主管部門的宏觀管理和科學(xué)決策提供依據(jù)，為實(shí)驗(yàn)室全面信息化建設(shè)提供有力保障。

3 建設(shè)方案

綜合系統(tǒng)采用大數(shù)據(jù)、大平臺的理念，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的整體性和統(tǒng)一性，主要由數(shù)據(jù)中心、底層平臺、業(yè)務(wù)平臺、綜合門戶等4部分組成，綜合系統(tǒng)整體框架如圖1所示。

（1）數(shù)據(jù)中心由系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、軟件、傳感器、數(shù)據(jù)庫等資源組成，主要實(shí)現(xiàn)綜合系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、整合與存儲。本系統(tǒng)除了采集實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人員、藥品、設(shè)備等信息外，還采集了門禁、監(jiān)控視頻、溫濕度、空氣質(zhì)量等信息，擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)范圍。

（2）底層平臺是綜合系統(tǒng)的核心部分，是所有業(yè)務(wù)子平臺的對接、配置、數(shù)據(jù)處理中心。底層平臺提供標(biāo)準(zhǔn)對接接口，可實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)子平臺的對接和數(shù)據(jù)共享。綜合系統(tǒng)采用BPM工作流引擎搭建業(yè)務(wù)流程，使業(yè)務(wù)流程專業(yè)化、統(tǒng)一化、透明化，并可持續(xù)改進(jìn)。所有業(yè)務(wù)子平臺的流程設(shè)計、功能設(shè)置、權(quán)限分配等統(tǒng)一在底層平臺操作，更加集中。系統(tǒng)對采集到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行集中、統(tǒng)一管理，經(jīng)過統(tǒng)計分析，生成常用的業(yè)務(wù)報表，供管理部門查詢使用，既減輕管理部門的工作量又提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)采用大數(shù)據(jù)處理方法對地理位置信息（GIS）等數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，可以智能預(yù)警并為管理層決策提供依據(jù)。

圖1 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備綜合管理系統(tǒng)框架圖

（3）業(yè)務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)具體實(shí)驗(yàn)室管理功能，主要包括實(shí)驗(yàn)室安全教育與考試平臺、化學(xué)品安全管理平臺、實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理信息平臺、大型儀器共享平臺、安全巡查平臺等5個子平臺。通過業(yè)務(wù)平臺的統(tǒng)一管理，能夠有效提高各平臺直接的信息溝通，提升平臺的使用效益。

（4）綜合門戶具有統(tǒng)一身份認(rèn)證登錄、個人業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)展示以及移動辦公等功能，為綜合管理系統(tǒng)基礎(chǔ)信息采集、匯總，以及有效運(yùn)行提供相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)。

4 業(yè)務(wù)平臺功能板塊

4.1 實(shí)驗(yàn)室安全教育與考試平臺

針對我校學(xué)科門類眾多，實(shí)驗(yàn)室安全側(cè)重點(diǎn)不同等情況，建設(shè)了能夠滿足不同學(xué)科實(shí)驗(yàn)室安全教育與考試平臺。該平臺功能主要包括考試信息發(fā)布、“校—院—實(shí)驗(yàn)室”題庫及組卷、自測及考試安排、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查看權(quán)限等。校、院、實(shí)驗(yàn)室三級管理員可根據(jù)實(shí)際情況安排不同種類的網(wǎng)絡(luò)考試或自測。通過相關(guān)安全考試的師生方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行采購使用化學(xué)品，或預(yù)約使用儀器等。

4.2 化學(xué)品安全管理平臺

該平臺的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了我?；瘜W(xué)品試劑的全生命周期管理。平臺具有買賣雙方采購行為實(shí)名制認(rèn)證、采購經(jīng)費(fèi)明細(xì)留存、采購訂單全程追蹤、到貨庫存動態(tài)透明、化學(xué)品狀態(tài)實(shí)時更新等功能。此外，還具有化學(xué)品調(diào)劑共享功能、化學(xué)品安全存放預(yù)警功能、不能共同儲存試劑安全預(yù)警提示等。通過使用臺賬，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)品使用可追溯過程監(jiān)管。

4.3 實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理信息平臺

該平臺具備實(shí)驗(yàn)室廢棄物和過期廢棄化學(xué)品處置管理功能。通過這一平臺，各學(xué)院可將一般廢棄物處置后信息上傳備案，危險廢棄物處置須在平臺上提出申請，由學(xué)校審核后集中處理?；瘜W(xué)品廢棄物回收路線可根據(jù)用戶提交信息在學(xué)校地圖上定位，并在平臺上根據(jù)用戶提交信息智能規(guī)劃集中回收時間、上門回收線路，實(shí)現(xiàn)化學(xué)品全生命周期的末端閉環(huán)管理。

4.4 大型儀器共享平臺

根據(jù)儀器設(shè)備共享工作的需求，我校開發(fā)的大型儀器共享平臺具有大型儀器運(yùn)行狀態(tài)查看、線上預(yù)約及運(yùn)行狀況監(jiān)管等功能，并著重開發(fā)了該平臺與財務(wù)系統(tǒng)的有效對接，實(shí)現(xiàn)了財務(wù)全流程線上辦理，包括測試經(jīng)費(fèi)的線上凍結(jié)、使用、分批解凍及手動解凍等。此外，定制開發(fā)了儀器線上考核功能板塊，實(shí)現(xiàn)考核數(shù)據(jù)的自動抓取，為現(xiàn)有設(shè)備的使用效益考核工作及新設(shè)備的購置提供了第一手參考資料，避免了大型儀器設(shè)備的重復(fù)購置和資源浪費(fèi)。

4.5 安全巡查平臺

按照教育部實(shí)驗(yàn)室檢查的內(nèi)容，該平臺具有實(shí)驗(yàn)室安全自查、安全巡查、結(jié)果上傳、對照分析等功能板塊。通過手機(jī)移動端，實(shí)現(xiàn)檢查人員可將現(xiàn)場信息上傳平臺，此外檢查人員和管理人員可以從平臺縱向和橫向上對比實(shí)驗(yàn)室自身安全工作情況及對比與其他實(shí)驗(yàn)室情況。安全檢查信息可以永久保留，檢查人員和管理人員可以通過平臺按時間節(jié)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)室房間號、安全責(zé)任人等關(guān)鍵字快速查詢檢查記錄。

5 建設(shè)成效

實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備綜合管理系統(tǒng)涵蓋了安全預(yù)警及準(zhǔn)入、化學(xué)品采購及庫存、設(shè)備開放共享、實(shí)驗(yàn)室人員管理等主要職能。通過各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源管理的動態(tài)化、信息化和系統(tǒng)化，為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及科學(xué)決策提供了數(shù)據(jù)支撐，初步實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室安全、開放、共享和可持續(xù)發(fā)展。

5.1 建立實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入機(jī)制

將實(shí)驗(yàn)室安全教育與考試平臺數(shù)據(jù)應(yīng)用到化學(xué)品安全管理、大型儀器設(shè)備共享等平臺，建立了實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入機(jī)制。非實(shí)驗(yàn)室成員無法進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，未經(jīng)過培訓(xùn)的人員無法購買化學(xué)品、無法預(yù)約使用設(shè)備，保障了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部化學(xué)品和設(shè)備使用的安全。截至目前，學(xué)校31個二級單位使用了該平臺，59 362人參加了安全考試，58 924人考試通過，并獲得合格證。

5.2 實(shí)現(xiàn)化學(xué)品全生命周期管理

實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備綜合管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了我?；瘜W(xué)品全生命周期管理的信息化平臺建設(shè)，通過全面把控、財務(wù)扎口、過程留痕、數(shù)據(jù)溯源等管理機(jī)制的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)品從購買、存儲、使用、處置的閉環(huán)管理。同時定制開發(fā)的線上財務(wù)報銷流程的實(shí)現(xiàn)，方便了學(xué)校師生，實(shí)現(xiàn)了購置經(jīng)費(fèi)的“放管服”。綜合系統(tǒng)自2018年5月正式上線運(yùn)行以來，已經(jīng)完成46 000多次訂購，涉及化學(xué)品采購金額達(dá) 6 600多萬元，綜合系統(tǒng)平均每天登錄1 000多人次且用戶反映良好。

5.3 提高實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的使用效率

大型儀器設(shè)備共享系統(tǒng)子平臺的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了我校大型儀器的共享及線上使用效益考核，建立了對存量設(shè)備使用效益跟蹤體系，調(diào)配使用效益不好的大型儀器，開展共享工作。近3年，我校大型儀器設(shè)備年平均使用機(jī)時從455 h增長到1 649 h，增長了3.62倍，并將考核作為新購?fù)愒O(shè)備可行性論證時的重要參考數(shù)據(jù)。2019年我校首次將使用效益考核結(jié)果運(yùn)用到新購大型儀器設(shè)備可行性論證中，最終論證通過率僅為58%，降低了設(shè)備的重復(fù)購置，節(jié)省了經(jīng)費(fèi)投入[12]。

5.4 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室安全預(yù)警管理

綜合系統(tǒng)建立了化學(xué)品存量上限、保質(zhì)期超期、共存危險、“領(lǐng)用—?dú)w還”閉環(huán)時間上限超時、廢棄物超時未處置、大型儀器使用率低、設(shè)備故障等預(yù)警機(jī)制，并能將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)物品的安全隱患推送至相關(guān)管理人員和實(shí)驗(yàn)室周邊人員，實(shí)現(xiàn)了安全預(yù)警，有效保障了師生人身安全。

6 結(jié)語

綜合系統(tǒng)的建設(shè)是一項長期復(fù)雜的工作，需要隨著國家及學(xué)校管理要求的改變而不斷進(jìn)行完善。在后期系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃中，我校將結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，通過軟、硬結(jié)合的方式進(jìn)一步完善系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)智慧監(jiān)控、智慧管理和智慧服務(wù)。