高校實驗室信息化建設探索與實踐

苗 苗 賀曉陽 沈 嵐 路 瑩

0 引言

隨著創(chuàng)新型社會發(fā)展的需要，諸多高校已經(jīng)進入了轉型的洪流之中，高校轉型之后，對于人才的培養(yǎng)將更加重視實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以更好地服務于社會的轉型發(fā)展。目前實踐教學是高校人才培養(yǎng)過程中普遍存在的薄弱環(huán)節(jié)，也是提高人才培養(yǎng)質量的切入點和突破口。實驗教學是實踐教學環(huán)節(jié)的重要組成部分，是培養(yǎng)學生動手能力、分析問題和解決問題能力，及創(chuàng)新能力的重要途徑。實驗室的功能日益凸顯，將要承擔越來越多的實驗教學任務，由此加快高校實驗室信息化建設迫在眉睫。

1 推進高校實驗室信息化的重要意義

信息化實驗中心模式已經(jīng)成為各高校實驗室發(fā)展的必然趨勢和必然模式[1]，“資源共享”、“開放實驗室”、“創(chuàng)新實驗”已是高校實驗室建設發(fā)展重要目標。集中管理好儀器設備和實驗用房，發(fā)揮其應有的作用，對高校實驗室領導者和管理者提出了更高的要求，必須創(chuàng)新實驗室管理理念和管理模式來適應高校教學、科研和對外服務的需求。

（1）有利于學校資源統(tǒng)籌。大部分高校實行校、院二級管理，實驗室的日常管理歸口在二級學院，由二級學院完成實驗室的規(guī)劃、課程實驗教學的實施、實驗教學設備的購置等，這樣導致學院之間存在著實驗資源重復購置、實驗設備利用率低、實驗室開放范圍有限、實驗資源分散、實驗室環(huán)境缺乏有效監(jiān)測和預警等問題。

（2）有利于提高實驗室工作效率。隨著實驗室承擔教學任務及實驗室利用率的日益增加，“如何合理高效預約實驗室”成了當今高等院校實驗室的難題[2]。傳統(tǒng)的實驗室預約方式是人工預約，實驗室的上課時間需要任課教師、學生和實驗室管理人員多次協(xié)商才能完成預定。課時少、使用對象少的情況下，人工預約比較方便。在現(xiàn)在的新形勢下，如果實驗預約和管理仍采用傳統(tǒng)的人工方式進行，不但加大了實驗室管理員及任課教師的工作量，而且效率低，出錯率高。

（3）有利于高效處理各類實驗室信息數(shù)據(jù)。隨著學校內涵建設的不斷推進，實驗教學比重日益增大，各類評估、自查接踵而至，實驗室作為本科教學實踐環(huán)節(jié)的重要支撐部分，需要為相關職能部門提高海量實驗室信息數(shù)據(jù)。專業(yè)性較強的實驗室，實驗設備僅適用于幾項實驗任務，數(shù)據(jù)比較好處理。一些平臺性實驗室，可能要承擔多種類型、多課時量的實驗項目，例如計算機類實驗室，承擔全校的計算機相關的理論課及實驗課、實習實訓類課程、課程設計等等，基礎數(shù)據(jù)多，如果仍舊采用人工統(tǒng)計方式，效率低且誤差大。

（4）有利于實驗室設備故障率統(tǒng)計及分析。不同實驗室采購的實驗室設備各異，但是都有一個共同的難題，市場上的實驗室設備品牌繁多，相同價格區(qū)間內的產(chǎn)品性能差異不大，但是保修期之后的故障率、售后服務存在很大的差異。由于專業(yè)發(fā)展的需要，實驗教學改革不斷推進，從而促進實驗環(huán)境、實驗設備不斷更新。要求實驗儀器設備技術含量高、精密度高，對于設備維護需要很強的專業(yè)水平。目前的實驗室現(xiàn)狀是實驗室人員短缺，一個實驗員要同時管理好幾個實驗室，面對多種不同的實驗設備，由于實驗室利用率提高，從而缺少提高專業(yè)技能的進修學習時間[3]。一些大型儀器設備一旦出現(xiàn)故障，需要廠家過來解決。儀器設備往往在保修期之內故障率很低，過了保修期，容易出現(xiàn)故障。因此不同品牌的設備故障率、售后服務情況，直接影響到實驗教學效果。利用計算機技術可以通過大數(shù)據(jù)分析，得到不同品牌的設備故障率對比、售后服務對比等數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)可以為實驗設備升級改時對設備的選擇提供可靠的科學依據(jù)。

（5）實驗室信息化建設能加快實驗室開放進程[4]。實驗室開放有利于培養(yǎng)學生的自學能力、實踐能力和興趣，激發(fā)學生的自覺性、獨立性、積極性、主動性和創(chuàng)造性，同時也有利于提高實驗室資源利用率，促進實驗室和教師隊伍發(fā)展及實驗教學水平的提高。實驗室開放在高校實驗教學中已被提倡許久，由于缺乏有效的實驗室開放管理模式和運行機制，實驗室開放運作在大多高校中還處于探索階段。

2 高校實驗室信息化管理系統(tǒng)的開發(fā)與實踐

2.1 高校實驗室信息化管理系統(tǒng)功能研究

高校實驗室信息化管理系統(tǒng)，結合高校實驗室工作具體需求，應用計算機技術，創(chuàng)新實驗室管理辦法，可高效解決下面的問題：

（1）通過實驗室信息化管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)實驗室網(wǎng)上預約及查詢功能。用網(wǎng)上預約替代人工預約，把實驗員及任課老師從繁雜的實驗室預約工作中解放出來。在提高實驗室預約工作效率的同時，方便老師和學生查閱實驗室課表。

（2）通過實驗室信息化管理系統(tǒng)可查詢各個實驗室的基本信息，例如實驗室分布、實驗室儀器設備情況、實驗教師配備情況、實驗室利用率等等。實驗室信息化管理系統(tǒng)通過對這些基本數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及處理，可實現(xiàn)實驗室數(shù)據(jù)信息化管理，把實驗員從繁雜的手工數(shù)據(jù)統(tǒng)計中解放出來，把更多的精力投入到實驗室建設中。在提高工作效率的同時，也極大地提高了數(shù)據(jù)的準確性。

（3）通過實驗室信息化管理系統(tǒng)可以分析出實驗設備的性能、查詢常見故障及解決辦法，實現(xiàn)故障率統(tǒng)計等。通過本系統(tǒng)，可以隨時查看實驗室設備情況。另外，利用數(shù)據(jù)庫中的實驗室使用及維護數(shù)據(jù)，可以分析出不同品牌實驗設備的常見故障及故障率統(tǒng)計，可以作為設備升級時采購新設備的重要依據(jù)。

2.2 高校實驗室信息化管理系統(tǒng)開發(fā)

根據(jù)前期的實驗室運行情況調研及實驗室發(fā)展需求分析，在考慮到系統(tǒng)平臺安全性、可擴展性等綜合性能的前提下，完成管理系統(tǒng)的功能結構和系統(tǒng)架構設計，得到合理的系統(tǒng)設計方案。最終開發(fā)出一套實驗室信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了可通過計算機終端及手機終端進行信息錄入、查詢及修改的功能。

實驗室信息化管理系統(tǒng)主要有兩大模塊構成：實驗室預約系統(tǒng)，及實驗室信息統(tǒng)計系統(tǒng)。

（1）實驗室預約系統(tǒng)。本系統(tǒng)面向的對象是各級實驗室管理者及使用實驗室的教師，分管理員端和用戶端兩部分。任課老師通過注冊后，登錄用戶端，可以實現(xiàn)自己的課程管理、網(wǎng)上預約實驗室、修改預約、課表查詢等功能。實驗室管理員登錄后，可以實現(xiàn)用戶管理、實驗室管理、課程管理、預約管理、系統(tǒng)設置、回收站等功能。還可以通過本系統(tǒng)，可以快速查詢各實驗室的使用情況，進行課程統(tǒng)計、學時統(tǒng)計、實驗室利用率統(tǒng)計。

（2）實驗室信息統(tǒng)計系統(tǒng)。本系統(tǒng)面向的對象是實驗室管理者，系統(tǒng)中各模塊均具備寫入、修改、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)導入、導出等功能。可以實現(xiàn)各實驗室基本信息統(tǒng)計及查詢、實驗室設備維護信息統(tǒng)計及查詢、實驗室設備故障率統(tǒng)計及查詢功能。通過本系統(tǒng)，能夠得到各類設備的故障現(xiàn)象、維修方法、維修時長等信息。數(shù)據(jù)準確，查詢方便。

2.3 高校實驗室信息化管理系統(tǒng)實踐應用

高校實驗室信息化系統(tǒng)已經(jīng)在計算機技術實驗教學中心投入使用，可以通過計算機終端或者手機終端進行登錄。用戶界面直觀友好，各項功能使用便捷。真正把實驗室管理人員及任課老師從傳統(tǒng)、繁雜的實驗室預約工作中解放出來，實現(xiàn)了實驗室網(wǎng)上快捷預約及課表查詢。同時，實驗了實驗管理人員對實驗室預約、實驗室課程、實驗室利用率、實驗室信息統(tǒng)計、設備維護信息統(tǒng)計、設備故障率等進行信息統(tǒng)計，推進了實驗室管理信息化進程。

3 結語

隨著我國教育事業(yè)的快速發(fā)展，在信息化背景下，推進高校實驗室信息化管理迫在眉睫。將計算機技術應用于高校實驗室管理，不但可以有效地解決高校實驗室管理存在的問題，提高實驗室信息化管理水平，同時也為高校提升教學水平、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才保駕護航。