高校實驗室智能化管理的實踐路徑探究

摘要：實驗室作為高校開展教學活動和科研活動的基礎設施，在育人和科學研究方面發揮著重要的作用。而傳統實驗室管理模式存在著管理覆蓋面不足、管理質量不高等問題，難以發揮管理工作的價值和作用。因此，文章立足智能化時代背景，具體分析實驗室管理現狀，并將全新的智能技術引入到各個管理環節中，完成實驗和科研活動的全方位監管，探索實驗室智能化管理創新的路徑，以期為高校相關管理人員提供參考。

關鍵詞：實驗室；智能化；管理工作

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.07.057

中圖分類號：G 647，TP 315 " " " " " " 文獻標志碼：A " " " " " " 文章編碼：1672-7274（2023）07-0-03

Application and Practice of Intelligent Management in University Laboratories

LIU Jingwei

（Minxi Vocational and Technical College， Longyan 364021， China）

Abstract： As the infrastructure for universities to carry out teaching and research activities， laboratories play an important role in educating and conducting scientific research. However， the traditional laboratory management model has problems such as insufficient coverage and low quality of management， making it difficult to fully utilize the value and role of management work. Therefore， based on the background of the intelligent era， the article analyzes the current situation of laboratory management in detail， introduces new intelligent technologies into various management links， completes comprehensive supervision of experiments and scientific research activities， explores innovative paths for laboratory intelligent management， and provides reference for relevant management personnel in universities.

Key words： laboratory; intelligence; management work

教育信息化背景下，教育部門要求各大院校應積極引進信息化技術手段，加強教育信息化建設，利用信息技術來不斷提高我國教育智慧化、信息化水平。面對新的變化，雖然高校對實驗室管理工作展開創新探索，但仍然存在著重視不足、投入不足、創新不足等問題，亟待改進。對此，筆者提出智能化管理的理念，希望在資源共享、安全監控、實驗資源設備管理等方面，發揮智能技術的優勢，解決實驗室管理方面的問題；遵循現代化發展的思路，加強管理機制的建設力度，保障實驗室落實全過程的監管。

1 " 高校實驗室智能化管理的優勢

1.1 智能平臺強大的信息承載量，提升實驗室管理效率

在高校內部管理工作中積極引入新的管理技術，搭建智能化管理體系，逐步完善實驗室管理中的制度、教育、防護等管理要素，能夠為管理工作有序實施提供制度與人力等方面的保障。但是分析具體產生的效果，當前實驗室管理仍然停留在人防和物防階段，傳統的門禁、安全報警等系統功能單一，人員的現代化管理意識不完善，造成實驗室智能化管理的縱深度不足。面對這種現狀，本文以全新的智能管理平臺為基礎，建設開放、高效、共享、安全的實驗室智能化管理系統，發揮智能系統強大的信息管理功能，對實驗過程中生成的數據進行統計分析，并自動生成管理方案，為管理工作的實施提供參考。同時借助智能監控設備，對實驗各個環節的智能檢測和控制，通過全方位監控，快速找到管理上的缺陷，從而有針對性地提升管理水平，保障實驗活動安全有序的開展。

1.2 提升科學研究的有效性，降低安全風險

實驗室作為高?？蒲兄行模洵h境安全、設備安全、技術安全，深刻地影響著高校科學研究的質量，同時也關系到實驗室發展水平。目前，在高校現代化建設的進程中，高校辦學規模不斷擴大，對科研的成本投入不斷增加，對科研活動質量有著更高要求。而傳統人工管理的方法，造成實驗活動開展質量不高，且容易出現很多安全風險和安全問題，影響科研活動開展的效率，也暴露出安全管理層面的不足。而智能化管理平臺的建設，可為科研活動提供信息資源、技術上的支持。在信息資源方面，針對具體的研究項目，全新的智能化系統可推送參考資料，并為科研人員提供檢索、下載、答疑等服務，促進科研項目取得優秀成果。而在技術方面，在平臺中設定全新的準入限制，在規定時間內只針對教學和科研活動開放，對各類實驗室使用申請進行審核。利用更為完善的管理標準、物品保存方法、實驗流程，規范實驗行為；建立實驗室安全風險預警系統，快速提供風險解決方案，減少網絡事故對管理系統的影響和破壞，保障實驗數據的完整，進一步凸顯實驗室管理的成效和優勢作用。

2 " 高校實驗室智能化管理現狀與問題

實驗室管理作為一項系統性的工作，有著動態性、探索性的特點，整體的管理成效與管理者行為、實驗環境、實驗活動有著密切關聯[1]。目前，大多數高校結合實驗教學現實要求，建立物品和資源管理系統、安全檢驗系統、管理監督系統，推動實驗室信息化的建設。但是，很多高校針對具體的實驗室使用需求，設計管理系統的功能，但并不能落實精細化管理活動，造成實驗室智能化管理的水平不高，存在諸多的不足。一是實驗室管理覆蓋力度不足，實驗室管理工作內容主要為實驗活動、實驗器材、實驗場所等管理，而針對教學和科研活動，落實的監管措施不完善，只能借助監控等設備，在實驗室外進行監管，對實驗和科研活動實施過程中存在的不合規行為，不能做到精準識別和有效控制。二是危險源管理的范圍狹窄。在現有的管理系統中，安全管理程序，能夠對實驗過程中可能出現安全風險的氣瓶、化學藥劑、冷熱設備等，進行使用情況的記錄和監督。但是管理范圍不能覆蓋全部的危險源，造成安全管理的范圍狹窄。三是環境監測的能力較弱。實驗室設置的煙感、溫感等感知系統，通過傳感器對實驗室環境變化進行監控。而對于不能產生外部環境變化的安全風險，管理系統識別的效率較低，不能進行及時的預警。

3 " 高校實驗室智能化管理的實踐對策

3.1 加強實驗室內的環境安全管理，保證實驗室安全運行

加強高校實驗室內環境的安全管理，能夠杜絕實驗室內部的安全隱患與網絡信息隱患，提升實驗室管理水平[2]。因此，實現實驗室智能化管理，應重視在實驗室室內環境安全管理中融入智能系統，搭建智能化安全管理體系，切實保障實驗室安全運行。一是針對實驗室內部環境方面做好安全管理。可通過搭建健全、先進的信息化實驗設備與基礎設施，完善設備設施應用保障，并做到與時俱進，及時更新換代實驗室陳舊、落后、有故障的實驗設備，保證實驗室正常運轉。同時，針對實驗設備做好定期檢查、維護和保養，為試驗設備安裝RFID標簽，賦予每臺設備“身份證”，在讀寫設置中讀取設備名稱、規格、型號、生產廠家等詳細信息，通過標簽中的中央控制單元標注設備維修記錄，快捷獲取維修信息。在中央控制單元中設置定期提醒，當設備需要維修或養護時，中央控制單元會及時發送提醒，便于管理員及時做出反應，確保實驗室室內安全，更好地滿足實驗教學需要。二是在實驗室內建立全天侯的消防預警系統，與實驗室內監控系統關聯，實時動態監測實驗室內的環境安全，掌握實驗室安全運行狀態，有效避免安全隱患。三是建立入侵報警系統，針對處于較低樓層的實驗室，開發專門的封閉式保護系統，利用紅外線、電子圍欄、震動電纜探測儀器等組成入侵報警系統[3]。當檢測到有人非法入侵時，視頻監控系統會第一時間通過后臺發出預警，并勘察入侵者是人類還是動物，以便管理人員及時處理，并利用該系統實時記錄入侵時間、地點，為管理人員處理入侵事件提供信息參考。四是建立火警自動報警系統，該系統會根據實驗室內產生的煙霧與熱度情況實時檢測是否發生火情，當檢測出實驗室內部出現火情時，便會將火情信息傳輸到報警控制器。在發生火災的第一時間通過廣播系統通知實驗室內人員，做好滅火、疏散人員或撥打報警電話等工作，以此來最大限度地提升實驗室安全水平。

3.2 建立實驗室安全智能檢測與控制系統，

實現實驗室智慧管控

建立實驗室安全智能檢測與控制系統，對于實現高校實驗室智能化管理，提高實驗室安全管理水平，助推實驗室長期穩定運行具有重要作用[4]。第一，針對實驗教學搭建智能化管理系統。將實驗教學作為實驗室智能化管理的重要組成部分，緊密圍繞實驗教學、實驗室管理中心、實驗中心人員以及實驗室建設項目申報等方面，搭建覆蓋全面、功能完善且科學的實驗教學管理系統。通過該系統整合、匯總、統計、上報和發布相關數據信息，提升實驗教學管理效率。在實驗教學智能管理系統中設置多個實驗中心，滿足學校不同專業的實驗教學需求，并借助大數據技術做好實驗數據的集中管理和監控，提高數據管理效率。第二，開發實驗室門禁系統。設置獨立的實驗室門禁系統，完善相應權限，明確要求實驗室使用人員需通過實驗室開放預約和綜合管理系統，提前預約申請使用實驗室，由管理人員嚴格審核，通過申請后才可進入實驗室內開展智能化教學、科研活動。設置實驗室門禁系統，有利于管理人員在門禁系統支持下更加靈活、便捷地協調實驗室開課時間，合理配置實驗室儀器，進而全方位監控實驗過程。第三，完善實驗室監控系統。需要在實驗室內配備高清攝像頭，將攝像頭與實驗教學管理系統聯結起來，在無須安裝軟件情況下，便可遠程瀏覽所有攝像頭圖像，更方便實驗室智能管理。第四，基于實驗室內的化學危險品搭建專門的物聯網系統，采用LMIS將化學試劑進行分類管理，加強對化學危險品線上采購、使用、審核、領用、存放與回收等多方面的動態化監管，提升危險品管理的效果。第五，結合硬件資源、軟件資源與課程資源搭建一體化智能管理系統，依據雙重預防、“3E”控制、動態分級等相關措施，借助物聯網感知、人工智能、VR等先進信息技術，搭建智能監測與控制系統，借助該系統實現智慧教育、智能互聯、智能監測、智慧管控，實現對實驗室安全的全程化、智能化管控。

3.3 打造一體化實驗設備管理移動客戶端，促進實驗設備共享

打造一體化實驗設備管理移動客戶端，一是開發“實驗小秘書”移動客戶端，師生通過登錄移動客戶端注冊個人專屬身份認證信息，便可享有該平臺中的實驗設備查詢、實驗操作預約、實驗問題咨詢、設備故障報修與實驗結果分享等功能服務[5]。二是面向全校推廣“實驗小秘書”移動客戶端，將校內所有實驗設備納入該平臺中實行智能化管理，既有利于讓平時閑置的“熱門設備”出現在大眾視野，吸引更多用戶使用，也可有效避免“冷門設備”長期閑置，提升實驗設備利用率。三是面向地區、區域開放共享“實驗小秘書”移動客戶端，區域內的用戶通過該平臺便可查詢、預約使用高校實驗設備，從而改善高校實驗設備閑置問題，實現實驗設備經濟效益與社會效益最大化。

3.4 建立健全實驗室智能化管理制度體系，

提升實驗室管理水平

為進一步提升高校實驗室智能化管理水平，保證各項管理工作與要求落到實處，必須要緊密結合實際工作情況，積極建立科學、健全、合理的實驗室智能化管理制度體系，利用制度形成約束和督促機制，保證管理人員、教師與學生能夠認真按照制度落實實驗室管理工作。首先，建立實驗室管理與監督制度[6]。明確要求管理人員應高度重視實驗室建設和智能管理，積極采取各種智能技術手段，改進傳統實驗室管理與監督方法，并按照規章制度約束師生行為，避免出現安全事故。其次，建立實驗室管理隊伍培訓制度，明確要求管理人員需定期參加專業技能培訓，學習先進管理辦法、專業理論知識、計算機基礎知識與操作技巧，使之能夠更好地掌握實驗室智能化管理方法，開展智能化管理工作。再次，建立實驗室智能化操作宣傳教育制度，面向全校師生普及智能化實驗室的具體使用方法、安全防護措施、規范應用模式等，保證師生能夠規范使用實驗室設備，提高師生整體素質。最后，適當借鑒國內外成功的智能化安全管理制度，結合本校實驗室實際，搭建有針對性、科學性的智能化安全管理體系，并在實踐中不斷改進和完善，進一步提高工作效率。

4 " 結束語

作為教學和科研場所，高校實驗室管理的水平深刻地影響著實驗活動開展的效率。面對當前高等教育發展的趨勢，各大院校積極引入信息技術，建立實驗室資源、設備、活動管理系統，基本上完成信息化的建設。但是，具體分析管理成效，發現實驗室信息化管理還沒有達到智慧管理的水平，管理工作重點仍為人防和物防，很多管理系統覆蓋面不足，造成實驗室仍存在諸多的安全風險。對此，需要高校構建安全智能檢測和控制系統，鏈接移動客戶端，打造一體化的管理模式，促進技術和資源的共享。同時結合智慧管理新技術、新方法，完善實驗室管理機制體系，重視對實驗室技術、網絡、環境的安全管控，保障實驗活動安全有序地實施，滿足高校現代化建設的現實需求。

參考文獻

[1] 未麗，馬清，劉建利．面向“雙一流”建設的草業科學專業研究型實驗室規范化管理體系探索與實踐[J]．中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2022（10）：94-97.

[2] 張素敏，張宇波，朱俊玲，等．本科教學實驗室智能管理平臺建設的研究與實踐——以山西農業大學食品科學與工程學院為例[J]．食品工業，2022（12）：200-203.

[3] 王毅理．淺析機械制造企業檢測實驗室智能可視化管理[C]．陜西省機械工程學會2019年論文匯編．2022.

[4] 宋志恒，于娜，盧文，等．物聯網視域下高校實驗室安全智能化管理研究[C]．《教師教育能力建設研究》科研成果匯編（第九卷）．2018.

[5] 李營，喻欣瑤．高職實驗室建設的定位與矩陣式組織管理模式研究——以廣州軌道交通系統裝備安全與智能技術實驗室為例[J]．南方職業教育學刊，2018（2）：53-58.

[6] 劉立明．高等院校計算機實驗室建設和管理中云桌面技術的研究與運用[J]．科技資訊，2018（24）：5-6.