基于安全理念的高校實驗室開放式管理體系研究

許 雪,屠志剛

(無錫學院,江蘇 無錫 214105)

0 引言

在20世紀60年代初期,美國首先提出了“開放式實驗”的教育理念。隨后,自20世紀80年代起,中國也開始倡導并推廣這種教學模式。盡管如此,如何在確保安全的基礎上提升實驗室資源的使用效率,如何有效地擴展實驗的時間、資源、空間和教學內容,依然是需要解決的問題。開放實驗室不僅是高校實驗教學和科學研究的重要基地,也是培養學生實踐能力、創新能力以及提高教師科研水平的主要場所[1],更是以人為本,“全時段育人”教育理念的重要體現[2-3]。實驗室開放率的有效提高,不僅可以為學生營造良好的學習氛圍,激發和培養學生的學習興趣、合作創新意識以及科研動手能力,還可進一步提高實驗設備的利用率。

1 傳統實驗室管理現狀

近年來,國家對高等教育的投入顯著增加,尤其是針對校園基礎設施和儀器升級的項目。伴隨各類人才引進計劃的實施,相應的科研實驗室建設也得到了持續的資金支持。這一系列投資促進了高校實驗室硬件條件的飛速提升。如今,實驗室不僅空間擴大,設備更新先進,而且所承擔的研究課題日益復雜,跨學科合作的項目數量也顯著增加。隨著開放實驗室的引入,高校實驗室的安全管理迎來了新的挑戰。高校實驗室的安全對于學校的持續發展至關重要,構成了其發展的根本保障。近年來,隨著社會各界對高校實驗室安全的關注加深,高校本身也日益重視這一問題。盡管許多高校已經根據自身情況制定并實施了一系列安全管理措施,但實驗室安全事故仍不時發生,這不僅對社會造成了嚴重的負面影響,還導致了人員傷亡和財產損失。

在現代實驗室管理中,一個顯著的問題是缺乏可追溯性管理的能力。這意味著在任何給定的實驗室中,隨著時間的變遷,所產生的信息和數據往往是多樣化和復雜的。這些信息不僅包含了實驗結果,還包括了實驗條件、使用的材料、操作步驟等多種類型的數據。由于這種多樣性和復雜性,加之數據量的龐大,現行的信息數據庫系統往往難以勝任對這些數據的全面管理。進一步地,許多實驗室還面臨著信息化工具不足的問題。在沒有高效的信息化管理系統的情況下,人工操作成了數據管理的主要方式。然而,人工操作不僅效率低下,而且容易出錯。在數據錄入、處理和分析的過程中,都可能因為人為因素導致數據的丟失、錯誤或不一致。盡管實驗室產生了大量的原始數據,但這些數據很難被轉化為有用的信息。數據的潛力沒有得到充分的挖掘和利用,這對于實驗室的科學研究和技術開發是一種巨大的浪費。更重要的是,由于缺乏可靠的數據支持,實驗室建設的決策制定過程也受到了影響。管理者很難基于這些數據做出精確的判斷和合理的規劃,從而影響了實驗室的長遠發展和科學研究成果的創新。因此,為了提高實驗室的管理水平,實現數據的最大化利用,支持實驗室的可持續發展,迫切需要開發和實施有效的信息化管理工具。這些工具應能夠跟蹤和記錄所有實驗活動,確保數據的完整性和準確性,同時提供高效的數據分析和報告功能,以輔助科研決策和實驗室管理。

現代實驗室管理還存在預約實驗室機制不成熟、不透明的問題。在日常管理中,教學實驗、教師科研項目、畢業論文、學科競賽、課程實驗均需在實驗室進行,實驗管理人員在日常工作中手忙腳亂,常常出現課程教學與學生開放實驗相沖突的情況,既影響日常實驗教學質量,又違背了開放實驗室全時段開放服務的初衷。另一方面,教學實驗必須在規定時間內完成,任課教師排課困難,同時迫使實驗人員不得不疲于應對繁雜的實驗準備工作。實驗室使用時間不透明,任課教師無法完整正確地掌握各個實驗室的占用時間,導致實驗室出現擁擠或空閑情況。

一般開放實驗室的開放頻率是由實驗教師根據課程實驗進度、師生科研需求及學生人數進行統籌安排。現行的開放實驗室管理模式依賴于現場手動登記,這導致實驗室使用情況波動較大,時而空置,時而擁擠。人工登記不僅工作量龐大,資料保存不便,而且難以有效預測實驗室的使用需求,從而影響實驗室的利用效率[4]。實驗室的占用情況、設備狀態以及可用時間段等信息不能實時更新或公開,使得用戶難以獲取準確的預約信息。這種信息不對稱不僅增加了用戶預約的難度,還可能造成實驗室資源的浪費。實施一套合理的預約系統,以安排實驗室的使用時間,不僅能更好地滿足師生的需求,提高實驗室及設備的共享效率,而且是提升實驗室管理效能和服務水平的關鍵措施。

2 實驗室開放式管理新模式

首先,所提方案可以通過引入更加智能化和自動化的預約系統來提高效率和透明度。這樣的系統可以實時更新實驗室的使用情況,允許用戶根據自己的需求靈活預約,能夠及時調整和優化資源分配。其次,所提方案應該建立一套明確的規則和指導原則,確保課程教學和開放實驗之間的順暢銜接,避免不必要的沖突。最后,所提方案還可以通過定期收集用戶反饋和建議,不斷優化預約流程和服務體系,以更好地服務于教學和科研工作。

2.1 根據實驗室的需要分類

實驗室分為實驗教學、實踐指導和科學創新交流3類,從高到低打開優先級。首先,實驗教學是指教學大綱規定的課程教學實驗,受眾最廣,優先級最高。其次,實踐指導包括開放實驗室項目、綜合實驗和畢業設計。學生可以通過這一環節獲得相應的創新學分,進一步提高實踐能力。最后,科技創新交流是指有能力的學生在教師的指導下,依托科研項目、學科競賽等創新活動進行創新與交流。

2.2 不同類型的實驗室應采取不同的開放方式

實驗教學實驗室能夠輔助學生完成課堂實驗。學生可以使用手機預定課程,通過平臺了解實驗老師的教學時間,合理安排自己的實驗時間。同時,在班級預約系統中,設有實驗室預習測試環節,確保學生在實驗前完成預習,學生也可以及時了解實際情況。

實踐指導實驗室主要用于高年級學生進行綜合實驗和畢業設計。由畢業設計指導老師或專業老師負責預約實驗室,學生刷卡即可進入實驗室。對于因預約未到而造成實驗室資源閑置的現象將采取限時取消預約的懲罰機制。

科創交流實驗室面向學生團體開放預約。一些專業實驗室配備門禁系統、遠程電源管理系統和視頻監控系統,對實驗室的使用和安全進行實時監控。

2.3 在實驗室預約系統中添加安全知識鏈接考核

實驗室的開放管理勢在必行,但由此帶來的安全問題也不容忽視。為了確保學生在進入實驗室前具備基本的安全知識,在預約系統中增加了安全知識測試環節。對預約實驗室的人員進行進入實驗室前的安全教育。根據不同性質的實驗室設置不同的測試內容。

開放管理新模式主要由系統管理模塊、教學課程預約和實驗室預約模塊組成,具體框架如圖1所示。

圖1 開放管理新模式流程

系統管理包括用戶管理系統,是實驗教學中心用戶、設備、耗材等的綜合管理模塊,也是其他模塊之間交互協調的主要部分。系統方便管理員通過網絡對實驗臺架、實驗材料、實驗儀器等進行授權,掌握學生實驗、虛擬實驗等環節的實時遠程動態完成情況。一旦出現異常情況,實驗教師可以及時采取拉開關、斷電等應急措施,消除安全隱患,保證人員和設備的安全。

在學期開始時,任課老師進行該學期的實驗課程預約,管理員審批后進行實驗教學,在允許范圍內申請調停課,實驗室動態應及時更新,以方便其他人預約使用。學生進行實驗室預約時,根據不同的實驗室設置測試內容和準入分數,準入考核未合格的人員可補考一次,補考未通過者需要重新參加準入培訓,合格后方能進入開放實驗室開展實驗。

3 新開放式管理模式創建的意義

為了實現高校實驗室的快速發展,適應高校實驗室建設的具體需求,迫切需要提高對實驗室信息化建設理念的理解,利用先進的網絡技術和大數據管理手段開展實驗室開放管理的信息化開發建設工作[5]。高校實驗室開放管理信息的意義在于如下幾個方面。

3.1 提高實驗室管理效率

在安全管理的基礎上,利用先進的信息化管理手段實現實驗室的開放,不僅可以提高實驗室的管理水平,還可以提高實驗室的使用效率。該實驗室管理信息系統便于師生更方便、高效地預約實驗課和實驗場地,減少實驗教師重復、低效的手工記錄和批改工作量。

3.2 增強實驗教學效果

通過整合先進的信息管理系統,實驗室管理者能夠對實驗室的課程表、預約系統以及使用數據進行詳細而高效地管理與協調。這種信息化手段不僅提高了實驗室運行的透明度和可追蹤性,還為實驗室資源的優化配置提供了可靠的數據支持。通過實時監控實驗室的使用情況,管理人員可以更加精準地調整實驗項目的布局,確保每個實驗項目都能得到充分的空間和資源以供開展。此外,通過對實驗數據的精確記錄和分析,可以持續改進評價標準,確保實驗成果的質量與可靠性。

3.3 完善人才培養機制

具備組織才能和濃厚興趣的學生,可以組建專門的創新活動小組,獲準其進入設施齊全的開放實驗室。學生將有機會充分利用先進的實驗設備,進行各類創新性研究項目。在專業教師的悉心指導與監督下,小組成員不僅能夠深化理論知識與鍛煉實踐技能,還能通過親身參與諸如國家級、省級或校級大學生科技競賽等多種形式的科研競技活動,來檢驗和展示研究成果。這一過程不僅有助于提升學生解決實際問題的能力,還能夠激發對科學研究的熱情,培養追求新知、勇于探索的科學精神。同時,這也是對學生團隊協作能力的一種鍛煉,需要學會如何在組內分工協作,共同推進項目的進展。通過這樣的實踐經歷,學生的創新意識和創新能力將得到有效的培養和提高,為將來的學術研究或職業生涯打下堅實的基礎。

3.4 促進經濟效益

通過推進開放實驗室的實踐,可以有效實現實驗資源的共享,這不僅包括基礎的實驗空間,還包括各類精密的實驗設備和先進的實驗儀器。這種共享機制能夠顯著提高實驗室及設備的利用率,確保這些昂貴而重要的資源得到最大程度的利用,避免因局限于特定用戶或研究小組而導致的資源閑置。

此外,實施開放式管理系統有助于降低整體的實驗資源消耗成本。系統化的管理可以精確記錄每次實驗所消耗的材料、能源以及設備使用時間,從而為制定節能降耗措施提供依據。同時,通過對使用數據的分析,管理者可以更準確地預測未來的設備需求和維護周期,優化采購計劃,避免不必要的資金浪費。

在設備采購的論證過程中,開放實驗室所提供的翔實使用數據將成為有力的支撐。這些數據不僅反映了設備的實際使用情況,還能揭示設備潛在的使用潛力和需求趨勢,幫助決策者做出更加科學合理的投資決策,確保每一分投入都能產生最大的教學和研究效益。

4 結語

“實驗室開放”這一概念不僅拓寬了實驗室的功能和角色,還在資源有限的背景下強調了合理規劃與科學管理的必要性。為了最大限度地利用實驗室資源,高校應持續完善開放管理策略,有效開放實驗室預約,有效促進實驗室管理的改進,提高實驗設備的利用效率,以吸引更多師生積極投身于實驗教學、科研創新等多樣化實踐活動。此舉不僅能促進學生將知識轉化為實踐能力,還為教師的科研工作提供支持,使教學與科研相得益彰,從而增強教師的科研能力,顯著提升實驗室在培育創新型人才方面的重要作用。