高校基础实验室智能化管理转型研究

导语：高校基础实验室智能化管理转型研究一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

【摘要】本文以大连理工大学建筑与艺术学院为例，通过学院基础实验室日常管理中出现的问题，明确智能化管理转型的目标，构建智能化管理系统的框架。提出智能化系统在基础实验室内的初步应用内容。充分发挥智能化管理系统的优势，高效利用物联网技术，优化资源配置，最终实现高校基础类实验室管理的智能化转型。

【关键词】智能化;基础实验室;管理转型

高校实验室是实验教学、科学研究的重要场所。随着实验室建设规模的扩充，其管理的内容也逐渐精细化、规范化。若保证实验室的安全运行，维持有序、高效，且节能、舒适的实验室环境，需总结目前管理中出现的问题，升级硬件设备，改造基础设施，引进新型管理理念等，建立一套有针对性的智能化管理办法与管理系统。随着物联网技术智能控制和管理在各个领域的应用逐渐成熟，将物联网技术应用于实验室的管理中是大势所趋，为实现管理转型提供了强有力的技术支撑。

一、传统基础实验室管理建设的现状

(一)管理制度缺失，开放形式简单。由于基础实验室未全面进行制度化管理，导致开放时间及日常使用时间的不确定性。没有培训及安全教育的前提下，学生可随时进入实验室。而面对初学者，目前实验室管理员只能进行现场教学，重复性进行设备操作指导。由于学院三间基础实验室的地理位置较为分散，在非课程时间，实验室管理员分身乏术，难以同时兼顾各实验室的安全情况。(二)基础设施老旧，管理效率不高。基础实验室日常使用率非常高，但是基础设施老旧，如门、锁、窗户、灯具等。都为传统的开关方式，不能进行智能化远程控制，缺少实时的监测功能，包括影像、电力、门禁等。对于实验设备的工作与工作环境不能够及时检测或发出警报。所有数据信息统计需要人工记录;数据也多为纸质化存档，随着统计申报数据、实验数据规模的不断增大，传统的纸质记录难以满足实验室发展的要求。由于日常运行中缺少智能管控系统，导致开放性基础实验室的使用混乱。当人员聚集较多时，易存在安全隐患。(三)课程沟通滞后，设备管理被动。缺少实验项目信息统计，任课教师只在开课前口头沟通实验室的借用情况。实验课堂内，任课教师仅采用点名签到，了解学生在某一时间点的课堂情况，并不能全时段掌控学生出勤及课堂情况。目前实验室小型设备和工具的借还，仍采用传统的纸质记录方式。实验员需要定期检查出借记录，以确保设备在规定时间范围内归还，并通过电话通知借用人归还物品。以上情况给实验员的工作带来了许多麻烦，浪费了不必要的时间和精力。

二、基础实验室管理智能化管理转型的目标

实现基础实验室智能化管理的目标是要取代传统的管理模式，逐步改进技术管理方法，摆脱无序的运行状态。由基础内容管理向多元、专业化管理转变。同时完善教学环节化管理，规范实验室的课程教学过程，改变教学信息脱节的现状。相较以人工化、纸质化工作为主的传统型实验室，智能化系统会自动对使用数据进行汇总分析，改变了实验管理工作繁琐、效率不高的现象，让管理系统的智能化，简化整体工作流程，提高实验室的利用率，在管理人员数量有限的情况下，将其从重复性、琐碎性的工作中抽离出来，为学院实现“智慧校园”打下夯实基础。

三、基础实验室管理智能化转型的系统构建

通过查阅文献资料，实地调研相关专业院校基础实验室运行情况，结合建筑与艺术学院基础实验室的需求，提出基础实验室的管理转型的建设建议。基础实验室智能化管理系统由硬件升级及软件设计两部分组成(见图1)。(一)硬件升级。系统依托校园网络，通过成熟的物联网技术首先完成门禁、电源、监控等孤立存在的基础设施实现通信管理的硬件升级。一是门禁系统:课表时控、权限控制、刷卡开门、刷卡考勤、开放时间控制。二是监控系统:管理员通过终端设备实时在线查看各实验室的使用情况，同时观测室内用电、设备运行、防火、防盗的情况，系统将影像部分实时存档。三是远程电源:远程控制房间内所有电源，包括灯具、换风系统。既可定时整体供电断电，又可结合预约系统有针对性的供电断电。四是网络系统:完成数据统计及分析，为实验中心或学院建设提供基础材料。(二)软件设计。在硬件升级的基础之上，借助网络信息技术实现实验室的智能化控制及管理。其中包括以下几个子系统:一是智能安全培训系统:建立健全科学的实验室规章制度。在制度范围内，规定学院所有专业学生，参与安全教育和准入培训的学习。二是实验教学管理系统:每学期做好开课管理。根据课程安排，调整实验室的使用状态。并结合门禁系统给予相应课程教师的实验室使用权限。根据开课情况整理实验信息统计等。三是智能化预约系统:实验室使用预约、设备使用预约及设备借还申请。实验员针对各项申请进行审核。四是终端设备应用程序:用户通过终端设备登录系统，进入个人中心，均可以使用前文所述三项软件系统。减化了基础实验室传统纸质化管理的繁琐方式。

四、智能化管理转型在建筑艺术专业基础实验室的应用

智能化转型后的实验室减少了实验管理员的工作量，提高了工作效率，优化日常管理流程，从而提升基础实验室的管理水平。(一)保障设备安全运行，强化学生安全管理。智能化管理提升了基础实验室的安全等级，加强了实验人员对设备的运行监管，同时提高了学生的安全意识。1．日常开放中，实验室通过管理系统实现照明、供电等远程自动化控制。严格遵守实验室日常开放时间，实现用电的精准管理。管理员可通过监控系统了解各房间内设备的运行状态，记录和监督实验室内人员的操作过程，保障实验室的安全运行。系统平台还要对使用者进行使用轨迹跟踪，实现个人细化监管，降低仪器设备的损坏率，提高实验设备操作安全系数，保障实验室高效的为师生服务。2．引入基础实验室准入机制，全面开展有针对性的操作与安全培训。在坚持“安全第一”的原则下，要求学生在进入基础实验室操作设备之前，必须进行专门的准入培训学习。每一位学生都要学习安全守则、理论基础、实验室智能平台使用介绍及主要设备实践操作。所有培训环节都实时的反映在系统中，包括是否参与、是否漏项及是否通过培训等。只有通过培训的学生，才被允许进入实验室独立操作设备。(二)提高日常管理水平，明确预约审核制度。1．整套智能管理系统主要面对本院师生，管理员可以对系统用户和实验课的班级、教师进行分组管理，根据职能不同，赋予相应权限功能。若临时有外来人员申请使用，实验员可通过系统添加临时用户并给予相应权限。同时还可以查看在线用户人数，查看用户访问、登录记录等。任课教师可借助平台进行课堂记录，同时掌握学生出勤情况。2．建立有效的预约机制，合理控制实验室使用的人流量，规范基础实验室的运行秩序，减小混乱现象的发生的几率。学生或教师可通过网络终端设备进入系统平台使用预约功能，提前进行时间、场地或是机器的预约。在各方面条件不冲突的情况下，平台会自动审核和确认;特殊情况下，平台会通知实验管理人员进行审核确认(见图2)。(三)实现信息数据采集，降低人工统计随意性。智能化实验室借助智能终端平台和云端数据库采集可靠数据。通过平台统计功能模块，实时记录和实验室相关的所有基础数据、教学数据及日常运行开放数据，如设备使用机时;设备使用率;实验教学开展及使用情况;学生自主上机情况等。系统基于这些数据进行处理分析，生成相关文件。改变了仪器设备信息采集主要靠管理员的人工录入的窘境，实现了及时、准确的设备信息采集，规避“数据孤岛”的存在，降低了维护和管理的难度。为学院本科教学评估、实验室评估、实验教学中心建设提供了详实的数据依据。

五、结语

智能化实验室管理就是基于互联网技术对传统实验室管理的改进，以更好地服务于师生。突破地域空间的限制，构建移动终端平台，有助于实验室资源的充分合理利用，实现科学化和规范化的基础实验室管理。将来在基础实验室完成智能化转型后，对提高各专业基础实践教学水平及综合实践教学能力具有重要意义，是未来阶段综合性教学工作开展的主要方向，对现代化人才培养及专业技能能力的提升有深远影响。

【参考文献】

［1］赖婷，卢少然．农业院校公共基础教学中心实验室智能化管理的设计与实践［J］．实验技术与管理，2019，36(6):289～296

［2］宋强．浅析高校智能化实验室管理［J］．产业与科技论坛，2019，18(6):275～276

［3］郭娇．应用型地方普通高校开放实验室建设改革探索———以黄冈师范学院建筑工程学院为例［J］．黄冈职业技术学院学报，2019，21(2):31～33

［4］季文文，任永琼．基于物联网的计算机实验室智能化管理系统研究［J］．科技与信息，2019，6:146～147

［5］文燕，李雪，李敏．高校实验室智能化管理系统的设计［J］．时代农机，2019，46(1):102～105

［6］唐华丽，肖国生，周浓．地方高校转型发展下实验室信息化建设的思考［J］．安徽农学通报，2018，24(6):150～151

作者:王梓涵 单位:大连理工大学建筑与艺术学院