关于智能实验室设计的实施方案

关于智能实验室设计的实施方案

在信息化浪潮席卷今天，以网络和智能设备为代表的信息技术已经渗透到社会的各个行业。现代信息技术作为教育领域的先驱，引发了高校教学、管理、科研等方面的变革，并成为信息社会高校生存与发展的新动力。运用信息化手段和网络技术建立智能实验室管理系统，可有效提高实验室设计仪器设备的使用效率，减轻管理和实验人员的工作量，促进实验室资源共享和开放管理的实现。

一、建设大学实验教学中心。

我国自改革开放以来，高等教育投入增加，高校建设速度加，高校实验室资源数量和质量有了明显的提高。为了推动高校实验教学改革，促进教学资源的整合与共享，2005年教育部成立了“实验教学示范中心”，并在“十一五”、“十二五”期间进行了评审，建设了501个实验教学示范中心。

由于大学实验室建设水平的不断提高，实验室管理工作的复杂性和艰巨性大大增加，对实验室工作的标准化和性提出了更高的要求。传统的实验室管理模式已经不适应，甚至产生了巨大的阻力，暴露出信息滞后、失真、使用效率低下、管理效率低下等问题。对传统实验室进行信息化改造已经成为一种趋势。自2012年起，随着实验教学示范中心的建设，教育部开始建设“虚拟仿真实验教学中心”，并先后建成两批200个虚拟仿真实验教学中心。关键在于信息化实验教学资源建设。以共享的实验教学资源为核心，推动高等教育信息化和实验室设计智能化建设。

二、智能化实验室管理优势。

智能化实验室的建设可以利用现代信息技术，通过网络技术、多媒体技术、仿真技术等，推动原始数据、设备、项目、人员管理，并推动开放式管理模式的创新。其含义如下：

1.学校信息系统的重要组成部分。

大学信息化是知识经济时代学校发展的重要举措。智能实验室设计作为高校教学科研的重要基础和载体，建设智能实验室管理系统是高校信息化建设中不可或缺的重要组成部分。

2.实现实时和动态的数据反应。

能够实时地反映实验室实际情况。有关部门可随时对仪器设备的使用情况进行查询。为了及时发现问题、解决问题，实验人员可以随时查看实验课程情况。并为实现动态响应，为实现自动化管理创造了条件。

3.提高实验设备利用率。

网络信息管理使实验室信息共享，为实验室提供了方便、快捷的交流渠道。通过该系统，实验室人员能迅速掌握学校实验室全资源信息，充分发挥实验室的使用效率。并能对实验室资源进行优化配置。

4.提高管理效率。

通过对实验室信息的管理，实现了统计报告的自动更新，使实验室管理者免于繁重的信息统计工作，从而投入到实验平台的建设和资源建设工作中。与此同时，简化行政程序，缩短处理周期，提高管理工作效率。

三、智能化实验室建设要素。

建立智能化实验室不仅仅是管理手段的转变，更是管理模式的创新。这个工程很复杂，需要全盘计划，持续推进。具体施工中，应充分考虑下列因素：

1.符合数字化校园建设规划。

智能实验室管理系统是高校信息化建设的重要组成部分，应根据数字化校园的规划要求，采用统一的信息标准和基础设施，与其它信息系统进行共享和互联，实现实时交换。实践中，实验室信息管理系统经常需要人事实验室人员的信息、学生信息、课程信息等，以及实验课成绩、实验人员工作量等信息都需要推送到相关职能部门。

2.实验资源建设。

开发和利用实验室信息资源是智能化实验室建设的核心。信息化是指利用信息技术把传统的教学、研究材料转化为便于传播的信息资源，有利于认识和利用数字化资源。实验信息资源包括各种工程软件、模拟系统、教学录像、电子讲义、作业、测试等。这是信息实验教学正常发展的前提条件，程度上反映了高校和实验室的管理水平。

3.人才队伍建设。

人类作为智能实验室设计、管理和运行的主体，对信息化工作的质量起着决定作用。为此，通过引进高级人才、开展信息技能培训等手段，提高实验室人员素质，加强其信息化管理与应用能力。

4.网络硬件结构。

现代化的硬件设施、完善的网络环境是建设智能化实验室的物质保证。具体地说，它包括服务器、监控设备、身份认证设备、专门的实验仪器监控设备。智能化实验室管理体系结构。

5.建立信息管理体系。

良好、灵活、友好的信息管理系统是实验室信息管理成功实施的关键，其各种信息管理功能通过其集中实现。良好的系统能提高管理人员的工作效率，不良的系统不仅会大大降低用户体验，而且会直接影响实验室资源共享等功能的实施。

四、系统的功能及信息管理系统。

全功能的智能实验室管理系统应能实现对仪器设备的管理。负责实验项目的管理，大型仪器设备的开放共享，实验室开放预约，实验室信息查询，情况统计等功能。

1.实验教学管理模块。

实践教学管理模块可实现实验教学过程管理。针对不同学科、不同类型的实验，其业务流程有所不同。方案是这样的：实验教师或实验室管理人员安排实验项目、时间、地点、设备和指导教师；学生根据自己的情况选择项目，经过预习后，选择实验时间、地点和设备；指导教师根据课程选择和预习情况准备实验；学生通过刷卡对门禁系统、设备电子控制系统进行身份鉴定，并在教师的实验指导下进行实验并提交实验报告；教师通过预习情况、现场表现和报告成绩给出项目成绩。

2.日常管理模块。

常规管理模块包括实验室管理、仪器管理、消耗品管理。

①实验室管理：主要用于实验室基本情况的展示与管理，如实验室场地、负责人、所属实验中心、已承担的实验项目等。

②仪器设备管理：一方面展示、管理设备号、名称、型号、生产厂家、购买日期、运行状态等，为大型仪器的开箱提供数据依据；另一方面，项目管理方式，对设备论证、采购、日常管理等进行跟踪，以提高设备的使用效益。

③耗材管理：提供耗材申请、审批、流程管理和库存管理，可自动提交采购申请。并可分级、分实验室、分实验项目，统计耗材用量，避免资源浪费。

3.开放式平台模块。

开放式平台模块包括大型仪器开放预约和开放实验室预约。

①大型仪器开放预约：大型仪器提供网上预约功能。申请通过后，可使用预约仪器进行预约。对于有条件的学校，可以使用远程监测系统和使用电子设备读取数据。

②开放实验预约：为学生的大型项目、自主创新实验提供实验室开放预约功能。实验管理员设定开放时间、地点和项目，学生可自由选择网上教育课程，实验室配备必要的设备、耗材和教师。详细过程与实验教学相似。

4.其它。

除了以上功能外，学校还可以根据自己的需要，开发实验室教育课程、仪器设备维护、工作量统计等模块。并编制了本校统计报告，为实验室设备论证、耗材审批、校审评估、认证等提供了事实依据。

此外，信息化日新月异，智能实验室建设方案也需要不断改进和更新。比如，随着移动互联网的普及，开发移动设备端实验室管理平台，以便随时随地进行实验室教学与管理。