时间:2022-12-14 10:01:48
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随着现代科学技术的发展,互联网、物联网和智能终端等技术日趋成熟,已经逐渐渗透到社会生活的各个方面。目前高校的实验室和机房数量多、种类多,实验员经常需要巡查实验室和机房以确保设备的正常运行[1]。一些重要实验室还需要保证实验室的温度、湿度等环境条件满足要求,工作量大,而且容易疏忽遗漏,不能及时发现并处理实验室或者机房出现的问题。因此,智能化的实验室和机房管理需求越来越大[2]。本文设计了一种解决方案:以物联网技术为核心,采用各种传感器采集环境数据,传输到主控系统进行智能化处理,并把处理后的数据通过无线网络传输到物联网平台,再从物联网平台转发数据到Web服务器,从而实现在Web应用端和手机客户端实时地进行可视化显示和控制。本方案设计的系统具有低成本、易实施、可拓展性强的优点,可快速根据具体的应用场景进行拓展开发。
1系统方案设计
本文设计的系统主要由STM32主控系统、传感器数据采集模块、ESP8266网络模块[3]、阿里云物联网平台、手机APP客户端和Web应用六大部分组成。系统方案的整体架构分为感知网络层、平台层和应用层,如图1所示。在感知网络层中,传感器节点实时采集各种环境数据,传送到STM32主控系统进行处理,根据处理结果智能控制开关。STM32主控系统通过ESP8266网络模块,采用MQTT协议将处理后的数据通过WiFi传输到平台层的阿里云物联网平台。在应用层,在Web应用和移动端的APP中集成物联网平台提供的JAVASDK,调用API获取物联网平台的数据实时显示,并传递控制信号,从而实现对实验室或者机房状态的实时监控[4]。
2感知网络层设计
感知网络层主要由STM32主控系统、传感器数据采集模块、ESP8266无线网络模块组成。STM32主控系统主要由STM32F103C8T6最小系统板和开关模块组成。感知网络层组成如图2所示,工作流程如图3所示。感知网络层主要实现以下功能[5]:(1)根据实际应用场景、实验室的要求设置每个传感器采集指标的阈值范围。(2)每秒采集传感器数据进行处理,将模拟量转化为具有实际意义的数字量,然后通过ESP8266网络模块连接互联网并向阿里云物联网平台上报数据。(3)判断数据是否在设置的阈值范围内,如果不在,就用声音报警并控制开关模块关闭指定的开关。(4)接收物联网平台下发的阈值并更新阈值。(5)接收物联网平台下发的控制命令,关闭或者开启指定开关。
2.1主控模块
考虑到系统要具备成本低、功耗低的特点,本设计方案采用STM32F103C8T6最小系统作为主控模块。
2.2传感器模块
传感器模块由多个传感器及其电路组成。传感器的选用要根据实际的应用场景决定,本文针对一个正常的实验室环境进行测试,采用DHT22温湿度传感器、MQ-2烟雾气敏传感器、火焰传感器和光敏电阻传感器等构成传感器检测模块。传感器采集的数据需要经过STM32单片机处理和转化才能使用[6]。图4是传感器模块的构成。
2.3开关模块
开关模块由多路继电器构成,通过控制继电器的开关从而控制实验室的电源、空调、照明灯开关。
3物联网平台层设计
感知网络层采集环境数据传输到物联网平台存储,物联网平台将阈值和控制数据下发到感知网络层,实现对系统的控制。本方案采用MQTT协议作为感知网络层和物联网平台层的网络通信协议,物联网平台采用阿里云物联网平台[7]。
3.1MQTT协议
MQTT协议是一个基于客户端-服务器和消息发布/订阅模型的通信协议。Topic是消息发布者和订阅者之间的传输中介。设备可通过Topic实现消息的发送和接收,从而实现服务端与设备端的通信。根据本方案的实际场景需要,在物联网平台定义了物模型通信Topic,包含属性上报、属性设置和事件上报。通过这些物模型通信Topic,就能实现设备数据上传和服务端指令下发。
3.2阿里云物联网平台
阿里云物联网平台是在阿里云上搭建了具备设备接入、设备管理、数据安全通信和消息订阅等能力的一体化平台,支持采集海量设备数据上云并提供云端API,让Web应用和移动端APP可通过调用云端API实现数据的可视化显示或者将指令下发至设备端,实现远程控制的功能[8],工作原理如图5所示。要使感知网络层与阿里云物联网平台通信需要经过以下五个步骤[9]:(1)创建产品与设备:根据实际的应用需求,创建产品和设备,获取设备证书信息即三元组:ProductKey、DeviceName和DeviceSecret,作为设备连接物联网平台的身份认证。(2)为产品定义物模型:将感知网络层设备抽象成由属性、服务、事件所组成的数据模型后,就能在物联网平台上进行管理和数据交互。(3)建立设备与平台的连接:感知网络层设备根据设备证书信息通过MQTT协议连接物联网平台,在物联网平台控制台就可以看到设备状态显示为在线。(4)定义物模型通信Topic:设置属性上报、属性设置和事件上报Topic。(5)设备端通过接口定时发布属性状态的Topic,并获取属性设置Topic,从而实现设备数据的上报和操作命令的下发。完成感知网络层和阿里云物联网平台通信后,还需要进一步实现阿里云物联网平台和Web服务器通信,把物联网平台数据存储到MySQL数据库。因此需要在物联网平台上配置服务端订阅,主要有以下三个步骤:创建消费组,创建订阅,服务端集成并运行AMQP客户端。阿里云物联网平台采用AMQP服务端订阅实现将设备消息流转到Web服务器上,然后将设备消息存储到数据库中。
4应用层设计
应用层主要包含Web应用和移动端APP[10]。Web应用开发采用前后端分离这种目前最新的开发模式。前端采用Vue开发框架,后端采用SpringBoot和MyBatis框架。移动端APP采用目前市场占有率最高的Android系统,后续可根据需要再扩充其他操作系统。应用层主要实现的功能如下:(1)用户管理功能:不同的用户登录后具有不同的权限,能查看和控制的实验室是不同的,重要且敏感的系统功能只有高级管理员用户能使用。(2)接入并运行AMQP客户端:下载阿里云物联网平台提供的JAVASDK,参考官方文档,完成业务代码编写,运行AMQP客户端,即可接收设备消息,将上报的数据存储到MySQL数据库中。(3)数据的实时显示:在Web应用和移动端APP的页面实现各种指标数据的实时显示。(4)各个指标数据在一段时间内的折线图显示:可长时间记录历史数据,随时可查询。(5)开关控制和阈值设置:提供按钮进行开关控制,提供文本框进行阈值设置。控制和设置命令通过物联网平台转发,下发到设备端。
5系统测试
各个高校的实验室、机房环境和设备不尽相同,而本文提出的实验室智能化管理的解决方案需要根据学校实验室的实际环境进行配置。本文针对一个比较普通的实验室环境进行测试。测试过程:在实验室运行整套硬件系统,查看Web应用的页面和手机APP上是否实时显示数据,显示的数据是否正常。测试结果:阿里云物联网平台的物模型数据显示如图6所示,手机APP的测试页面如图7所示,Web应用的测试页面如图8所示。经过测试分析,该系统能实时显示传感器采集数据,对异常数据也能报警并上报,在Web应用和手机APP都能实现远程控制实验室、空调和照明开关,很好地满足了系统的设计要求。
6结语
本文结合了互联网、物联网和智能终端等技术,提出一个智能化管理实验室的解决方案,以解决目前高校实验室采用人工管理的方式带来的工作量大且无法及时发现现场出现的状况的问题。本方案设计的系统成本较低、易于实现、应用场景广泛,可以针对各种室内场景进行定制化开发,具有一定的应用价值,可进一步推广。
作者:苏泽荫 陈源毅 王华敏 单位:厦门大学嘉庚学院 信息科学与技术学院
高校实验室管理篇2
高校实验室是学生实验教学和师生科学研究的重要场所,其建设和管理是高校教学科研工作中非常重要的一部分[1]。随着我国高校招生规模不断的扩大,实验教学和科研工作得到了极大的重视,实验室的数量与日俱增,实验室的利用频率也不断增加,同时,实验室事故也随之而来,故实验室的安全问题应受到极高的关注和重视[2]。
1化学实验室的特点及典型事故案例
化学实验室是教学和科研的主要场所,因为化学的特点,会在日常实验中接触到易燃易爆,有腐蚀性、有害的各种化学药品;使用到高温、高压的仪器设备,部分试剂在使用中会产生有毒、有害气体。实验完成后废液废渣等处理不当都会引起实验室的事故。近年来,高校实验室安全事故频发,尤其是使用到易燃易爆炸试剂的实训室,例如:2018年12月26日,北京交通大学市政环境工程系学生在进行垃圾渗滤液污水处理科研实验时因氢气被实验室机器产生的火花点燃,继而引发的镁粉粉尘云爆炸,事故造成3名学生死亡;2021年10月24日,南京航空航天大学的材料科学与技术学院因实验室内有大量的易燃易爆炸品而发生了爆燃,事故造成2死9伤;2021年7月27日,中山大学药学院1名博士生在冲洗烧瓶内的未知白色固体时,因不知道白色固体中可能含有氢化钠或氢化钙,导致烧瓶遇水炸裂,玻璃碎片刺穿了手臂动脉血管等等。从这些事故中不难看出,实验室发生火灾和爆炸的频率较高,危害性较大;其次,在事故中都是在试剂和实验仪器使用的过程中发生。现阶段全国高等学校共计3000所左右,在校学生约4000万人。在化学这个专业中,实验教学占据很大的比例,所以对化学实验数量需求越来越大,实验室使用频率越来越高。安全意识淡薄、实验器具和防护器具投入较少、管理不够完善等,这些都是导致事故发生的原因。这一起起事故的背后不仅仅是物质财产的损失,更重要的是一个个年轻鲜活的生命的消失,在惋惜的同时,也在警示我们重视化学实验室的安全管理,在事故中反思,吸取教训,绝对不能抱有侥幸心理,这不但关系到实验室财产安全,更关系到实验人员的生命安全,所以,做好实验室的安全管理工作责任重大。
2化学实验室安全管理现状以及存在的问题
2.1实验室管理制度不完善
每个化学实验室都会制定相对应的管理制度,实验室责任人员也会签订相应的责任状,但是各个化学实验室使用人基本上都不是实验室责任人,而是其他的任课老师和学生。一般实验室管理教师都会实行谁使用谁负责的原则[3]。然而任课老师则会认为实验室是实验管理教师的负责区域,把实验室的安全和其他方面都寄托在实验室管理教师上,所以实验室制度在实际的管理过程中还是会有不足之处。除此之外,化学实验室的相关制度内容不够健全,且没有及时更新,导致实验室管理制度的规范性、执行性和约束性都不尽理想。
2.2学生安全意识淡薄
做实验的学生安全意识不够是发生事故的主要原因之一。现在实验室安全越来越受到重视,但安全意识不够依旧是化学实验室安全管理中存在的主要问题。在近年来一些实验室发生的事故中大部分原因是由于操作不当和安全意识不够。对于化学这个专业来说,化学试剂品种繁多,学生对于试剂和实验器具的认知不清晰都将会导致事故的发生[4]。对于学生来说,他们从高中进入高校,对于化学实验满怀着好奇心,但是安全知识学习大多是以课堂和讲座的方式获得,而这种安全知识偏重于理论,实践性较少,学生在实验过程中对实验课程主题的内容关注较多,而对一些安全方面的细节关注的较少,对突发事件的应变能力较弱,因此,这些都可能导致事故隐患。
2.3安全管理人员队伍建设不完善
高校对于实验室管理人员的奖惩制度不够完善,专职管理人员因为管理人员少、工作任务重、福利待遇低和晋升难度大等因素很容易对工作产生消极的工作状态,所以在实验室管理的过程中需要借助任课老师的力量来协助管理,但是任课老师有自己的教学任务,很难做到兼顾,所以在任课老师上课的时候往往更注重学生的实验数据和教学情况,对实验室设备的维护和实验室安全这方面付出的精力较少。
2.4化学试剂存储不规范
在化学实验中,经常需要用到各种各样的化学试剂,这些化学试剂里面包括有毒、有害、易燃、易爆和腐蚀性试剂。而在日常的教学实验中,化学试剂的消耗比较大,且在实验中需要用得到的试剂都可以随意取用,所以取用试剂的人员混乱,管理非常的困难[4]。一些存放在药品室里面的药品因为存放了一定的时间,而自身又具有腐蚀性,标签极易被腐蚀而字迹模糊,导致后期无法识别判断是什么药品,这些都是实验室的事故隐患,也将可能是导致火灾、爆炸、中毒等事故的元凶之一。
2.5基础设施不达标
近年来,随着高校教育事业的发展,高校化学实验室的数量也呈现着增长的趋势,但是由于基础条件的限制,实验室环境不太理想。主要表现在有的实验室由于用房紧张,将办公室或者走廊等地方改造成实验室;仪器台数的增加,用电超出负荷;随着实验室使用年限的增加,电线老化;有些实验室没有规范安装喷淋洗眼器和足够的通风设施等等。这些都将给实验室的安全留下隐患,给做实验的师生造成威胁。
2.6“三废”处理不规范
在日常化学实验过程中,都会产生一些有毒有害的化学废品,这些废品包括有气体、液体和固体3种形态,这些废品不同于生活废品,它们和化学试剂一样具有危害性。在实验中,有部分学生为了方便直接将废液倒进下水道,废物扔进垃圾桶,这些不科学不规范的处置行为,不仅对环境造成不利影响,对安全、健康的影响也十分的不利。
3化学实验室安全管理对策
3.1完善实验室安全管理制度建设
实验室建设一套完整的安全管理制度必不可少,为了确保制度的规范性,应按照国家相关的法律法规和行业标准来建立和健全化学实验室的规章制度。比如《实验室安全责任体系》《实验室运行管理规范》《实验室安全准入制度》《大中型及精密贵重仪器使用管理办法》《实验室突发事故应急预案》《易制毒易制爆等危险化学品采购及使用管理规定》《实验室废固废液回收规范》《定期检查制度》《安全风险评估制度》等,然后根据制度层层落实,做到从安全排查到发现问题的登记、报告、整改的闭环管理,严格落实整改措施。对于不遵守制度规定的实验室及人员加大惩罚力度,对于违规情况实验管理人员也应该及时地指出并监督,以树立正确的实验室安全意识[5]。
3.2加强安全教育并进行演练
实验室的安全由硬件和软件两方面的因素决定,因此,实验室的安全不能过分地依赖硬件设施,事故发生的原因除了物的因素还有人的因素、管理因素。实验人员缺乏安全意识是事故发生的因素之一,所以加强实验室人员安全教育很重要。除了在讲座和课堂上对学生进行安全教育之外,还可以在通过网络的手段,在微信、QQ等聊天工具以图片、文字和视频的方式进行宣传,以此来加强安全教育。这些的宣传教育的方法都在实验人员的视和听上,为了提高实验人员处理能力事故的,把事故危害降到最低,最好针对不同的事故进行演练,并完善应急救援方案。除此之外,应建立实验室安全培训教育机制,所有师生在进入实验室前必须针对技能和操作进行培训,未通过培训考核的人员禁止进入实验室。
3.3加大实验室管理人员的队伍建设
一些学校对于实验室的安全管理人才缺乏重视和投入。实验室管理人员更新换代快,人员紧缺,但是实验室管理人员的能力和责任心直接关系到实验室的安全,所以应加大实验室管理的投入,提高和保障实验室安全管理人员和技术人员的工作待遇,加强政策倾斜,引进高学历高层次人才。并根据岗位职责、师生数量、实验室数量和危险类别等配备安全岗位,鼓励有安全工程师资质的人员从事安全管理工作[7]。以此来全面提升实验室安全管理工作。
3.4规范危化品管理
针对高校化学实验室的试剂,从领取、存储、使用及“三废”的处理都要做到规范管理。危险化学品储存在药品室专用储存柜内,剧毒危险化学品应双人双锁专门管理,严格遵守领用登记办法。药品室必须阴凉、通风、防潮、避光等;配有防火和防盗安全措施、设施;任课教师领用化学药品时,必须填写“药品领用单”才能领用,经化工教研室主任批准后、由教研室主任和实验室管理员打开药品室和存放这些药品的柜子,根据上课或科研实验所需用量进行定量领取。实验结束后,如有剩余仍由任课教师负责交还至药品室,主任和实验室管理人员确认签字。废液和废化学品按照其性质,用不会被废液腐蚀、溶解/溶胀的不破损容器进行收集。容器上贴上废液标签,标明废液成分、组成、质量或体积、酸碱性、危害性、日期等信息[6]。
3.5增加经费投入,完善硬件设施
实验室应不断完善安全保护措施。根据不同的实验室编制应急处置预案措施,安放不同类型适合的灭火器,准备充足的急救物品、合适的溢出处理桶,设置安全淋洗装置[7]。除此之外,还需安装自动报警装置,张贴安全警示标志和警示语,实验室应配置瓶防爆试剂柜、防护服、护目镜、防护手套、急救药箱等[8]。此外,还需要定期安排专业的电气电路工作人员来定期检查是否有用电超过负荷、电线裸露等问题,排除用电隐患,保障用电安全。
4结束语
化学实验室安全管理是一项长期且复杂的工作,实验室的安全管理工作保障着实验室人员安全和实验室财产安全。近年来,实验室安全越来越受到重视,但是安全事故还是时有发生,这就需要对安全管理提出更高更全面的要求,并把安全管理工作当作实验室管理的一项常态化工作。所以,实验室的管理更应该建立健全实验室安全管理机制和安全管理制度,提升实验室人员的安全管理水平,加强实验师生的安全意识,让实验室安全管理不断地朝着安全、健康、环保的目标和方向发展。
作者:李玉玲 单位:江西现代职业技术学院环境与能源学院
高校实验室管理篇3
一、高校实验室信息管理工作概述
实验室是进行实验教学、科学研究、生产试验、技术开发的重要场所,是高等教育发展中不容忽视的最基本环节之一。首先,高校实验室具国有财产集中、前沿技术集中、高级人才集中等特点。其次,实验室是危险性相对集中的场所,各种化学类的、物理类的、生物类的等问题不容忽视。再者,实验室使用涉及非常多大型的或特种的设备,有价值高、维护难的特点,而且大部分为国有来源,所以对实验室资产的管理也是重要环节。而且,实验室是培养学生、教学团队、科研团队的科研能力、学术素养以及科学态度的重要基地,是国家创新发展的内在驱动,具有非常重要的战略地位。随着国家教育的发展和科技的进步,实验室工作越来越成为高校工作的重要部分,是现代高校反映学校教学水平、科研水平和管理水平的重要指标,也体现学校政治站位、组织领导水平。实验室信息涵盖了实验室建设情况、实验队伍状况、实验教学情况、实验室安全情况、实验室仪器设备情况等多方面的内容。实验室信息管理工作是高校实验室工作组成的重要环节,是高校实验教学评估、实验室安全管理运行模式、仪器设备管理效益评价、实验室队伍建设方向等方面政策制定和规范执行的数据支撑,为实验室规范化管理、提高学校工作效率、支持最优决策提供重要依据,也是高校在数字时代信息化管理的关键组成部分,也为国家高等教育改革与发展提供方向参考和决策依据。随着互联网技术和信息化技术的发展,在高校实验室的日常管理中,通过数字网络化管理已经是必然的趋势,通过信息化,可以更加充分利用实验室资源,提高实验室的使用效率。依据“互联网+”技术,高校实验室信息管理应用系统引入信息化手段为实验室的管理服务,具有现实应用的意义[1],信息化管理是实现实验室管理科学化、规范化、现代化,高效性、方便性、准确性、安全性的最有效途径。
二、高校实验室信息管理工作中存在的问题
随着高校建设和信息化管理变革的逐步推进,在实践和探索中,暴露出了一些弊端,阻碍了信息化管理工作目标的实现,主要包含以下几点。
(一)信息工作责任分工尚不明确
一个完善的实验室信息系统,涵盖了实验相关的场所信息、实验材料信息、专业人员信息、实验类别和内容信息、实验涉及的学科分类、使用的仪器设备信息、实验产出的科研成果、实验取得的教学成绩、实验经费,等等,目前很多高校对于这些信息的管理是分散的,没有专一的部门负责完整的大实验信息系统,系统的建立和维护责任归口哪个部门无法明确,管理无法统一。
(二)信息交互的联动机制尚未建立
高校具体实验工作由各个部门分担,比如实验室管理部门负责实验室各项具体工作的安排和部署,而实验材料的采购耗材大部分由学院或者采购部门负责,实验人员信息由人事部门管理,实验场所和实验设备等资产内容大部分学校由资产部门管理,实验经费由财务部门负责、实验教学情况由教务部门管理,实验成果产出情况由学校科技部门或者研究生院管理,实验安全涉及保卫部门。一般来说,这些部门都有自己的信息化系统,而根据各自工作内容和需求,建立信息系统的时间和方式也不同,造成系统与系统之间往往独立,信息不能形成完整的逻辑架构,在信息的检索共享方面存在壁垒,整个学校实验信息联动机制尚未建立,各部门系统的信息匹配差,形成“信息孤岛”,导致依靠信息化完成的实验室工作执行力上大打折扣。
(三)信息化管理流程不够明确,要求不够细化
规模较大的实验中心(室),随着实验的高速运转,产生的信息数据非常繁杂,信息管理工作量自然而然也会相应提升。大部分高校在实验室的信息管理上存在诸多漏洞。一方面,信息管理工作流程不够明确、要求不够细化,在理想状态下,实验室任何的变动都应该会有信息记录。比如实验场所的新建或改造关联相应的实验室面积信息的变动,实验耗材、试剂的购入数量和使用数量、实验产生的废弃物数量等实时信息数据的变动,实验室仪器购入和报废、仪器使用时间的变动,实验室安全相关的信息如防火防爆器材、易燃易爆材料试剂、毒性试剂原料、危险废物的信息变动,实验室人员的调配转岗,等等,这些由实验关联行为产生的信息变化,都应当由相应的责任人按规定的流程在信息系统进行记录,以达到实验室行为即有痕,信息数据全面、及时、准确。而很多高校在这方面的管理存在缺失,比如课题组自行购买试剂不经过学校系统,仪器入库出库记录长时间的延迟,仪器使用时间没有详细的机时记录,会导致信息在采集传递过程中,存在很大程度的衰减,影响实验室信息工作开展的时效性和准确性;另一方面,高校实验室信息工作也存在区块划分不清晰、职能交叉、系统设置重复交叉,多头管理的现象。比如对于实验仪器的预约使用,各实验室有自己的预约系统,学校又有统一的预约系统,没有强有力的统一管理,造成信息不对称,预约无法完全正常使用。再比如对于危化品的管理,大部分省市都有专门的安全环保部门建立相应的信息系统进行管理,但由于系统面向社会,缺乏对高校的针对性,功能覆盖不全,因此一般学校自己也会建立管理系统,两套系统在功能使用和数据采集过程中也会出现互相干扰的现象。
(四)工作信息化仍有提升空间
实验室信息管理工作的信息化程度取决于学校整体的信息化建设水平。一是实验室信息建设涉及归口部门多,而各部门信息化建设的时间有先后、水平有高低,想要能完全统一管理,信息内容很好地整合衔接,需要学校整体统筹规划,完成系统迭代。二是信息化水平受制于工作人员运用信息化系统解决问题的能力和水平,大部分学校对于信息管理没有专业专职人员,缺乏技术支撑。所以尽管目前实验室信息化建设基本可以实现从基础数据的采集到最终数据的上报,但是信息框架仍需完善,信息检索能力还有待提高,信息管理工作仍然有优化空间,需要结合各实验室工作的特点,不断提升学校实验室管理工作的效率和水平。
(五)人员管理、培训制度亟待完善
实验室信息管理工作是随着数字化时代的发展,逐渐成为高校开展的一项必要性、基础性、常规性工作,工作的开展具有很强的专业性、连续性,需要相关负责人员长期稳定的从事此项工作,频繁的岗位变动以及培训制度的缺失会给信息管理工作的开展带来困难。鉴于此,为保证信息管理工作的即时性、准确性和延续性,优化用人制度和培训制度、使之更加科学规范,适应发展需要就尤为重要。
三、高校实验室信息管理工作的优化
以上分析了目前高校实验室管理工作面临的问题,如何解决问题,保证信息管理工作卓有成效,需要一系列的解决方案,在过往各个行业的发展历程中,能够找到一些启发。考虑到高校实验室所肩负着科学研究、教学实验、人才培养的重任,工作的优化升级需要“软硬兼施”,做到硬件升级、软件迭代。为了实现准确把握信息化管理的内涵[2]、构建完整框架、提高服务水平、充实信息资源,方便信检索管理的目标,以解决矛盾困难,优化管理方式,坚定地推动实验室管理信息化不断向前是必然选择。基于以上对高校实验室信息管理工作中存在问题的分析,经广泛文献调研,立足工作开展的实际,针对健全工作联动机制、工作流程明确与细化、信息管理优化、用人及培训制度等方面,提出以下优化策略。
(一)促进各职能管理系统之间协调联动
打破信息共建共享壁垒,在系统层面统一维护资产、财务、人员、安全、设备使用等方面的信息,结合互联网技术和设备的普及、依托信息管理平台整合构建一个跨部门、跨职能的实验室资源平台,在全校甚至更广范围内达到信息共享;建立联动机制,依靠强大的信息数据库和搜索检索功能,促进各职能之间的协调联动,提升实验室管理水平,提高工作执行力、工作效率,保证工作质量[3]。
(二)明确工作流程,细化工作要求
实验室信息化管理作为一项系统性工作,工作流程是否明确、工作要求是否细化决定着工作开展的效率和质量。从职能分工部署、基础信息采集、信息审核录入、信息维护更新、信息数据检索、信息功能开发应用等各个环节,工作流程的明确以及工作要求细则的制定和严格遵守都很重要。例如,信息管理系统与“互联网+”技术相结合以后,在WEB端针对不同分类、不同授权级别的用户在功能结构上要有清晰地区分,系统框架要科学合理,使得各类用户既能够各司其职、各取所需,又互不干扰,形成一个相辅相成、有机关联的整体。此外,对明确分职能、分阶段的信息工作、时间节点和流程要力求严谨、合理设置,不同归口部门完成的工作内容和标准要清晰明确、严格落实。
(三)优化信息管理工作
实验室管理部门应对信息管理系统严格把关。信息数据的采集要全面,从最基本的专职人员、实验室面积、设备仪器等维度开始,与其他教学、研究、人事、资产部门系统进行对接,将信息逐级细化至人员职称、资产配置、实验类别、成果产出、实验风险等级、仪器类型、仪器价值、仪器共享程度等。对各项属性进行科学的分组分类,优化架构、整合数据,使实验室各类信息能进行匹配,推进信息检索体系的完善,提升数据提取的便携度,确保数据获取的准确、完整、实时。同时要确保实验室信息数据具备连续性、一致性,检索任一实验室单一信息,都可实时关联到其相关其他信息。例如检索某一实验室编号,可以关联到其面积、人员、进行过的实验、危废产出、安全等级、仪器使用情况等。使用先进的硬件、软件技术,相关软件系统的功能要针对管理业务复杂度的提升不断作出相应的迭代优化,系统要有清晰独立的模块以应对教学、日常信息、安全检查、设备管理、资源共享等不同维度的工作,实现实验室系统的“物联网”功能。例如通过信息系统来实现实验室的线上预约使用和费用结算等用户需求,也可以通过信息化手段实现安全检查、仪器评估等管理需求,还可以通过大数据分析实验室行为模式,实现安全预警、改建指导、仪器购置方案优化等前置需求。要全面分析信息管理的科学性、总结信息数据的规律性,将信息工作的边界不断扩大,程度不断加深。
(四)提高站位,面向社会
社会科学技术发展应用越来越密集,国家对高校院所和科研机构的投入巨大,如何能使实验室更好地为国家科教发展和人才培养服务是高校应该要考虑研究的重要课题。从国家战略发展角度,国家大型科研基础设施和大型科研仪器开发共享是党中央、国务院非常重视的工作,而实验室资源有效利用、合理共享的前提基础是全面的信息化管理。各高校院所成熟的实验室信息管理,一方面有利于国家对实验室资源的准确评估和统筹掌握,进而有利于政策的科学制定和方向调整;另一方面有利于在全国或部分区域内进行资源调配整合,面向社会形成跨学校、跨区域的共享机制,避免科研资源的巨大浪费,提升使用效益。
(五)逐步完善用人、培训制度
首先,在领导层面,要重视实验室信息管理队伍的建设,管理人员自身也要时刻注重业务能力的提升。其次,高校实验室信息管理工作具有连续性、规律性、关联性强等特点。因此,要求从事此项工作的人员和队伍相对稳定,同时在人员的更换过程中形成有效的传帮带机制。再次,要建立完善的信息管理工作培训机制,一方面积极安排专项培训工作,针对管理系统的迭代优化还要有持续跟进的培训;另一方面可以聘请专家举办实验室管理专题讲座,或者邀请不同院校的相关负责人前来交流经验,采用多样的形式围绕信息管理工作中存在的问题、盲区以及改进措施,对工作人员的管理能力进行强化,使管理工作更加科学有序。最后,高校实验室信息系统建设维护方面的专业人员较少,可以寻求政府指导、校企合作等多种途径的解决方式,灵活解决信息技术方面的问题。
四、结论
高校实验室建设与管理是一项长期而艰巨的工作,实验室信息管理工作无论从提升高校自身竞争力,还是提高国家科技竞争力方面,都有不可忽视的作用。当管理方式的先进程度跟不上管理工作量和信息数据量的提升时,便会面临管理效率低下、实验设备利用率低下、数据整合效率低下的多重困境,制约实验室及其关联的科研、教学工作的开展。实验室信息管理工作应着力于信息平台的搭建和优化、围绕信息资源整合这一核心工作、以科研能力和人才培养为最终目标不断优化。本文从多个方面探讨了高校实验室信息管理工作在实践中存在的问题,同时提出了优化对策,为实现理想的实验室信息管理提供多方面的思路,总结如下:(1)优化信息组织架构、建立高校实验室管理体制;(2)完善规章制度、确保工作有力、有序;(3)打破封闭固有管理模式、促进信息资源有机整合与开放共享,实现“物联网”管理模式;(4)加强信息管理队伍建设、提升管理工作质量。实验室信息管理工作正是在这样不断打破传统、在管理理念和模式上不断推陈出新的过程中,逐步形成一套日益完善的科学体系,放大自身的价值,助力学校乃至国家教学、科研事业的开展。
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作者:高宇 单位:中国药科大学实验室与设备管理处