基于信息化的高校实验室管理创新研究

陈海泉, 林自葵

(北京交通大学 经济管理实验教学中心, 北京 100044)



基于信息化的高校实验室管理创新研究

陈海泉, 林自葵

(北京交通大学 经济管理实验教学中心, 北京 100044)

企业信息化的实践证明,信息化是促进管理创新、提升管理效率的有效途径。这一理论同样适用于以知识创造、人才培养为目标的高校实验室。在研究信息化与管理创新理论的基础上,分析了高校实验室面临的主要管理问题,提出了构建与实验室管理创新相结合的信息化体系的解决路径,最后用北京交通大学经济管理实验中心的信息化实践结果检验了理论的有效性。

信息化； 管理创新； 高校实验室； 经济管理

高校实验室作为实践教学的重要场所,已逐渐发展成为集教学、科研于一体的人才培养和技术创新的主要基地。高校实验室管理整体水平的高低直接影响着学校的教学水平、科研水平、创新水平和管理水平。实验室管理的信息化是突破高校实验室传统管理观念和管理手段、提高实验室管理水平和充分发挥实验室功效的必然趋势[1-2]。

高校实验室管理创新的目标一方面要积极引进先进的信息化管理手段,改变传统的手工化管理方法,建立规范化的管理模式,另一方面要利用信息技术整合实验室软硬件资源,创新实验、实践教学方法和手段,促进教学、科研成果的融合转化,培养学生创新能力和实践能力[3]。

如何利用信息化手段实现实验室管理流程规范化,最大化实验室资源利用效率,促进实验教学活动和知识创新的发展,服务于创新型人才的培养,现已成为高校实验室信息化管理工作亟待解决的问题。

1 信息化与管理创新

信息化不仅是信息技术在组织机构中的应用,而且是更高层次的管理变革,组织的信息化必须和管理创新有机结合,同步进行,才能真正实现组织的进化。信息化将计算机技术、网络通信技术、虚拟仿真技术、自动化技术与组织的管理和业务流程相结合,带动组织模式、组织间成员协作关系、服务手段和组织学习方法的创新。现代组织的信息化建设从人和资源的管理利用入手,从人员角色定位、业务流程改造、组织结构变革、资源整合和服务方法和手段的创新等多方面协同推进,从而达到组织的高效运作和资源的充分利用[4-5]。信息化推动管理创新主要包括以下4个方面:

(1) 业务流程一体化。传统的组织设计由于建立在劳动分工的基础上,对整个业务流程以岗位职能或部门的方式加以切割,这种将信息流分解为个别作业的做法,常常使完整的信息流程被割裂得支离破碎,其结果往往是各岗位职能的工作可能是有效的,但过分强调局部效率控制,降低了对组织整体的协调和应变能力,最终将导致整个流程运作的低效率。组织机构实施信息化可以对业务流程进行梳理、重组、再造,利用信息技术无缝衔接业务流程的各个环节,减少中间层管理环节,提高组织的运作效率。

(2) 知识管理。知识管理是为了解决大量知识或者信息的创新、组织与扩散的问题,其主要内容涉及到知识创新的处理技术、知识组织的管理方法和知识扩散的路线与途径。信息化为知识管理理念的实施搭建了良好的技术平台,充分利用信息技术,实现知识的积累、共享、利用、创新和扩散,是提高组织的创新能力必要途径。组织可以利用数据库技术建立信息资源库,用于整理、存储、检索、归类组织中的各种文件资料,并用数据仓库中的数据挖掘技术从信息库中抽取有用的信息转化成知识,供组织创新发展需要使用。

(3) 建立学习型组织。学习型组织是一个能熟练地创造、获取和传递知识的组织,组织通过学习提升整体运作“群体智力”和持续的创新能力。学习型组织管理理念是关于如何促进组织更有效学习的理念。学习型组织管理理念的实施需要信息化提供技术支持。第一,网络平台是高效、便捷、低成本的知识获取来源；第二,网络是具有双向的交互功能的媒体,并且可以文本、图形、动画、声音和影像等多媒体形式传递信息,显著提高了组织人员参与学习的积极性；第三,基于多媒体的信息系统提高了组织学习的记忆能力。

(4) 组织虚拟化。虚拟组织是一种区别于传统组织的以信息技术为支撑的人机一体化组织。其特征以现代通信技术、信息存储技术、虚拟仿真技术和机器智能为依托,实现传统组织结构、职能及目标。在形式上,没有固定的地理空间,也没有时间限制。组织成员通过高度自律、自主方式实现组织目标。在虚拟组织平台上,组织的成员间的创新协作可以实现优势互补。虚拟组织的学习鼓励打破常规的探索性的实验,是一种允许出现错误的复杂的组织学习过程。

2 国内外关于实验室信息化与管理创新的研究

国内外关于信息化与管理创新的研究大都局限于企业层面,高校实验室属于知识密集型的组织,实验室建设、运营和管理的目标有别于以盈利为目的企业,实验室是以信息和知识的生产和服务作为其主要业务,其主要功能是利用师资力量、教学资源和实验平台提升学生的创新能力、解决问题能力和实践动手能力,服务于创新型合格人才的培养。

国内大多数关于实验室信息化的研究文献主要着眼于信息技术本身,很少从信息技术的应用与实验室管理创新相结合的角度来研究[6]。

国外关于实验室信息管理系统(laboratory information management systems,简称LIMS)的研究和应用已经非常成熟,它是现代信息技术、现代管理科学与现代分析技术完美结合的产物,在化工、制药、环保等科学实验室的管理中得到了广泛运用。LIMS是由计算机硬件和应用软件组成,能够完成实验室数据和信息的收集、分析、报告和管理。它是专门针对实验室的整体环境而设计,是一个包括了信号采集设备、数据通信软件、数据库管理软件在内的高效集成系统。它以实验室为中心,将实验室的业务流程、环境、人员、仪器设备、标准方法、图书资料、文件记录、科研管理、项目管理等因素有机结合[7-8]。LIMS技术的应用,可以为实验室高效和科学的运作,以及实验室各类信息的保存、交流与加工提供平台,并可对实验室工作的各个环节进行全面量化和质量管理.因此,LIMS的应用促进了实验室在管理思想、组织机构以及检测数据处理等方面的创新与发展。

3 高校实验室管理问题

实验室管理就是在实验室系统的范围内,管理者运用管理的原则、手段和方法,作用于实验室这一管理对象,使实验室达到预定工作目标或效果的活动。随着高等教育对创新型人才培养提出更高的要求,高校实验/实践教学越来越受到重视,投入的资源越来越多,实验室建设数量和规模逐年上升,但由于管理体制和管理手段没有相应跟上,高校实验室管理问题也逐渐暴露出来,主要表现在以下几个方面:

(1) 管理职能割裂交叉,信息沟通困难。在现行的高校实验室管理体制下,各实验室隶属于不同的院系,各自管理,相互独立。各实验室之间横向联系较少,学校的实验室管理中心囿于自身的职责权限,不能对各实验室进行直接整合协调。高校实验室大都归属院校两级管理,实验室设备处负责设备的招标、采购、验收和报废；教务处负责实验教学管理；学院各系所负责实验教学计划制定,教师负责实验项目的设计和实施；实验中心主任负责实验室规划建设；实验室管理员负责实验室的维护、安全和日常开放管理。管理层级众多,职能交叉,不同的管理任务分散在不同部门、不同岗位和不同角色之间,各部门、各岗位之间缺乏有效协作的平台,无法形成一个有机的系统,信息沟通不畅,实验室整体运作效率低下。

(2) 实验室资源管理分散,共享困难,资源浪费严重。实验室资源是高校知识管理的重要元素,是知识形成的信息源泉,又为知识的传输、存储和管理提供了技术媒介。师生利用实验室资源搭建起来的教学和科研平台把隐性知识转化成显性知识,进而创造知识。实验室资源包括硬件资源和软件资源,硬件资源包括计算机、服务器、网络设备、存储设备和实验仪器,这些硬件资源分散在不同的实验室中,缺乏共享的途径和手段,造成大量闲置；软件资源包括教学系统、多媒体课件、案例库、网络课程、专业数据库、工具模型、实验数据等,这些软件资源类型各异、格式不统一,分散存储在不同服务器上,缺乏统一规划,不成体系,更谈不上资源共享。实验室资源利用率低,转化成知识率更低。

(3) 实验室封闭式管理,开放程度低。实验室开放的内容有3个方面:一是管理层面的开放,即学生可以自主确定实验的时间；二是内容层面的开放,学生可以自主选择实验的内容,或是在教师给定的题库内选定实验项目,三是对学生课外的科技创新活动进行开放[9]。总之,为学生提供一个自主学习的环境是实验室全面开放的关键。实验室开放是学习型组织形成的必要条件。但长期以来,由于高校实验室特别是文科类实验室缺乏开放预约和实验过程自动监控系统,以及实验室网络化、虚拟化严重不足等因素,导致了实验室开放程度低,实验室一般只针对高校本专业学生实验教学或科研活动开放,对外开放机时不足1%。本专业学生也只能在固定时间、固定物理环境,由教师安排固定实验项目,按照固定实验步骤完成实验室任务,完全没有自主创新的实验环节,严重限制了学生知识创造,创新能力的培养。

这些问题背后固然有高校对实验室，特别是文科实验室认识的局限性,也有管理体制上的缺陷等原因,但更重要的是实验室管理模式和管理手段的落后。因此,必须针对经管类实验教学和科研活动的培养目标要求,重新审视实验室的功能、作用及相应的管理任务,借助信息技术构建行之有效的管理体系。

4 解决路径

针对以上高校实验室暴露出来的种种管理问题,只有通过管理创新,才能提升实验室管理能力和管理水平,为学生和教师提供优质的实验环境,为培养高素质的创新型人才提供高质量的服务。将先进的信息技术与实验室管理有机结合,是实验室管理创新的源动力,是建立学习型组织的助推器。

实现实验室管理创新,必须借助信息技术手段,将科学管理的思想和方法与实验室的实际相结合,发挥计算机的信息采集、处理和网络的传递与共享功能,创建适应实验室业务流程的工作流管理机制,才能使实验室管理更科学、更有效率,实现实验室创新创造知识、提升学生解决问题和实践动手能力的功能目标[10]。一句话概括,就是全面构建实验室信息化管理体系,服务于创新型教学科研实验。实验室信息化体系由“一个资源云平台、一个知识管理库、一个虚拟仿真实验平台、一个一体化实验室管理平台”组成,实验室信息化体系的建设目标是为了创造优质的实验环境,提供更多更好的实验内容和实验项目,服务于学生知识创造和创新实验活动。实验室信息化体系模型如图1所示:

图1 高校实验室信息化体系模型

高校实验室建设和管理的职能目标是用最少的资源投入创造最大的知识产出,或者是充分利用现有的软硬件资源和师资力量,输出更多的合格创新型人才,创造出更多的知识[11]。在现有的高校实验室管理体制和软硬件资源限制条件下,利用先进的信息技术可以做到以下几点:

(1) 通过实验室综合管理平台实现业务流程一体化,解决实验室管理职能割裂、信息流通不畅问题。实验室综合管理平台是以高校实验/实践教学和实验室日常管理的核心业务流程和重要管理事务为基础,其内容涵盖了实验室建设、实验室安全管理、实验室开放预约、实验教学过程管理、仪器设备管理、数据统计上报、日常办公等功能模块,它是一个连接实验室主管副校长、教务管理部门、设备管理部门、实验室主管副院长、实验中心主任、实验室管理员、实验教师、学生等所有与实验教学和实验室建设管理相关的部门、岗位和角色的基于B/S架构的开放式管理平台,其开发和使用极大地方便了相关部门和岗位角色之间的信息交流和业务协作,提高了实验室管理运作效率。

(2) 搭建资源云平台,解决资源分散管理、利用率低和共享困难问题。利用云计算技术对现有各个实验室的硬件基础设施(网络、服务器、存储、仪器设备等)进行改造,整合实验室硬件资源,建设基础设施资源池。云计算利用虚拟化技术将基础设施由独立的硬件设备转化为资源池,统一调度管理,用户(高校师生)无需关心所使用的仪器设备的具体位置和属性,通过统一接口直接操作使用,可避免硬件设备重复购买,节省硬件经费支出。在基础设施云层上,可利用云计算技术将分布在不同区域的信息资源进行整合并重新部署,构建信息资源云。

(3) 建立知识管理库,服务于知识创新的实验活动。知识创新是指通过组织的知识管理系统和科学实验活动,在知识获取、处理、加工和转化的基础上不断探索新的规律。高校实验室经过几十年的信息资源建设和教学、科研实验,积累了大量的教学资源和实验数据,数据库和数据挖掘技术为这些数据、信息转化成知识提供一条切实可行的技术途径。可根据经管类专业实验特色,将数据库中的数据按照一定的主题进行分类组织,比如划分为金融投资实验主题、财务会计实验主题、企业经营决策实验主题、运输与物流实验主题等数据集市(Data Mart),再利用数据库中的联机分析处理技术(OLAP)为学生的科学实验提供决策支持。

(4) 构建虚拟仿真实验平台,突破时空限制,提供充分自主实验空间,解决实验室开放不足的问题。虚拟仿真实验平台是以现代教育理论为指导,以计算机仿真技术、多媒体技术和网络技术为依托而建立的一种新型实验教学系统。它既能再现真实实验的全过程,又能克服传统实验的各种制约和弊端,实现实验室资源虚拟化、数字化和网络化,促进资源开放共享,解决教育资源重复建设,分布不均衡等问题[12]。

5 实践效果检验

北京交通大学经济管理实验教学中心从2012年开始经过几年的全面信息化建设,实验室信息化管理体系逐渐完善。实践证明,信息化是提升实验室管理水平,促进实验室管理创新的有效途径。信息化规范了实验中心日常管理流程,促进了实验教学过程管理标准化,使得实验室管理和实验教学各岗位角色业务协作一体化,相关部门信息流通网络化；实验室对外开放程度由原来不到1%的机时占比提高至5%左右。更重要的是学生自主实验/实践的积极性显著提高,实验数据逐年增加。近几年来,在教育部组织开展的创新创业实践活动、全国大学生企业经营挑战赛和全国金融投资模拟大赛取得了30多项国家级、北京市级奖项。2015年实验中心申报国家级虚拟仿真实验教学示范中心,获得了教育部的批准成立。

6 结语

国内外几十年的企业信息化实践证明,信息化与企业管理创新有着密切关系,信息化对促进管理创新有着显著的成效。这一理论同样适用于以知识创造、人才培养为职能目标的高校实验室。利用先进的信息技术,全面构建适合于实验教学和管理的信息化体系,最大化实验室资源利用率,创造优质的实验环境,提升实验室综合管理能力,是高校培养创新型人才的必由之路。

References)

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[3] 施静,赵宇艳.高校实验室创新管理研究[J].实验技术与管理,2015,32(4):260-263.

[4] 廖吉林,刘建一.论企业信息化与管理创新的关系[J].科学管理研究,2004,22(5):29-31.

[5] 张晓鹏.实施企业信息化推进管理创新[J].中国管理信息化,2011,14(22):52-54.

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[9] 董嘉佳.高校开放式实验室管理机制探索[J].实验室研究与探索,2015,34(5):231-233.

[10] 刘智勇, 董超俊. 信息思维与高等学校实验室管理创新[J]. 实验技术与管理, 2005, 22(7):1-4.

[11] 张丽娟,武宝瑞.经管类实验教学中心支撑体系建设[J].实验技术与管理,2014,31(6):162-164.

[12] 郑双,吴海东,陈朝晖,等.企业经济活动虚拟仿真实验教学中心的建设探索[J].实验技术与管理,2014,31(11):13-16.

Research on management innovation for university laboratory based on informationization

Chen Haiquan, Lin Zikui

(Economics and Management Experimental Teaching Center, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)

The practice of enterprise informationization proves that informationization is an effective way to promote the management innovation and improve the management efficiency. This theory is also applicable to the university laboratory which takes the knowledge creation and talent cultivation as its target. On the basis of studying the theory of informationization and management innovation, this paper analyzes the main management problems faced by the university laboratory, and puts forward the way to construct the informationization system combined with experimental management innovation. Finally, the results of informationization practice in Economics and Management Experimental Teaching Center at Beijing Jiaotong University have tested and proved the validity of this theory.

informationizationization; management innovation; university laboratory; economics and management

10.16791/j.cnki.sjg.2016.11.065

2016-05-18

北京交通大学实验室研究课题(15020101)

陈海泉(1976—),男,福建漳州,硕士,工程师,主要从事实验室信息化管理.

E-mail：hqchen@bjtu.edu.cn

G642

A

1002-4956(2016)11-0250-04