“智能+”时代高校实验室信息化建设路径探索

2019-03-02李艳张永春崔月芝谷传峰蒋晓杰李燕

云南化工 2019年12期

李艳，张永春，崔月芝，谷传峰，蒋晓杰，李燕

（齐鲁工业大学（山东省科学院）化学与制药工程学院，山东济南250353）

1 以先进的信息技术为基础构建集约化实验教学平台

1.1 建设实验教学虚拟仿真平台

实验教学的虚拟仿真是高校培养创新型人才过程中的重要组成部分，为此可以充分集成人工智能、综合组织各种力量，积极建设实验教学虚拟仿真平台，成立针对化学化工教学和制药工程综合实践的教学平台，并以教学中心为基础，加强相关实验项目的孵化和培育工作，创建覆盖面广、质量好的化学化工类实践教学项目。相关实验教学平台还能够为化学化工类实践教学以及多项虚拟实验提供技术支持，具体包括制药工程综合实践、化学化工等学科的综合项目训练、课程设计、实验课程仿真和理论研究等。高校在建设发展过程中，还应该始终协调壁垒问题，对相关资源进行优化配置，促进实验资源实现全面共享与整合。为此学校应该充分结合先进的信息技术，实现成果共享。而在互联网支持下，构建信息教学环境，能够使教师全身心融入实践教学，主动深入探索线上线下教学融合、实践教学和虚拟教学融合模式，为锻炼学生创新与实践能力提供可靠支持。

1.2 建设互联网+化学化工教学平台

对化工实验室内各种组成要素进行详细解析和系统实验，帮助学习细致分析其中各种实验步骤，科学指导学生顺利完成相关实验任务，按时提交实验报告，并进行深入分析和求证。

利用该种方法，高校可以针对化学化工教学自主研发大学化学化工教学平台和评价平台，以相关平台为基础构建集合评价、考核、创新、实践练习、学习和教学等多种元素的互联网加上化学化工教学基础模式。该种模式也构建两种全新体系，包括学科与多位评价全面融合的仿真实验体系和化学化工技能平衡发展的教学量化规划。实现构建教学情境和教学主题探究的多模态与任务型教学模式，并在教学模型中，创建具有更明显交互性特征的数据库和资源库。例如，借助资源信息库和完成课前教学导入、学生自主探究、项目驱动建设等多位互动的教学模式，为学生们提供个性化的教学服务，能够确保他们在学习有关化学工业知识期间，自身的学习热情与发展潜能都被充分地激发出来。据相关领域的调查研究显示，学生借助这一平台，真正实现了自我发展，教师的教学质量和效率都在不同程度上得到提升。综合判断信息技术优势，可看出高校在化学化学实验教学中，能进行更积极的教学组织和研讨会议，推动国内各大高校、化学化工实验专业教学和改革[1]。

1.3 制药工程综合实践平台

培养学生创新能力有助于辅助学生透过生活现象观察事物本质，帮助学生扩展见识，能够灵活应用相关方法解决各种现实问题，感悟科学思维方法，为了促进因材施教相关原则的有效落实，锻炼和培养学生良好的创新思维、创新素质、创新能力以及工程实践能力，将培养创新人才过程中实践教学的作用充分发挥出来，学校应该进一步扩大经费投入，提供充足场地，构建制药工程项目综合实践平台，为学生们提供创新发展的空间，可引导他们通过创新的方式，提高自身的发展水平。教师在此过程中，也能根据学生的反馈，不断地调整自己的教学模式，引导学生逐步掌握更高水平的创新能力、设计能力、语言表达和动手操作能力，同时，学生撰写报告的能力也能在此环节中得以发展，最终以良好的团队合作精神和沟通能力，从该种渠道入手积极探索实验改革道路。创新实验教学模式，学校可以形成全面开放的实验教学对于实验室的设计来说，可以借助现代科学技术，增加实验室预约的功能。学生可以通过线上预约软件，根据自己的时间安排自主预约相关实验室。此外，自主实践操作平台还可以积极推进校企合作经营模式的建设。通过加强校企合作，由企业一线工程师进行引导，可以促进学生完成相关实践项目的开发。在校企合作的环境下，设计出各种类型的自主学习活动，帮助他们在高级技术人才的指导下，开展新的实验探究活动。聘请优秀企业融入化学化工类实践教学中，创新实验内容、教学方式，为培养学生良好工程实践能力奠定基础。

2 安全规范管理

2.1 实验室安全准入的信息化转型

学校针对实验室的应用管理需要充分联系学科和专业特色设置合理的考试制度以及培训制度，在教师、学生或辅导人员通过专业安全知识考核后，才能被允许正常进入实验室中进行具体操作。学校针对实验室构建考试准入系统，能够结合实验室中的各种危险性元素，设备仪器应用安全、辐射安全、生物安全、化学安全、消防安全、用电基础安全以及新生安全常识等，使实验室相关准入标准更加规范。

2.2 实验室实现信息化安全检查

高校针对实验室可以构建科学的巡检系统，利用移动终端及时发布各种检查任务，关联显示出实验室具体清单以及危险源的等级水平，提醒历史问题记录，利用照片和文字等形式将检查结果准确记录下来，自动生成相应安全检查报告，对实验室相关检查标准进行合理规范，提高实验室安全检测针对性，提高信息反馈效率。

2.3 危化品的信息化管理

针对危化品的废物处置、调剂、盘点、存储、应用、入库和采购等过程都应该对处置措施、负责人、状态、底数、台账等内容实施动态监控管理，对采购源头实施追溯处理，促进实现规范化的过程管理，提高处理过程的安全性和科学性。除此之外，高校还可以加强危险化学用品和财务管理的系统化对接，利用现代化信息技术，调整管理渠道，确保其规范性。同时，认真筛选具有优质资质的厂商进行合作，提高各项服务发展水平。对于危险化学用品中的针管、试剂等材料，要选择拥有健全资质的生产厂商进行合作，各个环节严格遵照审批流程，确保不会出现超量购买和大量囤积的情况。而且，还可以利用电子化管理方式，进行动态台账记录，这种方式可以进一步简化复杂操作的具体性和流程性特征，提高各项统计信息的直观性，以便对危化品采购实施全过程的动态化管理[2]。

2.4 信息化危险源管控

部分高校内部的组织机构与公共场所因为分散设置等问题，导致其对水电、消防、化学用品等危险源管理不到位，各项要素均由资产管理、设备处、保卫处、后勤处等部门进行分类管理，导致无法对危险源进行统一协调管理，存在诸多漏洞，同时无法全面兼顾。学校可以设置互联互通形式的实验室管理系统，针对全校范围中的危险源实施分级管理，制定科学应急预案，联动多部门制定安全方案。

2.5 多维度安全教育

实验室相关安全教育工作也可以利用先进信息技术实施，学校可以利用微信公众号、社团网站、信息门户等公众平台，日常实施实验室的安全教育和文化宣传工作，将以人为本落实到人们心中，形成良好的安全环境，营造良好氛围，对校园安全进行科学维护。除此之外，还可以在实验室设置安全考核系统，对学生进行专业教育，构建安全意识的良好氛围，提高人们对于安全工作的重视，促进实验室相关工作的顺利展开，保护实验人员安全[3]。