基于信息化的实验室开放管理系统的构建研究

陈 靖，王 卉，付彦君

（辽宁中医药大学，辽宁 沈阳 110847）

高等院校是我国培养人才的重要基地，随着新课改的推行，实践教学环节以及创新型、应用型人才培养愈加得到重视。《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》等文件指出教学改革要注重实践教学创新[1]，大力加强实践性教学环节，不断增强学生的创新能力和实践动手能力。为了满足时代和教育改革的要求，高等院校应创新教育模式，充分发挥实验室在人才培育中的作用。为此，要增加实验室的开放时间，为学生提供更多实验实践的机会，通过实验操作激活学生思维，提升学生创新实践能力，使学生成为有思想、有能力的现代人才。

1 实验室开放模式

实验室开放是充分发挥实验室的资源优势，促进实验教学改革，逐步形成高素质创新人才培养新机制的必经之路，将实验室的设备资源、人力资源（指导教师）、场地资源等部分或全部向实验对象有目的地开放[2]。一是指时间和空间的开放，学生通过线下或者线上预约，选择时间进入实验室；二是在实验室管理制度下，学生根据自身实验设计的需要，选择应用相应的实验内容、手段、方法。

实验室开放一般针对三类人群[3]，一是在学期计划规定时间未能及时完成基础性实验的学生，需要额外安排时间开展实验；二是开展综合性、设计性实验的本科生以及参加大学生创新创业训练计划等项目的高年级学生；三是有科研课题开展的研究生。

2 实验室开放管理现状

目前高校实验室开放管理中存在较多问题，如仪器设备损坏率和试剂耗费较高，刚进实验室的学生，在不清楚实验原理情况下便开始实验，耗费各种试剂，加之操作不规范，或缺少及时维护，造成仪器损坏率增高，维修费用相应较高，这也是开放式实验室存在的共性问题；传统申请预约模式，不仅增加申请者的额外负担，也降低了实验室开放管理的效率；管理制度落实不到位，学生“别人家的实验室”意识导致责任感不强，不能很好地遵守实验室规则和爱护实验室，实验室管理人员有限等，都在一定程度上增加了实验室开放管理和运转的难度[4]。

在“互联网+”已经成为我国发展战略的大背景下，如何开发高效的信息化的高校实验室开放管理平台是教育工作者应该积极探索的问题[5]。《国家中长期教育改革和发展规划（2010—2020年）》也在“加快教育信息基础设施建设”中重点谈道，“信息技术对教育发展具有革命性影响必须予以高度重视，把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络”。由于信息化技术的高效、交互性、实时、可溯源分析等诸多优点，将会有效解决目前高校实验室开放的部分问题和矛盾。

3 基于信息化的实验室开放管理系统构建

本文课题组以机能实验室为例，研发适合本校实验室开放管理的信息化平台系统，通过改变传统的开放管理模式，线上与线下结合，将信息技术和现行的实验室管理制度相结合，融入实验室新的管理模式和方法中，从而提高实验室的创新能力，提高高校实验室开放管理效率。

3.1 技术方案和方法

基于html网页框架结构，前后端语言程序实现信息化实验室开放管理平台系统开发，实现在线预约、审批模块，实验室设备二维码管理模块，学生开放实验前自主测试学习模块，学生与指导教师或实验室管理员实时交互模块，开放实验教学资源模块，开放实验结果上传模块的开发，整理收集实验设备信息，制作设备使用教程，收集制作实验教学资源库等。

功能模块见图1，开放管理流程见图2。

图1 信息化实验室开放管理平台功能模块

图2 信息化实验室开放管理平台管理流程

3.2 系统特点与优势分析

3.2.1 实验室开放定期公布，实时预约 系统定期公布实验室开放的空余时间，学生根据系统提供的信息在预约模块登记相关信息，在课余时间就可以轻松完成，不需多次询问实验室的仪器设备数量、实验教师、实验时间是否空闲等问题，解决了目前实验室开放人工申请、人工审核、环节繁多的弊端，开发信息化实验室开放管理平台在线预约、审批模块，对当前实验室空闲状态给予实时公布，便于学生实时查阅和申请。

3.2.2 进入实验室人员在线培训 学生一般对实验室设备不熟悉，本系统包括实验室设备二维码管理模块和学生开放实验前自主测试学习模块，具体是首先对实验室设备信息入网，扫描设备上的二维码即可显示，并且显示使用教程。其次上线多门实验室使用安全培训的课程和相关实验仪器的介绍（图文视频），引导学生利用碎片时间自主学习，便于学生提前预习和课后复习。学生可先参加练习测试，学习完毕，再参加系统的开放实验前测试。如果学生线上学习完相关实验室开放的教程测试不合格，将不允许通过申请，直至测试合格为止。通过对进入开放实验室人员的多次培训，降低了因为对实验室仪器操作不规范、不了解而导致的故障率，学生对实验室的水电、易制毒、生物安全等安全措施也有了进一步理解，同时也减轻了实验室指导教师的负担，避免了一对一的重复教学，提高了实验室开放管理的效率和质量。

3.2.3 增设学生与教师、学生与学生的互动功能 学生进入系统，预约成功后，会给其分配一名指导教师，学生在进行开放实验前后，可以与指导教师或实验室管理员实时交互，了解实验的相关信息和教学指导，提高学习效率。开设问答模块，学生有任何专业上的问题或者对实验操作有不明白的地方，也可以通过提问的方式获取其他人员的帮助，并将实验结果上传给指导教师。

信息化实验室开放管理系统将以电脑端和手机端自适应访问形式，结合微信端快捷登录，便于师生使用。

4 结语

随着“互联网+”的推进，相对于线上教学，实验室开放管理方面的信息化程度还不高。随着实验室开放的日益频繁，科研与创新项目的增多，传统的开放和管理模式越来越不能适应日常教学的需求，通过信息化实验室开放管理系统的开发，多种模式的综合应用，不仅可以提高实验室开放管理的可操作性和便捷性，提高实验教学效果，还可以通过数据的收集分析，进行后续管理和追溯。在对实验室的开放、使用率、实验设备、人员分类等各项数据统计分析后，管理人员可以充分了解需求，为今后实验开放项目的修改或者实验室的规划和建设提供可靠的依据。