基于SSE架构的高校实验室安全管理系统的设计研究

摘要：实验室安全问题时常发生，教育部高度重视，但往往高校不足够重视。本文在研究国内外高校实验室安全管理的基础上，以南宁学院为例提出利用SSE架构建立高校实验室安全管理体系。建立具有实验室安全制度管理、组织管理、安全教育与考试管理、安全检查管理、问题反馈等功能的信息化管理平台，补齐学校在制度、培训、考核、检查等方面的不足。提出基于SSE架构的实验室安全管理系统的基本设计思路及其具有的特点。设计并开发高校实验室安全管理系统，利用信息化技术手段提高安全管理效率，确保安全工作到位，保障师生安全。

关键词：SSE架构;实验室安全;信息化;南宁学院

教育部、教育厅等各级部门多次发文要求各大高校认真制定并贯彻实验室安全管理制度，教育部2021年4月发布《教育部办公厅关于组织开展2021年度高等学校实验室安全检查工作的通知》要求牢固树立“四个意识”和坚决做到“两个维护”的政治高度，做好实验室安全保障工作。实验室安全是目前各大高校安全的最大风险点之一，完善的实验室安全管理体系是保障实验室安全的重要举措。基于SSE架构建立的高校实验室安全管理系统是指运用了应用系统工程的基本理论和方法，辨识、分析、评价和排除安全及其影响因素，建立综合集成的安全防控体系并使之持续有效运行，使实验室安全与教学同时得到最大程度的发挥。在实验室安全管理上运用信息化技术手段，可有效的提高工作效率，让安全问题更透明更有保障，节约人力成本，线上安全教育、培训与考核，增强学生教师的安全意识，让师生时刻牢记安全红线。设计行之有效的高校实验室安全管理系统，首先需调研分析国内外高校实验室安全管理信息化建设的基本情况，搭建初步的安全管理信息化架构，设计详细的实验室安全管理信息化系统功能模块，投入运行并不断升级提升。

一、高校实验室安全管理信息化建设状况

国内学者一致认为我国高校实验室安全管理不到位，主要表现在：学校在“科研、教学为重，论文、职称、成果为重”的文化里，不重视实验室安全;实验室安全管理体制机制不健全，安全管理制度可操作性不强，制度多年不变，旧制度不适应新要求，安全制度与实验室匹配;实验室安全培训欠缺，师生安全意识淡薄，实验室安全管理专职人员不足，专业化水平不高;安全经费投入不足，硬件设施不达标;缺乏实验室安全信息化管理平台。

针对高校实验室安全管理，在欧美及亚洲一些著名高校中，本世纪初已有一套完善的实验室安全管理制度、安全教育培训模式及实验室准入制度，主要表现在实验室安全管理制度完善、安全教育培训内容丰富、安全教育培训形式多样、落实实验室准入制度、编制实验室安全指导手册以及制定应急预案等几个方面。在落实实验室准入制度方面，对于新入校的教师，以及需要进行实验的学生都必须进行安全教育培训、考试，只有达到考试合格标准后方可进入实验室。未经培训以及未未达到考试合格标准的，无法进入实验室。定期对通过考试的学生、教师进行网上实验室安全知识考核，若未通过考试，则需专门培训，直至考试通过。若中断实验教育培训达到一定时间，则需重新参加实验室安全教育培训。针对不同的实验室配备不同的实验安全指导手册和安全操作规范，并对这些手册与规范进行动态管理，依据实验室发展需要及时修改完善安全指导手册内容条款。详细制定针对火灾、容器爆炸、危险化学品泄漏的应急预案，并针对不同的实验室，制定可操作性的应急演练方案，有效提高事故应急能力。高校实验室安全管理基本上实现信息化管理，通过线上安全检查、线上培训、线上考核、线上预约实验室，信息化技术应用较为成熟。

对于实验室安全管理及安全安全教育，国内起步较晚，近年来发生在高校实验室中的安全事故造成了严重后果和社会影响，给高校敲响了警钟。各高校开始采用安全教育讲座、制度上墙、安全选修课等传统实验室安全知识教育形式，基于这些形式的安全教育并没有达到理想的效果，师生安全意识提高不够。

随着网络信息技术的发展，国内高校为了实现实验室安全管理的信息化管理，针对本校专业特点，开发出包含在线学习、在线考试功能的实验室安全教育及在线考试系统，在清华大学、北京化工大学、中南大学等均已推行。这类系统能使学生可以迅速学习实验室安全知识并检验学生对实验室安全知识的掌握程度，但由于在实验室安全教育及在线考试系统中，学生的学习和考试过程是基于学生的自觉性，监管不到位，系统自身也具有不足之处。

随着高等院校的招生规模不断扩大，实验室规模不断发展和更新，信息化安全管理系统的应用是高校实验室安全管理的发展趋势。为满足实验室的安全管理方面的需求，高校实验室的信息化安全管理发展也越来越成熟。国内多所高校通过采用互联网+技术开发出实验室安全管理、培训和考试的自主管理系统，实现了实验室的信息化安全管理。崔贯勋在基于实验室安全特征分析上，实现了实验室基于物联网技术的监控物的不安全状态的安全管理系统。SSE架构是指应用系统工程的基本理论和方法，辨识、分析、评价和排除安全及其影响因素，由此建立综合集成的安全防控体系并使之持续有效运行，是一种基于安全与发展双层目标架构高度统一的治理模式。刘贻新，吴福根等利用SSE架构构建了針对高校实验室的安全管理体系，实验人员、教师、实验室管理员、系统管理员以及学校管理部门等可以在系统中实现信息交流和共享。综合近年来专家在高校实验室安全管理系统上的研究，随着计算机技术的发展，高校实验室安全管理系统还有很大的发展空间，除了实验室的安全管理制度、安全教育、培训和校内人员信息交流、共享功能的实现，针对高校实验室的安全管理系统开发在未来也将越来越完善。

南宁学院自升本以来，加大教学的投入，实验室软硬件条件逐步接近区内高校同等水平，目前在用的实验室达到236个，随着招生规模的扩大，实验室的安全管理主要存在的问题如下：实验室安全管理体系不够完善;实验室安全管理方式效率低下;实验室安全管理未实现信息化管理;缺乏学生与教师学习、考核实验室安全知识的平台。基于上述问题，我校实验室安全管理体系的完善和管理平台的建立迫在眉睫，设计一套符合南宁学院的实验室安全管理体系、设计和开发一个高效率的实验室安全管理平台极具价值。

高校实验室管理信息化建设迫在眉睫，利用SSE架构建设高校实验室安全管理架构，使用信息化技术设计和开发一个高效的高校实验室安全管理平台，利用信息化手段辅助安全管理、危险防范等工作极具价值。高校高度重视学校的信息化管理进程，高校实验室安全信息化管理平台的建设是学校加大实验教学管理和信息化建设的重要举措之一。

二、实验室安全信息系统架构概述

根据SSE架构体系，设计一套高校实验室安全管理系统，利用信息化技术手段改进实验室安全管理，提高管理效率。该高校实验室安全管理系统利用SSE架构建立具有辨识、分析、评价和排除安全及其影响因素的高校实验室安全管理体系，包含实验室管理制度、安全管理组织、实验室安全预警、安全培训考核制度、危化实验室管理措施、安全检查制度、信息化管理流程等实验室安全管理相关的功能体系。完善的SSE架构的高校实验室安全管理系统需通过一系列的架构设计来完成，包括：首先，完善实验室安全管理制度体系，每种系统的设计都是基于管理制度体系来设计的，系统是管理的手段;其次，需建立实验室安全管理组织架构，组织架构是安全管理的人员保障，人是事情处理的主体;第三，建立安全培训体系，根据SSE架构思想在全校实施全员学习并应用实验室安全体系;然后是根据SSE架构利用信息化技术手段构建完整的实验室安全管理体系。以下将根据SSE架构的高校实验室安全信息系统结构概述进行实验室安全信息系统的设计。

三、實验室安全信息系统的设计方案

1、完善实验室安全管理制度体系

SSE架构是指应用系统工程的基本理论和方法，辨识、分析、评价和排除安全及其影响因素，由此建立综合集成的安全防控体系并使之持续有效运行，是一种基于安全与发展双层目标架构高度统一的治理模式。研究使用SSE架构设计完善学校、学院、实验室3个层面的不同管理体系，学校的管理制度为总纲，学院按照各自专业特点学科特点建立学院的实验室安全管理制度，各实验室根据实验室的不同用途、危险系数等建立相应的安全管理制度，特别是危化实验室的管理制度。实验室安全制度的公布与宣传应摒弃原来有制度不公开的做法，应利用制度上墙和信息化手段将其对师生进行强势宣传。

2、建立实验室安全组织架构

实验室安全管理制度的落实在于具有完整的安全管理组织，该组织需承担实验室安全管理、实验室安全检查、反馈的安全问题处理、实验室安全责任等工作。此管理组织可以是人，也可以是在有限的实验室管理人员基础上利用信息化技术手段架构出来的管理业务逻辑。鉴于高校的实际情况，研究利用信息化技术手段构建信息化的安全管理组织，学校、学院、实验室只需按照业务流程逻辑完成实验室安全管理，如此可减轻人力投入和人力成本，同样达到安全管理标准。

3、建立实验室安全培训体系

实验室安全培训是确保实验室安全最重要的途径，也是高校最忽视的方面。学生和教师需要培训什么、如何培训、培训频率与周期、考核方式、实验室准入条件、如何利用信息化技术手段实现教师学生的安全培训与考核都是本项目需要研究的内容。

4、利用信息化技术手段构建完整的实验室安全管理体系

实验室安全管理体系不是离散的管理模块的组合，而是安全管理模块间有序的、一体化的结合，利用信息化技术手段构建实验室安全管理体系，改进实验室安全管理方式是现代化的必然要求，也是各高校的急需解决的问题，项目研究并提出了如图1所示的南宁学院实验室安全信息化管理平台结构图，利用信息化技术手段构建完善的实验室安全管理体系。

5、在高校中实际应用改进升级

一个架构设计的实验室安全管理系统是否完善，是否符合高校管理要求，需要在实际管理工作中运行。南宁学院具有8个二级学院，10个实验实训中心，本文以南宁学院为例，将该系统运用到南宁学院的实验室安全管理中去。系统在设计并开发成功后在南宁学院已投入使用2年余，改进升级五次，使得南宁学院实验室安全得到了质的进步，实现了实验室安全管理的完全信息化管理，学生教师的安全意识得到很大提升。

四、基于SSE架构的实验室安全管理架构的优势

该实验室安全管理系统的设计方案抓住国家对全面提升教学、实训、科研、管理、服务方面的信息化应用水平问题，和国家大力建设以实验实践教学为主的应用型高校的契机，以实际需求为出发点，综合考虑广西区内其它高校实验室安全管理信息化现状的突出问题，扎根眼前解决实际问题，结合当前主流思路与技术提出优秀的设计方案，为全区甚至全国高校信息化管理系统开发研究提供解决方案。实验室安全管理事关重大、流程复杂，是系统开发架构面临的主要挑战;高校实验室安全管理信息管理滞后，信息系统数据可利用程度低，由此带来的资金浪费普遍存在。本文提出使用SSE架构搭建的实验室安全管理平台能够很好的研究、预判、分析实验室安全问题，很大程度上减少安全问题的发生，顺应实际需求，具有较高的研究意义和极强的实用性，能有效地加快高校管理信息化进程。

五、未来展望

研究国内外高校实验室安全管理的基础上，以南宁学院为例提出利用SSE模式建立完善的实验室安全管理体系。建立具有实验室安全制度管理、组织管理、安全教育与考试管理、安全检查管理、问题反馈等功能信息化管理平台。补齐学校在制度、培训、考核、检查等方面的不全。利用信息化技术提高安全管理效率，确保安全工作到位，保障师生安全。根据基于SSE架构设计的实验室安全管理体系，采用原形设计、迭代升级方法设计开发安全管理系统，设计初步的实验室安全信息化管理系统，应用于南宁学院实际管理中，在应用中发现问题、分析问题、提出解决问题的方法，再次升级系统，不断迭代升级，让管理系统不段完善，紧跟学校发展需求。建立实验室安全管理体系和开发实验室安全信息化管理平台，运用到南宁学院及更多高校的实际管理中去，对比运用了项目研究成果前后实验室安全管理效率、师生安全意识、人力投入、实验安全操作规范性等数据，对比运用了本项目平台和不用本平台的学院的数据，为项目研究的管理体系和信息化平台的改进升级指引方向。在信息化技术不断发展的未来，实验室安全管理将得到进一步发展，运用强大的架构和信息化技术确保实验室的安全。

参考文献：

[1]朱臻，窦小刚.基于信息化平台建设的高校实验室安全管理体系研究[J].实验技术与管理，2020，37（04）：1-3+8.

[2]赵建新，钱婷婷，高珂，郑磊，周小沪.基于“GIS”的高校实验室安全管理信息化平台设计与构建[J].实验技术与管理，2019，36（12）：5-8.

[3]李伟，朱凯，张玉刚，裴志伟.大数据背景下的高校实验室安全管理[J].实验教学与仪器，2019，36（11）：73-74.

[4]刘贻新，吴福根，陈浪城，等.基于SSE的高校实验室安全治理体系的构建与实践[J].实验技术与管理，2015，32（10）：217-220.

[5]贺占魁，黄涛.综合治理视角下的高校实验室安全管理体系构建[J].实验技术与管理，2019，36（01）：4-7.

作者简介：王海（1988.09-）男，广西容县人，高级实验师，计算机科学与技术专业，研究方向：软件工程、高校实验室管理研究、高校信息化管理系统的设计与实现。

基金项目：南宁学院教授培育工程项目（2021JSGC18）。