基于安全理念的高校实验室开放式管理体系研究

许 雪,屠志刚

(无锡学院,江苏 无锡 214105)

0 引言

在20世纪60年代初期,美国首先提出了“开放式实验”的教育理念。随后,自20世纪80年代起,中国也开始倡导并推广这种教学模式。尽管如此,如何在确保安全的基础上提升实验室资源的使用效率,如何有效地扩展实验的时间、资源、空间和教学内容,依然是需要解决的问题。开放实验室不仅是高校实验教学和科学研究的重要基地,也是培养学生实践能力、创新能力以及提高教师科研水平的主要场所[1],更是以人为本,“全时段育人”教育理念的重要体现[2-3]。实验室开放率的有效提高,不仅可以为学生营造良好的学习氛围,激发和培养学生的学习兴趣、合作创新意识以及科研动手能力,还可进一步提高实验设备的利用率。

1 传统实验室管理现状

近年来,国家对高等教育的投入显著增加,尤其是针对校园基础设施和仪器升级的项目。伴随各类人才引进计划的实施,相应的科研实验室建设也得到了持续的资金支持。这一系列投资促进了高校实验室硬件条件的飞速提升。如今,实验室不仅空间扩大,设备更新先进,而且所承担的研究课题日益复杂,跨学科合作的项目数量也显著增加。随着开放实验室的引入,高校实验室的安全管理迎来了新的挑战。高校实验室的安全对于学校的持续发展至关重要,构成了其发展的根本保障。近年来,随着社会各界对高校实验室安全的关注加深,高校本身也日益重视这一问题。尽管许多高校已经根据自身情况制定并实施了一系列安全管理措施,但实验室安全事故仍不时发生,这不仅对社会造成了严重的负面影响,还导致了人员伤亡和财产损失。

在现代实验室管理中,一个显著的问题是缺乏可追溯性管理的能力。这意味着在任何给定的实验室中,随着时间的变迁,所产生的信息和数据往往是多样化和复杂的。这些信息不仅包含了实验结果,还包括了实验条件、使用的材料、操作步骤等多种类型的数据。由于这种多样性和复杂性,加之数据量的庞大,现行的信息数据库系统往往难以胜任对这些数据的全面管理。进一步地,许多实验室还面临着信息化工具不足的问题。在没有高效的信息化管理系统的情况下,人工操作成了数据管理的主要方式。然而,人工操作不仅效率低下,而且容易出错。在数据录入、处理和分析的过程中,都可能因为人为因素导致数据的丢失、错误或不一致。尽管实验室产生了大量的原始数据,但这些数据很难被转化为有用的信息。数据的潜力没有得到充分的挖掘和利用,这对于实验室的科学研究和技术开发是一种巨大的浪费。更重要的是,由于缺乏可靠的数据支持,实验室建设的决策制定过程也受到了影响。管理者很难基于这些数据做出精确的判断和合理的规划,从而影响了实验室的长远发展和科学研究成果的创新。因此,为了提高实验室的管理水平,实现数据的最大化利用,支持实验室的可持续发展,迫切需要开发和实施有效的信息化管理工具。这些工具应能够跟踪和记录所有实验活动,确保数据的完整性和准确性,同时提供高效的数据分析和报告功能,以辅助科研决策和实验室管理。

现代实验室管理还存在预约实验室机制不成熟、不透明的问题。在日常管理中,教学实验、教师科研项目、毕业论文、学科竞赛、课程实验均需在实验室进行,实验管理人员在日常工作中手忙脚乱,常常出现课程教学与学生开放实验相冲突的情况,既影响日常实验教学质量,又违背了开放实验室全时段开放服务的初衷。另一方面,教学实验必须在规定时间内完成,任课教师排课困难,同时迫使实验人员不得不疲于应对繁杂的实验准备工作。实验室使用时间不透明,任课教师无法完整正确地掌握各个实验室的占用时间,导致实验室出现拥挤或空闲情况。

一般开放实验室的开放频率是由实验教师根据课程实验进度、师生科研需求及学生人数进行统筹安排。现行的开放实验室管理模式依赖于现场手动登记,这导致实验室使用情况波动较大,时而空置,时而拥挤。人工登记不仅工作量庞大,资料保存不便,而且难以有效预测实验室的使用需求,从而影响实验室的利用效率[4]。实验室的占用情况、设备状态以及可用时间段等信息不能实时更新或公开,使得用户难以获取准确的预约信息。这种信息不对称不仅增加了用户预约的难度,还可能造成实验室资源的浪费。实施一套合理的预约系统,以安排实验室的使用时间,不仅能更好地满足师生的需求,提高实验室及设备的共享效率,而且是提升实验室管理效能和服务水平的关键措施。

2 实验室开放式管理新模式

首先,所提方案可以通过引入更加智能化和自动化的预约系统来提高效率和透明度。这样的系统可以实时更新实验室的使用情况,允许用户根据自己的需求灵活预约,能够及时调整和优化资源分配。其次,所提方案应该建立一套明确的规则和指导原则,确保课程教学和开放实验之间的顺畅衔接,避免不必要的冲突。最后,所提方案还可以通过定期收集用户反馈和建议,不断优化预约流程和服务体系,以更好地服务于教学和科研工作。

2.1 根据实验室的需要分类

实验室分为实验教学、实践指导和科学创新交流3类,从高到低打开优先级。首先,实验教学是指教学大纲规定的课程教学实验,受众最广,优先级最高。其次,实践指导包括开放实验室项目、综合实验和毕业设计。学生可以通过这一环节获得相应的创新学分,进一步提高实践能力。最后,科技创新交流是指有能力的学生在教师的指导下,依托科研项目、学科竞赛等创新活动进行创新与交流。

2.2 不同类型的实验室应采取不同的开放方式

实验教学实验室能够辅助学生完成课堂实验。学生可以使用手机预定课程,通过平台了解实验老师的教学时间,合理安排自己的实验时间。同时,在班级预约系统中,设有实验室预习测试环节,确保学生在实验前完成预习,学生也可以及时了解实际情况。

实践指导实验室主要用于高年级学生进行综合实验和毕业设计。由毕业设计指导老师或专业老师负责预约实验室,学生刷卡即可进入实验室。对于因预约未到而造成实验室资源闲置的现象将采取限时取消预约的惩罚机制。

科创交流实验室面向学生团体开放预约。一些专业实验室配备门禁系统、远程电源管理系统和视频监控系统,对实验室的使用和安全进行实时监控。

2.3 在实验室预约系统中添加安全知识链接考核

实验室的开放管理势在必行,但由此带来的安全问题也不容忽视。为了确保学生在进入实验室前具备基本的安全知识,在预约系统中增加了安全知识测试环节。对预约实验室的人员进行进入实验室前的安全教育。根据不同性质的实验室设置不同的测试内容。

开放管理新模式主要由系统管理模块、教学课程预约和实验室预约模块组成,具体框架如图1所示。

图1 开放管理新模式流程

系统管理包括用户管理系统,是实验教学中心用户、设备、耗材等的综合管理模块,也是其他模块之间交互协调的主要部分。系统方便管理员通过网络对实验台架、实验材料、实验仪器等进行授权,掌握学生实验、虚拟实验等环节的实时远程动态完成情况。一旦出现异常情况,实验教师可以及时采取拉开关、断电等应急措施,消除安全隐患,保证人员和设备的安全。

在学期开始时,任课老师进行该学期的实验课程预约,管理员审批后进行实验教学,在允许范围内申请调停课,实验室动态应及时更新,以方便其他人预约使用。学生进行实验室预约时,根据不同的实验室设置测试内容和准入分数,准入考核未合格的人员可补考一次,补考未通过者需要重新参加准入培训,合格后方能进入开放实验室开展实验。

3 新开放式管理模式创建的意义

为了实现高校实验室的快速发展,适应高校实验室建设的具体需求,迫切需要提高对实验室信息化建设理念的理解,利用先进的网络技术和大数据管理手段开展实验室开放管理的信息化开发建设工作[5]。高校实验室开放管理信息的意义在于如下几个方面。

3.1 提高实验室管理效率

在安全管理的基础上,利用先进的信息化管理手段实现实验室的开放,不仅可以提高实验室的管理水平,还可以提高实验室的使用效率。该实验室管理信息系统便于师生更方便、高效地预约实验课和实验场地,减少实验教师重复、低效的手工记录和批改工作量。

3.2 增强实验教学效果

通过整合先进的信息管理系统,实验室管理者能够对实验室的课程表、预约系统以及使用数据进行详细而高效地管理与协调。这种信息化手段不仅提高了实验室运行的透明度和可追踪性,还为实验室资源的优化配置提供了可靠的数据支持。通过实时监控实验室的使用情况,管理人员可以更加精准地调整实验项目的布局,确保每个实验项目都能得到充分的空间和资源以供开展。此外,通过对实验数据的精确记录和分析,可以持续改进评价标准,确保实验成果的质量与可靠性。

3.3 完善人才培养机制

具备组织才能和浓厚兴趣的学生,可以组建专门的创新活动小组,获准其进入设施齐全的开放实验室。学生将有机会充分利用先进的实验设备,进行各类创新性研究项目。在专业教师的悉心指导与监督下,小组成员不仅能够深化理论知识与锻炼实践技能,还能通过亲身参与诸如国家级、省级或校级大学生科技竞赛等多种形式的科研竞技活动,来检验和展示研究成果。这一过程不仅有助于提升学生解决实际问题的能力,还能够激发对科学研究的热情,培养追求新知、勇于探索的科学精神。同时,这也是对学生团队协作能力的一种锻炼,需要学会如何在组内分工协作,共同推进项目的进展。通过这样的实践经历,学生的创新意识和创新能力将得到有效的培养和提高,为将来的学术研究或职业生涯打下坚实的基础。

3.4 促进经济效益

通过推进开放实验室的实践,可以有效实现实验资源的共享,这不仅包括基础的实验空间,还包括各类精密的实验设备和先进的实验仪器。这种共享机制能够显著提高实验室及设备的利用率,确保这些昂贵而重要的资源得到最大程度的利用,避免因局限于特定用户或研究小组而导致的资源闲置。

此外,实施开放式管理系统有助于降低整体的实验资源消耗成本。系统化的管理可以精确记录每次实验所消耗的材料、能源以及设备使用时间,从而为制定节能降耗措施提供依据。同时,通过对使用数据的分析,管理者可以更准确地预测未来的设备需求和维护周期,优化采购计划,避免不必要的资金浪费。

在设备采购的论证过程中,开放实验室所提供的翔实使用数据将成为有力的支撑。这些数据不仅反映了设备的实际使用情况,还能揭示设备潜在的使用潜力和需求趋势,帮助决策者做出更加科学合理的投资决策,确保每一分投入都能产生最大的教学和研究效益。

4 结语

“实验室开放”这一概念不仅拓宽了实验室的功能和角色,还在资源有限的背景下强调了合理规划与科学管理的必要性。为了最大限度地利用实验室资源,高校应持续完善开放管理策略,有效开放实验室预约,有效促进实验室管理的改进,提高实验设备的利用效率,以吸引更多师生积极投身于实验教学、科研创新等多样化实践活动。此举不仅能促进学生将知识转化为实践能力,还为教师的科研工作提供支持,使教学与科研相得益彰,从而增强教师的科研能力,显著提升实验室在培育创新型人才方面的重要作用。