建好一間實驗室需要什么？先進的儀器設(shè)備？精致的裝修設(shè)計？還是優(yōu)良的選址環(huán)境？答案是，必要但不充分。儀器設(shè)備可以說是實驗室的一大核心，沒有過硬的硬件設(shè)施自然無法開展各項科學(xué)研究活動；裝修設(shè)計是否合理，涉及到實驗室整體的舒適度、安全性以及空間利用率；選址環(huán)境影響到實驗室的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益，不可輕忽。不過，隨著新興技術(shù)的發(fā)展以及管理理念的轉(zhuǎn)變，實驗室建設(shè)又有了新的發(fā)展目標(biāo)。
早期生活所需尚且難以滿足，實驗條件也相當(dāng)艱難，我國科學(xué)工作者只能利用手頭有限的資源建設(shè)實驗室。譬如，西南聯(lián)大的實驗室就是在簡陋的平房當(dāng)中建起來的，全靠各校緊急運出來的設(shè)備和試劑勉強滿足教學(xué)需求。后期新中國的成立終于為科學(xué)研究創(chuàng)設(shè)了和平環(huán)境，但是經(jīng)濟條件依然相當(dāng)艱難，當(dāng)時不少實驗室還是由科學(xué)工作者自己一磚一瓦建起來的。由于條件受限，實驗室選址也顧不上講究，人員做實驗經(jīng)常受到外界環(huán)境的影響。如今，經(jīng)過一代又一代人的艱苦奮斗，全國各地都已興建起形形色色的現(xiàn)代化實驗室。無論是硬件設(shè)施還是管理體制，都有了顯著的提升。不過，隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟社會的發(fā)展，現(xiàn)有的管理體制和硬件設(shè)施都會出現(xiàn)一定的滯后性，需要實驗室與時俱進。
一方面是管理理念開始發(fā)生轉(zhuǎn)變，目前國內(nèi)外實驗室越來越講求“精益化管理”，即以“最大限度減少資源投入”為目標(biāo)，追求“零誤差”的完美操作。科學(xué)研究猶如體育競技，很多科學(xué)家都在爭分奪秒出成績，對實驗室的效率和成本有著越來越高的要求。他們普遍期望以科學(xué)精益的管理方法來改善實驗室的運行效率。另一方面，是科學(xué)技術(shù)的進步為實驗室管理賦予了更多可能。尤其是人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)，有利于推動人的智慧與智能科技融入到實驗室的設(shè)計、建設(shè)、運行、管理、發(fā)展等各環(huán)節(jié)，建設(shè)真正的“智慧實驗室”。
那么，目前現(xiàn)行的實驗室有哪些方面可以通過新技術(shù)改進呢？其一，可利用智能技術(shù)增強實驗室的基礎(chǔ)管理，比如升級門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)實驗室多需要專人長期值守，避免出現(xiàn)盜竊或者意外事故。現(xiàn)代實驗室逐漸開始采用視頻監(jiān)控的方式，管理人員可遠程監(jiān)視實驗室內(nèi)外是否有異常情況。即便無人值守，也可以以視頻圖像的形式記錄下當(dāng)時的情況，或者通過實時監(jiān)控系統(tǒng)直接報警。為避免實驗室進出人員過于混雜，很多實驗室也開始使用各色門禁系統(tǒng)。除了基礎(chǔ)的密碼系統(tǒng)、刷卡系統(tǒng)，還有流行的指紋門禁以及瞳孔識別系統(tǒng)。針對用戶使用所需，部分智慧實驗室還推出了預(yù)約系統(tǒng)，方便用戶合理安排自己的實驗時間。 其二，加強水、電、氣等資源的系統(tǒng)化管理，提升實驗室安全性。以往發(fā)生的多起實驗室事故，都是因為線路老化、氣體泄露、火源未關(guān)等原因引起的。雖然這些都是管理人員失職的表現(xiàn)，但是偶爾錯漏也是在所難免。那么，有什么辦法可以避免這種錯誤再次發(fā)生呢？實驗室智能控制與實時監(jiān)測系統(tǒng)可以幫上大忙。類似于目前發(fā)展搶眼的智能家居，實驗室智能控制就是利用網(wǎng)絡(luò)進行遠程在線監(jiān)測。管理人員可通過系統(tǒng)監(jiān)測照明、空調(diào)、電源、網(wǎng)絡(luò)等對象以及特定儀器設(shè)備的使用情況，并可在線上進行關(guān)閉或者開啟。一旦有設(shè)備出現(xiàn)異常，可以自動向線上發(fā)送報警信號或者自動關(guān)閉。當(dāng)然，如果有個別實驗室需要保證恒定的環(huán)境，也可以通過系統(tǒng)調(diào)節(jié)空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備，保證溫濕度的穩(wěn)定。
其三，對實驗室現(xiàn)有的儀器設(shè)備以及其他資源進行科學(xué)管理。當(dāng)前，很多實驗室依然存在資產(chǎn)管理缺陷，即數(shù)量大、種類多、價值高、使用周期長、使用地點分散等問題。從實驗室儀器、試劑耗材，到實驗室家具、辦公用品，都是實驗室的重要資產(chǎn)。其中，實驗室儀器、家具多為固定資產(chǎn)，平時變動較少，易于登記管理。而試劑耗材、辦公用品則是易消耗資產(chǎn)，經(jīng)常需要使用或者采購，光靠人工記錄未免費事。實驗室動態(tài)資產(chǎn)管理系統(tǒng)可以很好地滿足管理人員的需求，對固定資產(chǎn)和易消耗資產(chǎn)進行統(tǒng)一管理。實驗室管理員只需使用電腦或者手機登陸系統(tǒng)，就可以進行新增資產(chǎn)、分配資產(chǎn)、借用管理、維修管理、處置管理等各項操作，一鍵生成報表。用戶也可以在系統(tǒng)上查詢實驗室現(xiàn)有資產(chǎn)情況并申請借用，及時與管理人員聯(lián)系。 除了這些已經(jīng)一步步應(yīng)用于現(xiàn)代實驗室管理的新興技術(shù)，逐漸邁向自動化、智能化的實驗室儀器也在為智慧實驗室的崛起添磚加瓦。當(dāng)一件件實驗室儀器從低效重復(fù)的人工勞動轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝ё詣拥臋C械化運作，實驗人員將有更多的時間和精力去專注科學(xué)研究本身——這就是智慧實驗室的意義。相信在科學(xué)技術(shù)的融與變之下，智慧實驗室將離我們不再遙遠，科技強國的夢想也指日可待。
諾星智慧實驗室管理平臺
諾星智慧實驗室管理平臺是一款純B/S(IE瀏覽器訪問)架構(gòu),可實現(xiàn)設(shè)備管理人員、實驗室管理員、教師、學(xué)生互動的網(wǎng)絡(luò)化開放管理平臺。是在教育部啟動了“高等學(xué)校教育質(zhì)量和教學(xué)改革工程”的背景下,為配合高校“建設(shè)一批基于互聯(lián)網(wǎng)的國家級示范教學(xué)基地和基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)示范中心”的專項內(nèi)容之一。近年來,國家級或省級教學(xué)實驗示范中心建設(shè)為提高教育質(zhì)量工程和深化人才培養(yǎng)模式改革奠定了基礎(chǔ),信息化是示范性實驗教學(xué)中心建設(shè)的重要內(nèi)容,公司為此推出了“實驗室信息化管理解決方案”—諾星智慧實驗室管理平臺。平臺以提高高等院校實驗室的管理水平為宗旨,以實現(xiàn)高等院校實驗室全面信息化管理為導(dǎo)向,為院校實驗室的綜合管理(如實驗室建制、人員隊伍、實驗用房、環(huán)境與安全、實驗室評估、數(shù)據(jù)上報等);教學(xué)實踐創(chuàng)新(如基礎(chǔ)實驗、教學(xué)實驗、創(chuàng)新實驗、開放實驗等)以及設(shè)備儀器(如管理、監(jiān)測、遠程控制等);物資耗材(耗材消耗等)提供全面的,針對性解決方案。
諾星智慧實驗室管理平臺八大子系統(tǒng)
教學(xué)管理
包括實驗室課程庫、實驗項目庫、開課管理、二次排課、大儀管理、實物實驗安排、課程查詢、資產(chǎn)管理、耗材管理、實驗考勤、教學(xué)觀摩等等。
設(shè)備管理
通過平臺對實驗室內(nèi)設(shè)備全面管控,實現(xiàn)一鍵上課、一鍵下課。將投影儀、幕布、功放、音箱、燈光、窗簾、排風(fēng)、空調(diào)、攝像機等設(shè)備智能聯(lián)動,也可以通過科室控制面板對教室內(nèi)設(shè)備全面管控,節(jié)約教師上課的準(zhǔn)備時間,減少了環(huán)境因素對課堂效果的影響。
環(huán)境監(jiān)測
平臺對教室內(nèi)物理環(huán)境實時全方位監(jiān)控。對教室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量等參數(shù)實施監(jiān)控,并對教室內(nèi)空調(diào)、排風(fēng)扇、新風(fēng)機等設(shè)備進行控制。通過策略設(shè)置,自動調(diào)節(jié)教室內(nèi)物理環(huán)境。
開放預(yù)約
平臺開放預(yù)約系統(tǒng)以“如何預(yù)約取決于如何開放”為核心理念,直接更具用戶設(shè)定的策略化實驗室、機房開放預(yù)約。通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)房間狀態(tài)信息的實時更新和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。教師、學(xué)生等人員可以通過個人賬號登陸平臺,對各個教室當(dāng)前狀態(tài)信息進行查看。通過網(wǎng)絡(luò)對房間進行預(yù)約。可根據(jù)各個實驗室需求,可實現(xiàn)自由預(yù)約、群組預(yù)約、伙伴預(yù)約功能。
發(fā)布系統(tǒng)
通過平臺就可以實現(xiàn)從管理者直接到學(xué)生的信息發(fā)布,尤其是一些緊急通知,直接發(fā)送到電子信息屏上,方便快速、精準(zhǔn)高效。為管理部門節(jié)約人力、物力,將信息及時、有效傳遞出去,將更多、更優(yōu)質(zhì)的信息精準(zhǔn)發(fā)送。
門禁管理
平臺門禁系統(tǒng)結(jié)合場所的智能化管理,對教室進出權(quán)限進行管理。與學(xué)校現(xiàn)有的校園一卡通數(shù)據(jù)庫進行綁定,利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫,將學(xué)生或教職工持有一卡通卡片信息匹配,后臺軟件自動記錄刷卡人員身份、刷卡時間、地點等信息,并自動生成相應(yīng)報表。通過權(quán)限分配相應(yīng)的門禁權(quán)限,解決鑰匙多的麻煩。通過預(yù)約系統(tǒng)可在約定的時間內(nèi)對指定人員進行門禁授權(quán)。
安全巡查
通過平臺快速巡查實驗室各種設(shè)備儀器狀態(tài)、室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)(燈光、風(fēng)扇、空調(diào)、設(shè)備電源、門窗、空氣等)極大提高了管理效率。
數(shù)據(jù)中心
實驗室的使用情況統(tǒng)計、實驗室利用率統(tǒng)計、實驗人數(shù)、人時數(shù)、教師工作量統(tǒng)計、實驗預(yù)約情況統(tǒng)計、圖表分析。
系統(tǒng)架構(gòu)
主要平臺功能
開放預(yù)約
學(xué)生可以過手機APP或者瀏覽器可以進行預(yù)約實驗室申請,在獲得管理老師授權(quán)后,學(xué)生可以使用校園卡在約定時間內(nèi)自行進入實驗室進行實驗。
安全巡查
管理人員可以通過安全巡查功能進行實驗室安全巡檢,通過圖標(biāo)直觀看到室內(nèi)電源,房門、空調(diào)等狀態(tài),也可以直接查看室內(nèi)圖像。平臺可以直接把所有實驗室劃分為在用實驗室和異常實驗室,管理員巡檢更為直觀,也可以對實驗室進行手動安全確認(rèn)。
智能控制
通過平臺可以單獨對控制某間實驗室設(shè)備(電源、空調(diào)、門鎖、投影機、屏幕、功放、大型儀器);批量控制所有或多個實驗室內(nèi)設(shè)備;制定計劃任務(wù)定時控制室內(nèi)設(shè)備;通過課程表提取定時任務(wù)進行智能控制等。
門禁管理
通過平臺管理人員可以對權(quán)限內(nèi)實驗室對相應(yīng)人員進行授權(quán);平臺可以查看實驗室人員進出的記錄;平臺可以直接生成師生考勤數(shù)據(jù)報表,方便進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。
聽課功能
根據(jù)課程自動生成聽課列表,可以通過頁面進行教學(xué)觀模。
數(shù)據(jù)中心
平臺可以直接統(tǒng)計中心相關(guān)數(shù)據(jù),如:實驗室、面積、實驗項目、設(shè)備、資產(chǎn)、用戶等總量。可對實驗室利用率、實驗人數(shù)、人時數(shù)、預(yù)約人數(shù)、預(yù)約人時數(shù)進行統(tǒng)計、生成報表。
優(yōu)勢及特點
系統(tǒng)針對學(xué)校實驗教學(xué)整體需求設(shè)計,滿足實驗教學(xué)需要;經(jīng)典實驗的設(shè)計采用B/S架構(gòu),無需安裝客戶端,方便學(xué)生使用和系統(tǒng)部署;放式實驗預(yù)約服務(wù)。方便學(xué)生自主靈活參與實驗,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,提高實驗教學(xué)的效果;多種角色應(yīng)用體系,多種業(yè)務(wù)權(quán)限配置,滿足學(xué)生、教師、教務(wù)人員、實驗室管理人員和校領(lǐng)導(dǎo)的需求;實驗教學(xué)排課靈活,提供二次排課,學(xué)生、教師以多種方式打印課表;多種數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能,方便各種身份角色數(shù)據(jù)匯總、數(shù)據(jù)統(tǒng)計;可無縫集成到學(xué)校的教學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)中;系統(tǒng)有效將科學(xué)設(shè)備、實驗儀器管理、教務(wù)各項管理工作、實驗教學(xué)結(jié)合,極大提高效率;設(shè)備擴展方便,布線方式可以是星形或總線式,極少占用網(wǎng)絡(luò)IP資源;電源管理提供手動強切功能,可以在所有線路故障后使用,最大程度保障用戶;采用行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,設(shè)備更換方便,打破品牌限制;可離線使用,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常,每個課室可以按已設(shè)定的程序運行。
諾星智慧實驗室管理平臺觀摩單位
華南農(nóng)業(yè)大學(xué),廣東工業(yè)大學(xué),廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院……
合作單位
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、廣東藥科大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)、暨南大學(xué)、廣州大學(xué)、廣州廣播電視大學(xué)、廣東第二師范學(xué)院、廣東航海學(xué)院、廣東石油化工學(xué)院、佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院、廣東外語藝術(shù)職業(yè)學(xué)院、廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院、廣東生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院、廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院、湛江衛(wèi)生學(xué)校、中國石化、高新興、日立電梯、南方醫(yī)院……
