喬幗 商宸 孫啟睿 齊志濤 李強(qiáng) 張家林 張明明

摘 要：該文針對當(dāng)前生物實(shí)驗(yàn)室以及生物類人才培養(yǎng)的問題與需求，從實(shí)驗(yàn)室樣本、試劑和耗材的信息化管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的信息化管理、實(shí)驗(yàn)室的信息化教學(xué)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的信息化管理、實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理及處理的信息化管理等5個(gè)方面探討了生物類實(shí)驗(yàn)室信息化改革方案，對于提升實(shí)驗(yàn)室科研效率、教學(xué)效果、管理水平以及培養(yǎng)大學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：生物類實(shí)驗(yàn)室;信息化管理;網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

中圖分類號 G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2019）23-0140-02

高校實(shí)驗(yàn)室是學(xué)?？蒲泻徒虒W(xué)的中流砥柱，一個(gè)水平高、實(shí)力強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室可以全方位的提高相關(guān)專業(yè)的辦學(xué)水平、學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。近年來，隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，高素質(zhì)創(chuàng)新實(shí)踐型人才的缺口越來越大，這加劇了高校培養(yǎng)壓力，促使高校進(jìn)行教學(xué)改革，尤其是對實(shí)踐教學(xué)的改革，這將導(dǎo)致以往傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式難以適應(yīng)新的教學(xué)改革需要。目前，很多實(shí)驗(yàn)室依舊采用紙質(zhì)登記制度對實(shí)驗(yàn)設(shè)備、耗材、試劑和科研人員進(jìn)行管理，實(shí)驗(yàn)室信息難以被即時(shí)反饋溝通，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室管理工作極為繁瑣，加之實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的項(xiàng)目眾多，使得資料和管理工作非?；靵y。另外，紙質(zhì)文檔還可能因?yàn)楣芾砣笔?，出現(xiàn)涂改、丟失、毀壞等問題。各實(shí)驗(yàn)室的信息管理通常是封閉、獨(dú)立進(jìn)行，登記的信息難以共享，時(shí)效性差。這種管理模式難以滿足實(shí)驗(yàn)室長久穩(wěn)定高效運(yùn)行的要求，也對校園的數(shù)字化推進(jìn)帶來了一定的困難[1]。

對此，如何使實(shí)驗(yàn)室高效運(yùn)轉(zhuǎn)，并且運(yùn)用數(shù)字化、現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)構(gòu)建高效綜合的實(shí)驗(yàn)室信息化管理平臺，來提升實(shí)驗(yàn)室的科研水準(zhǔn)以及實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果，是一個(gè)亟待討論和解決的問題。筆者認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)室信息化改革的核心是實(shí)驗(yàn)室樣本、試劑和耗材的信息化管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的信息化管理、實(shí)驗(yàn)室的信息化教學(xué)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的信息化管理以及實(shí)驗(yàn)室廢棄物的信息化管理。本文主要從以上5個(gè)方面對實(shí)驗(yàn)室的信息化改革進(jìn)行了具體闡述。

1 實(shí)驗(yàn)樣本、試劑和耗材的信息化管理

以往實(shí)驗(yàn)室的樣本管理主要是全人工管理，隨著實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的不斷增加以及送檢樣品的積累，對特定實(shí)驗(yàn)樣本檢索的難度大大增加。由于數(shù)量增多，排列混亂，往往很難快速找到所需樣品，同時(shí)也很難準(zhǔn)確知曉某種樣品的存量信息。由于對樣品數(shù)量掌握的不準(zhǔn)確，有時(shí)會(huì)造成實(shí)驗(yàn)的重復(fù)、試劑、耗材和人力資源的浪費(fèi)，人工管理難免會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確以及人員交接時(shí)丟失數(shù)據(jù)的情況。目前，樣品類型多元化、專業(yè)化，操作復(fù)雜化;樣品存儲的多元化、多角色化，完全靠人工進(jìn)行處理已經(jīng)變得非常困難[2]。如果不能很好地對進(jìn)入保藏庫的樣本進(jìn)行周密的管理和存儲，將會(huì)使得耗費(fèi)大量的財(cái)力物力獲得的實(shí)驗(yàn)樣品難以使其發(fā)揮最大的作用，同時(shí)對管理成本也是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，還會(huì)占用研究人員大量的時(shí)間。

因此，在應(yīng)用傳統(tǒng)方式對實(shí)驗(yàn)室樣本庫進(jìn)行人工管理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將先前所記錄的數(shù)據(jù)、得到的標(biāo)本進(jìn)行整合，建立一個(gè)能對樣本信息的瀏覽、査詢、上傳等功能為一體的數(shù)據(jù)庫，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過此數(shù)據(jù)庫，可以提高實(shí)驗(yàn)室的管理效率，減少人工統(tǒng)計(jì)的工作量;可以將樣品相關(guān)資料信息化，如樣本的保存位置、名稱、編號、來源、保存人、管數(shù)、初始保存時(shí)間（原始獲得時(shí)間）、最后一次保存時(shí)間、特異性引物等。借助數(shù)據(jù)庫，可以迅速查找到所需樣品的具體信息，找到樣本的存放地點(diǎn)。試劑和耗材的管理同樣需要將試劑和耗材的名稱、規(guī)格、生產(chǎn)或配置日期、有效日期、存放位置等信息錄入數(shù)據(jù)庫。對于試劑和耗材的取用人和取用時(shí)間也要錄入，并根據(jù)取用數(shù)量對庫存進(jìn)行即時(shí)調(diào)整。對試劑和耗材的使用情況及流通渠道進(jìn)行監(jiān)控，不但可以使試劑和耗材的安全使用得到保證，也能讓試劑和耗材的采購變得高效快捷[3]。鹽城工學(xué)院水產(chǎn)動(dòng)物免疫與疾病防控實(shí)驗(yàn)室已開發(fā)“水產(chǎn)動(dòng)物病原庫”管理軟件，極大地體現(xiàn)了其便利性和科學(xué)性，提高了管理效率、使用效率和工作效率。

2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備信息化管理

儀器設(shè)備信息化主要涉及以下4個(gè)方面的內(nèi)容：儀器設(shè)備的基本信息（如儀器型號、生產(chǎn)廠家、購買日期）、儀器設(shè)備的資產(chǎn)信息、儀器設(shè)備的日常使用情況、儀器設(shè)備的日常維護(hù)狀況。儀器在購買回來之初，將其基本信息登記學(xué)校入庫，加強(qiáng)設(shè)備的基礎(chǔ)信息管理。實(shí)驗(yàn)室的重要設(shè)備要做好編碼（二維碼、條形碼等），統(tǒng)一進(jìn)行管理。實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用，應(yīng)引入登記預(yù)約制，對設(shè)備的使用者在網(wǎng)上進(jìn)行登記，同時(shí)將設(shè)備的使用步驟、注意事項(xiàng)等信息在網(wǎng)站上公布，設(shè)備應(yīng)定點(diǎn)、定時(shí)使用，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)將問題上報(bào)儀器設(shè)備管理者，做好設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)工作。

同時(shí)，針對因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室之間互借設(shè)備而導(dǎo)致的設(shè)備損壞丟失問題，不僅可以將設(shè)備信息在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行同步，也可應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，給儀器設(shè)備安裝傳感器，對設(shè)備位置進(jìn)行定位實(shí)時(shí)跟蹤，可以在數(shù)據(jù)終端對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，杜絕設(shè)備遺失、降低設(shè)備損壞等問題[4]。管理人員可利用電腦或手機(jī)查看設(shè)備的具體信息，對實(shí)驗(yàn)室的貴重物品實(shí)行智能化管理，學(xué)生也可通過網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備情況進(jìn)行查看并預(yù)約使用。

3 實(shí)驗(yàn)室教學(xué)信息化

實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的信息化主要有以下2個(gè)部分組成：

（1）移動(dòng)端和PC端實(shí)驗(yàn)室的門戶網(wǎng)站。門戶網(wǎng)站應(yīng)對實(shí)驗(yàn)室的基本情況、人員組成、設(shè)備信息、近期新聞進(jìn)行介紹。除了對實(shí)驗(yàn)室的基本情況進(jìn)行介紹外，還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體工作內(nèi)容，拓展新的模塊。（2）實(shí)驗(yàn)室教學(xué)資源信息化。實(shí)驗(yàn)室可在門戶網(wǎng)站上開設(shè)儀器預(yù)約使用窗口，并使用時(shí)間軸動(dòng)態(tài)展示實(shí)驗(yàn)室近期預(yù)約情況與預(yù)約記錄[5]。除了儀器設(shè)備使用的信息化，實(shí)驗(yàn)室課程教學(xué)資源（實(shí)驗(yàn)錄像、教學(xué)PPT、演示動(dòng)畫等）也可信息化。學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)觀摩培訓(xùn)，對實(shí)驗(yàn)過程及設(shè)備操作了解可以更加深刻，對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用細(xì)節(jié)和課程難點(diǎn)進(jìn)行考察，從而切實(shí)提升課堂教學(xué)效果和學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣，提升其綜合素質(zhì)。

4 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息化管理

通過實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的信息化管理，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)不再拘泥于死板的課程安排，借助實(shí)驗(yàn)室的信息化以及設(shè)備預(yù)約系統(tǒng)，學(xué)生可以根據(jù)自身的需要，在教師的指導(dǎo)下，在非教學(xué)階段對儀器設(shè)備進(jìn)行預(yù)約使用，充分利用實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)資源，可完成除培養(yǎng)計(jì)劃以外的探索試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)技能比賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、大學(xué)生學(xué)科競賽和實(shí)驗(yàn)課題等項(xiàng)目。這樣可以讓學(xué)生綜合利用課堂所學(xué)知識，驗(yàn)證自己的想法，提升其綜合能力和創(chuàng)新水平[6]。教師也可根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)，調(diào)整設(shè)計(jì)新的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。利用信息化來管理實(shí)驗(yàn)室，可以將一部分主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，學(xué)生自由安排時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，提升自身的實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)，符合現(xiàn)代企業(yè)對創(chuàng)新型人才的需求，為學(xué)生將來的就業(yè)和深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理及處理信息化管理

生化實(shí)驗(yàn)室每年都會(huì)進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，從而產(chǎn)生一定量的廢氣、廢液和固體廢物。生化試劑中不僅會(huì)使用易燃易爆品，而且涉及到各類生物材料、實(shí)驗(yàn)器具以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等。由于生物實(shí)驗(yàn)室的廢棄物繁雜，存在一定的危險(xiǎn)性，如未能妥善進(jìn)行處置，會(huì)危害到師生的人身安全、環(huán)境等[7]。

目前，高校實(shí)驗(yàn)室廢棄物一般是由學(xué)院與學(xué)校的后勤保障部門協(xié)同處理，但由于部分高校處置空間不夠、項(xiàng)目資金投入不足、回收人員培訓(xùn)不足等問題，難以對廢棄物進(jìn)行合理處置。因此，可以利用先進(jìn)的信息技術(shù)來對實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行管理，通過對整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，及時(shí)有效地掌握各實(shí)驗(yàn)室研究進(jìn)度及產(chǎn)生廢棄物情況。

實(shí)驗(yàn)室要在構(gòu)建的信息化平臺上錄入廢棄物信息，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)錄入的信息打印1張包含二維碼的標(biāo)簽。標(biāo)簽內(nèi)容包括廢棄物編號、組成成分、主要成分、產(chǎn)生單位、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、重量等。實(shí)驗(yàn)室人員、廢棄物中轉(zhuǎn)站人員、監(jiān)管人員以及廢棄物處理人員，可以掃描二維碼來了解廢棄物的情況，減小危險(xiǎn)發(fā)生的可能性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對危險(xiǎn)物的溯源以及與廢棄物處理站的有效對接[8]。

6 結(jié)語

總而言之，實(shí)驗(yàn)室的信息化管理將在很大程度上提高實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行和管理效率，整合儀器和試劑資源，符合新時(shí)代高校的發(fā)展趨勢;也有助于學(xué)生將理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)出更多符合社會(huì)需求的高級應(yīng)用型人才。

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（責(zé)編：張宏民）