張素敏，張宇波，朱俊玲，劉志宗，馮翠萍*

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)（太谷 030801）

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院設(shè)有食品質(zhì)量與安全、食品科學(xué)與工程、生物工程、食用菌科學(xué)與工程、葡萄與葡萄酒工程5個本科專業(yè)，共有本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室34個，以培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用型人才為目標(biāo)，注重理論教育的同時，還通過認(rèn)知實(shí)習(xí)、駐廠實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練等實(shí)踐活動，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為教育教學(xué)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生能力和綜合素質(zhì)提高方面有著其他教學(xué)手段無法比擬和替代的獨(dú)特作用[1-2]。高校本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室作為大學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)和技能訓(xùn)練的主要場所，在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高校復(fù)合型人才方面發(fā)揮重要作用。實(shí)驗(yàn)室管理水平直接影響實(shí)踐教學(xué)的開展、科研成果的產(chǎn)出和人才培養(yǎng)的質(zhì)量[3-5]。

在我國開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程的時代背景下，黨和國家事業(yè)發(fā)展對高等教育的需要，對科學(xué)知識和優(yōu)秀人才的需要，比以往任何時候都更為迫切。要實(shí)現(xiàn)高等教育高質(zhì)量發(fā)展，首先必須實(shí)現(xiàn)本科教育高質(zhì)量發(fā)展?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”催生一種新的教育生產(chǎn)力，引發(fā)教育教學(xué)模式革命性變化。要緊抓信息技術(shù)變革帶來的歷史性機(jī)遇，將現(xiàn)代信息技術(shù)深度融入教育教學(xué)，打造智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，探索實(shí)施智能化的精準(zhǔn)教育，提升教學(xué)效果。特別是在推進(jìn)新農(nóng)科、新工科、新醫(yī)科、新文科建設(shè)的過程中，要主動適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式對新時代人才培養(yǎng)的新要求，著力推動課堂革命，以學(xué)生發(fā)展為中心，改革傳統(tǒng)的教與學(xué)的形態(tài)，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段廣泛開展探究式、個性化、參與式教學(xué)，加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，提升學(xué)生的實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力。

在新時代背景下，隨著我國高等教育事業(yè)的迅猛發(fā)展和普通高校教育經(jīng)費(fèi)投入的持續(xù)增長，高校實(shí)驗(yàn)室硬件條件得到顯著的提高，實(shí)驗(yàn)室的管理工作也變得愈加復(fù)雜，對管理者的綜合能力也有了更高的要求。提高高校本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理水平既是自身建設(shè)的客觀需要，也是深化課堂教學(xué)改革的客觀要求。

因此，如何將現(xiàn)代化信息技術(shù)融入到本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理中，改變傳統(tǒng)管理模式，提高管理水平，進(jìn)而更好地促進(jìn)本科教育的發(fā)展，成為亟待解決的問題之一。

通過打造一個集實(shí)驗(yàn)室使用管理、綜合管理和安全管理等功能為一體的智能實(shí)驗(yàn)室管理平臺，旨在解決傳統(tǒng)管理模式中的信息滯后、職能交叉、被動管理等問題，以實(shí)現(xiàn)各種信息資源共享，提高本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理水平，促進(jìn)本科人才培養(yǎng)質(zhì)量提升。

1 智能實(shí)驗(yàn)室管理研究現(xiàn)狀及存在問題

近年來，隨著本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的不斷提升，本科教學(xué)越來越重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)和技能訓(xùn)練的學(xué)時占比越來越大，為培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，很多高校大力鼓勵并支持學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)室必然是這些實(shí)踐環(huán)節(jié)的主場地。然而本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理工作還存在一些問題，如實(shí)驗(yàn)室管理制度不夠完善、實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入培訓(xùn)與考核不夠系統(tǒng)化、部分教師與學(xué)生的安全意識不夠等。另外，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式屬于碎片化管理，各個實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)信息不能夠及時公開，在很大程度上影響實(shí)驗(yàn)室資源的共享。一方面，設(shè)備、藥品、耗材重復(fù)購買，造成資源浪費(fèi)；另一方面，師生不能夠及時了解實(shí)驗(yàn)室的信息，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室使用及管理效率不高。

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室智能化管理也應(yīng)運(yùn)而生，國內(nèi)外很多高校的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開始嘗試將智能化管理引入本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理中，從而提高實(shí)驗(yàn)室的綜合管理水平。

1.1 研究現(xiàn)狀

在國外研究方面，英國利茲大學(xué)在學(xué)校配備全套的軟硬件系統(tǒng)用于保證實(shí)驗(yàn)室日常安全管理的正常運(yùn)行，主要包括各級安全負(fù)責(zé)人名單、管轄范圍和聯(lián)系方式，各實(shí)驗(yàn)室安全手冊和培訓(xùn)教材，危險(xiǎn)品、危險(xiǎn)設(shè)備的信息填報(bào)和管理系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和人員登記授權(quán)使用系統(tǒng)，重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)控檢測、存查記錄和事故通報(bào)等；新加坡南洋理工大學(xué)建立在線可視化分級培訓(xùn)考核系統(tǒng)，絕大部分基礎(chǔ)安全教育的課程培訓(xùn)和考核發(fā)證均可在校園網(wǎng)OHS模塊中實(shí)現(xiàn)。每個學(xué)生和教職工可以通過校內(nèi)網(wǎng)賬號登錄安全教育課堂完成規(guī)定的安全用電、消防基礎(chǔ)知識等培訓(xùn)課程。美國、德國、日本等國家的實(shí)驗(yàn)室信息化管理水平也均較為先進(jìn)[6-8]。

在國內(nèi)研究方面，新時期我國高校實(shí)驗(yàn)室管理面臨著眾多新的難題和挑戰(zhàn)，在國家大力推進(jìn)“雙一流”高校建設(shè)中高校紛紛響應(yīng)號召，加大實(shí)驗(yàn)室管理力度，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室安全教育的發(fā)展，“以人為本、安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的理念得到越來越多的貫徹和落實(shí)。在實(shí)驗(yàn)室信息化管理平臺建設(shè)上開展了越來越多的研究。邱敦國等[9]提出建設(shè)智能化自主實(shí)驗(yàn)平臺，在確保實(shí)驗(yàn)室安全的情況下，營造一個以學(xué)生為主體，高度互動、虛實(shí)結(jié)合、過程可視的全天候智能化自主實(shí)驗(yàn)平臺，為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供可靠的實(shí)驗(yàn)條件保障，有效提高實(shí)驗(yàn)室的安全性和使用效率。李永祥[10]闡述信息化技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室管理中的必要性、信息化技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出信息化技術(shù)能夠更好地滿足用戶的多元化需求。

1.2 本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理存在問題

1.2.1 實(shí)驗(yàn)室管理制度不夠完善

實(shí)驗(yàn)室管理制度還不夠完善，存在監(jiān)督不到位、各實(shí)驗(yàn)室之間缺乏信息共享。本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室與研究生科研實(shí)驗(yàn)室沒有徹底分開，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室人員隨意進(jìn)出，主要是以研究生為主，加大了實(shí)驗(yàn)室安全管理的難度，并且因?yàn)檠芯可鷽]有固定的實(shí)驗(yàn)室，導(dǎo)致各實(shí)驗(yàn)室人員流動較頻繁，值日生不固定，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生情況不能保證以及實(shí)驗(yàn)室存在一定的安全隱患，這些其實(shí)都是因?yàn)楣芾碇贫炔粔蛲晟埔鸬摹?/p>

而且針對每個不同專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)不同，實(shí)驗(yàn)室管理的重點(diǎn)也有差異。如針對加工實(shí)驗(yàn)室來說，所需要的原材料都是食品，所用的添加劑也都是食品級的，其他分析純、化學(xué)純的藥品均不可以出現(xiàn)在食品加工實(shí)驗(yàn)室；而對于食品質(zhì)量與安全專業(yè)教學(xué)實(shí)踐主要是側(cè)重于食品營養(yǎng)及安全的檢測分析，需要使用大量的化學(xué)試劑，這樣的實(shí)驗(yàn)室就堅(jiān)決不可以做食品加工類的產(chǎn)品。但是由于院校各系之間缺乏信息共享，而且沒有明確的實(shí)驗(yàn)室共享管理制度，導(dǎo)致各系之間實(shí)驗(yàn)室使用存在屏障，這樣就可能會存在沒有專門實(shí)驗(yàn)要在專門的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的隱患。

1.2.2 部分教師及學(xué)生安全意識薄弱

在實(shí)驗(yàn)室管理中，有些教師與學(xué)生的安全意識薄弱，存在一些在實(shí)驗(yàn)室訂外賣、吃零食等行為，尤其是在食品安全檢測相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，還有些實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)沒有分開，這些都是潛在的安全隱患。這些情況的存在，主要反映教師和學(xué)生缺乏安全意識。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入培訓(xùn)與考核不夠系統(tǒng)化

學(xué)院實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入培訓(xùn)僅通過實(shí)驗(yàn)室管理人員對新進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的教師和學(xué)生進(jìn)行面對面培訓(xùn)，但由于時間安排固定化，以及人員召集不能保證每次都能全員參與，因此，這種不夠系統(tǒng)化、靈活化的培訓(xùn)效果明顯不夠好，而且安全知識考核也沒有系統(tǒng)化、組織化進(jìn)行，不能及時測驗(yàn)教師和學(xué)生們是否已熟練地掌握實(shí)驗(yàn)室安全的基本知識與急救技能。因此，在安全準(zhǔn)入方面的工作有所欠缺，必然會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室安全管理存在缺陷。

1.2.4 實(shí)驗(yàn)室管理碎片化

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式屬于碎片化管理，各個實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)信息不能及時公開，在很大程度上影響實(shí)驗(yàn)室資源的共享，一方面，設(shè)備、藥品、耗材重復(fù)購買，造成資源浪費(fèi)；另一方面，師生不能夠及時了解實(shí)驗(yàn)室的信息，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室使用及管理效率不高。

2021年3月教育部印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時代教育管理信息化工作的通知》，要求加強(qiáng)教育管理信息化統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，優(yōu)化信息系統(tǒng)供給模式，提高教育數(shù)據(jù)管理水平，促進(jìn)管理服務(wù)流程再造，提高基礎(chǔ)設(shè)施支撐能力，以信息化支撐教育治理體系和治理能力現(xiàn)代化。有些高校已經(jīng)將信息技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室管理中，但是大部分都在摸索階段，尚未形成一個能夠在本科教學(xué)中廣泛推廣的實(shí)驗(yàn)室信息化管理模式。

縱觀國內(nèi)外的相關(guān)研究，結(jié)合本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理存在問題可以看出，將現(xiàn)代化的信息技術(shù)引入高校實(shí)驗(yàn)室管理中是大勢所趨，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行智能化的管理和綜合化的服務(wù)，不但能有效提升實(shí)驗(yàn)室管理工作效率，同時在很大程度上能節(jié)約辦學(xué)成本，提高管理水平。

2 本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室智能管理平臺的建設(shè)與應(yīng)用

針對本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室存在的各種問題，根據(jù)食品學(xué)院的專業(yè)特點(diǎn)，制定合適的實(shí)驗(yàn)室管理制度，并打造一個智能化管理平臺輔助管理人員對實(shí)驗(yàn)室管理進(jìn)行更為系統(tǒng)化、數(shù)字化的管理，以期提高實(shí)驗(yàn)室管理效率及管理水平。通過打造一個集實(shí)驗(yàn)室使用管理、綜合管理和安全管理等功能為一體的智能實(shí)驗(yàn)室管理平臺，以期提高本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理水平，促進(jìn)本科人才培養(yǎng)質(zhì)量提升。該平臺涵蓋3個方面內(nèi)容。

2.1 智能實(shí)驗(yàn)室使用系統(tǒng)的建設(shè)

由于所有的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)與研究生都是共用學(xué)院的各個實(shí)驗(yàn)室，研究生不能提前知曉哪個實(shí)驗(yàn)室要開設(shè)哪門實(shí)驗(yàn)課及實(shí)驗(yàn)課的具體時間，而且對于其他系的實(shí)驗(yàn)室都有哪些設(shè)備，可以進(jìn)行哪些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)不能準(zhǔn)確及時的獲取信息，導(dǎo)致研究生不能提前及時做好科研實(shí)驗(yàn)規(guī)劃，結(jié)果不僅使得實(shí)驗(yàn)室管理起來比較混亂，而且管理效率低，實(shí)驗(yàn)室使用效率也低。針對這些問題，通過打造智能實(shí)驗(yàn)室使用系統(tǒng)，不僅可以將各實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、開設(shè)本科實(shí)驗(yàn)課程安排、承擔(dān)科研項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)室安全負(fù)責(zé)人等信息進(jìn)行公開，而且建有實(shí)驗(yàn)室使用情況監(jiān)控系統(tǒng)、大中型實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用視頻教學(xué)系統(tǒng)、師生實(shí)驗(yàn)室使用預(yù)約端口和實(shí)驗(yàn)室管理人員后臺操作端口，既能方便師生隨時了解各實(shí)驗(yàn)室的具體情況，在線上預(yù)約使用實(shí)驗(yàn)室，又能讓實(shí)驗(yàn)室管理人員及時了解實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行情況。

2.2 智能實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)的建設(shè)

由于食品相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室除了涉及各種分析檢測實(shí)驗(yàn)室，還涉及食品加工類實(shí)驗(yàn)室及食品加工生產(chǎn)線，相應(yīng)地，使用的藥品耗材除了常用的化學(xué)藥品還有食品加工需要的各種原材料。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式無法對化學(xué)藥品和食品加工原材料進(jìn)行劃分，并且不能準(zhǔn)確及時地了解所需藥品及原材料的使用量及庫存量，以至于會導(dǎo)致某一種藥品或原材料超過實(shí)際需要量，造成資源浪費(fèi)?；诖耍ㄟ^打造智能實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)，不僅記錄了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購置日期、型號規(guī)格、維修信息，而且可以實(shí)時顯示常規(guī)藥品、實(shí)驗(yàn)耗材、易制毒易制爆藥品、實(shí)驗(yàn)原材料的購置情況及庫存數(shù)量等信息，方便實(shí)驗(yàn)室管理人員根據(jù)系統(tǒng)中的信息及時補(bǔ)充和更新相關(guān)設(shè)備和材料，使實(shí)驗(yàn)室管理更加精細(xì)化、智能化。

2.3 智能實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)的建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室安全問題是現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)室管理中的關(guān)鍵，要讓進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的所有教師及學(xué)生都應(yīng)具備基本的實(shí)驗(yàn)室安全知識，并了解如果遇到實(shí)驗(yàn)室安全問題，第一時間如何正確地自救，實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)就顯得格外重要。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入培訓(xùn)形式單一，不能系統(tǒng)地為教師和學(xué)生傳達(dá)有關(guān)實(shí)驗(yàn)室安全的知識點(diǎn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室安全管理存在漏洞?；诖?，通過打造一個涵蓋安全教育系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室安全智能監(jiān)控系統(tǒng)的智能實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng)，不僅方便師生在線上接受實(shí)驗(yàn)室安全教育，而且根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)增強(qiáng)了安全教育的針對性，很大程度避免由于實(shí)驗(yàn)室安全知識的缺乏而引起的實(shí)驗(yàn)室安全問題。同時，實(shí)驗(yàn)室能管理人員可以隨時掌握進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室人員的相關(guān)信息，發(fā)生安全事故時能夠第一時間收到系統(tǒng)信息，方便進(jìn)行及時處置。

綜上所述，該平臺建設(shè)分為軟件建設(shè)和硬件建設(shè)。軟件建設(shè)方面，建立一個客戶端軟件，可以實(shí)現(xiàn)在線預(yù)約、精準(zhǔn)庫管、安全培訓(xùn)3個功能，方便實(shí)驗(yàn)室日常使用和日常管理；硬件建設(shè)方面，主要是智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括智能攝像頭、智能門禁卡等，方便實(shí)驗(yàn)室的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以期能夠及時準(zhǔn)確地了解實(shí)驗(yàn)室的使用情況和安全狀況，防患于未然。3個系統(tǒng)集成的智能化實(shí)驗(yàn)室管理平臺基本上可涵蓋所有實(shí)驗(yàn)室管理中面臨的各種問題，并能智能化地解決這些問題，大幅提高實(shí)驗(yàn)室的管理效率和管理能力。

3 結(jié)語

食品科學(xué)與工程學(xué)院由于學(xué)科間交叉融合跨度較大，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理存在特殊性，既需要改革多年來形成的傳統(tǒng)管理模式，又要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)尋找一套合適的管理模式，并結(jié)合數(shù)字化信息化技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)室管理智能化。通過以山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院為例，分析農(nóng)業(yè)類高校食品專業(yè)實(shí)驗(yàn)室管理中存在問題，借助信息化技術(shù)建立的一個集實(shí)驗(yàn)室安全管理、綜合管理及使用管理為一體的智能管理平臺，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理的精準(zhǔn)化、智能化，更有利于本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放共享，可滿足不同學(xué)生實(shí)踐鍛煉的個性化需求，服務(wù)人才培養(yǎng)質(zhì)量提升，為建設(shè)一流學(xué)科、一流專業(yè)建設(shè)提供支撐。