信息学科实验室智能化开放运行模式探究
信息学科实验室智能化开放运行模式探究
丁娇1 付乾良2
（1雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室/南京航空航天大学 江苏南京 210016；2中国电子科技集团公司第二十八研究所 江苏南京 210007）
摘要 通过对高校信息学科开放实验室管理的改革现状及发展趋势的研究与分析，发现实验室仪器设备共享率低、实验室开放运行安全保障薄弱、长期稳定的经费投入匮乏是制约实验室全面开放的瓶颈。在此基础上提出基于网络技术的现代化智能管理模式，通过精密仪器安全使用多媒体培训、实验室门禁预约自动控制、仪器电源安全控制系统、仪器实验室网站的管理应用以及完善的实验室师资队伍建设对策的实施，有效地提高信息学科实验室的开放效益，促进资源共享，使实验室的运行向智能化、信息化、网络化迈进。
关键词 信息学科；开放实验室；智能化管理；资源共享；运行效益
中图分类号 G482 文献标识码：A
Research on Intelligent Opening Management and Countermeasure of Information Science Laboratories
Ding Jiao,Fu Qianliang
(1Key Laboratory of Radar Imaging and Microwave Photonics,Nanjing Univ.Aeronaut.Astronaut,Ministry of Education,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing,210016,China;2China Electronics Technology Group Corporation 28th Research Institute,Nanjing,210007,China）
Abstract Through the information management research and analysis of status quo and development trend of reform and opening-disciplinary university laboratory, it discovers that equipment share is low, open laboratory run security is weak, the lack of long-term stable funding is a bottleneck of the full liberalization. based on this proposed network-based intelligent management mode of modern technology, by the safe use of multimedia training precision instruments, laboratory access booking automatic controls, power safety control systems, instrumentation laboratory site management applications as well as a perfect laboratory teaching staff to implement countermeasures, the open benefit of information science lab was improved effectively, so that the operation of the laboratory can be more intelligence, information technology, networking.
Key words Information science; Laboratory; Intelligent management; Resource sharing; Operational benefits
信息学科实验室主要针对电子科学与技术、通信与信息系统等专业的实验实践需求，配备了频谱分析仪、网络分析仪、矢量信号发生器等高端精密仪器，可为师生提供雷达探测与成像、微波光子、信道编码、集成电路设计、电磁场等各类实验条件，肩负着为国家和社会培养具有综合技术能力、科研开发创新能力和科研管理综合素质的电子信息类高层次人才重任。因此通过采用智能化的管理手段，不断摸索和完善实验室开放运行模式，是达到“合理利用实验室资源，培养学生创新实践能力”的一项重要举措，可以打破以往实验室功能单一且封闭的状态，全面促进实验室的可持续发展，增强开放运行效益[1]。
1 信息学科实验室运行现状中的问题
《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》等文件大力强调教学改革要把实践创新放在首要位置，加强学生的素质教育，注重学生创新意识和创新能力的培养和锻炼[2]。很多高校都按照教育部的意见要求，对实验室的开放教学与管理进行了系列改革，探索出开放实验室的新模式。但是，实验室在日常的运行中仍然存在许多急需解决的问题。
1.1 实验仪器重复建设，设备共享率低
信息学科许多实验室都是针对专业课所设置，均配备较先进的实验仪器，让学生在学习理论知识的同时配合实验实践，提高动手能力，因而能更透彻地掌握课本知识。然而每学期课程结束后，这些专业实验室基本处于闲置状态，学校学院拨款配置的高精尖实验仪器利用率较低，目前只为学生的课内实验所开放，除了教学大纲规定课程外，基本不允许学生和老师使用【3】。然而有些从事相关技术研究的老师，不得不使用自己的科研经费去再次购置相同的实验仪器，学生们也经常苦于没有场所进行科研创新，造成了资源的浪费和仪器的重复购置，不仅不利于老师科研工作的开展，也大大地降低了学生们科技创新的积极性。
1.2 实验室安全、仪器工作状态难以保障
近年来，高校实验室安全事故时有发生，信息学科的许多实验需在高电压、高转速、强磁、微波、辐射等特殊环境或条件下进行，本身实验室的管理就具有复杂性、高危性[4]。一旦实验室开放运行后，进出人员密集，流动性大，实验室的安全更难以得到保障，一旦发生事故不仅价值不菲的精密仪器受到损坏，甚至人的生命安全也会受到威胁。其次，学生使用实验仪器比较随意，经常不按照规章流程操作，极易造成仪器设备的损坏，开放运行后，若发生设备损坏事件，也很难追寻到肇事人员，维修赔偿问题难以得到解决。
1.3 实验室缺少长期稳定的开放运行经费
目前信息学科的所有实验室运行均依靠学校学院拨款，这部分经费仅够维持实验室的正常运转，可以保障所有专业课的课内实验顺利开展，很少出现经费结余。实验室实行开放运行后，必然面临资金短缺问题，水电能耗、仪器维修保养费，实验所需耗材、实验室管理人员的酬金势必也在同步增加，缺少了学校学院的经费投入，实验室的开放运行就很难长久地维持下去。若一味地扩大实验室的开放程度，而不强调科研成果产出和回报收益，学校学院也很难加大对实验室建设的投入，长此以往，开放运行为实验室带来的只有亏损，不但科研实力没有提高，反而还加大了设备的损耗【5】，背离了开放运行的初衷。
2 实验室智能化开放运行的相应对策
近年来国内外科技的迅猛发展，大部分院校的实验室管理均采用计算机多媒体等现代化技术来替代相当一部分人力的机械性、重复性工作，实验室从软硬件建设到管理策略随着国家高等教育提出的要求不断做出相应的探索与调整，融合信息化智能化于实验室的开放运行中，为实验室的使用和实践工作的开展注入新的活力。
2.1 硬件建设
（1）智能化门禁控制系统[6]。所有师生必须凭校园卡刷卡进出实验室，只有本学院师生的校园卡才可被门禁系统识别，所有进出实验室的人员信息门禁系统都有记录，有效地限制了出入人员的范围。进出时间、工号、学号均实现信息化管理，一旦发生事故，所有资料均可调出查看。借助门禁、射频技术与实验室电源控制系统相关联，一旦所有人刷卡离开实验室，所有电源自动断电，实现开门开机，关门断电的智能化控制，全力保障了实验室开放运行的安全，也做到了开源节流。
（2）精密仪器实验室远程视频监控。为一些精密仪器实验室安装远程视频监控系统，管理人员借助于管理平台可同时监管多个开放实验室，实时全方位监督实验室安全、仪器设备使用状态、全程观测学生仪器使用情况并及时提供远程技术指导，减轻了管理人员的劳动强度，提高实验室的管理效率[7]。所有视频资料均可随时查看，使实验室的安全运行有据可依。
2.2 软件建设
（1）实验室安全使用技术培训考核体系。为了保证实验室使用过程中人员、实验室及仪器设备的安全，采用实验室安全准入制度进行管理，不论教师还是学生，进入实验室之前必须接受全面的实验室安全使用技术培训并通过考试，只有考试合格，该师生的信息才会录入门禁管理系统，校园卡才能通过门禁系统[8]。依据信息学科相关实验的高电压、强辐射、电磁干扰等特性，采取循序渐进的培训考核模式，从实验室安全使用常识与技能、仪器使用方法与技能到测试分析与实践等部分进行系统的学习，每学期安排两次培训，由专业实验教师进行授课。安全准入考核制度的实施强有力地保障了实验室的安全开放，为师生的生命与健康负责，所有仪器都能做到规范使用，同时也大大减少了实验室和仪器设备的损耗，确保设备的功能与性能处于完好状态，提高测试数据的可信度。
（2）实验室网络资源共享平台。该平台通过学校局域网运行，包括实验室资源展示系统、开放性实验课程网络视频资源、实验室及仪器预约系统、仪器报修及问题反馈互动平台、网站后台管理系统[9]，这些以往需要人与人面对面交流交代的工作，现在通过网络便可轻松实现。该共享平台可有效地向外界展示实验室的资源，拓展实验室的教学科研能力，提高仪器设备的使用率，并且为学生的自主学习创造了条件，能够更好地培养学生的创新创造能力。
2.3 管理策略
（1）实验师资队伍建设。一支高水平、高素质的复合型实验师资团队是高校培养具有创新精神和实践能力应用型人才的基础，是实验室建设、实验教学质量、科研水平提升的重要支撑。结合当前创新型人才培养模式的理论指导，搭建合理的师资结构，使不同学科背景、多种学术思想和科研经历的优秀实验教师相互交融，拓宽实验室人员业务培训和学习深造的渠道，鼓励他们在职或脱产攻读学位，鼓励出国留学进修，鼓励到国内外著名实验室开展博士后研究、进行学术访问和短期科技交流等，提高实验室人才队伍的整体素质[10]。将培养学生创新能力与实验技能作为基本任务，努力建设适合高校现代化实验室体系创新人才培养的师资队伍，充分发挥团队在实验室中的带头指导作用。
（2）实验室开放使用反馈激励政策。为鼓励老师的科研积极性，对实验设备的借用收费采取激励机制。实验室按照仪器设备的价值对借用仪器采取收费政策，实验室将扣除当年维修成本费后的盈余部分作为维修基金和设备奖励基金，设备奖励基金将根据学科建设成果，教师依托实验室仪器设备发表的论文、专利、获奖等科技成果进行返还式奖励，教师奖励还将与学科设备购置以及研究生招生名额等工作挂钩，并根据收费总额对实验中心人员给予一定奖励。采取激励措施的目的是促进实验仪器设备资源的共享，不仅保障了设备的维修检测成本和实验室日常运行的经费来源，也对老师有相应的经费返还，从而达到实验室和教师的共赢局面。
3 结束语
信息学科实验室开放运行的实施，是提升大学生实践创新能力素质培养的必由之路，作为实验室和实验教学管理部门在开放性管理体制上不断地进行探索与改革。充分整合实验室现有资源，融合现代化的网络、视频、多媒体等技术对实验室进行管理，在保障实验室日常教学工作正常开展与安全运行的基础上，实现不同程度的智能化开放。不断提高仪器设备的使用率，增强实验室的开放效益，并坚持师资队伍建设，积极拓宽实验室经费渠道，实现实验室开放的和谐可持续发展。
参考文献
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