建好一間實驗室需要什么？先進的儀器設備？精致的裝修設計？還是優良的選址環境？答案是，必要但不充分。儀器設備可以說是實驗室的一大核心，沒有過硬的硬件設施自然無法開展各項科學研究活動；裝修設計是否合理，涉及到實驗室整體的舒適度、安全性以及空間利用率；選址環境影響到實驗室的經濟效益、環境效益和社會效益，不可輕忽。不過，隨著新興技術的發展以及管理理念的轉變，實驗室建設又有了新的發展目標。
早期生活所需尚且難以滿足，實驗條件也相當艱難，我國科學工作者只能利用手頭有限的資源建設實驗室。譬如，西南聯大的實驗室就是在簡陋的平房當中建起來的，全靠各校緊急運出來的設備和試劑勉強滿足教學需求。后期新中國的成立終于為科學研究創設了和平環境，但是經濟條件依然相當艱難，當時不少實驗室還是由科學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，人員做實驗經常受到外界環境的影響。如今，經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代化實驗室。無論是硬件設施還是管理體制，都有了顯著的提升。不過，隨著科學技術和經濟社會的發展，現有的管理體制和硬件設施都會出現一定的滯后性，需要實驗室與時俱進。
一方面是管理理念開始發生轉變，目前國內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，追求“零誤差”的完美操作?？茖W研究猶如體育競技，很多科學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，是科學技術的進步為實驗室管理賦予了更多可能。尤其是人工智能、大數據等新興技術，有利于推動人的智慧與智能科技融入到實驗室的設計、建設、運行、管理、發展等各環節，建設真正的“智慧實驗室”。
那么，目前現行的實驗室有哪些方面可以通過新技術改進呢？其一，可利用智能技術增強實驗室的基礎管理，比如升級門禁系統、視頻監控系統。傳統實驗室多需要專人長期值守，避免出現盜竊或者意外事故?，F代實驗室逐漸開始采用視頻監控的方式，管理人員可遠程監視實驗室內外是否有異常情況。即便無人值守，也可以以視頻圖像的形式記錄下當時的情況，或者通過實時監控系統直接報警。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。除了基礎的密碼系統、刷卡系統，還有流行的指紋門禁以及瞳孔識別系統。針對用戶使用所需，部分智慧實驗室還推出了預約系統，方便用戶合理安排自己的實驗時間?！ ∑涠訌娝㈦?、氣等資源的系統化管理，提升實驗室安全性。以往發生的多起實驗室事故，都是因為線路老化、氣體泄露、火源未關等原因引起的。雖然這些都是管理人員失職的表現，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生呢？實驗室智能控制與實時監測系統可以幫上大忙。類似于目前發展搶眼的智能家居，實驗室智能控制就是利用網絡進行遠程在線監測。管理人員可通過系統監測照明、空調、電源、網絡等對象以及特定儀器設備的使用情況，并可在線上進行關閉或者開啟。一旦有設備出現異常，可以自動向線上發送報警信號或者自動關閉。當然，如果有個別實驗室需要保證恒定的環境，也可以通過系統調節空調、新風系統等設備，保證溫濕度的穩定。
其三，對實驗室現有的儀器設備以及其他資源進行科學管理。當前，很多實驗室依然存在資產管理缺陷，即數量大、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。其中，實驗室儀器、家具多為固定資產，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，經常需要使用或者采購，光靠人工記錄未免費事。實驗室動態資產管理系統可以很好地滿足管理人員的需求，對固定資產和易消耗資產進行統一管理。實驗室管理員只需使用電腦或者手機登陸系統，就可以進行新增資產、分配資產、借用管理、維修管理、處置管理等各項操作，一鍵生成報表。用戶也可以在系統上查詢實驗室現有資產情況并申請借用，及時與管理人員聯系。 除了這些已經一步步應用于現代實驗室管理的新興技術，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。當一件件實驗室儀器從低效重復的人工勞動轉變為高效自動的機械化運作，實驗人員將有更多的時間和精力去專注科學研究本身——這就是智慧實驗室的意義。相信在科學技術的融與變之下，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,可實現設備管理人員、實驗室管理員、教師、學生互動的網絡化開放管理平臺。是在教育部啟動了“高等學校教育質量和教學改革工程”的背景下,為配合高?！敖ㄔO一批基于互聯網的國家級示范教學基地和基礎課程實驗教學示范中心”的專項內容之一。近年來,國家級或省級教學實驗示范中心建設為提高教育質量工程和深化人才培養模式改革奠定了基礎,信息化是示范性實驗教學中心建設的重要內容,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,以實現高等院校實驗室全面信息化管理為導向,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、環境與安全、實驗室評估、數據上報等);教學實踐創新(如基礎實驗、教學實驗、創新實驗、開放實驗等)以及設備儀器(如管理、監測、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
教學管理
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、資產管理、耗材管理、實驗考勤、教學觀摩等等。
設備管理
通過平臺對實驗室內設備全面管控,實現一鍵上課、一鍵下課。將投影儀、幕布、功放、音箱、燈光、窗簾、排風、空調、攝像機等設備智能聯動,也可以通過科室控制面板對教室內設備全面管控,節約教師上課的準備時間,減少了環境因素對課堂效果的影響。
環境監測
平臺對教室內物理環境實時全方位監控。對教室內溫度、濕度、空氣質量等參數實施監控,并對教室內空調、排風扇、新風機等設備進行控制。通過策略設置,自動調節教室內物理環境。
開放預約
平臺開放預約系統以“如何預約取決于如何開放”為核心理念,直接更具用戶設定的策略化實驗室、機房開放預約。通過網絡實現房間狀態信息的實時更新和網絡發布。教師、學生等人員可以通過個人賬號登陸平臺,對各個教室當前狀態信息進行查看。通過網絡對房間進行預約?？筛鶕鱾€實驗室需求,可實現自由預約、群組預約、伙伴預約功能。
發布系統
通過平臺就可以實現從管理者直接到學生的信息發布,尤其是一些緊急通知,直接發送到電子信息屏上,方便快速、精準高效。為管理部門節約人力、物力,將信息及時、有效傳遞出去,將更多、更優質的信息精準發送。
門禁管理
平臺門禁系統結合場所的智能化管理,對教室進出權限進行管理。與學?，F有的校園一卡通數據庫進行綁定,利用現有數據庫,將學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,并自動生成相應報表。通過權限分配相應的門禁權限,解決鑰匙多的麻煩。通過預約系統可在約定的時間內對指定人員進行門禁授權。
安全巡查
通過平臺快速巡查實驗室各種設備儀器狀態、室內環境數據(燈光、風扇、空調、設備電源、門窗、空氣等)極大提高了管理效率。
數據中心
實驗室的使用情況統計、實驗室利用率統計、實驗人數、人時數、教師工作量統計、實驗預約情況統計、圖表分析。
系統架構
主要平臺功能
開放預約
學生可以過手機APP或者瀏覽器可以進行預約實驗室申請,在獲得管理老師授權后,學生可以使用校園卡在約定時間內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,通過圖標直觀看到室內電源,房門、空調等狀態,也可以直接查看室內圖像。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。
智能控制
通過平臺可以單獨對控制某間實驗室設備(電源、空調、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設備;制定計劃任務定時控制室內設備;通過課程表提取定時任務進行智能控制等。
門禁管理
通過平臺管理人員可以對權限內實驗室對相應人員進行授權;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據報表,方便進行數據統計。
聽課功能
根據課程自動生成聽課列表,可以通過頁面進行教學觀模。
數據中心
平臺可以直接統計中心相關數據,如:實驗室、面積、實驗項目、設備、資產、用戶等總量?？蓪嶒炇依寐?、實驗人數、人時數、預約人數、預約人時數進行統計、生成報表。
優勢及特點
系統針對學校實驗教學整體需求設計,滿足實驗教學需要;經典實驗的設計采用B/S架構,無需安裝客戶端,方便學生使用和系統部署;放式實驗預約服務。方便學生自主靈活參與實驗,充分發揮學生的主觀能動性,提高實驗教學的效果;多種角色應用體系,多種業務權限配置,滿足學生、教師、教務人員、實驗室管理人員和校領導的需求;實驗教學排課靈活,提供二次排課,學生、教師以多種方式打印課表;多種數據導入導出功能,方便各種身份角色數據匯總、數據統計;可無縫集成到學校的教學教務管理系統中;系統有效將科學設備、實驗儀器管理、教務各項管理工作、實驗教學結合,極大提高效率;設備擴展方便,布線方式可以是星形或總線式,極少占用網絡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;采用行業通用標準協議,設備更換方便,打破品牌限制;可離線使用,當網絡出現異常,每個課室可以按已設定的程序運行。
諾星智慧實驗室管理平臺觀摩單位
華南農業大學,廣東工業大學,廣東輕工職業技術學院……
合作單位
華南農業大學、華南理工大學、廣東藥科大學、南方醫科大學、暨南大學、廣州大學、廣州廣播電視大學、廣東第二師范學院、廣東航海學院、廣東石油化工學院、佛山科學技術學院、廣東外語藝術職業學院、廣東輕工職業技術學院、廣東生態工程職業學院、廣州鐵路職業技術學院、湛江衛生學校、中國石化、高新興、日立電梯、南方醫院……
