高校智慧实验室管理系统的实践应用

随着移动通讯技术、人工智能、大数据、云计算、物联网等数字技术创新日益加速发展，智慧实验室管理系统也广泛应用于各大专院校实验教学目标、教学资源、实验方式和评价方法等方面，从而使得面向学生和教师实验信息化智慧服务变得尤为重要。实验室的信息化建设由单一服务向系统服务转变；由物理空间向融合空间转变；由单点服务向全过程服务转变，盛元广通实现了高校实验室“人、财、事、物”信息共享、智慧协同管理与创新实践探索，高校智慧实验室管理系统的实践应用其主要体现在物联互通、数据共享、智能管控三个方面：

物联互通

利用“互联网+与物联网技术”有机融合，对实验室的人员、仪器设备、环境、设施、检测方法、 标准物质等进行有效感知识别，运用人脸识别、AI技术、三维可视化、门禁系统、传感器采集、智控电源、无线网络传输、RFID射频技术、图像识别等先进技术，实现集智慧实验教学、考勤签到、环境异常 监测、危化品溯源管理、食品安全监控及远程智能控制于一体的新型现代化智慧实验室。

数据共享

传统的实验室在设计与信息管理等各方面已极不适应现代信息化建设的需求，而“智慧实验室”更注重于高度“数字化建设、安全性与舒适性”的有机融合，更加重视利用“互联网+”数据信息传输的技术手段，实现“人与人、人与物、物与物”之间的万物相连，力求实现数据三维空间立体智能管控的新思路、新方法。“智慧实验室(SmartLaboratory)”——是“智慧高校”信息化建设的重要组成部分，以物联网技术为核心，利用“互联网+物联网”生态连接，提供全方位、多角度、智能感知、数据分析与交互、信息综合服务的数字 化管理平台，实现人员信息互动、开放实验室设备资源、成果资源、科研资源的高度协作及信息共享。

智慧管控

全面感知：物联网通过部署海量的RFID、传感器、二维码、设备等信息源，随时随地获取物体的信息，包括用户位置、周边环境、个体爱好、身体状况、情绪、环境温度、湿度、以及用户业务感受、网络状态等；

可靠传递：物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，通过现有的各种有线/无线通信网与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去，是实现异地感知的基础，同时适应各种异构网络及协议；

数据挖掘：物联网将传感器与智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能计算技术，对海量的数据信息进行分析、加工和处理，对物体实施智能化的控制和管理。

管理周期化：

学生随时可以查看以往自己的实验情况，以及教师评价、实验预约、实验安排、实验成绩等，同时还可以支持用户自定义，实现内部人员多人参与协同实验项目管理、在线预约、设备管理、耗材管理、危化品管理、报告管理、统计分析、物联控制管理等，保证满足学生的使用需要和实验的有序进行。

流程一体化：

目前，集数据查询、统计、管理为一体的智慧实验室是数字实验室的进一步深化与提升，系统在实践应用中以网站+管理端+移动端+物联网一体化解决方案，实现统一管理和所有实验室资源的统一调度全面感知实验室物理环境，智能识别师生工作学习实验过程情景、设备使用状态，实现智慧化的教学科研活动，并能为实验室管理、实验教学、仪器设备管理、实验室安全等提供大数据决策与科学分析，实现实验室智能、安全、开放和高效运行。

管理规范化：

针对管理员主要负责整体调度，高校智能实验室管理平台已实现实验室相关业务工作信息化、精细化的全流程管理，主要功能实现：

项目管理

学科类课题项目立项申请、计划、跟踪、完成，实验名称、实验类型、授课地点、时间、授课班级、实验状态等信息，可视化展示项目过程进度。

实验预约

预约实验室仪器设备上机时间段等结合物联网技术智能化管理，师生可利用手机、电脑、平板登录系统，实现实时掌握实验室情况，对实验室进行动态信息化安全管理。

设备管理

对一般设备采用二维码标签管理，可以通过扫描设备二维码掌握设备的关键信息，例如否闲置、检修记录、使用记录等提交申请、审批流程化管理，可以对实验室及器材进行查询管理与预约，同时确保各设备能被有效分配使用，避免遗失和浪费，并推送消息提醒。

耗材管理

实验试剂乱放、混放，实验废液处理不规范等问题，以及耗材采购申请、出入库管理、溯源管理、地址提醒等。

危化品管理

按照名称、种类、数量、毒性、熔点、沸点、存放条件及位置等危化品采用“五双”原则标准化管理。

实验报告

为让学生实验结果更为独立，将纸质实验报告通过扫描仪拍照，转换为PDF文件，存储到web服务器，存储路径与管理信息系统中的学生ID号、实验时间、实验项目相关联，以方便检索和批改。

预警及提醒

预约实验室待办任务提醒、耗材临值预警、设备核查预警、危化品库存警示等，同时可通过短信、邮件、等多种方式进行预警或提醒。

数据可视化

利用智能技术更快更好地设计创作可视化图表，以图表和形式展示，直观呈现教学数据。

通过盛元广通高校智慧实验室管理系统的应用实现了智慧实验教学、实验全过程的智能化管理，提高了教师工作效率和服务水平，完善了实验室主管部门对设备和试剂耗材、危化品的计划采购、使用和报废等信息化管理手段，轻松实现了物品在流通管理过程中都能精准地严格把控，避免了资源浪费节约了成本，通过真实有效地统计数据分析，为将来高校实验室设备、试剂耗材的采购提供了科学的决策依据，有效地降低了实验室的管理成本，大大提高了高校实验室的经济收益。