隨著移動通訊技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新日益加速發(fā)展,智慧實驗室管理系統(tǒng)也廣泛應(yīng)用于各大專院校實驗教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)資源、實驗方式和評價方法等方面,從而使得面向?qū)W生和教師實驗信息化智慧服務(wù)變得尤為重要。實驗室的信息化建設(shè)由單一服務(wù)向系統(tǒng)服務(wù)轉(zhuǎn)變;由物理空間向融合空間轉(zhuǎn)變;由單點(diǎn)服務(wù)向全過程服務(wù)轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)了高校實驗室“人、財、事、物”信息共享、智慧協(xié)同管理與創(chuàng)新實踐探索,高校智慧實驗室管理系統(tǒng)的實踐應(yīng)用其主要體現(xiàn)在物聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享、智能管控三個方面:
物聯(lián)互通
利用“互聯(lián)網(wǎng)+與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”有機(jī)融合,對實驗室的人員、儀器設(shè)備、環(huán)境、設(shè)施、檢測方法、 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等進(jìn)行有效感知識別,運(yùn)用人臉識別、AI技術(shù)、三維可視化、門禁系統(tǒng)、傳感器采集、智控電源、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、RFID射頻技術(shù)、圖像識別等先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)集智慧實驗教學(xué)、考勤簽到、環(huán)境異常 監(jiān)測、危化品溯源管理、視頻安全監(jiān)控及遠(yuǎn)程智能控制于一體的新型現(xiàn)代化智慧實驗室。
數(shù)據(jù)共享
傳統(tǒng)的實驗室在設(shè)計與信息管理等各方面已極不適應(yīng)現(xiàn)代信息化建設(shè)的需求,而“智慧實驗室”更注重于高度“數(shù)字化建設(shè)、安全性與舒適性”的有機(jī)融合,更加重視利用“互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)募夹g(shù)手段,實現(xiàn)“人與人、人與物、物與物”之間的萬物相連,力求實現(xiàn)數(shù)據(jù)三維空間立體智能管控的新思路、新方法。“智慧實驗室(SmartLaboratory)”——是“智慧高校”信息化建設(shè)的重要組成部分,以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心,利用“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)”生態(tài)連接,提供全方位、多角度、智能感知、數(shù)據(jù)分析與交互、信息綜合服務(wù)的數(shù)字 化管理平臺,實現(xiàn)人員信息互動、開放實驗室設(shè)備資源、成果資源、科研資源的高度協(xié)作及信息共享。
智慧管控
全面感知:物聯(lián)網(wǎng)通過部署海量的RFID、傳感器、二維碼、設(shè)備等信息源,隨時隨地獲取物體的信息,包括用戶位置、周邊環(huán)境、個體愛好、身體狀況、情緒、環(huán)境溫度、濕度、以及用戶業(yè)務(wù)感受、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等;
可靠傳遞:物聯(lián)網(wǎng)是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò),通過現(xiàn)有的各種有線/無線通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去,是實現(xiàn)異地感知的基礎(chǔ),同時適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議;
數(shù)據(jù)挖掘:物聯(lián)網(wǎng)將傳感器與智能處理相結(jié)合,利用云計算、模式識別等各種智能計算技術(shù),對海量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、加工和處理,對物體實施智能化的控制和管理。?
管理周期化:
學(xué)生隨時可以查看以往自己的實驗情況,以及教師評價、實驗預(yù)約、實驗安排、實驗成績等,同時還可以支持用戶自定義,實現(xiàn)內(nèi)部人員多人參與協(xié)同實驗項目管理、在線預(yù)約、設(shè)備管理、耗材管理、危化品管理、報告管理、統(tǒng)計分析、物聯(lián)控制管理等,保證滿足學(xué)生的使用需要和實驗的有序進(jìn)行。
流程一體化:
目前,集數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計、管理為一體的智慧實驗室是數(shù)字實驗室的進(jìn)一步深化與提升,系統(tǒng)在實踐應(yīng)用中以網(wǎng)站+管理端+移動端+物聯(lián)網(wǎng)一體化解決方案,實現(xiàn)統(tǒng)一管理和所有實驗室資源的統(tǒng)一調(diào)度全面感知實驗室物理環(huán)境,智能識別師生工作學(xué)習(xí)實驗過程情景、設(shè)備使用狀態(tài),實現(xiàn)智慧化的教學(xué)科研活動,并能為實驗室管理、實驗教學(xué)、儀器設(shè)備管理、實驗室安全等提供大數(shù)據(jù)決策與科學(xué)分析,實現(xiàn)實驗室智能、安全、開放和高效運(yùn)行。?
管理規(guī)范化:
針對管理員主要負(fù)責(zé)整體調(diào)度,高校智能實驗室管理平臺已實現(xiàn)實驗室相關(guān)業(yè)務(wù)工作信息化、精細(xì)化的全流程管理,主要功能實現(xiàn):
項目管理
學(xué)科類課題項目立項申請、計劃、跟蹤、完成,實驗名稱、實驗類型、授課地點(diǎn)、時間、授課班級、實驗狀態(tài)等信息,可視化展示項目過程進(jìn)度。?
實驗預(yù)約
預(yù)約實驗室儀器設(shè)備上機(jī)時間段等結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能化管理,師生可利用手機(jī)、電腦、平板登錄系統(tǒng),實現(xiàn)實時掌握實驗室情況,對實驗室進(jìn)行動態(tài)信息化安全管理。
設(shè)備管理
對一般設(shè)備采用二維碼標(biāo)簽管理,可以通過掃描設(shè)備二維碼掌握設(shè)備的關(guān)鍵信息,例如是否閑置、檢修記錄、使用記錄等提交申請、審批流程化管理,可以對實驗室及器材進(jìn)行查詢管理與預(yù)約,同時確保各設(shè)備能被有效分配使用,避免遺失和浪費(fèi),并推送消息提醒。?
耗材管理
實驗試劑亂放、混放,實驗廢液處理不規(guī)范等問題,以及耗材采購申請、出入庫管理、溯源管理、低值提醒等。?
?;?/span>管理
按照名稱、種類、數(shù)量、毒性、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、存放條件及位置等危化品采用“五雙”原則標(biāo)準(zhǔn)化管理。?
實驗報告
為讓學(xué)生實驗結(jié)果更為獨(dú)立,將紙質(zhì)實驗報告通過掃描儀拍照,轉(zhuǎn)換為PDF文件,存儲到web服務(wù)器,存儲路徑與管理信息系統(tǒng)中的學(xué)生ID號、實驗時間、實驗項目相關(guān)聯(lián),以方便檢索和批改。
預(yù)警及提醒
預(yù)約實驗室待辦任務(wù)提醒、耗材臨值預(yù)警、設(shè)備核查預(yù)警、?;穾齑?/span>警示等,同時可通過短信、郵件、等多種方式進(jìn)行預(yù)警或提醒。
數(shù)據(jù)可視化
利用智能技術(shù)更快更好的設(shè)計創(chuàng)作可視化圖表,以圖表和形式展示,直觀呈現(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)。
通過該系統(tǒng)的應(yīng)用實現(xiàn)了智慧實驗教學(xué)、實驗全過程的智能化管理,提高了教師工作效率和服務(wù)水平,完善了實驗室主管部門對設(shè)備和試劑耗材、?;?/span>的計劃采購、使用和報廢等信息化管理手段,輕松實現(xiàn)了物品在流通管理過程中都能精準(zhǔn)的嚴(yán)格把控,避免了資源浪費(fèi)節(jié)約了成本,通過真實有效的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析,為將來高校實驗室設(shè)備、試劑耗材的采購提供了科學(xué)的決策依據(jù),有效地降低了實驗室的管理成本,大大提高了高校實驗室的經(jīng)濟(jì)收益。