建好一间实验室需要什么？先进的仪器设备？精致的装修设计？还是优良的选址环境？答案是，必要但不充分。仪器设备可以说是实验室的一大核心，没有过硬的硬件设施自然无法开展各项科学研究活动；装修设计是否合理，涉及到实验室整体的舒适度、安全性以及空间利用率；选址环境影响到实验室的经济效益、环境效益和社会效益，不可轻忽。不过，随着新兴技术的发展以及管理理念的转变，实验室建设又有了新的发展目标。
早期生活所需尚且难以满足，实验条件也相当艰难，我国科学工作者只能利用手头有限的资源建设实验室。譬如，西南联大的实验室就是在简陋的平房当中建起来的，全靠各校紧急运出来的设备和试剂勉强满足教学需求。后期新中国的成立终于为科学研究创设了和平环境，但是经济条件依然相当艰难，当时不少实验室还是由科学工作者自己一砖一瓦建起来的。由于条件受限，实验室选址也顾不上讲究，人员做实验经常受到外界环境的影响。如今，经过一代又一代人的艰苦奋斗，全国各地都已兴建起形形色色的现代化实验室。无论是硬件设施还是管理体制，都有了显著的提升。不过，随着科学技术和经济社会的发展，现有的管理体制和硬件设施都会出现一定的滞后性，需要实验室与时俱进。
一方面是管理理念开始发生转变，目前国内外实验室越来越讲求“精益化管理”，即以“最大限度减少资源投入”为目标，追求“零误差”的完美操作。科学研究犹如体育竞技，很多科学家都在争分夺秒出成绩，对实验室的效率和成本有着越来越高的要求。他们普遍期望以科学精益的管理方法来改善实验室的运行效率。另一方面，是科学技术的进步为实验室管理赋予了更多可能。尤其是人工智能、大数据等新兴技术，有利于推动人的智慧与智能科技融入到实验室的设计、建设、运行、管理、发展等各环节，建设真正的“智慧实验室”。
那么，目前现行的实验室有哪些方面可以通过新技术改进呢？其一，可利用智能技术增强实验室的基础管理，比如升级门禁系统、视频监控系统。传统实验室多需要专人长期值守，避免出现盗窃或者意外事故。现代实验室逐渐开始采用视频监控的方式，管理人员可远程监视实验室内外是否有异常情况。即便无人值守，也可以以视频图像的形式记录下当时的情况，或者通过实时监控系统直接报警。为避免实验室进出人员过于混杂，很多实验室也开始使用各色门禁系统。除了基础的密码系统、刷卡系统，还有流行的指纹门禁以及瞳孔识别系统。针对用户使用所需，部分智慧实验室还推出了预约系统，方便用户合理安排自己的实验时间。 其二，加强水、电、气等资源的系统化管理，提升实验室安全性。以往发生的多起实验室事故，都是因为线路老化、气体泄露、火源未关等原因引起的。虽然这些都是管理人员失职的表现，但是偶尔错漏也是在所难免。那么，有什么办法可以避免这种错误再次发生呢？实验室智能控制与实时监测系统可以帮上大忙。类似于目前发展抢眼的智能家居，实验室智能控制就是利用网络进行远程在线监测。管理人员可通过系统监测照明、空调、电源、网络等对象以及特定仪器设备的使用情况，并可在线上进行关闭或者开启。一旦有设备出现异常，可以自动向线上发送报警信号或者自动关闭。当然，如果有个别实验室需要保证恒定的环境，也可以通过系统调节空调、新风系统等设备，保证温湿度的稳定。
其三，对实验室现有的仪器设备以及其他资源进行科学管理。当前，很多实验室依然存在资产管理缺陷，即数量大、种类多、价值高、使用周期长、使用地点分散等问题。从实验室仪器、试剂耗材，到实验室家具、办公用品，都是实验室的重要资产。其中，实验室仪器、家具多为固定资产，平时变动较少，易于登记管理。而试剂耗材、办公用品则是易消耗资产，经常需要使用或者采购，光靠人工记录未免费事。实验室动态资产管理系统可以很好地满足管理人员的需求，对固定资产和易消耗资产进行统一管理。实验室管理员只需使用电脑或者手机登陆系统，就可以进行新增资产、分配资产、借用管理、维修管理、处置管理等各项操作，一键生成报表。用户也可以在系统上查询实验室现有资产情况并申请借用，及时与管理人员联系。 除了这些已经一步步应用于现代实验室管理的新兴技术，逐渐迈向自动化、智能化的实验室仪器也在为智慧实验室的崛起添砖加瓦。当一件件实验室仪器从低效重复的人工劳动转变为高效自动的机械化运作，实验人员将有更多的时间和精力去专注科学研究本身——这就是智慧实验室的意义。相信在科学技术的融与变之下，智慧实验室将离我们不再遥远，科技强国的梦想也指日可待。
诺星智慧实验室管理平台
诺星智慧实验室管理平台是一款纯B/S(IE浏览器访问)架构,可实现设备管理人员、实验室管理员、教师、学生互动的网络化开放管理平台。是在教育部启动了“高等学校教育质量和教学改革工程”的背景下,为配合高校“建设一批基于互联网的国家级示范教学基地和基础课程实验教学示范中心”的专项内容之一。近年来,国家级或省级教学实验示范中心建设为提高教育质量工程和深化人才培养模式改革奠定了基础,信息化是示范性实验教学中心建设的重要内容,公司为此推出了“实验室信息化管理解决方案”—诺星智慧实验室管理平台。平台以提高高等院校实验室的管理水平为宗旨,以实现高等院校实验室全面信息化管理为导向,为院校实验室的综合管理(如实验室建制、人员队伍、实验用房、环境与安全、实验室评估、数据上报等);教学实践创新(如基础实验、教学实验、创新实验、开放实验等)以及设备仪器(如管理、监测、远程控制等);物资耗材(耗材消耗等)提供全面的,针对性解决方案。
诺星智慧实验室管理平台八大子系统
教学管理
包括实验室课程库、实验项目库、开课管理、二次排课、大仪管理、实物实验安排、课程查询、资产管理、耗材管理、实验考勤、教学观摩等等。
设备管理
通过平台对实验室内设备全面管控,实现一键上课、一键下课。将投影仪、幕布、功放、音箱、灯光、窗帘、排风、空调、摄像机等设备智能联动,也可以通过科室控制面板对教室内设备全面管控,节约教师上课的准备时间,减少了环境因素对课堂效果的影响。
环境监测
平台对教室内物理环境实时全方位监控。对教室内温度、湿度、空气质量等参数实施监控,并对教室内空调、排风扇、新风机等设备进行控制。通过策略设置,自动调节教室内物理环境。
开放预约
平台开放预约系统以“如何预约取决于如何开放”为核心理念,直接更具用户设定的策略化实验室、机房开放预约。通过网络实现房间状态信息的实时更新和网络发布。教师、学生等人员可以通过个人账号登陆平台,对各个教室当前状态信息进行查看。通过网络对房间进行预约。可根据各个实验室需求,可实现自由预约、群组预约、伙伴预约功能。
发布系统
通过平台就可以实现从管理者直接到学生的信息发布,尤其是一些紧急通知,直接发送到电子信息屏上,方便快速、精准高效。为管理部门节约人力、物力,将信息及时、有效传递出去,将更多、更优质的信息精准发送。
门禁管理
平台门禁系统结合场所的智能化管理,对教室进出权限进行管理。与学校现有的校园一卡通数据库进行绑定,利用现有数据库,将学生或教职工持有一卡通卡片信息匹配,后台软件自动记录刷卡人员身份、刷卡时间、地点等信息,并自动生成相应报表。通过权限分配相应的门禁权限,解决钥匙多的麻烦。通过预约系统可在约定的时间内对指定人员进行门禁授权。
安全巡查
通过平台快速巡查实验室各种设备仪器状态、室内环境数据(灯光、风扇、空调、设备电源、门窗、空气等)极大提高了管理效率。
数据中心
实验室的使用情况统计、实验室利用率统计、实验人数、人时数、教师工作量统计、实验预约情况统计、图表分析。
系统架构
主要平台功能
开放预约
学生可以过手机APP或者浏览器可以进行预约实验室申请,在获得管理老师授权后,学生可以使用校园卡在约定时间内自行进入实验室进行实验。
安全巡查
管理人员可以通过安全巡查功能进行实验室安全巡检,通过图标直观看到室内电源,房门、空调等状态,也可以直接查看室内图像。平台可以直接把所有实验室划分为在用实验室和异常实验室,管理员巡检更为直观,也可以对实验室进行手动安全确认。
智能控制
通过平台可以单独对控制某间实验室设备(电源、空调、门锁、投影机、屏幕、功放、大型仪器);批量控制所有或多个实验室内设备;制定计划任务定时控制室内设备;通过课程表提取定时任务进行智能控制等。
门禁管理
通过平台管理人员可以对权限内实验室对相应人员进行授权;平台可以查看实验室人员进出的记录;平台可以直接生成师生考勤数据报表,方便进行数据统计。
听课功能
根据课程自动生成听课列表,可以通过页面进行教学观模。
数据中心
平台可以直接统计中心相关数据,如:实验室、面积、实验项目、设备、资产、用户等总量。可对实验室利用率、实验人数、人时数、预约人数、预约人时数进行统计、生成报表。
优势及特点
系统针对学校实验教学整体需求设计,满足实验教学需要;经典实验的设计采用B/S架构,无需安装客户端,方便学生使用和系统部署;放式实验预约服务。方便学生自主灵活参与实验,充分发挥学生的主观能动性,提高实验教学的效果;多种角色应用体系,多种业务权限配置,满足学生、教师、教务人员、实验室管理人员和校领导的需求;实验教学排课灵活,提供二次排课,学生、教师以多种方式打印课表;多种数据导入导出功能,方便各种身份角色数据汇总、数据统计;可无缝集成到学校的教学教务管理系统中;系统有效将科学设备、实验仪器管理、教务各项管理工作、实验教学结合,极大提高效率;设备扩展方便,布线方式可以是星形或总线式,极少占用网络IP资源;电源管理提供手动强切功能,可以在所有线路故障后使用,最大程度保障用户;采用行业通用标准协议,设备更换方便,打破品牌限制;可离线使用,当网络出现异常,每个课室可以按已设定的程序运行。
诺星智慧实验室管理平台观摩单位
华南农业大学,广东工业大学,广东轻工职业技术学院……
合作单位
华南农业大学、华南理工大学、广东药科大学、南方医科大学、暨南大学、广州大学、广州广播电视大学、广东第二师范学院、广东航海学院、广东石油化工学院、佛山科学技术学院、广东外语艺术职业学院、广东轻工职业技术学院、广东生态工程职业学院、广州铁路职业技术学院、湛江卫生学校、中国石化、高新兴、日立电梯、南方医院……
