實(shí)驗(yàn)室安全智能化管理系統(tǒng)研究
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0 引 言
教育部自 1996 年起就先后出臺(tái)了一系列關(guān)于促進(jìn)高校發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì),服務(wù)地方經(jīng)濟(jì),深化產(chǎn)學(xué)研合作形式的政策措施[1],具體見(jiàn)表 1 所列。
從政策層面上推進(jìn)教育事業(yè)的發(fā)展和改革。實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行教學(xué)、科研的重要場(chǎng)所,是科研成果的孵化地,是服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)學(xué)研合作的根據(jù)地,對(duì)于高校的發(fā)展至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)室安全是這一切工作順利開(kāi)展的保障。
宿遷學(xué)院作為宿遷市唯一一所高等院校,在服務(wù)地方和深化產(chǎn)學(xué)研合作上有著不可推卸的使命和責(zé)任。我?,F(xiàn)有 10個(gè)實(shí)驗(yàn)中心,涵蓋 37個(gè)專業(yè)方向,共有 100多個(gè)實(shí)驗(yàn)室,教學(xué)科研儀器設(shè)備總值 1.15 億元,如何能夠合理、高效地保障實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行和安全,是各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心的問(wèn)題。
1 實(shí)驗(yàn)室安全管理現(xiàn)狀
近年來(lái),各大高校都在加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)改革,改革的核心是提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,而高校實(shí)驗(yàn)室是提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的基地之一,因此實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)模逐年提高,管理工作日趨繁雜。
1.1 實(shí)驗(yàn)室安全管理體制、制度不健全
很多部門仍然延用舊的管理體制,部門間工作銜接存在或多或少的重疊,甚至存在某些工作長(zhǎng)期推諉,存在盲區(qū),安全責(zé)任主體不明確、銜接不到位的情況 [2]。管理制度沒(méi)有與時(shí)俱進(jìn),實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)則、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則、實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生管理制度與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室管理模式不統(tǒng)一,在實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度和責(zé)任追究制度上缺乏強(qiáng)有力的約束,無(wú)法真正落到實(shí)處,使得實(shí)驗(yàn)人員安全意識(shí)松懈,責(zé)任心不強(qiáng) [3]。
1.2 實(shí)驗(yàn)室安全管理意識(shí)淡薄,安全培訓(xùn)、教育欠缺
各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全管理工作十分重視,經(jīng)常會(huì)議強(qiáng)調(diào)、組織檢查,但具體工作下發(fā)到位后,發(fā)現(xiàn)存在重視度不夠,只喊口號(hào),不落實(shí)等現(xiàn)象 [4]。特別是對(duì)于一些資歷比較老的實(shí)驗(yàn)人員,在進(jìn)行常規(guī)操作時(shí),忽視安全問(wèn)題,不按規(guī)定辦事,簡(jiǎn)化操作、違規(guī)操作的情況時(shí)有發(fā)生 [5]。安全教育和培訓(xùn)在內(nèi)容上缺少專業(yè)的知識(shí)體系,沒(méi)有切實(shí)從理論、實(shí)踐等多方面、多形式地培養(yǎng)安全管理人員[6]。對(duì)于一些常用的應(yīng)急處理辦法、應(yīng)急預(yù)案,很多師生無(wú)從知曉。
1.3 實(shí)驗(yàn)室安全管理缺乏專業(yè)人才
高校專業(yè)培養(yǎng)體系中針對(duì)實(shí)驗(yàn)員的相對(duì)較少。雖然實(shí)驗(yàn)員招聘的學(xué)歷要求有所上浮,但專業(yè)對(duì)口的較少,加之后期培養(yǎng)體系不完善等因素影響,實(shí)驗(yàn)員入職培訓(xùn)后的專業(yè)技能提升不明顯 [7]。由于實(shí)驗(yàn)員對(duì)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備了解甚少,引進(jìn)的先進(jìn)儀器設(shè)備從使用到維護(hù),沒(méi)有專業(yè)人員負(fù)責(zé),直接影響了設(shè)備的使用率 [8]。
2 構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全智能化管理體系
2.1 完善實(shí)驗(yàn)室安全管理體制、制度,責(zé)任到人
隨著實(shí)踐教學(xué)任務(wù)量逐年上升,形式多樣化,傳統(tǒng)的二級(jí)管理體制(校級(jí)、二級(jí)學(xué)院)略顯不足。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室管理模式的推廣使實(shí)驗(yàn)室的使用率得到大幅提升,人流量增加導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室管理的任務(wù)加重。我校根據(jù)自身辦學(xué)特色,結(jié)合師生的教學(xué)與學(xué)習(xí)需求,采用三級(jí)管理體制對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理(校 級(jí)、二級(jí)學(xué)院、小微學(xué)習(xí)型組織)。我校開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室是以小微學(xué)習(xí)型組織為單位申請(qǐng)獲批,他們用于學(xué)習(xí)的場(chǎng)地在專業(yè)課學(xué)習(xí)的安排上相對(duì)集中或較少,為了更好地保障師生科研、學(xué)習(xí)的積極性,我校把每個(gè)組織申請(qǐng)的場(chǎng)地交由他們自己管理,責(zé)任到人。學(xué)校負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè),二級(jí)學(xué)院負(fù)責(zé)公共實(shí)驗(yàn)室的日常管理,三級(jí)管理主體之間相互協(xié)作、配合。實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)則、學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則、實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生管理制度、實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入制度和責(zé)任追究制度都重新修訂、實(shí)施并制作砧板安裝到每個(gè)實(shí)驗(yàn)室,以實(shí)驗(yàn)室為單位責(zé)任到人,簽訂安全責(zé)任書(shū)。通過(guò)近 3 年的實(shí)施,實(shí)驗(yàn)室的管理更加有序,安全隱患大大降低,師生的科研、學(xué)習(xí)氛圍更加濃厚。
2.2 加強(qiáng)安全知識(shí)培訓(xùn)、教育,提高安全管理意識(shí)
實(shí)驗(yàn)室安全問(wèn)題與實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的專業(yè)課程息息相關(guān),可根據(jù)專業(yè)之間的差異,對(duì)師生進(jìn)行分批安全知識(shí)培訓(xùn)、教育,采取校內(nèi)專業(yè)教師普及,校外邀請(qǐng)專家深化的方法進(jìn)行深入學(xué)習(xí),并定期開(kāi)展安全知識(shí)競(jìng)賽檢查學(xué)習(xí)成效 [9]。在全校開(kāi)展安全事故圖片展、消防技能培訓(xùn)、緊急救助演練等活動(dòng),確保人人熟練掌握。制定事故應(yīng)急處理辦法和事故應(yīng)急處理預(yù)案,并在師生中進(jìn)行普及教育。
2.3 引進(jìn)專業(yè)的管理人才,自主研發(fā)智能安全管理系統(tǒng)
近年來(lái),我院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)越來(lái)越重視實(shí)驗(yàn)室安全工作,在實(shí)驗(yàn)室工作人員的招聘中,對(duì)專業(yè)方向和學(xué)歷都有嚴(yán)格要求,實(shí)驗(yàn)員入職后統(tǒng)一進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)、專業(yè)技能培訓(xùn),并定期參加教學(xué)儀器設(shè)備會(huì)議展,了解國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,做到在專業(yè)上不脫節(jié),在技術(shù)上不落后。利用所學(xué),結(jié)合我院實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)管理設(shè)備的自主研發(fā),目前已研發(fā)成功并投入使用的有如下系統(tǒng) :
(1)信息化智能排課管理系統(tǒng) :針對(duì)實(shí)驗(yàn)室排課繁雜的數(shù)據(jù)信息,如學(xué)生個(gè)人信息、教師個(gè)人信息、課程信息、實(shí)驗(yàn)室信息、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息等,單純依靠人力進(jìn)行課程編排費(fèi)時(shí)、費(fèi)力 [10]。我校借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,大大提高了排課過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理速度和準(zhǔn)確度。同時(shí),采用信息化管理模式能夠更好地采集、處理、分類和管理我校排課數(shù)據(jù)。
(2)“互聯(lián)網(wǎng) +”實(shí)驗(yàn)室安全管理系統(tǒng) :我校無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋較全面,“互聯(lián)網(wǎng) +”被應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室安全管理過(guò)程中。實(shí)驗(yàn)室管理人員通過(guò)手機(jī) APP 或電腦網(wǎng)頁(yè)可以實(shí)時(shí)訪問(wèn)攝像頭查看視頻監(jiān)控信息、門窗電關(guān)開(kāi)情況,把實(shí)驗(yàn)室工作人員從繁重的管理工作中解放出來(lái) [11],投身到相關(guān)科研工作中,進(jìn)一步推進(jìn)我院科研的發(fā)展 ;通過(guò) RFID 實(shí)現(xiàn)智能門禁管理,為師生提供更為寬廣的自主學(xué)習(xí)空間,提高實(shí)驗(yàn)室的利用率。
(3)大數(shù)據(jù)挖掘耗材管理系統(tǒng) :實(shí)驗(yàn)室耗材管理一直是困擾很多高校的問(wèn)題,一是數(shù)據(jù)信息量大而繁雜,二是數(shù)據(jù)更新頻繁且隨機(jī) [12]。為了能夠更好地管理和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)耗材使用的種類和數(shù)量,減少不必要的浪費(fèi),我院師生把近十年的材管理數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成電子信息,并結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘算法進(jìn)行智能處理,對(duì)每個(gè)學(xué)期,每個(gè)班級(jí),每門課程的耗材明細(xì)進(jìn)行提取、歸類,大大節(jié)省了教師申報(bào)購(gòu)買耗材的流程,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)耗材管理使用上更系統(tǒng)、更合理、更節(jié)儉。
3 實(shí)驗(yàn)室安全管理體系的創(chuàng)想
在目前我校構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)室安全智能管理體系基礎(chǔ)上,結(jié)合日本高校充分利用實(shí)驗(yàn)空間 [13] 的特點(diǎn),采用框架式結(jié)構(gòu)擺放實(shí)驗(yàn)設(shè)備 [14],發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng),設(shè)計(jì)并自制人工智能安全檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。人工智能安全檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)可以真正落實(shí)責(zé)任到人政策,保障實(shí)驗(yàn)設(shè)備無(wú)移位、不丟失。學(xué)生通過(guò) RFID 刷卡某實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的供電開(kāi)關(guān)進(jìn)行權(quán)限確認(rèn),通電后方可使用某實(shí)驗(yàn)臺(tái)框架上的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí),使用完后按下結(jié)束按鈕,智能檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)開(kāi)始工作,對(duì)框架上的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行移位、丟失檢測(cè),如一切正常,框架上的警示燈呈綠色,學(xué)生可以關(guān)閉電源,自主離開(kāi) ;如存在異常,框架上的警示燈呈紅色,學(xué)生要自主檢測(cè)設(shè)備是否歸位,解決、更正后按下結(jié)束按鈕,申請(qǐng)離開(kāi)。人工智能安全檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)流程如圖 1 所示。
本文系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成功后,可以節(jié)省設(shè)備擺放面積,提高空間利用率 [15],同時(shí)促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,有利于落實(shí)責(zé)任追究制度。與之前已有的安全管理體系對(duì)接,可以更好地適應(yīng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室發(fā)展需求,大大提高實(shí)驗(yàn)室安全的智能化管理水平。實(shí)驗(yàn)室安全智能管理體系框圖如圖 2所示。
4 結(jié) 語(yǔ)
在保障師生教學(xué)、科研正常開(kāi)展的前提下,擴(kuò)大開(kāi)放力度是高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著“人工智能”“互聯(lián)網(wǎng) +”“大數(shù)據(jù)”等的發(fā)展,我院師生充分利用自己的創(chuàng)想,設(shè)計(jì)并制作了符合我校特色的智能化管理系統(tǒng),充分保障了實(shí)驗(yàn)室的安全監(jiān)管力度和智能化管理水平。