化學實驗室資源信息化共享管理探討

時間:2022-11-14 03:15:12

導語:化學實驗室資源信息化共享管理探討一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

化學實驗室資源信息化共享管理探討

化學學科的不斷進步,技術的不斷創新,對化學學科的發展尤其是高校化學實驗室的管理有著深刻的影響。作為重要的實驗教學及科學創新研究場所,高校實驗室正發揮著越來越重要的作用,如何使其更加高效便捷地運轉,使各類已有資源的共享得以全面運轉,是目前高校實驗室面臨的問題[1,2]。結合計算機技術、網絡通信技術、虛擬仿真等技術的信息化管理方式,可以全面提升現代實驗室的管理效率,合理利用已有資源,同時提升資源共享的效率[3]。隨著化學學科的應用日益廣泛,在化學實驗教學過程中,加強實驗室相關儀器設備、藥品、課程及教師等軟硬件資源管理,提升其利用率以及充分發揮儀器等在實驗教學中的作用,是高校實驗中心的重要任務。華東理工大學化學實驗教學中心成是國家級工科化學實驗教學示范中心,無論是在實驗室規模上,還是實驗室的環境設施方面均達到國內領先水平。總體來看,實驗室的主要資源包括硬件資源和軟件資源,如下圖1所示,其中硬件資源包括實驗室用房、實驗藥品、實驗儀器設備等[4~6];軟件資源包括教師資源、實驗課程資源等[3,7]。如何充分利用這些實驗室的資源,并結合信息化管理的方式提升資源利用率,達到最大程度的資源共享[8,9],是本文重點探討的內容。

1實驗室硬件資源共享

1.1實驗室資源共享。我校實驗教學中心化學基礎實驗室共有五十多間裝備齊全、能滿足各類實驗課程教學及創新實驗需求的實驗室。每年為全校化學、藥學、材料等十余個學院的學生開設十多門與專業相關的實驗課程,同時支持學生進行各類創新實踐類活動。在使用實驗室的過程中,我校要求學生和教師刷卡進出實驗室。這種信息化管理方法,方便了實驗室的管理,且明確責任,可以對出入實驗室的相關人員進行使用時間和使用權限等各種管理[10],也可以作為考勤的一種方法。除此以外,我們還建立了實驗室信息化平臺,將實驗室使用情況在平臺上公示,學生或教師可以預約實驗室的空閑時間,經過網上申請,實驗教師同意,實驗室主任審核等過程,開展創新類型實驗或學生趣味實驗等。這種方式可以充分利用實驗室的空閑時間,大幅度提高實驗室的利用率。1.2實驗室藥品資源共享。在藥品管理上,化學實驗室尤其是無機化學基礎實驗室的藥品種類繁多,且保存方式要求嚴格。我中心在保存藥品的過程中,嚴格按照相關規定,實行倉庫專用,專人雙鎖,分類保存的方式,原裝試劑按照不同類別專柜專放,已配好待用的試劑,貼明標簽,專區收納[5,11]。現有的藥品管理還處于比較初級的紙質登記階段,只能階段性的統計更新。對于藥品的具體領用和使用情況的掌握不夠及時,常常滯后于實際的數據。隨著信息化辦公的普及,我們計劃實行藥品出入庫的信息化管理,包括藥品入庫登記、領用記錄及庫存情況,都要實行實時信息化動態管理。這樣可以詳細登記藥品的位置數量,準確清晰地掌握藥品的用量及庫存,便于有需求的實驗人員更加快速準確的取用,避免盲目尋找,以及及時補充庫存,提高實驗效率[12]。1.3實驗儀器資源共享。儀器分析實驗室作為面向本科課程的基礎實驗室,同時負責管理一些常用的測試儀器如:核磁共振儀、熱重分析儀、氣質聯用儀等,但是實驗室中部分儀器的使用頻率較低。為提高其利用率一方面可以開設面向研究生的儀器培訓課程,利用信息化手段,在網絡上共享儀器培訓課程時間表,供有需求的研究生選擇;另一方面還可以開設本科生選修課。我們將選修課針對不同專業分為專業選修和非專業選修,對化學相關專業學生,可以提供深入了解儀器的課程,如簡單的儀器組裝、拆卸課程,從內部結構深入了解儀器的工作原理;對于其他專業的同學,可以簡單講授儀器功能和應用,來拓寬學科的涉獵。實驗室同時可以進一步建設和開放儀器類相關的虛擬仿真平臺[13],供學生在網絡上學習儀器的基本結構、使用流程、軟件分析方法及使用注意事項等。一方面使學生在實驗前對儀器有基本的了解,另一方面,對于在實驗過程中無法演示的內部構造等,可以通過虛擬展示,讓學生有更深入的認識,激發同學們在儀器使用及實驗儀器裝置改進等方面的興趣。

2實驗室軟件資源共享

2.1教師資源共享。實驗中心的實驗教師大多數教學經驗豐富,多年來一直負責基礎實驗的教學任務。教師資源作為實驗室的重要軟資源,是實驗教學中心的中堅力量。但在目前所施行的實驗課程教學過程中,中心采用相對獨立的運行模式,各學科實驗教師只對應教授相應學科的課程,學科之間融合少,學生獲得知識較單一。為了能夠更多利用教師資源,最大程度發揮教師們的作用,我們希望突破現有教學模式,鼓勵教師之間特別是不同學科教師之間的交叉合作,共同探討跨專業跨學科綜合實驗的設計。教師們可以通過網絡平臺,將計劃開展的實驗資料共享,尋找合作者共同完成。教師也可以通過與企業合作開發信息化軟件提供支持,建立加強信息化管理軟件的應用,開展進一步的工作。2.2實驗室課程資源共享。華東理工大學化學實驗教學中心每年開設化學實驗公共課及專業實驗課13門,內容涵蓋無機化學、有機化學、物理化學、分析化學以及相應的專業實驗等,每年承擔近45萬人學時的實驗教學任務。但相關教學資源信息的網站管理還不夠完善,我們將進一步在實驗中心網站和《實驗化學》上海市精品課程網站上上共享更多學習資源,包括實驗教學ppt和視頻等,與實驗課程相關資料、文獻,與課程相關的課前、課后測試,課程答疑等[14,15],保證學生在課前課后仍然可以進行相關實驗課程的預習和復習,并與老師一定程度上的互動。另外,我們正加緊步伐進一步完善我們的虛擬仿真平臺建設,如我們在現有基礎上加強安全案例虛擬仿真實驗建設,將一些無機化學實驗中不再適合實際操作(劇毒等)的內容虛擬化,增加一些專業虛擬實驗,并擴大原有的大型儀器虛擬教程的范圍。

3結語

綜上所述,結合我校化學實驗中心實驗室的情況,本文詳細介紹了中心在化學實驗室資源共享與信息化探索方面的做法,并進一步構想出新穎的信息化管理手段來實現實驗室資源共享并提升現代化實驗室資源利用率。信息化實驗室的建立,對創造優質的實驗條件,提升實驗室管理能力等多方面起到推動作用,是高校培養創新型人才的必備條件。中心將盡快建立擁有多方位資源共享模式的現代化的化學實驗教學中心,滿足實驗教學要求,同時加強學校之間的合作交流,對推動高校的實驗教學與科研產生深遠的意義。

作者:吳思圓 王燕 徐志珍 殷馨 單位:華東理工大學