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关键词：实验室；信息管理；安全；对策
中图分类号：G203文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 24-0000-01
Laboratory Information Management System Security Strategies and discussion
Li Junsheng
(Lab and Equipment Management Center,Qinghai University for Nationalities,Xining810007,China)
Abstract:The laboratory construction based on modern information technology is widely carried out in different fields,thus the issue to secure the system of information administration should be addressed.The paper analyzes the situation to influence the systematic safety from different perspectives and explores the ways to take measures so that the lab could maintain a safe and orderly operation.
Keywords:Laboratory;Information managementn;Safety;Ways
一、实验室信息管理系统安全定义及发展
实验室信息管理系统（Laboratory Information Management System英文缩写LIMS）是将以数据库为核心的信息化技术与实验室管理需求相结合的信息化管理工具。可通过局域网或者外网共同来完成信息收集、存储、分析和处理数据以及实验教学等。它的数据运算，信息传播速度快准确率比较高，在安全上需要高度防范。信息技术跨越了若干个领域，它吸收了多门学科来形成信息收集和加工的方法，从而形成一纵横交错的系统。从国际技术发展趋势来看，现在已离不开实验室信息管理系统平台，它已经替代了传统的人工信息处理方法，满足了现代社会信息需求的及时性、时效性、准确性。减少了大量的人力、物力和财力，提高了工作效率和数据的准确性、可靠性和科学性。
二、主要造成实验室信息管理系统安全的因素
实验室的信息管理系统安全有很多因素，现在基本上每个单位不同程度都有实验室，但好多单位对实验室的规划不够科学，不够规范，缺乏信息安全的考虑，同时又没有专职人来管理，实验室随便可以出入，也没有详细的登记，所以对实验室信息管理系统安全存在很多方面的隐患。
此外，每个实验室的功能都不一样，有教学实验室，科研实验室，开放性实验室，学术交流实验室，数据处理实验室等，这些实验室有很多信息，如果管理与维护跟不上，势必会造成实验室信息管理系统安全问题的频繁发生，直接影响到工作、学习和效益。从现实情况来看，实验室信息管理安全的主要原因有以几个方面：
（一）目前信息管理系统技术已经广泛的应用在实验室信息化、自动化方面的建设上，给各行各业的实验室在管理机制、组织结构、测试技术方面带来了巨大的变革，也是对实验室信息管理系统安全性上提出很高的要求，在管理不严、技术不硬，今后的形势不容乐观。
（二）实验室信息管理系统通过计算机、网络来做各种实验，上面有不可解密资料。现在―些黑客利用不法手段制作非法程序，非法用网络程序进入国家机关单位的相关保密实验室盗取资料，并对网络实验室中的有关数据文件资料进行篡改、修改与变更，甚至有的还在计算机网络实验室中设置自己的帐号，并安装了破解软件，非法盗取有关保密文件。有的还修改了计算机网络实验室服务器密码。使整个计算机网络实验室处于其控制之―，给国家带来不可低估的损失。
（三）目前实验室信息管理系统安全性上来看。许多实验室信息管理系统中发生过安全问题，主要是管理技术上存在很大的漏洞，让一些黑客就是利用非法程序，侵入实验室信息管理系统，使一些政府有关部门的重要实验室的实验信息管理系统遭到黑客大肆攻击，使有的实验室管理系统受到破坏，数据丢失，网站和主页被修改，有的主页被张贴有害信息，有的网络系统受攻击陷入瘫痪状态，造成了不可估计的经济损失和不良的社会影响。
三、实验室信息管理系统安全性的对策探讨
（一）实验室信息管理系统主要包括信息化管理系统平台、信息资源和人才培养三个方面，重点是突出实验室综合信息管理系统平台、数字实验室和虚拟实验室的特色，加强实验室在科研、信息资源的应用效率，提高管理技术水平，不断促进实验室的全面发展，才能施实验室安全高效的运行。
（二）实验室要保证信息管理系统的结构设计科学合理，就要从信息管理上下功夫，必须提高实验室管理水平。要提高实验室管理水平，就要建立现代组织管理制度，采用现代管理技术和工具。量化管理又称为终极管理，是各种现代管理理论融合在一起，使科学信息管理的实际应用。加强管理实验室各类信息资源，管理人员可以通过LIMS平台，实时了解实验室内各台设备和人员的工作状态、不同岗位的信息，发现问题能及时协调，确保实验室信息管理系统和局域网安全防范与控制，保证实验室管理系统安全运行。
（三）加强实验室信息系统安全管理，保证实验室信息管理系统安全运行。是一项重要任务，我必须要建立实验室信息管理系统服务器，设立访问功能、权限控制、安全防范、技术服务等模块。切实把信息安全管理系统进行控制，同时还要建立信息管理系统安全措施，而保证实验室信息管理系统资源不被黑客用远程访问，更是保护了实验室信息管系统有关数的重要措施之一，这是一项长期管理和维护防范工作，但必须在实验室安装上最有效的防火墙和复杂的密码，这样，非法用户一般情况下是访问不到的，安装这些软件是实验室信息管系统安全中最基本的保护措施，防止非法用户利用互联网截取和盗用相关的信息和资料，保证每个人在实验室信息管理系统中安全的去做实验。
四、总结
总之，随着科技不断跨越发展，信息化建设的步伐也就加快，现代信息技术和仿真技术的发展也就成为21世纪实验室发展的新动力，实验室实施信息技术化建设各领域广泛应用，这样人们对实验室信息管理系统安全问题引起了的高度关注。预防实验室信息管理系统的安全问题出现漏洞，主要原因是管理和防范技术跟不上。对此，必须把实验室信息管理系统安全为突破口，从不同角度分析影响实验室信息管理系统安全的情况，探讨防范各种不利于实验室信息管理系统安全的对策和措施，确保把实验室信息管系统安全有序运行。
参考文献
[1]陈恭和.管理信息系统理论与实践[M].高等教育出版社,2004
[关键词] 医学院校；实验室；信息化管理
[中图分类号] R197.324 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2014）02（b）-0121-02
目前，我国高等教育面临着新技术、新模式的改革，改革过程中面临着许多挑战和机遇，对医学院校实验室建设与信息化管理提出了更高的要求。医学是一门实践性较强的学科，且大多数医学理论都是经过医学实验得到的，现代医学院校与其它高校一样，肩负着教学和实验科研等多重任务。因此，现代医学院校实践教学比单单的理论教学更为实用和重要。提高医学院校实验室信息化管理水平能够适应我国21世纪的医学教育的要求，医学院校要根据学校的实际情况，最大限度的提高现有设备的利用率，合理的配置好实验室资源、人力等列问题。因此，对于医学院校而言，利用好、管理好实验室成为了这些实验室管理人员的主要职责[1]。该校是一所举办多年的综合性医学院校，目前，对实验室信息化管理做了大量的工作，同时也取得了一定的成果。
1 医学院校实验室信息管理的内容
信息在人类社会和自然界中普遍存在的，它是物质形态及其运动形式的体现，它出现在自然、社会和人类思维活动之中。从信息的产生和作用机制而言，可以分为两大类即：自然信息和社会信息。由于人类的一切活动都是在相应的社会条件下展开，因此各种由人类活动所引起的信息皆属于社会信息的范畴。
信息管理就是接受、交换、传递信息的过程，它是社会信息的定向流动结果，是在现有信息处理基础上的高层次管理指令信息。从大的角度来看，信息管理主要包括以下内容：①信息的揭示、控制与组织；②实验室设备信息化管理；③信息资源的开发、利用与管理；④信息研究、咨询与交流；⑤信息系统管理；⑥信息应用管理[2]。
2 实验室管理存在的常见问题
2.1 实验室使用率低
现行医学院校中，大多数实验室是根据学校设置的专业、按课程安排的，且对于实验室的管理也是根据不同的教研室进行管理的，这种管理发生容易造成一些实验室承担的教学实验项目较重，而有些实验室被闲置。为此，对于不同的教研室管理员之间往往会造成由于实验室使用时间上发生冲突，也导致了实验室资源配置不合理。
2.2 实验室体制布局不合理
当前，医学院校实验室管理过程中存在着很多缺点，学校里医学实验室设备单一、缺乏统一管理等，造成实验室资源紧张，甚至出现了重复购买现象，导致部分实验设备过剩，从而造成实验室资源浪费。
2.3 管理手段落后
我国现行医学院校大多数学校受传统管理思想影响造成实验室设备、场地等资源严重浪费，再加上实验室设备不能共享而造成设备等使用率较低。
2.4 实验室队伍建设不健全，缺乏专业的实验人员
当前，我国医学院校实验室队伍不健全，大多数医学院校实验室让实验技术人员兼实验课程。使得一些实验技术人员岗位分工不够明确，这些都不利于医学院校开展实验课，也不利于发展实验室人员[3]。
3 实验室信息化管理工作整改探索
医学院校实验室信息化管理工作是一项系统的、长期的工作，在实验室组织结构、实验室人员安排上都要与学校的教学、科研相匹配，在实验室信息化管理过程中我院总结了如下几方面。
3.1 成立实验室管理委员会
医学院校实验室信息管理过程中，学校任命担任学习的副校长统一管理实验室。并由副校长引进管理员，设立实验室办公室，对引进的管理员进行适当的培训，确实他们的的工作职责，如：实验室安全教育、实验室建设项目、其他人员引进等。这样以来，医学院校实验室信息化管理的规划、建设、发展都能够有章可循。
3.2 调整实验室管理模式、优化实验室资源
现代医学发展最大的特点是多学科之间融合发展。医学，作为一门直接关系到人类健康的学科将更广泛地与其他学科如：自然科学，社会科学等相互综合，并且医学基础知识和医疗技术的相互融合还将促进医学院校向着实验化、综合化、整体化方向发展。为了适应这种发展要求，我们必须建立与之功能相同、学科相关的综合性实验室。例如在学院内设置医学实验教学基地、临床综合训练实验室等多种实验室，为学生做好医学实验打下基础[4]。
3.3 应用计算机信息管理技术，加强医学院校实验室信息化管理
医学院校实验室信息化管理中，要善于运用现代化计算机管理技术，实现实验室信息化、网络化管理，从而加强学校实验室资源的共享和人力的融合。如今，计算机已经成为实验室信息化管理领域不可缺少的工具，实验室信息化管理已普及我国各大医学院校。利用学校现有的计算机技术，对实验室进行网络化、信息化管理，这已成为医学院校实验室管理工作的一大特色。实验室信息化管理主要包括以下几方面：①采用信息化手段对医学院校实验室例的一些设备、试剂、药品等进行统计；并对设备的使用情况、维修、报废损坏赔偿等进行登记；②记录实验教学中所需要的一些重要资料，包括医科实验项目、实验开出率等；③采用信息化管理手段记录实验人员的一些基本信息、实验人员考的核情况以及实验室的使用情况等。
计算机信息化、网络化管理模式的使用，能够方便地、快捷的、准确地完成医学院校实验室中一些繁琐的工作。此外，这种信息化管理模式还能够实现实验室的动态管理。这对于实验室信息化管理工作者来说是个较大的转折点。我们有理由相信，随着计算机软件的不断开发和升级，医学院校实验室信息化管理模式的发展将会得到完善展。
4 结语
随着经济的不断发展，我国科学技术和管理方法也得到了快速的发展，如何增强医学院校实验室信息化管理已经引起了领导的广泛关注。但是，在医学院校实验室信息化管理中要把安全性问题放在实验室管理的第一位，把实用性当做其使用的核心。采纳一些专业的计算机工程人员，引进一些优良的计算机设备，此外，还需要一些专业的检验工作人员，合理的使用需求，完善的管理机制等。我们有理由相信通过大家的相互配合，携手搭建医学院校的实验室信息管理将更加完善。
[参考文献]
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[2] 徐茂云，步晓冬，丁巍，等.基于医院信息系统的检验危急值实时检测研究[J].中国卫生质量管理，2012，19（2）：27-28.
[3] 黄平，彭小斌，肖扬.医院信息系统数据安全研究与实践[J].医院管理杂志，2011，18（4）：310-312.
1加强安全教育，从思想上筑牢安全防线
高等院校实验室安全教育对于实验室的管理和发展至关重要，是预防实验室发生安全事故的基础工作，其目的就是为了更好地培养实验室工作人员和学生良好实验习惯，能够从自身意识上加强安全实验的认识。在对高等院校实验室事故调查统计数据中显示，大多数实验室教学设备和设施的安全隐患基本都是由于实验室工作人员或学生的思想意识不到位，没有加以重视，所以说高等院校加强实验室安全教育，制定安全管理条例，营造实验室安全操作氛围，这些都是实验室安全管理的重要举措，也是防止实验室安全隐患发生的有效途径。
2应用软件工程理论与技术
应用软件组件技术开发高等院校实验室信息安全管理系统，可解决软件复用问题,缩短软件编写时间,降低维护成本和实现程序动态升级的最新和强有力的方案。微软的组件对象模型COM是当今比较成熟的软件技术之一,广泛应用于操作系统和应用程序中。在分布式计算、Internet网和三层体系结构开发等前沿领域,COM组件技术也正在被大量使用和完善。为了能深入地理解COM组件模型的思想,更好地应用其组件技术,高等院校实验室信息安全管理系统应用组件技术，大大缩短了开发人员编写代码的时间、缩短软件开发周期、减少系统开发成本的支出等。
3系统架构模式
设计高等院校实验室信息安全管理系统时需要对系统开发架构进行深思熟虑，按照实际的项目情况，从逻辑上对系统结构进行划分，为三层结构或者二层结构。根据目前状况，WEB结构作为基础的系统开发使用的基本架构为三层，从逻辑上将三层架构设计为数据层、用户层与业务层。用户层的主要功能是实现用户之间的交互，如：显示用户输入与输出等；业务层的功能是分析数据信息以及计算数据等，该层是逻辑层，位于数据层与用户层之前，数据层的功能是对数据库信息进行读取，在数据层与业务层之间的划分和界限并不是很清晰，表示上述两层在功能上出现一部分叠加。系统设计应用三层架构，结构在后期便于维护、结构清晰、较强的扩展性、各个层之间具有独立性，各个层之间提供的服务都为透明化，因此，系统开发采用三层架构模式具有较强的安全性。高等院校实验室信息安全管理系统的特性，系统中核心模块的设计模式为三层架构，主要分为业务分析处理层、用户表现层与数据控制层。用户层存放WEB页面的数据交互，用户通过该层可以显示输入与输出信息，通过DreamWeaver完成用户层基本架构的设计，再利用系统开发工具PHP对该层的具体工具进一步补充；业务层使用的设计工具为PHP，后台业务处理模块的设计由C++完成，业务处理模块中包含大量对外接扩，数据库中运行该层的主要数据，通过PHP完成数据库访问公共类的相关设计，实现在逻辑上三层具有统一性。
4加强安全防范，从技术上筑牢安全防线
信息化时代高等院校实验室的安全管理可以依靠实验室设施的智能化，可以通过智能监测对实验室内的情况进行全天24小时实时监控，只要出现盗窃事件系统就会自动报警。当实验室发生火灾时，智能烟感报警系统就会启动，这样就可以及时救火，避免大型火灾事故的发生。当高等院校实验室发生漏电事故时，智能漏电保护系统就会自动跳闸，这样就避免设备出现损坏。高等院校不仅要加强实验室硬件技术的防范，还要针对软件设施进行防范。智能化设备虽然给实验室的运行带来了便利，同样也带来了新的挑战。一个小小的软件病毒就可以使实验室整个实验室信息安全管理系统瘫痪而无法工作，很多重要信息就会丢失，而且无法恢复，带来的破坏不可估计。所以高等院校根据这些情况就应该采用先进的计算机防范技术，要在实验室内架设专用的服务器和防火墙，要给实验室内的所有服务器都安装防毒软件，要将高等院校实验室的内网与外网分隔开，做好病毒的防感染和扩散技术，要定期对实验室内的计算机进行杀毒和检查，发现问题要及时解决，安装保密软件，对一些重要文件设置密码，确保高校实验室信息的安全。
5结束语
高等院校实验室信息安全工作的开展不是一个人的事情，是全体高校师生的共同责任，要有预防为主的思想认识，要加强安全防范技术的引进和学习，要让所有人都意识到实验室信息安全防护工作的重要性，要加强计算机网络技术的引进，要对实验室重要信息进行加密，广泛应用高等院校实验室信息安全管理系统，这样就可以形成一种安全的管理氛围，从而实现高等院校实验室安全管理工作实施的根本目的。
作者:姜尧维单位:辽宁大学数学院
【关键词】新形势；实验室；管理
实验室是进行实验研究的重要场所，实验室的管理工作就是针对实验室进行有计划和有组织的控制以及调整。做好实验室的管理工作，可以保障实验室其他工作的顺利进行。
一、规范实验室管理的重要性
实验室的管理一定要从创建规范的工作机制开始，工作规范是工作开展的前提。没有规矩不成方圆，对实验室的管理更是如此。实验室一定要做到权责分明，构建实验室仪器的管理制度和使用制度，严格按照规范要求使用实验室仪器，仪器损坏时也要追究到个人责任，做到权责分明。同时也要建立实验室安全防护制度以及危险品使用政策，严格强调实验室危险品使用的注意事项，要杜绝实验危险品危害到实验室的利益以及实验人员的自身利益。只有规范好个人行为，才能杜绝危险事件的发生。这一点也要从实验品使用规范做起，严格按照规范要求进行实验操作。在严格遵守管理制度的同时，还要保护好实验室中的所有设备，注重设备的维护和修理，确保设备使用中不会因为故障错误影响实验进程和实验效果。设备是实验室中最重要的组成部分，只有爱护我们的实验设备，才能提高实验效率。实验室设备的有效管理是实验有序进行的重要保障。
虽然实验室管理工作有一定的复杂性，但是只要采取合理的管理措施，就能保障实验室的日常工作能够有序、合理的进行。
二、如何规范实验室管理
1、实验室中有很多实验仪器和设备，很多专用仪器在使用中有一定的使用限制。这些仪器通常被保管在保管室中，仪器的功能不同，分类也不同。这些较难管理的仪器在保管的过程中需要我们严格遵守管理准则，做好设备的使用记录、保养和修理。实验器材具有实验承载性，通过仪器的使用，我们可以获得我们想要的数据，利用仪器观察达到我们实验的目的。我们在获得所需物后，也提高了我们的实验能力。在日常实验中，实验管理是最关键的工作。实验室仪器的使用开始时会校对器材的精确度以及过重器材的构造、原理和操作流程。了解之后做好实验器材使用记录，方便日后器材的检查修理。维修和保养是管理实验室器材的重要手段，具体工作中，必须要谨慎和高度集中，不能敷衍了事。遵循实验器材的使用规则，只有做好实验器材的日常管理，才能最小限度的降低实验器材的损坏度，提高实验器材的使用寿命，减少器材的费用投资，充分体现了实验室可持续化发展的重要决策。
2、实验室具有探索自然现象和自然定律的功能。实验中存在着很多不确定因素，很多实验器材有着一定危险性。无论是器材的保存和使用都要求我们有一定的安全防护意识，保证实验人员的人身安全以及实验室的财产安全。注重实验室不安全因素的排查，保证实验的安全进行。实验室中常见的安全事故有爆炸、着火、触电、割伤、烧烫以及中毒，甚至还会出现实验器材失窃现象。注重危险化学物品的管理，将有危险的化学物品分类开来，建设专用的储存室，做好储存室的安全防护措施，例如火灾报警系统、防盗系统、消防装置。使用危险化学物品的工作人员一定要严格操作，必要时可采取安全保护用具，防止中毒和烧伤。对这些含毒的化学品进行严格管理，做好使用记录。
我们的实验人员一定要注意这些安全问题，提高自己的防患意识，爱护自己爱护我们的实验场所和实验仪器。这样才能营造一个安全、舒适的实验环境。
3、实验室档案管理工作是实验室管理的重要部分。实验需要一个安全稳定的环境，在对实验人员进行严格考核的同时，也要加强实验室器材的保养和修理。保管实验器材时要做好使用记录，有很多实验人员缺乏实验器材的管理意识，也有很多人不了解我们工作的特殊性，不能让这些不准确的评价影响实验人员的工作积极性。实验室一定要做好对实验器材以及实验过程和实验结果的记录工作，构建实验室档案。实验室档案可以为今后的实验提供很多有效的参考。同时，实验室档案也可以记录器材进账、规章政策、说明书、技术资料以及工作总结和学年报表等数据资料。
4、实验室的实验质量与实验室的管理工作有着息息相关的关系，只有确保实验室的管理就可以确保实验的质量。针对这点，一定要贯彻执行相关的质量体系政策，以实验质量为实验目标。通过质量监督以及质量审核保证实验室的实验质量。通过完善实验室管理工作保证实验能够有序进行。实验室负责人要进行有组织有计划的实验质量监督体制，贯彻落实好质量体制相关文件，严格规定实验人员实验时的操作。确保实验的科学性和合理性。对自我的监督就是对实验日常的监督，认真贯彻质量体制相关文件，确保实验室的正常运行。
5、现代信息化技术发展迅速，各个行业都走进了信息化的时代。实验室的管理工作也不能例外，现代化信息技术可以有效提高实验室管理工作，同时也可以提高实验室的运行水平，同时信息化时代的发展也给实验室的管理提出了更多要求。信息化时代下的实验室不能停留了陈旧的手工管理状态，这种手工管理模式必将被时代淘汰。提高实验室管理的信息化可以提高实验室的管理水平，利用信息化处理实验中的数据，同时可以提高实验质量。信息化技术的运用，可以提高实验数据的准确度，更好的保存管理信息。
6、实验室人员的专业培训也是实验室管理工作的重要环节。只有不断提高实验人员专业水平和素养，才能提高实验室管理的效率。要随时进行相关知识的培训，全面提高实验人员的专业素养。不同学科的实验人员要展开不同的培训，积极对实验人员展开专业考核，运用上岗体制，提高实验人员的专业水平和管理意识。给予具有工作热情的实验人员外出学习机会，提高实验人员的进取精神，培养有前景的实验人员，注重实验人员专业技能的培养，提高实验人员的综合能力。同时，也要培养高素质的实验器材管理人员，培养他们的专业技能，可以严格按照要求进行实验器材的使用、保存、维护和修理。
结语
新时期下的实验室管理工作需要不断探索和归纳才能与时俱进。实验室管理工作涉及的范围很广，是实验室日常工作的主要构成，实验室管理工作一定要在规范要求下进行，才能提高实验室的管理水平。
参考文献
[1]刘永建.实验室管理研究[J].中外企业家，2013（07）
[2]姜卫亭.浅谈新课程改革形势下的实验室管理[J].实验教学与仪器，2009（04）
[3]曹天仓.加强实验室管理工作的策略[J].实验教学与仪器，2013（07）
[4]郑丽云.加强实验室管理工作[J].大观周刊，2012（41）
环境科学学科实验室标准体系是以学科涵盖的水、大气、固体废物、物理因素等涉及的技术参数为核心,参照《企业标准体系》系列国家标准,运用标准化原理和方法建立的技术标准体系、管理标准体系和工作标准体系组成完整的标准体系。为了保证实验室工作质量,使实验数据科学、准确、有效,实验室必须依照标准对实验过程进行规范化管理[5]。实验室的现代化不仅需要先进的仪器设备和熟练的实验室工作人员,还需要一套完整的实验技术规范、管理制度和工作规范。通过实施标准体系,促进实验室的标准化基础工作建设,使实验室在教学、科研、服务中所需的技术规范、管理规范、工作规范形成一个具有内在联系的统一的有机整体,产生系统效应,从而提高实验室的管理水平、节约成本、保证数据质量,培养学生的实验技能和增强科研权威性,实现实验室良性运行,以获得最佳的社会经济效益。标准化及标准管理是实验室全部工作环节中一项重要而且是十分关键的系统工程,建立实验室标准体系是实验室现代化的迫切需要。高校实验室既是实验教学和科研工作的平台,也是培养学生实验技能和科学素养的技术平台。因此,规范的实验室管理对培养学生严谨的科研精神、娴熟的实验操作和良好的实验室安全意识非常必要,同时这也是实验室质量控制的保障[6]。规范的实验室管理会大大提高实验人员的工作效率和实验过程的可控性,保障实验操作人员的健康安全。
2环境科学学科实验室标准体系现状
2.1有必要,无做法
目前环境科学学科实验室的技术与管理存在不少缺位,很多方面有必要完善和充实[7-8]。第一,随着科学技术的发展和对环境质量要求的不断提高,新的污染物或环境控制指标被纳入环境教学与科研检测的范畴,这就需要实验室有针对性地提出具体管理措施和执行路线,以确保实验室管理的完备性和检验方法的完整性。如在水污染技术指标的检测方面,多溴联苯醚(PBDEs)类逐渐成为环境科学研究的一个热点。但目前国内外各科研机构对于该类物质在水环境中微含量的测定方法不统一,更谈不上检测方法的权威性,极大地影响了该领域的科研交流和相关成果的鉴定。第二,针对实验室已有的管理事项缺乏应有的管理标准或相关制度。环境科学学科实验室属于高危险区域,实验过程中产生的废水、废气、废渣和电磁辐射等会直接危害操作人员的身体健康,同时也会严重污染周围环境[9]。因此必须建立实验室有毒物质的处置规程和突发事故应急管理程序。但是目前大多数高校的实验室在这方面尚有较大差距。第三,随着高校科研项目的逐年增加和研究生的扩招,实验室规模扩大,功能也更齐全,但是实验室管理技术人员的编制有限,无法完成大量的实验仪器购置、维护、管理和众多学生实验技能的培训工作,实验室仪器损坏率高,并存在诸多安全隐患[10]。因此,必须建立一套完整的实验室标准(包括实验室准入制度、仪器使用操作规范、样品分析测试标准方法、实验室安全注意事项、仪器维护制度等)来保证进入实验室的人员有章可循,有据可依。
2.2有做法,无标准
环境科学学科实验室对于很多事项已经有大量规范的做法,但未形成相应的标准。在实验技术方面,虽然已经形成了相关研究领域的规范的环境样品采集、预处理及检测方法,但这些方法没有用规范性的文本流程化,不利用于科研团队间的学术合作与交流。在管理方面,近年来实验室逐步购入一些大型仪器设备,必然面临维修保养、耗材购置和故障处理等问题。目前针对这一管理事项缺少明确的报告程序,应加快制定管理程序“外部提供支持性服务管理标准”等规范管理制度。另外,仪器设备的说明书、维护和保养方法、使用注意事项等往往没有在实验室进行明示,学生盲目操作甚至错误的操作可能造成仪器的损坏或其他安全事故。
2.3有标准,无体系
环境科学学科实验室标准体系是实验室各项标准按其内在联系形成的科学的有机整体。环境科学学科实验室已经有大量实验室规范,但未形成相应的体系,如暨南大学通用的“病原微生物实验室生物安全管理条例”、“暨南大学大型精密仪器设备管理办法”、“暨南大学放射性药品管理办法”、“暨南大学核技术实验室安全操作规程”等。在技术标准方面,目前实验室所使用的标准散布于各类技术资料中或由实验室使用者各自保管,多局限于实验方法标准。如涉及水污染的技术标准目前有pH值、DO、BOD5、CODcr、TN、TP等实验方法标准。而国家标准仅水污染技术标准分体系方面,就应涵盖技术基础标准、采样技术标准、样品预处理技术标准、水质标准、污染物排放标准、采购技术标准、试验方法技术标准、设备设施技术标准(含操作规程)、服务技术标准、能源技术标准、安全技术标准、职业健康技术标准、信息技术标准等,其中水质标准应包含地表水水质标准、地下水水质标准、海水水质标准等。因此我们需要将这些标准纳入实验室标准体系,让学生了解标准的意义和作用,并学会使用标准来规范自己的实验过程。
2.4有体系,未信息化
有些高校的环境科学学科实验室已建立初步的标准体系,但未形成实验室标准信息数据库。有些高校的实验室按照国家标准GB/T27025-2008《检测和校准实验室能力的通用要求》建成了实验室管理体系,但仍存在不足[11]。一方面,该体系仅仅关注实验室管理事项,主要涵盖管理标准,而缺乏实验室标准体系中的技术层面和工作层面的规范。另一方面,该体系仅仅停留于纸质文件,而未实现网络化和信息化,不利于文件的使用和换版。
3如何加强环境科学学科实验室标准化工作
在加强环境科学学科实验室标准化工作方面,主要涉及实验室标准体系建立、实验室设备设施的标准化以及标准信息库的建立与管理三个方面,三者形成一个有机的整体。
3.1建立健全标准体系
作为学科实验室标准体系的基本组成部分,每一项标准都不是孤立的,标准的作用只有通过标准体系才能有效地发挥,体系的完善程度在一定意义上决定了标准和体系的效用。在系统学习GB/T13017《企业标准体系表编制指南》的基础上,结合实验室自身的特点,形成学科实验室标准体系结构图,策划、制定学科实验室标准体系表。参考企业标准体系系列国家标准的要求,首先进行环境因素分类,以环境质量标准和污染物排放标准为核心,根据环境监测与分析实验各环节涉及到的技术事项,收集、制定技术标准,构建完善的技术标准体系;再根据技术事项所涉及的管理事项制定管理标准,构建完善管理标准体系;同时为落实技术标准和管理标准要求,制定工作标准,构建完善工作标准体系,从而形成完整、科学、系统的学科实验室标准体系,并在环境监测与分析实验的各阶段加以贯彻和执行,确保采样、样品预处理、仪器操作、实验分析等各环节的标准化运作。具体可分三步走:第一步,清理文件,整体策划。体系文件编制前,对实验室内部以往各种标准、管理制度、工作规则以及历年下发的文件进行全面清理和整理,参照企业标准体系系列标准,结合实验室实验技术与管理现状,形成学科实验室标准体系结构图,编制学科实验室标准体系表,确定学科实验室标准化蓝图。第二步,按照学科实验室标准体系表,通过网络、专业期刊、专业标准信息服务机构等收集国际、区域、国家、行业、地方等各层次标准。第三步,依照GB/T1.1之规定,编写所缺少的标准文件或补充更新所缺文件条款。逐步编制、完善标准体系。
3.2设备设施标准化
实验室设备设施是实验室现代化的基础和重要组成部分,也是学科实验室标准化的重要对象。实验室设备设施标准化包括设备设施产品技术规范(如相关法定标准及使用说明书等)的收集整理、设备设施操作规程的编制、设备设施定制管理的合理规划与实施等。尤其是设备设施操作规程,其描述应简洁、明确、无误。一名具备基本实验技能的实验参与者按该操作规程应能自行操作设备设施。做好仪器设备维护是保证实验室可持续、安全运行的基础。一是严格控制仪器使用的环境条件:如温度、湿度、振动、腐蚀性气体等,确保仪器的正常运转和实验数据的可靠性。二是仪器的定期维护,如更换老化、损坏部件,仪器内部定期清洗等,以延长设备的使用寿命。
3.3标准信息库的建立与使用
标准信息的收集、管理和更新是维护学科实验室标准体系的重要环节,相关人员可通过互联网搜索查询、订阅报刊杂志等形式进行标准信息的广泛收集,通过建立标准信息数据库的方式实现集中和网络化管理,通过国家环境保护部官方网站、国家标准化管理委员会官方网站、深圳标准信息网等查询最新学科标准信息,不断完善标准信息库并保持其有效性。标准信息收集范围包括:国家和地方有关学科实验室标准化的法律、法规、规章和规范性文件;环境监测与分析实验等方面有效的标准文本;国内外有关标准化的期刊、专着等出版物;有关的国家标准、行业标准、地方标准、国际标准、国外先进标准、区域标准、技术法规;其他与学科实验室有关的标准化信息。学科实验室标准信息管理的基本要求是:建立广泛而稳定的信息搜集渠道,如环保、实验室监管、质量、职业健康等行政主管部门、情报部门、报刊、杂志、网络等;及时地了解并收集有关的标准发布、修订、更改和废止的信息;对收集到的信息及时进行整理、分类、登记和编目,并及时传递到实验室。收藏的标准信息应及时更替、更改,保持良好的时效性;建立标准电子文档信息库;开通标准的网络服务系统。标准信息库的使用:实验中心应建立专门的标准化信息数据库,并对申请进入实验室的人员进行岗前培训,使其熟悉实验室的准入条件、工作准则、实验室功能、实验室环境和相关实验方法,同时也养成了规范化的工作作风。
环境科学学科实验室标准体系是以学科涵盖的水、大气、固体废物、物理因素等涉及的技术参数为核心,参照《企业标准体系》系列国家标准,运用标准化原理和方法建立的技术标准体系、管理标准体系和工作标准体系组成完整的标准体系。为了保证实验室工作质量,使实验数据科学、准确、有效,实验室必须依照标准对实验过程进行规范化管理[5]。实验室的现代化不仅需要先进的仪器设备和熟练的实验室工作人员,还需要一套完整的实验技术规范、管理制度和工作规范。通过实施标准体系,促进实验室的标准化基础工作建设,使实验室在教学、科研、服务中所需的技术规范、管理规范、工作规范形成一个具有内在联系的统一的有机整体,产生系统效应,从而提高实验室的管理水平、节约成本、保证数据质量,培养学生的实验技能和增强科研权威性,实现实验室良性运行,以获得最佳的社会经济效益。标准化及标准管理是实验室全部工作环节中一项重要而且是十分关键的系统工程,建立实验室标准体系是实验室现代化的迫切需要。高校实验室既是实验教学和科研工作的平台,也是培养学生实验技能和科学素养的技术平台。因此,规范的实验室管理对培养学生严谨的科研精神、娴熟的实验操作和良好的实验室安全意识非常必要,同时这也是实验室质量控制的保障[6]。规范的实验室管理会大大提高实验人员的工作效率和实验过程的可控性,保障实验操作人员的健康安全。
2环境科学学科实验室标准体系现状
2.1有必要,无做法
目前环境科学学科实验室的技术与管理存在不少缺位,很多方面有必要完善和充实[7-8]。第一,随着科学技术的发展和对环境质量要求的不断提高,新的污染物或环境控制指标被纳入环境教学与科研检测的范畴,这就需要实验室有针对性地提出具体管理措施和执行路线,以确保实验室管理的完备性和检验方法的完整性。如在水污染技术指标的检测方面,多溴联苯醚(PBDEs)类逐渐成为环境科学研究的一个热点。但目前国内外各科研机构对于该类物质在水环境中微含量的测定方法不统一,更谈不上检测方法的权威性,极大地影响了该领域的科研交流和相关成果的鉴定。第二,针对实验室已有的管理事项缺乏应有的管理标准或相关制度。环境科学学科实验室属于高危险区域,实验过程中产生的废水、废气、废渣和电磁辐射等会直接危害操作人员的身体健康,同时也会严重污染周围环境[9]。因此必须建立实验室有毒物质的处置规程和突发事故应急管理程序。但是目前大多数高校的实验室在这方面尚有较大差距。第三,随着高校科研项目的逐年增加和研究生的扩招,实验室规模扩大,功能也更齐全,但是实验室管理技术人员的编制有限,无法完成大量的实验仪器购置、维护、管理和众多学生实验技能的培训工作,实验室仪器损坏率高,并存在诸多安全隐患[10]。因此,必须建立一套完整的实验室标准(包括实验室准入制度、仪器使用操作规范、样品分析测试标准方法、实验室安全注意事项、仪器维护制度等)来保证进入实验室的人员有章可循,有据可依。
2.2有做法,无标准
环境科学学科实验室对于很多事项已经有大量规范的做法,但未形成相应的标准。在实验技术方面,虽然已经形成了相关研究领域的规范的环境样品采集、预处理及检测方法,但这些方法没有用规范性的文本流程化,不利用于科研团队间的学术合作与交流。在管理方面,近年来实验室逐步购入一些大型仪器设备,必然面临维修保养、耗材购置和故障处理等问题。目前针对这一管理事项缺少明确的报告程序,应加快制定管理程序“外部提供支持管理标准”等规范管理制度。另外,仪器设备的说明书、维护和保养方法、使用注意事项等往往没有在实验室进行明示,学生盲目操作甚至错误的操作可能造成仪器的损坏或其他安全事故。
2.3有标准,无体系
环境科学学科实验室标准体系是实验室各项标准按其内在联系形成的科学的有机整体。环境科学学科实验室已经有大量实验室规范,但未形成相应的体系,如暨南大学通用的“病原微生物实验室生物安全管理条例”、“暨南大学大型精密仪器设备管理办法”、“暨南大学放射性药品管理办法”、“暨南大学核技术实验室安全操作规程”等。在技术标准方面,目前实验室所使用的标准散布于各类技术资料中或由实验室使用者各自保管,多局限于实验方法标准。如涉及水污染的技术标准目前有pH值、DO、BOD5、CODcr、TN、TP等实验方法标准。而国家标准仅水污染技术标准分体系方面,就应涵盖技术基础标准、采样技术标准、样品预处理技术标准、水质标准、污染物排放标准、采购技术标准、试验方法技术标准、设备设施技术标准(含操作规程)、服务技术标准、能源技术标准、安全技术标准、职业健康技术标准、信息技术标准等,其中水质标准应包含地表水水质标准、地下水水质标准、海水水质标准等。因此我们需要将这些标准纳入实验室标准体系,让学生了解标准的意义和作用,并学会使用标准来规范自己的实验过程。
2.4有体系,未信息化
有些高校的环境科学学科实验室已建立初步的标准体系,但未形成实验室标准信息数据库。有些高校的实验室按照国家标准GB/T27025-2008《检测和校准实验室能力的通用要求》建成了实验室管理体系,但仍存在不足[11]。一方面,该体系仅仅关注实验室管理事项,主要涵盖管理标准,而缺乏实验室标准体系中的技术层面和工作层面的规范。另一方面,该体系仅仅停留于纸质文件,而未实现网络化和信息化,不利于文件的使用和换版。
3如何加强环境科学学科实验室标准化工作
在加强环境科学学科实验室标准化工作方面,主要涉及实验室标准体系建立、实验室设备设施的标准化以及标准信息库的建立与管理三个方面,三者形成一个有机的整体。
3.1建立健全标准体系
作为学科实验室标准体系的基本组成部分,每一项标准都不是孤立的,标准的作用只有通过标准体系才能有效地发挥,体系的完善程度在一定意义上决定了标准和体系的效用。在系统学习GB/T13017《企业标准体系表编制指南》的基础上,结合实验室自身的特点,形成学科实验室标准体系结构图,策划、制定学科实验室标准体系表。参考企业标准体系系列国家标准的要求,首先进行环境因素分类,以环境质量标准和污染物排放标准为核心,根据环境监测与分析实验各环节涉及到的技术事项,收集、制定技术标准,构建完善的技术标准体系;再根据技术事项所涉及的管理事项制定管理标准,构建完善管理标准体系;同时为落实技术标准和管理标准要求,制定工作标准,构建完善工作标准体系,从而形成完整、科学、系统的学科实验室标准体系,并在环境监测与分析实验的各阶段加以贯彻和执行,确保采样、样品预处理、仪器操作、实验分析等各环节的标准化运作。具体可分三步走:第一步,清理文件,整体策划。体系文件编制前,对实验室内部以往各种标准、管理制度、工作规则以及历年下发的文件进行全面清理和整理,参照企业标准体系系列标准,结合实验室实验技术与管理现状,形成学科实验室标准体系结构图,编制学科实验室标准体系表,确定学科实验室标准化蓝图。第二步,按照学科实验室标准体系表,通过网络、专业期刊、专业标准信息服务机构等收集国际、区域、国家、行业、地方等各层次标准。第三步,依照GB/T1.1之规定,编写所缺少的标准文件或补充更新所缺文件条款。逐步编制、完善标准体系。
3.2设备设施标准化
实验室设备设施是实验室现代化的基础和重要组成部分,也是学科实验室标准化的重要对象。实验室设备设施标准化包括设备设施产品技术规范(如相关法定标准及使用说明书等)的收集整理、设备设施操作规程的编制、设备设施定制管理的合理规划与实施等。尤其是设备设施操作规程,其描述应简洁、明确、无误。一名具备基本实验技能的实验参与者按该操作规程应能自行操作设备设施。做好仪器设备维护是保证实验室可持续、安全运行的基础。一是严格控制仪器使用的环境条件:如温度、湿度、振动、腐蚀性气体等,确保仪器的正常运转和实验数据的可靠性。二是仪器的定期维护,如更换老化、损坏部件,仪器内部定期清洗等,以延长设备的使用寿命。
3.3标准信息库的建立与使用
标准信息的收集、管理和更新是维护学科实验室标准体系的重要环节,相关人员可通过互联网搜索查询、订阅报刊杂志等形式进行标准信息的广泛收集,通过建立标准信息数据库的方式实现集中和网络化管理,通过国家环境保护部官方网站、国家标准化管理委员会官方网站、深圳标准信息网等查询最新学科标准信息,不断完善标准信息库并保持其有效性。标准信息收集范围包括:国家和地方有关学科实验室标准化的法律、法规、规章和规范性文件;环境监测与分析实验等方面有效的标准文本;国内外有关标准化的期刊、专著等出版物;有关的国家标准、行业标准、地方标准、国际标准、国外先进标准、区域标准、技术法规;其他与学科实验室有关的标准化信息。学科实验室标准信息管理的基本要求是:建立广泛而稳定的信息搜集渠道,如环保、实验室监管、质量、职业健康等行政主管部门、情报部门、报刊、杂志、网络等;及时地了解并收集有关的标准、修订、更改和废止的信息;对收集到的信息及时进行整理、分类、登记和编目,并及时传递到实验室。收藏的标准信息应及时更替、更改,保持良好的时效性;建立标准电子文档信息库;开通标准的网络服务系统。标准信息库的使用:实验中心应建立专门的标准化信息数据库,并对申请进入实验室的人员进行岗前培训,使其熟悉实验室的准入条件、工作准则、实验室功能、实验室环境和相关实验方法,同时也养成了规范化的工作作风。
关键词：电厂化验室，建设，管理
众所周知，化验室也就是理化分析实验室，在学校、工厂、企业、科研单位以及商品质量与安全卫生管理部门等各有其不同的性质。一般工矿企业单位只设简单的化验室，而大型的工矿企业单位则设有较为正规的大型化验室。电厂化验室主要担负生产过程中水汽品质的监督、煤质的监督分析、运行中各种油质的分析监督、进厂物资的验收、化学环保方面的各种监督等任务，使用的分析方法大多为国家规定的标准方法，分析数据具有较为准确的参考价值，在生产中具有不可替代的重要地位，因此建设和管理好化验室是化验室工作的主要任务之一。
化验室管理的目的是为了确保人身的健康与安全，为了实验的顺利进行和取得准确可靠的实验数据。做好化验室管理，首先要建立必要、合理的规章制度，一个高效的化验室一定是一个制度健全的化验室，这样才能保证实施过程能够有条不紊。化验人员必须认真学习并遵守化验室技术规程和有关的消防、安全、保卫制度，了解可能发生的各种事故原因，并掌握预防和处理这些事故的方法。
1.健全化验室环境以及制度，实行安全化管理
化验室内应保持整洁、干净。严禁在化验室内吸烟、喧哗、打闹、吃零食、乱丢果皮纸屑、随地吐痰等，下班前由安全卫生值日人员进行安全检查。并进行值班登记；禁止使用化验用的器皿盛装食物或当茶具，一切化学药品严禁入口；严禁非试验使用化验室内的电炉等设备烧水、煮饭、取暖；一切与化验工作无关的物品不得带入化验室；化验中使用的仪器、试剂、用品，用完后要及时清理，并放回原处，保持化验室的整洁。
不得在化验室外的任何区域进行检验。工作时应穿工作服，长发要束起，进行有危险性的工作时要加戴防护用具。化验室应配备适当的、充足的灭火器材和急救药箱及喷淋设施，并应定期检查其有效性，发现问题及时整改，确保化验室的安全。不得随意拆装电器电闸或安装临时线路电源、改变电路，确因工作需要时，应与有关人员联系，由电工予以解决。化验室工作人员应随时留意周围的环境因素变化，如灰尘、电磁干扰、湿度、温度、电压、噪声、微生物菌种的变化，以免影响化验工作的质量，一旦发现周围有影响化验工作质量的因素存在，应立即向有关部门报告，并及时采取解决措施。
2.健全化验室物品、仪器管理制度，实行科学化管理
做好低值易耗品、设备仪器的管理工作。低值易耗品使用频率高、流通性大，管理上要以心中有数、方便使用为原则，建立必要的账目。物品要分类存放、固定位置、用完后放回原处。腐蚀性的试剂和物品要密封保存，与精密仪器分开存放，保持室内的通风。两用物资需特别注意保管。仪器设备属于固定资产，要单独建立卡片管理制度，记录仪器有关的详细数据，建立专人管理责任制，建立使用、事故、检修记录制度，没有实践经验的人员禁止轻易操作。
精密、贵重仪器的管理工作。精密、贵重仪器的管理除了遵守上述物品、仪器的管理一般要求外，还要有特殊的管理要求。1、对仪器进行系统管理。管好、用好、维护好仪器，确保仪器数量上的完整性和质量上的完好性；不断提高仪器的利用率和经济效益。2、仪器的采购各环节进行综合评价和审查。仪器的选购应遵循实用性、可靠性、节约性、环保性、耐用性、可修性、配套性等原则。论文参考网。3、正确使用仪器，责任到人。加强对仪器使用人员的培训工作，仪器使用人员一定要了解仪器的原理、性能和特点，熟练操作使用技术，仪器的使用必须严格遵守使用说明书中操作规程进行。如果仪器出现故障在关键部位时，必须请专业维修人员进行维修，不得私自进行维修。
3.充分利用计算机网络，实行信息化管理
化验室信息化管理是指利用先进的计算机技术、网络通信技术、多媒体技术将化验室中的资源、事务进行处理，并通过计算机进行开放型管理。其重要意义是使得化验室在时间和空间上得以延伸，它不仅能加强化验室的调度管理，资源共享，减少投入，节省时间，还可大大减轻化验室人员的工作量。实行信息化管理有以下几个突出的优点：一是计算机巨大的信息处理功能大大减少了化验室管理的工作量，从前需要多人共同完成的工作。现在只要很少的几个人就能完成。二是对化验室的各项资源(如仪器设备、图书资料、各种财产、文件档案)进行信息化管理易于实现资源共享。三是实行信息化管理后，信息集中，能为资源的使用开发提供各种方便，如仪器设备的查询等。四是信息的综合加上计算机完善的功能，使数据的统计、修改即时、迅速，可以为各级部门、相关人员工作提供全方位的信息。因此，加强信息的使用与流通是建设与管理好化验室的当务之急。论文参考网。
4.全面推行绿色化学、清洁实验，实行环保化管理
化学污染包括有机物污染和无机物污染。有机物污染主要是有机试剂污染和有机样品污染。在大多数情况下，化验室中的有机试剂并不直接参与发生反应，仅仅起溶剂作用，因此消耗的有机试剂以各种形式排放到周边的环境中，排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日，年复一年,排放量十分可观。有机样品污染包括一些剧毒的有机样品，如农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等。无机物污染有强酸、强碱的污染，重金属污染，氰化物污染等。其中汞、砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强,，且有在人体中有蓄积性。论文参考网。
化验室在工作过程中不可避免会产生一些废气、废液、废渣等污染物。为了保证化验人员的健康、防止环境的污染，化验室三废的排放应严格遵守国家关于环保的相关规定。化验室排放的废气量较少时，可以直接排放至室外；排放量较高时，可参考工业上废气处理办法，在排放前采取吸附、吸收、氧化、分解等方法进行处理。化验室排放废液较少时，可以采取用水稀释的方法处理；排放量较高时则需进行严格处理后排放，不得直接排放至下水道内。化验室通常产生的废渣是不多的，但还是经过处理后进行深埋的好，不要直接倒在生活垃圾处。
1.1网络信息安全事件频繁发生，给社会造成了严重损失
在科学技术快速发展的环境下，计算机网络技术的发展步伐不断加快，为人们的生产、生活带来了极大的便利，但是随之而来的网络信息安全问题的威胁也在不断加大，一些钓鱼网站、黑客、木马、间谍软件、网络漏洞攻击等各种形式的网络信息安全问题经常出现。随着社会各界对网络与信息安全问题认识的不断提升，网络信息安全问题越来越得到人们的重视，根据相关部门的统计，2005年一年内我国相关部门接受的国内外网络安全事件已经超过了12万件，使我国计算机用户造成了巨大的损失。
1.2高校网络与信息安全实验教学的要求
高校是国家培训专门技术人才的重要机构，也是社会专业人才的主要来源，当前我国高校网络技术和网络安全实验教学硬件已经不能满足现阶段网络技术和网络安全实验教学的需求。因此为了适应新形势下网络与信息安全的需求，高校应该不断加大对网络技术和网络信息安全实验的建设，提升网络信息安全实验的硬件条件，从而更好地满足新形势下高校网络与信息安全对实验的需求，提升学生网络信息安全的实践能力，满足社会发展对网络信息安全人才的需求。
2、关于网络与信息安全教学实验室建设原则的分析
2.1遵循层次性原则，满足不同层次网络与信息安全课程实验的需求
网络信息安全关系到国家安全和社会发展，涉及面十分广阔。但是，不同层次和不同专业的学生对网络与信息安全专业技能和理论需求都不相同。因此，网络安全实验室的构建要充分满足不同层次的学生需求，让更多层次的学生受益。
2.2提升网络安全实验室的可扩充性，满足时展的需求
网络信息技术的发展十分迅速，因此，高校网络信息安全实验室建设，应充分考虑这一点，实验室平台要满足升级、更新的需求，要跟得上时展的步伐。实验室的构建要保证实验室能够具有较强的可扩充性，从而保证高校网络与信息安全实验教学能够满足信息安全技术的发展趋势，体现高校网络与信息安全实验教学的时代性特征。
2.3保证实验室软硬件设备先进性和实用性
网络信息安全技术是以网络通讯协议为技术基础而构建的。而当前使用的基于IPv4的IP网络正处于向IPv6转变和过渡的过程中。这次转变极大地提升了网络信息的安全性，同时也为网络计算机提供了大量的IPv6地址。针对这一系列变化，高校在网络信息安全实验室建设时，要充分考虑到实验室设备与IPv6协议的兼容性。网络信息安全实验室建设，要在为学生提供良好实验环境的基础上，考虑学生将来的就业需求，因此，实验室软硬件设备必须要具有较强的先进性和实用性，从而保证实验室能够发挥出更大的效用。
3、关于高校网络安全实验室项目设计的分析
3.1网络信息安全实验室应满足高级实验的需求
对于网络信息安全专业的学生来讲，他们在掌握常规的实验基础上还应该具备较高的网络信息安全技术和相关的实验能力。当前高级的实验和技术主要包括：VPN技术和相关配置、数字证书发放的实验、身份认证实验等等。数字证书发放实验就是使用服务器网络中的CA证书服务器，实现对实验小组发放数字证书。通过这个实验帮助学生有效掌握公钥密码运行机制以及相关技术，提升学生对数字证书的理解和使用能力。在进行数字证书认证的过程中，以发放的数字证书作为身份的依据，完成对网络服务的访问。服务器为使用者提供相关服务之前，需要具有合法的身份才能够获得系统提供的有效服务。
3.2建设网络平台
建设网络平台是高校网络与信息安全教学实验室建设的第一步，高校在建设过程中，要在原有的实验室基础上补充一些网络信息安全设备，包括每个试验台布置一台防火墙，一台IDS，在核心处布置一台安全隔离网闸、一台UTM、一台APM应用安全管理系统；高校实验室建设人员在已经补充好的网络信息安全设备上，设置安全管理平台，并对设备日志进行审计和分析，以便更好的对网络安全设备进行控制和管理。同时，每个试验台可以根据情况防止IPS入侵防护系统和安全隔离网闸。
3.3为学生提供网络安全创新实验的平台
信息安全方面的知识学习具有很强的实践性，因此，信息安全专业课程的学习对信息安全实验室的要求很高。而当前我国高校的网络信息安全教学基本都是停留在理论层面，对学生实践能力培养的关注相对较少，学校的网络安全实验室条件很差，实践课程很难高效开展，导致网络信息安全实验教学环节之后，学生的实践能力较差，无法满足社会对网络信息安全的需求。因此，配备一个合格的网络安全实验室具有极其深远的意义。高校的网络信息安全实验室在完成一般实验教学的基础上，还可为更高层次学生提供创新实验的机会和平台，让学生在现有软硬件条件的基础上，对当前的软件进行创新和改进，优化软件的效果，提升学生的网络信息安全创新能力。
3.4全面模块化的网络安全实验室解决方案
模块化的网络安全实验室解决方案把防火墙设备，WEB应用安全设备，非法信息检测设备，舆情分析系统，作为一个安全有效的防御整体，架设到高校信息安全专业的实验室中，使师生全面地对网络安全的多样性，复杂性从理论上和实际操作中得到了全方位的了解。一方面使学生毕业后真正走向网络安全方向的学生不会再和现行的网络攻击和威胁脱节，不会单独依靠简单肤浅的理论知识对繁琐复杂多样的攻击摸不到头脑，另一方面可以让学生和研究人员可以深入地了解网络安全问题，加深对网络原理、协议的理解，同时最重要的是在整个网络安全实验室中，实验者通过学习可以很清楚地了解如何进行有效的网络安全设计，避免网络风险的发生以及在网络安全事件发生的第一时间，如何有效地解决安全问题。
参考文献：
[1] 张卫东，李晖，尹钰.网络安全实验教学方法的研究[J]_实验室研究与探索，2007（12）
[2] 容治.计算机网络教学实验环境存在的问题和改革探讨[J].科技信息（科学教研），2007（21）
[3] 陈峰，沈雅婕，冯朝辉。高校网络与信息安全教学实验室建设研究[J】.网络安全技术与应用，2007（07）
作者简介：
关键词：实验室；实验室教学
实验室信息化建设基于传统机房建设的之上，采用网络，专业技术软件及科学的管理思想，将教学实验室中的所以资源进行分类整合，利用网络技术及专业软件进行管理，使其教学实验室资源的价值在时间与空间得到最大的利用。
1 教学实验室信息化的宗旨
教学实验室信息化建设的宗旨是广义的为实验教学提供最优化的实验与教学资源，而实现教师教学简洁化，实验资源高效化，使学生对实验教学交流更简便，达到学生学习与实践相互结合的实验环境，让学生在实验环境中利用最直接，简洁教学资源，进行基本的实验操作，及进一步提高。
2 教学实验室信息化的方向
就目前教学是资源而言，实验教学包括实验学习，报告，考核，实验结果提交与讨论等；学生学习，实验在线记录等；实验室资源模块信息与收集；课表安排、实验室管理与使用对照表等。
2.1 教与学管理
实验教学是教学过程中非常重要的指标，在实验教学过程中资源下载与上传、批阅、反馈，等利用FTP来完成，对于图像处理与程序设计类的专业，大量的图像，图片，代码等利用电子化报告册完成，将实验报告交互、批阅、反馈、收集等工作利用网络完成，达到提高教学资源的利用。
教授过程，教师教学安排与课件可以提前，安排学生预习。学生可以利用网络提前下载，预习，编排预习报告。在实验过程中效率更高。实验结束后，学生直接提交到教师对于管理区，方便教师直观处理。针对学生报告进行批注，反馈。方便学生修改及总结，达到高效的学习条件。
2.2 学生学习过程
网络技术的发展为现代教学提供广阔的拓展平台，结合当前应用软件技术，学生在学习过程中可以浏览网络资源，相互讨论。在仿真软件中针对学习结果进行直观的对比。也可以在教学资源中利用B/S的结构。直接验证学习结果。学生在学习过程中可以在共用网络硬盘中建立自己独立文件系统，方便学习中记录学习心得，学生独立作品的存储。
2.3 实验室信息建设
在现代化的实验室的设备、软件、研究项目等基础上，进行合理安排独立或开发的实验室，已经是信息化教学实验室重要指标。针对实验室的功能及设备情况作出合理高效的安排也是实验室信息建设的重要表现。以此来达到教师与学生的自主选择或被选择。针对实验室资源及使用时间的局限性最大化的让实验有限资源得到充分利用。为提高利用率，同时满足学生对实验实践的渴望，开放性实验室必然成为教学实验室中新宠。同时需要院校内各部门、教师和学生及专业管理者大力的支持。
2.4 教学实验室信息化管理
当然实验室基本信息、独立使用、信息查询、开放管理、使用统计、参数设置等功能的管理也出现很大的工作量。首先实验室信息化平台首页上公布了各个实验室的负责教师名字及联系方式；为保障教学资源得到充分利用的前提下，使用的者必须接受监管，违反及违法行为要及时控制，利用在线登陆请求模式可以解决。教师学生在实验在教师和学生登录进平台后，可以查看实验室公开信息；使用者可以根据当前环境提前进行预约申请；开放实验室管理员针对预约进行审核并反馈信息，方便师生查询预约实验室的状况，根据预约时间进入实验室从事相关实验及研究。
3 教学实验室信息化前景
⑴目前信息化建设给教学实验室带来的优越性包括实验室资源的充分利用，实验室管理集成化，信息传递高效化，使用成本低廉化及无纸化办公等优越性。
⑵信息化建设在安全监管方面也得到突出的表现。
⑶信息管理集成后，将实验室各类资源及成果的合理安排与共享。
⑷信息化建设为以后实验室的建设及高校建设起到一定促进作用。
当下临床实验室是判断一家医院现代化与否的重要标志，是现代化医院设置的重要实验诊断科室，随着计算机技术和互联网科技的迅猛发展，现代化医院信息化建设加快步伐，临床实验室也借助信息化的东风得以快速发展，其发挥的作用也越来越重要。
【关键词】信息化建设 临床检验 临床实验室
早期临床实验室信息化工作通过一台计算机对实验室各种仪器的检验数据进行管理。主要功能包括：检验数据采集、传输、存储、处理、统计分析、数据合格与否的判定、输出、报表管理等。早期计算机检验软件属于单机版，它虽然实现检验仪器自动化运行、提高实验室工作效率、减少检验技师差错率、解决无纸化办公，提高经济效益。但是，检验数据被限制在单一临床实验室中，无法走出去与其它门诊科室或体检中心进行共享或进行学术交流。
伴随互联网科技的发展和普及，临床实验室信息化发展驶入快车道，实验室信息管理系统（Laboratory Information Management System缩写：LIMS）作为临床实验室的管理软件，它的设计严格遵循国外和国内关于实验室信息化建设的要求。HL7是医疗领域不同应用之间电子数据传输的协议，是目前医疗信息数据交换标准中应用最广泛的国际标准，它的数据格式可被不同的软件开发商识别兼容并合理利用，检验结果可供相关方方便地获得和共享。临床实验室必须在受控下，以科学的方式收集、处理和分析血液、其它体液和组织标本并将结果提供给申请者以便采取进一步的措施。在美国，70%的疾病诊断都是有检验结果支持的，这其中绝大部分诊断是通过验血完成的。可见临床检验实验室信息化建设是涉及到每个病人、临床实验室和医院的大事情。临床实验室的安全问题是十分重要的，它涉及每一个人。本文笔者谈到的临床实验室安全问题主要是指互联网时代标本管理安全、操作检验安全和共享数据安全。
1 互联网时代标本管理安全
早期，在绝大多数实验室里，识别标本的方法是实验室接到裹着检验单的标本后，将申请单与试管分开，把检验单上的联号帖在标本试管上或者操作人员重新给标本编号。检验单送录入人员进行病人资料录入，再传给分析仪器操作人员输入待测项目。传统的工作模式下，标本调错是实验室常见差错。互联网时代识别标本编号采取扫描条形码方式，条形码可以是一维条形码也可以是二维条形码，此条形码与申请者身份证号码有关联。当申请者需要采血或其它体液时才生成条形码。护士成批打印条形码标签并粘贴在标本试管上，然后抽血或其它体液。通过条码标签我们可以看到病人的基本资料、抽血或其它体液要求、检验项目等。临床实验室的LIMS系统和门诊科室的HIMS系统或者体检中心系统实现检验数据互联互通，通过唯一的条形码，有效避免标本调错的情况发生。实验室分析仪器具备扫描条形码功能，规范实验室工作流程，重要的是保证结果安全可靠性。
2 互联网时代操作检验安全
原有模式下检验工作通常由一人完成，缺乏跟进和监督，容易出错。LIMS系统根据临床实验室的要求建立自动工作流程，正常流程按时间节点设置，每个环节设置参与该项检验的工作人员，每步工作完成后，操作人员点击完成，工作流转到下一个步骤，系统会自动跟踪工作状态，做到各司其职，分工合作，可以随时查看工作进行到哪一步，哪个检验项目花费多长时间，检验结果如何。还可以查看哪个检验人员没有按时完成工作，导致工作停滞或延期，有针对性的查找导致问题的原因，及时采取纠正/预防措施。
操作人员检验完完后，检验单上传至部门领导审核，审核通过后，再上传至分管领导批准。若有任一审核/批准不通过，LIMS系统随即自动返回到操作人员再次检验。操作人员的操日常工作在流程规定下公开透明进行，检验工作的每一步都可以回查，杜绝个人出错，保证操作安全性。
3 互联网时代共享数据安全
传统的LIMS系统主要是客户端/服务器（Client/Server，缩写C/S）模式，客户端上安装有应用程序，软件的升级、病毒入侵、人为因素等都对系统正常运行造成影响。新型LIMS系统主要是浏览器/服务器（Browser/Server，缩写B/S）模式，它把传统C/S模式中的服务器部分拆分为数据服务器与应用服务器，从而构成一个由界面、业务和数据的三层架构体系。它简化客户端、增强系统的灵活性以及降低网络通信量。业务层次在应用服务器实现，而不是在每一台客户端实现，同时，对数据的访问也做到只能通过应用服务器进行，从而增强系统的安全性。LIMS系统配备专业系统管理员给每一个操作人员分配权限，有的操作人员拥有操作、审核、弃审、修改和删除权限，有的工作人员只有查看的权限；有的工作人员被授权进入所有模块的权限，有的工作人员只有进入部分软件模块的权限。即使是拥有修改权限的工作人员，修改数据时，仍需要填写修改理由；具有删除权限的工作人员，删除单据时，仍需要填写删除单据申请单。
4 结语
回顾临床检验实验室信息化建设的四个阶段：
（1）在实验室内部建立临床检验信息系统，实现内部的计算机管理；
（2）实现LIMS与HIMS的无缝连接，LIMS能够获得HIMS的检验申请，HIMS能得到LIMS的检验结果；
（3）实验室的业务扩展到医院之外，利用互联网技术实现远程检验申请和结果传送；
（4）与当地或异地检验中心的质量控制系统连接，及时收到本实验室的质控状况，同时获得中心的帮助指导。LIMS系统在各行业实验室实现了广泛的应用，收到了卓越的成效，我相信LIMS系统的未来将越来越辉煌。
参考文献
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作者简介
周华东，男，江苏省徐州市人。现为徐州雷奥医疗设备有限公司工程师。研究方向为计算机网络研究和企业信息化管理。
关键词：实验室安全；安全教育；教育体系；课程体系；教学方式
1实验室安全内涵及安全教育的要素
安全从最开始的应对危险环境的经验之举到现在发展成为一门科学。安全科学创始人之一张潜提出安全的科学概念是：安全是人的身心免受外界不利因素影响的存在状态及其保障条件。安全人体、安全设备和安全社会构成了安全3因素，加上安全的整体性因素——安全系统，构成安全的4因素。虽然研究者不断对安全要素进行修正，但其构成基础都是基于人、物以及人与物的关系这几个基本要素[3]。安全科学的研究对象是事故，研究目的是预防事故和控制事故发生后的损失[4]。实验室安全也是一门科学，它重点研究在实验室环境下，人、机、环境系统的相互作用和保障师生员工的实验安全技术，以及研究教学科研中实验风险所导致的事故和灾害的发生、发展规律和防止实验室意外事故发生所需的科学知识与技术方法[5]。高校实验室药品种类多、设备复杂、参与人员范围广、层次不同且流动性大，人员安全意识不足、安全防护重视不够，容易发生安全事故[6-7]。避免实验室安全事故的发生可以从事故的成因入手。任何事故的发生都是由人和物2方面原因引起的[8]。博德认为造成事故的主要原因有：技术原因、教育原因、身体和态度原因、管理原因[9]。根据高校的特征，可以充分发挥教育功能，通过教育对人产生直接影响，从最根本的人的要素出发，使师生员工牢固树立“安全第一”的思想，并在此思想的影响下指导安全学习和安全行为。实验室安全教育要明确安全教育的内容，并利用合适的教育方式进行安全知识、安全技能与安全意识的传播[10]。安全教育不仅要着眼于物，消除物的不安全状态，包括实验室试剂、仪器、设备、机电、环境等，也要着眼于人，消除人的不安全行为，包括人员的安全理念、法律法规、行为规范、工作作风等[11]。通过将安全理念渗透到师生员工的思想当中，潜移默化地对师生员工的理念、意识、态度、行为等形成从无形到有形的影响，使之树立牢固的安全人生观、价值观，掌握良好的安全技术和安全行为方式。
2国内外高校实验室安全教育比较
2.1国外实验室安全教育
国外发达国家十分重视安全教育和培训工作，安全教育开展较早也相对成熟。现从国外一流大学的实验室安全教育的制度和管理、师资力量、课程内容、教育形式、效果评价等方面，总结其安全教育特点。
2.1.1重视程度高，法律法规相对完善
欧美高校不仅在法律法规方面有明确与具体的要求，还建立许多规范的安全培训机构，对安全培训严格监管。20世纪50年代，欧美、日本等国家普遍在大学工科教育中开设安全类工程专业。1938年纽约大学成立了安全教育中心，率先创立了高等院校安全教育培训工作。英国是推行国家职业安全健康考试制度较早并较为系统和先进的国家，安全教育培训的法律法规也十分完善[10]。
2.1.2具有专业化的教师队伍
在欧美高校中一般安排具有安全专业知识或者经验的人承担实验室安全管理和教育的工作。相当一部分教授、高级工程师、博士等对学生进行安全教育。同时，教授直接负责本课题组实验室的安全，定期对进入实验室的学生进行教育培训并承担主要责任。
2.1.3安全教育培训课程种类多
欧美一流大学教育培训课程资源丰富。对每个师生员工进行实验室准入培训，并设计不同组别或者主题的培训内容，准入培训课程资源丰富、信息公开、自主选择性强。例如哈佛大学培训内容主要包括实验室安全、生物安全、激光安全、辐射安全、危险品运输、机器工具使用培训等。斯坦福大学组织开发了74项安全培训课程，也分为化学、生物等不同的主题。
2.1.4教育形式多样
欧美一流大学对信息化技术应用广泛，普遍建立网络教育培训平台，线下和线上教育相结合。麻省理工学院准入教育形式有网络培训、课堂培训和实验室现场培训，剑桥大学安全管理部门职业健康安全服务一年拟提供26次培训，包括2次网络自学，24次面授。
2.1.5安全教育管理比较严格
欧美高校不仅实行了严格的培训和准入制度，还非常重视在学生的培养环节加入实验室安全的教育，例如瑞士苏黎世联邦理工学院将安全课程作为化学工程专业学生的必修课[12]，而在剑桥大学的学生手册中，有专门关于实验室安全内容的介绍。
2.2我国实验室安全教育
19世纪60年代，西安矿业学院和首都经贸大学在国内率先开设了安全相关专业，但此后，安全专业的教育规模一直未能扩大，直到1983年全国开设安全工程专业的院校仍只有4所[10]。目前我国高校实验室安全教育还没有形成完善的体系[13]。
2.2.1教育和管理重视程度低
我国很少有高校将安全教育纳入学校常规教学体系，并且大多数安全教育课程也仅仅是在院系层面较分散的课程，缺乏整体设计和完善的体系。学校对安全教育缺少管理制度和信息化管理平台，对教育缺乏全过程的跟进和管理[14-15]。
2.2.2师资和教材资源不足
我国很多高校没有安全课程的主讲教师，而开设安全课的高校，师资队伍也多以兼职为主，学生对实验安全教育课程师资的评价远低于其他课程[18]。实验室安全教育教材的内容覆盖面及深度等与发达国家相比都存在明显差距[16]。
2.2.3安全教育目标不明确
我国高校的实验室安全教育，很少在人才培养的层面对安全教育进行明确的目标定位和培养能力的阐述。学生对安全教育的理解大都还停留在掌握消防知识等显而易见的安全知识上，没有对实验室安全教育的意义产生深刻的认识。
2.2.4课程内容不成体系
现有的安全教育课程内容建设不全面，对不同学科、不同专业的实验室安全教育内容缺乏融合，课程结构不清晰[17]。同时，我国安全教育课程中工程技术方面课程较多，各行业通用知识较少，课程方案在不同院校间差异较大[18-19]。
2.2.5教学方式不灵活
绝大多数高校开展的实验室安全教育课程主要以专题培训、讲座等形式为主，教学手段单一，教师在教学过程中未能充分利用现代信息技术，学生学习兴趣不足[20]。同时大多数安全教育以理念灌输为主，学生对未知危险和隐患缺乏实际体验。
2.2.6对教育效果评价不够
随着安全问题的日益严峻，高校也开始逐渐重视安全管理和教育，实行严格的实验室准入制度。但是很少有学校对学生进入实验室后的安全教育进行跟进和效果评价。实验室安全教育是一项全程化的教育，需要长期对教育效果进行评价，制定改进措施。
3高校实验室安全教育体系设计理念
通过国内外安全教育对比，可以看到我国高校实验室安全教育基础薄弱，还不成体系，在众多方面都与国外有一定的差距，因此需要对实验室安全教育水平进行整体提升，构建起系统、全面的教育体系。构建安全教育体系需要从实验室安全教育的特点出发，立足于我国实验室安全教育现状，提出实验室安全教育体系构建原则，并从各个方面提出具体实施方案。
3.1实验室安全教育的特点
实验室安全教育的特点是构建安全教育体系的基础。结合安全的本质和要素，以及结合高校实验室的功能，高校实验室安全教育主要具有以下特点。
3.1.1人本理念
安全的主体是人，安全教育体现以人为本的理念，与人的思想意识直接相关。因为界定安全与否的条件是人的身心状态，由于个体的差异性，安全意识参差不齐。因此安全教育需要从人的思想观念出发，使之有明确的安全人生观和价值观。因此安全教育需要在课程目标中着重强调培养人的安全素养，以此为基础指导其安全知识和技能的获得。
3.1.2学科交叉
安全学科与其他学科的一个重要不同点，就是涉及的知识领域比较广，具有综合交叉特点。由于安全的研究对象是事故，事故的发生原因既有自然方面的因素，也有社会人文方面的因素，因此研究事故的安全科学具有社会科学、人文科学和自然科学多方面属性[4]。安全教育涉及工程学、管理学、心理学、教育学等多种专业知识，因此在开展安全教育的时候，需要将这些因素综合起来，注意安全通用性知识的提取。
3.1.3信息量大
安全教育涉及到的理论繁多零散，信息量大，因此需要在课程设计上构建完整的知识体系，这样才能够使被教育者对安全知识有清晰的脉络，更好地理解安全知识、掌握安全技能。同时由于安全知识的属性不同，对于理论性的和实践性的安全教育内容一定要采取差异化教学，利用不同的形式开展，并充分利用信息化技术手段提高教学效率。
3.1.4全程化
安全教育具有全程化的特点。安全教育不是一次性教育培训就能达到教学目的，而是需要长时间的跟进和教育，因为每一种设备或者环境的变化都会带来安全隐患，都需要重新学习。因此，对于教学过程的跟进就显得尤为重要，需要建立完善的教育管理制度，并搭建起安全教育的平台，利用信息化技术手段，对每个学生的学习进度和效果进行管理和评价。
3.2实验室安全教育体系设计理念
安全教育体系是指将保障安全教育活动有效开展的相关要素按照其内在的逻辑关系组合而成的有机整体[21]。但是对于体系的组成要素，从现有的文献资料来看，并没有清晰的阐述。有认为安全教育体系包括大学生安全教育的思想、内容、保障、运作和评价5要素[22]，有认为安全教育体系由领导、制度、内容和环境4要素组成[23]，也有认为安全教育体系由教育目标、课程、管理、保障和评估5要素组成[21]。结合不同学者的观点、看法，以目标、内容、方式、师资、评价与管理作为实验室安全教育体系的6要素，将教育目标、教学内容、教学手段、教学资源、效果评价和组织管理这6个方面融合起来，提出高校实验室安全教育课程体系设计理念。
3.2.1教育目标立体化
造成安全事故最主要的原因是人员安全意识和素养的缺乏。鉴于安全教育以人为本的特点，安全教育不仅是传授基本的安全知识，更是培养和塑造安全意识和安全价值观，这样才能够使被教育者对实验室安全怀有敬畏之心，有意识地提高安全素养。因此，安全教育的课程目标应该将安全知识、安全操作与防护技能、安全意识与价值观3方面进行立体化设计，培养出集扎实的基础知识、熟练的安全技能、较高的安全素养于一体，具有完整安全人格的人。
3.2.2教学内容结构化
鉴于实验室安全教育知识交叉性强的特点，安全教育应该设计系统的课程结构，使其便于教学和管理。安全知识体系的构建既可以从教育目标的角度出发，分为知识类、技能类与素养类，又可以从专业的角度出发，设计成通识类与专业类，还可以根据安全的要素对安全知识进行主题或者模块分类。无论哪种分类，都需保证知识体系的完整性及课程内容单元短小精悍，便于自由组合。同时设计差异化的教学内容，给不同背景的学生提供个性化学习方案。
3.2.3教学手段信息化
鉴于实验室安全知识种类多、信息量大的特点，教学方式应该保证形式灵活多样。可以将MOOC等在线教育方式[24]与传统教学结合起来，形成混合式教学模式。同时引入虚拟现实技术[25]，将一些需要深度感知而现有条件又比较危险的教学环境设计成虚拟现实，使学生能够深入体验和探索，强化安全意识，增强安全技能的掌控能力。
3.2.4教学资源多元化
由于大部分高校实验室安全教育教学资源还比较薄弱，在这种情况下应该充分发挥师资力量，将校内具有安全经验的教师集合起来，开发适合本校的实验室安全教育课程，制作PPT、视频等教学资料，形成设计型资源。同时充分结合社会力量，聘请具有安全经验的专家，引入成熟的教学资源，比如中国大学MOOC网、网易云课堂、学堂在线等MOOC网站，形成应用型资源，构成多元化的教学资源库，同时集中组建一支专业化的师资队伍。
3.2.5教学效果可视化
因为安全教育具有全程化的特点，受教育者范围广且层次差异较大。在这种情况下，更应该充分使用信息化技术手段，跟踪学生的学习情况。比如开发在线学习和考试系统，既可以跟踪学生学习的进度，又可以直接对学习效果进行测评，通过对学生的学习过程和学习效果的跟进与管理，将教学效果可视化，为教学评价改进提供依据。
3.2.6教育系统平台化
针对实验室安全教育出现的各种问题，只有构建系统的安全教育体系，将教育目标、教学内容、教学方式、教学资源、效果评价等因素综合考虑，形成有机的整体，并且通过建立系统的管理规章制度，同时利用信息化技术进行辅助服务和管理，打造实验室安全教育网络平台，将教育涉及的人、事、物都进行有机的管理，才能够实现教育体系的完整性，保证教育体系的有效性。
4高校实验室安全教育课程体系探究
实验室安全教育体系涉及多个方面，其中课程内容设置和教学方式是教育的核心，没有课程就谈不上教育。可以通过对课程内容和教学方式的具体设计和推动，带动安全教育整体发展。
4.1课程内容设置
4.1.1课程内容体系的构建
结合安全教育体系的设计理念，提出实验室安全教育课程体系。首先，在设计课程内容体系的时候，可以从安全要素中人的要素出发，设计不分专业、每个学生都需要学习的通识类课程。这类课程可以从学校层面整体设计，包括实验室安全基础知识、危险源识别、技术安防、安全管理等内容，这些内容具有普遍性。同时从安全要素中物的角度出发，不同专业的学生在实验过程接触的危险物质不同，因此安全教育内容又可以细分为各个专业，形成专业类课程，比如化学、生物等相关专业的课程设计。其次，安全课程又可以从教育目标的角度出发，课程又可以分为知识类、技能类与素养类。知识类侧重理念的学习，技能类侧重实操教学，素养类侧重安全价值观的塑造。素养类课程可以有安全法律法规、安全管理、实验室安全与环保意识、安全产业与经济等。无论是通识课程还是专业课程，都可以按照这3个层次进行分类，这种课程结构的划分不仅有利于构建起全面的实验室安全教育课程体系，还能够判断每门课程的性质，方便结合相应的教学方式。
4.1.2学习方案
将安全课程内容设计完成之后，还需要针对每个学习者制订教学方案、计划学习内容和学时要求，使每个学习者都可以根据自己的实际需要，设计自己的学习路径和课程方案，进行个性化学习。通识类课程与专业类课程相辅相成，构成完整的整体，每个学习者都学习一定的通识类课程和专业类课程。同时鉴于实验室安全内容的复杂性，为了使学生的安全素养、安全知识和安全技能得到全方位的提升，一定要保证充足的学时，明确必修的课程数量和类别。比如通识类的可以在知识类、技能类和素养类至少各选择1门，至少选够4个学时。专业类的可以根据专业需要重点选择技能类的课程，也至少选够4个学时。除此之外，由于每个学生所做的科研实验都具有特殊性，因此，每个实验室也应该进行安全教育，可以设计4个学时。这样可以从学校、院系、实验室多方面进行全面的教育，而课程时长也保证了学生能够得到充分的学习和锻炼。除此之外，在规定选课要求的时候，需要因受教育者的层次不同而有所差异。安全教育的对象不仅仅是学生，还有教师以及工作人员。比如对教师来讲，不仅需要学习安全知识，还需要学习安全管理，对于在实验室进行较多操作的工程师来说，其实践性更强，需要学习更多的实践类课程。
4.2教学模式的设计
较好的课程体系和内容需要有较好的教学方式进行输出。在安全教育的每个过程环节都可以引入信息技术手段，结合在线教育、虚拟现实技术、网络平台与线下教育的优势，形成混合式教学模式。基于信息化的实验室安全教育混合式教学模式。混合式教学模式可以分别从多方面进行设计，同时满足学习者在受教育过程中对知识学习、技能训练、素质培养、学习过程管理等多方面的需求。
4.2.1线上教育与线下教育相混合
可以将实验室安全知识和原理进行梳理，形成系统的知识结构，在线上课堂传播。线上课堂可观看视频、PPT课件、论坛信息、线上测试、线上实时视频会议、线上提问、线上教师答疑等。线下课堂教师可以帮助引导学生完成对知识的建构和内化，传递安全的价值观，同时开展实操性强的培训课程。线上教育方便知识的学习，线下学习方便技能的训练和素养的培养。融合线上教育和线下教育的混合式教学，既可以提高学生学习的主动性和灵活性，又可以增进交流，从知识、技能和素养多方面进行安全教育。
4.2.2虚拟现实与真实场景教学相混合
虚拟现实的课程能将抽象的内容形象化，并帮助学生深度体验实验和操作环境，增加安全技能，增强安全素养。通过对课程内容的分析，可以将一些需要深度感知的、具有较强操作性的，而现有条件又比较危险的教学环境，利用虚拟现实技术设计成虚拟情境，帮助学生有效学习。适用于利用虚拟现实技术的课程可以有：危险源识别、安全事故的教学、危险设备操作、消防应急演练、急救与应急处理。但是也需要注意利用虚拟现实时，学习者在对同一方案进行操作时，每一次出现的现象都是一样的，时间久了可能会让学生产生定式思维，面对其他复杂环境判断力降低，因此需要将真实场景的教学与虚拟现实教学结合起来，对操作简单的实验可以采用真实场景的教学。
4.2.3网络平台管理与教师监管相混合
实验室安全教育是一项需要长期跟进的教育，需要对安全教育进行有效的效果评价。安全教育需要将教师传统的监督以及信息化技术手段结合起来，对学生的学习过程和结果进行有效的管理。对于在线学习的学习者，可以看到学习者对学习内容的选择，以及学习的完成度、测试结果、对某门课程的重复学习率等，对在线学习结果进行分析。通过开发在线教育平台管理系统，可以集成安全教育学习资料、网络考试系统、学生的学习记录和学习效果的评价等各个模块，在安全教育的每个环节做好管理，为安全教育顺利贯彻做好保障。
关键词:实践教学;智能科学与技术;应用型人才培养;实验室建设;信息化建设
实践教学环节是培养高素质应用型人才的核心内容。面对高等教育发展的新形势及国家和社会对高素质应用型人才的迫切需求,许多高校从不同方面探索研究了培养高素质应用型人才的不同方法。文献[1]认为实验实践教学改革首先要践行先进教育教学理念,其功能目标定位要与人才培养目标相吻合;文献[2]从强化实验室建设的角度探讨了应用型人才的培养方法;文献[3]认为建立基于校企合作的“3+1”人才培养,是高校发展的必然趋势,并以信息管理与信息系统专业为例,从“3+1”的教学体系、双师型师资队伍、先进的教学方法及手段、多元化的校企合作模式等方面研究“3+1”应用型人才培养模式;文献[4]讨论了地方高校如何培养应用型人才;文献[5]则从教师授课、实验课程、实习、毕业设计和教师开放性课题等多方面对新型实践教学体系的构建进行了有益的探索。
本文以北京信息科技大学智能科学与技术实验室建设为例,主要介绍本专业在实际建设过程中实验室信息化建设和管理方面的经验与实践。
1办学理念及培养目标
北京信息科技大学智能科学与技术专业于2005年开始申请,2006年分别获教育部及北京市批准设立,同年9月成立了智能科学与技术系及智能科学与技术实验室,并开始了实验室的建设工作,10月,学校教务处及自动化学院联合智能科学与技术系邀请清华大学、北京科技大学、北京理工大学、北京航空航天大学、北京交通大学等国内知名高校共7名专家召开了评审会,对北京信息科技大学的智能科学与技术专业建设及实验室建设进行了评审,与会专家为我校智能科学与技术专业的建设提出了许多宝贵的建议和意见。
北京信息科技大学的办学指导思想是:坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,全面贯彻科学发展观;坚持社会主义办学方向和党的教育方针,育人为本、德育为先、积极推进素质教育;坚持立足北京、面向全国、突出特色、努力培养应用型人才;坚持创新建校、质量建校、学科兴校、人才强校,全力推进新大学建设;坚持以人为本、依法治校,努力构建和谐校园。发展目标是:努力建设在电子信息、现代制造与光机电一体化、知识管理与技术经济等领域特色鲜明,立足北京、面向全国,培养应用型人才为主,教学科研协调发展的高水平多科型大学。学校的办学层次定位为:以培养本科生为主,培养创新能力较强的高素质应用型人才。
根据我校的办学指导思想和定位,我校的智能科学与技术专业定位于工程技术型,以培养在工程领域中具有应用能力的人才为主。培养的工程应用技术人才应具有良好科学素养,系统地、较好地掌握智能科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业和行政管理部门等单位从事智能信息处理、智能行为交互和智能系统集成领域的教学、科研和开发应用,掌握智能信息技术发展趋势和前沿技术。以“智能科学与技术”一级学科下的2个二级学科“智能系统与工程”和“智能信息处理”为培养方向。
2实验室信息化建设背景
智能科学与技术实验室是我校电子信息与控制国家级实验示范教学中心的组成部份,几年来,本着推动高等学校加强学生实践能力和创新能力的培养,加快实验教学改革和实验室建设,促进优质资源整合和共享,提升办学水平和教育质量的目标,教育部“质量工程”背景下的实验教学示范中心建设工程取得了丰硕的成果。各国家级实验教学示范中心基本实现了目标:“树立以学生为本,知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念,建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系,建设满足现代实验教学需要的高素质实验教学队伍,建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境,建立现代化高效运行的管理机制,全面提高实验教学水平。为高等学校实验教学提供示范经验,带动高等学校实验室的建设和发展[6]。”
根据我校国家级实验教学示范中心建立完整的示范中心信息化建设体系的安排,智能科学与技术实验室对所属的6个实验分室进行了全面的信息化建设工作。利用现代化的信息技术,将原有的建设成果、经验及资源分类整理(实验室建设与规划、实验教学与管理、课程体系建设、教材与课件、实验项目与内容、自制仪器与开发软件等),按照方便共享的媒体形式整合成数字资源库。实现对数据资源的存储、检索、共享、使用推广和完善,充分发挥优质教学资源的作用,提高相关学科的实验教学水平,建立完善的实验室信息化建设体系,面向全国高校实现资源共享。
3实验室信息化建设的主要内容
3.1实验环境信息化建设
实现实验环境的信息化、数字化、网络化目标,各实验分室之间、实验室与校园网之间、实验室与校外互联网之间实现不同通信协议和不同通信模式的全部互联互通。实现实验室实验环境的实时在线管理;实现实验室实验环境的人性化、智能化管理;实现实验室安全环境的网络化监测。完成了实验室的实时在线管理,实验室使用状况网络在线管理,教师及学生使用实验室实现网络在线调度,实现各实验分室使用的网上预约、在线管理。
按照实践技能层、基础提高层、综合创新层3个层次逐个制作实验室环境视频及相应的图片、文字文档。每个文件包含内容如下:实验室名称、功能、设计思路、设备配置、管理方式、安全责任人等。以上内容全部放在网上,实现网络检索、在线播放等功能。
完成现有的实验设备数字化改造,配置、更新现有仪器设备的数据接口。实现所有中、大型设备具有数据实时采集功能,实验数据实时上传功能。
按照实验室分类,将各实验室常用仪器设备的使用说明制成PPT文档或视频文件,并支持网络检索、网络播放。
建立重大、贵重、有特殊安全要求的实验设备的使用指导及安全操作网络管理库,建立该类设备的网络身份识别数据库系统,完成该类仪器设备的实时在线管理,教师及学生实现使用网络预约及在线调度。
建立所有实验设备故障状况的信息库,内容包括:设备故障描述、故障时间、上次使用人员、最近无故障使用日期、是否报修、报修日期、修好日期等,实现故障设备的智能化通知报修,支持故障设备的网络检索和调度。
3.2实验项目信息化建设
1) 实验内容数字化。
对开设的所有实验项目按知识模块及层次分类,每个实验按照基本要求和扩展要求两部分设计实验任务,增加实验项目的可扩展性,建立项目的内容层次,并分别给出实践技能层实验内容、基础提高层实验内容、综合创新层实验内容。制作相应的数字化材料,支持网络检索,学生在实验过程中可以实时查看相应的要求并灵活选择适合自己学习层次的实验内容。
2) 实验过程远程化、可视化。
建立实验过程的模块化及扩展,对实验项目中的关键步骤录制视频文件,对关键实验内容、优秀实验指导教师的指导过程录制视频文件,并实时上网,实现全程实时共享及网络存储、检索、播放等建设内容。实现实验项目的预约、实验内容、实验过程、实验结果、实验分析、实验考核等全方位的在线实施。
3) 实验报告数字化。
制作实验结果及分析的数字化材料,包括项目设计、内容、准备、实施、考核要求、安全事项、教学效果分析与反馈等。实现实验结果、实验数据、实验报告的网络化提交。
4) 实验调度智能化。
实现实验项目调度人性化、智能化、网络化管理,以充分有效利用实验场地及实验设备。所有实验调度情况实时上网,方便因特殊原因无法在第一时间进行实验的学生及时作出调整和选择。实现实验指导人员、实验操作人员、实验设备、实验场地及实验故障排除等方面的智能化调度。
5) 实验评价网络化。
实现教师对学生实验操作、实验过程、实验结果、实验包括等内容点评的网络化、信息化,实现学生对实验反馈的网络化。
3.3教学过程的信息化建设
1) 课前预习网络化。
实现预习内容、预习时间网络化,支持网络检索,方便学生查看。
2) 多媒体课件数字化。
以实验课程体系为主线,形成课件组,制作相应的数字化多媒体课件。支持多媒体课件的网络检索、网络下载等功能。
3) 实验教学过程可视化。
实现课程课堂教学数字化,录制相应的音、影、视频文件,并实时上网,实现全程实时共享及网络存储、检索、播放等功能。
4) 教材建设信息化。
教材及实验指导书的数字化功能,支持网络检索、网络存储、网络下载等。考虑到版权问题,这里所说的教材及实验指导书主要指我们自己出版的教材、实验指导书以及从网上购买版权的教材。
5) 课后答疑网络化。
建立网络答疑系统,实现所有课程及实验内容的网络答疑。
6) 评价体系信息化。
实现学生评教及反馈工作的网络化、信息化,实现教师与学生互动的网络信息化。
3.4开放实验的信息化建设
1) 开放实验室信息化。
开放实验室主要包括:学生实践创新基地、大学生电子设计竞赛实训基地、机器人竞赛实训基地、智能车竞赛实训基地等。建立了开放实验室管理模式信息化系统。3种开放模式:基础技能训练、自主研发以及科技竞赛培训。实现完善3种开放实验室管理模式的数字化功能。
2) 开放内容数字化。
在基础技能训练的开放实验室,采用定时、定内容的形式,由教师安排技能训练内容,如常规仪器使用、数据资料查阅、线路板调试等,建立完整的教学文件;在自主研发的开放实验室进行提高型的创新综合内容实验,学生可以自己安排设计内容,在线提交教师审核,教师在线审核通过后,学生方可预约实验,并有教师现场及在线指导;在科技竞赛开放实验室进行各种大学生科技竞赛活动的培训。制作开放实验内容的数字化文档,实现网上调阅、网络检索、网络存储。
3) 开放实验调度人性化。
开放实验要求学生利用课堂实验以外的时间完成,不能与正常的课程实验冲突,须建立完善专门针对开放实验的场地调度、设备调度、人员调度、时间调度。
4) 开放实验指导过程可视化。
对优秀的开放实验项目、优秀竞赛指导教师、优秀创新实践指导教师的指导过程录制视频文件,并实时上网,实现全程实时共享及网络存储、检索、播放等。实现开放实验项目的预约、实验内容、实验过程、实验结果、实验分析、实验考核等全方位的在线实施。
3.5管理机制信息化建设
建设实验室管理制度政策信息化系统;建设数字化的实验设备使用管理制度;建立教师信息的数字化管理系统;建设网络预约及选课系统;建立完善实验安全监控系统的信息化建设。
4结语
经过近两年的建设,北京信息科技大学智能科学与技术实验室已初步建立起网络化、开放式的管理模式,除在网上提供实验仪器设备资料的使用说明和实验课件外,还开通网上实验预约系统,学生可以自行决定实验指导老师和每次实验的时间和内容。初步建立了实验教学和实验室管理网络信息平台,利用现代网络技术实现实验室的动态管理,对实验教学、仪器设备、信息搜集与分析、学生选课、实验预约、成绩登录等实验环节实行计算机网络化信息化管理。这有效提高了现有实验设备的利用率,提高了实验室的使用效率,更好地促进了学生的创新意识和创新能力的培养。
本实验室自建设以来共承担纵向科研项目6项,经费达170余万元;承担横向科研项目两项,经费达210万元;承担教改项目5项,发表教研论文4篇,出版教材及讲义6部,发表科研论文22篇。教师获校级以上奖励15项,通过辅导学生参加各类实践竞赛项目获奖(校级以上)89项,取得了丰硕成果。
注:本文由北京信息科技大学教改项目提供资助。
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Study on Information Construction of Intelligent Science and Technology Laboratory
PENG Shu-hua, LI Deng-hua
(Automation School, Beijing Information Science & Technology University, Beijing 100101, China)
