［摘要］文章将针对高校实验室安全管理的现状与挑战，分析信息化系统对实验室管理的重要性，并提出一套高校实验室综合管理信息化系统的设计方案。首先，通过深入剖析高校实验室建设与管理的现状，揭示其中存在的问题与不足；其次，从系统架构设计和功能模块设计两个层面出发，详细阐述信息化系统的整体框架和关键组成部分，并在系统实现阶段着重介绍开发环境搭建、核心功能实现等关键环节；最后，通过系统测试与应用效果评估，验证所设计系统的有效性和实用性。

　　［关键词］高校；实验室管理；信息化系统；安全管理

　　1研究背景与意义

　　随着高校教育水平的不断提升和科研活动的日益频繁，实验室作为科研与教学的重要基地，其管理效率和安全性问题愈发受到关注。当前，高校实验室管理面临着诸多挑战，如设备维护不及时、资源配置不合理、安全管理不到位等，不仅影响了实验室的正常运转，还可能对师生的科研活动和教学秩序造成不良影响。

　　2023年，中华人民共和国教育部办公厅发布《高等学校实验室安全规范》，指出高校实验室安全工作应坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，实现规范化、常态化管理体制，重点落实安全责任体系、管理制度、教育培训、安全准入、条件保障，以及危险化学品等危险源的安全管理内容［1］。在此背景下，高校实验室安全管理模式必须快速适应新时代的发展趋势，贯彻落实新的发展理念，全面且系统化地做好高校实验室安全管理工作，探索出适应高校多学科、多专业深层交叉融合的实验室综合管理体系［2］。

　　信息化系统对于提升高校实验室管理效率具有重要意义。通过信息化手段，高校可以实现对实验室资源的全面监控和智能调配，确保设备的及时维护和更新，提高资源利用效率。同时，信息化系统能够为高校实验室管理提供强大的数据支持，帮助管理者更加精准地把握实验室的运行状况，为决策提供依据。在实验室安全管理方面，信息化系统同样发挥着重要作用。通过集成先进的安全监控设备和报警系统，信息化系统能够实现对实验室环境的实时监测和预警，及时发现并处理安全隐患，确保实验室安全运行。此外，信息化系统还可以为师生提供安全教育和培训服务，增强他们的安全意识和应急处理能力。

　　2系统构建目标

　　实验室综合管理平台构建的目标是运用计算机软件技术、智能芯片技术、ARM芯片技术、视频监控技术、智能物联网技术、移动互联网技术等，以先进的管理理念为指导，建成一套功能完善、系统先进、安全稳定、拓展性强的实验室管理平台与设施。该系统能够做到“人机料法环”各种实验室要素的一体化管理，实现大学实验室管理体系的创新、实验教学环境的优化、实验室使用数据的发掘再利用，达到实验教学环境智能化、实验室利用最大化、实验教学精细化、过程资料数据化、实验室管理一体化标准。

　　2.1系统综合管理

　　综合管理平台覆盖全系统的人员、实验室、仪器设备、实验教学等基础信息，承载系统重置、角色与权限等软件模块的所有功能，是系统管理的核心。

　　2.2实验室开放管理

　　开放实验教学参与人员具有开放性，实验人员来自不同的专业和年级，甚至不同的学校。高校在加大实验室开放使用力度的同时必须抓好实验室安全工作，做好实验室安全准入培训，制定完善的实验室应急预案，并要求实验人员在进入实验室开展实验前必须通过实验室安全准入培训和考试［3］。

　　2.3实验室耗材管理

　　目前，高校实验室耗材管理混乱，部分部门耗材管理仍沿用手工记账或者一人一账的方式，且耗材管理存在“信息孤岛”现象，未能打通耗材使用通道，造成耗材利用效率不高，没有形成统一的综合管理体系。针对耗材管理问题，高校实验室应在内部形成耗材申购计划制订、采购、验收、入库、领用和返库的闭环管理，实时记录耗材管理各环节的数据，从而准确统计年度实验耗材的使用数据，进而为高效利用耗材和预算决策提供准确、高效的数据支撑。

　　2.4化学品管理

　　据统计，近十年的实验室安全事故中，80%为火灾和爆炸事故，这与实验室使用较多的易燃、易爆危化品有关。化学安全，尤其是危险化学品、高压气瓶安全，是最突出的实验室安全隐患。

　　高校实验室要加强对一般化学品的申购、采购、入库、领用、返库和废弃物收集处置的管理，对危险化学品的申购审批、备案、采购、验收、入库、领用、返库和废弃物收集处置等形成闭环管理，同时支持基础物资库管理，支持MSDS库管理，在危险化学品领用环节遵循“五双”管理制度。

　　2.5安全管理

　　2024年3月，中华人民共和国教育部发布《高等学校实验室安全分级分类管理办法（试行）》，对高校实验室安全分级分类管理的责任体系、工作原则、管理要求等作出相关规定［4］。

　　依照文件要求，高校实验室安全管理重在建立健全实验室安全责任体系；完善实验室安全管理相关制度；做好实验室安全教育宣传培训；落实实验室安全准入制度；强化实验室安全条件保障；优化实验室危险化学品管理流程等。

　　高校实验室安全准入管理包含安全准入教育、准入资格考试和实验室准入落实。高校实验室可将智能实验室管理平台与准入考试数据关联，对未取得实验室准入资格的人员不发放系统平台使用权限。

　　高校实验室安全检查管理实行（校、院系、实验室）三级自查和检查，检查计划、在线检查、记录、整改通知、整改报告、复查要形成闭环管理，统计安全隐患风险点分布、分类等，并制定应对措施来提高安全管理效率，减少安全员重复工作量。

　　3实验室综合管理平台设计

　　目前，高校实验室管理普遍实行校、院系、实验中心三级管理体系，通过这个体系实现教育资源的统管共用，资源共享。

　　实验室综合管理平台的整体架构设计思路应遵循模块化、层次化和可扩展的原则。模块化设计按照不同功能可以独立管理，且可以共用基础数据，能够节约系统资源，易于管理和维护；层次化设计有助于实现系统的高内聚、低耦合，提高系统的稳定性和可重用性；可扩展性设计是为了适应未来实验室管理需求的变化，确保系统能够方便地进行功能扩展和升级。

　　在技术与平台选择方面，需要充分考虑技术的成熟性、稳定性和前瞻性，选择基于浏览器/服务器模式（Browser/Server,B/S）结构的系统开发模式，以便实现跨平台、跨浏览器的访问；数据存储和管理采用关系型数据库管理系统，以满足数据的安全性和一致性需求；利用云计算技术提供弹性可扩展的计算资源，以应对实验室管理过程中的高峰时段需求。为了提升系统的交互体验感和操作便捷性，可引入前端框架和用户界面设计技术，打造直观友好的用户界面；通过集成第三方服务接口，如支付接口、物流接口等，实现与外部系统的无缝对接；利用大数据分析和人工智能技术，深入挖掘和分析实验室运行数据，为实验室管理提供决策支持。

　　4安全功能模块组成

　　在设计高校实验室综合管理信息化系统的过程中，功能模块的设计是至关重要的一环。这一环节直接决定了系统的实用性、高效性与用户满意度。以下是对各个功能模块设计的详细阐述。

　　4.1可视化门户

　　校级信息门户中心位于实验室综合管理系统的最上层，集成了数据可视化，是一个可以满足不同角色用户个性化需求的综合信息服务系统，可以提供信息处理、资源访问控制、统一身份认证和应用系统集成等服务，将各个业务系统的不同功能有效组织起来，为用户提供一个统一的信息服务入口（见图1）。

　　4.2实验室耗材管理

　　实验室耗材管理模块可以跟踪管理耗材的采购、入库、领用、返库、盘库等全过程，确保实验室物资的合规使用，为实验教学运行经费使用提供数据支撑，便于经费预算和合理支出。

　　系统基础数据部分提供物资耗材的基础信息，包含物资一栏、物资分类、常用供货方信息、库存信息。系统设置校院二级管理，分层分类管理人员和物资信息。耗材采购按照高校相关制度制定系统流程，每学期期末任课教师根据实验教学计划和大纲编制并申报下学期耗材使用计划，包括耗材的名称、规格、型号、单价、数量、总金额及相关技术参数等，由二级学院实验室主任参考库存总量统筹下学期采购数量，二级学院教学院长审核，教务处审批，最后由仓库管理教师按照学校相关采购文件执行采购，确保采购过程公开透明、规范有序，并办理相关入库与报账手续。耗材使用由任课教师按照实验需求申请，二级学院教学院长审批，仓库管理教师办理出库手续，教学结束后剩余耗材返库生成记录。查询模块提供供货方、采购明细、库存统计表、物资储存低预警等功能。

　　4.3化学品管理

　　化学品管理系统需要实现对危化品的精细化管理，跟踪管理化学品的申请、采购、备案、验收、入库、领用、返库、报废等全流程，在每个环节确保实验室危化品的安全和合规使用。

　　首先，化学品管理与耗材管理存在较大差异，又存在部分相同的环节。化学品管理分为普通化学品、危险化学品及管制类化学品，特别是管制类化学品，公安部门有严格的管理制度。在系统里，物资分类设置有普通化学品、危险化学品、管制类化学品3种不同的管理流程。普通化学品管理类似于耗材管理。危险化学品申购由二级学院申报，归口部门审核，实验室管理处审批，然后由仓库管理教师按照学校相关采购文件执行采购，确保采购过程公开透明、规范有序，并办理相关入库与报账手续。管制类危化品申购在经过学校审批的基础上，按照公安部门管制类化学品相关规定履行相关手续。同时，管制类化学品使用环节应按照“五双”管理模式执行。普通化学品每季度生成一次盘库报表，危化品每月生成一次盘库报表。学期末由仓库管理教师依据危险废物收集数量制订相应危险废物处置计划，执行处置任务，并将处置资料生成便携式文档格式（Portable Document Format,PDF）文件上传至系统存档。系统使用二维码技术，采用一药品一码，以此实现药品的全流程跟踪管理（见图2）。

　　4.4安全检查管理

　　安全检查一直是困扰高校实验室安全管理的最大难题，《高等学校实验室安全分级分类管理办法（试行）》文件的发布为高校实验室安全分级分类管理指明了方向，厘清了思路。实验室检查管理系统依据文件要求，将实验室设置为化学类、生物类、辐射类、机电类、其他类等5个类别，安全等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级（或红、橙、黄、蓝级），分别对应重大风险、高风险、中风险、低风险等级的实验室［5］。实验室的分级分类定性条件基于实验室内教学仪器设备、使用的化学试剂及实验项目等，当条件改变时，相应的实验室分级分类也会对应调整。

　　实验室检查计划依据实验室分级分类结果，按照文件要求，生成校、院、实验中心三层检查计划。校院专项检查依据检查任务手工生成。检查过程中，检查组成员登录手机应用程序（Application,App）上传检查图片，选中《高等学校实验室安全检查项目表》中对应的安全隐患条目。检查结束后，由检查组长依据检查情况生成安全隐患整改通报，并下发至各实验室，由相应安全管理员整改。各实验室按照安全隐患整改要求认真整改，并将整改情况与照片上传至系统，最终生成整改报告。高校根据整改结果实地复核，不合格将退回继续整改，合格后整个检查任务结束。

　　4.5安全准入管理

　　安全准入教育与安全宣传是实验室安全工作的重要一环。高校实验室应根据学科结构布局，组织相对应的学习内容。安全准入教育内容选取国家、省、市（区）、校相关安全文件；实验室常规安全知识及操作规程；消防安全；水电安全；化学品安全；特种设备安全；应急救援等。学员分为校内外两种身份，单位内采用学号/工号，校外人员可在注册后参与学习。

　　校内学生按照学科专业特点，由二级学院自主选定学习内容，生成学习计划；特殊实验室实验前由实验室安全员制定培训任务。不同角色按照培训计划完成学习任务，考试合格后由系统发放准入证书，获取准入资格，同时准入信息会同步到实验室开放预约系统。

　　4.6安全评价管理

　　安全评价是一个创新点，目前用于实验室开放模块。实验室管理教师应依据申请使用实验室的情况给出明确的分类评价，并将评价低的使用者列入黑名单，禁止其进入并使用实验室。

　　5建设成效

　　系统部署阶段制定了详细的部署方案，并通过合理的资源配置、优化的系统架构，以及严格的安全策略，确保了系统能够稳定、高效运行。系统的响应时间、处理速度、数据准确性等性能指标均达到了预期要求。此外，系统在有效利用硬件资源的同时，保障了数据的安全性和完整性。为了更好地了解用户对系统的使用体验和满意度，采用了多种渠道和方式收集用户反馈，获取了大量宝贵的意见和建议，为系统的持续改进和优化提供了有力支持。

　　6结束语

　　实验室安全管理信息化系统设计过程中取得了以下几点收获：一是提出了高校实验室综合管理信息化系统的整体架构和设计方案；二是实现了多个功能模块的无缝集成和协同工作；三是通过实际应用验证了系统的可行性和有效性。这些收获不仅丰富了实验室管理理论和方法体系，还为高校实验室管理实践提供了新的思路和解决方案。

　主要参考文献

　　［1］中华人民共和国教育部.教育部办公厅关于印发《高等学校实验室安全规范》的通知［EB/OL］.(2023-02-08)［2024-08-15］.

　　［2］中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校实验室安全分级分类管理办法（试行）》的通知［EB/OL］.(2024-03-26)［2024-08-15］.

　　［3］曾洁,张云怀,吴正松,等.新工科背景下高校实验室安全管理现状与对策［J］.高教学刊,2023(15):149-152.

　　［4］王月,赵龙飞,霍特,等.高校实验室安全管理探索与实践［J］.化工管理,2023(33):106-110.

　　［5］朱莉.基于云平台的高校实验室安全信息管理系统研究［J］.软件,2024(6):160-162.