王 卫，袁友亮，罗 琳，谢 虎

（华中农业大学信息技术中心，武汉 430070）

0 引言

建设世界一流大学和一流学科（以下简称“双一流”）是党中央、国务院继“211 工程”“985 工程”后的又一重大战略决策［1］。学科是大学之根本，是统揽人才培养、师资队伍、科学研究等的基本组织［2］。实验室是实验教学和人才培养的基地，是科技创新的源头［3］。一流的大学离不开一流的实验室，一流实验室，可以孕育出一流的学科，从而成为一流大学的支撑［4-6］。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中强调，强化国家战略科技力量，制定实施战略性科学计划和科学工程，推进科研院所、高校、企业科研力量优化配置和资源共享，推进国家实验室建设，构建国家科研论文和科技信息高端交流平台。在新时代背景下，利用先进网络信息技术，整合资源、构建先进、高效、实用的基于信息化平台［7］，运用信息化手段辅助实验室的管理与提升人才培养质量值得深思。

科学研究是知识创新、知识发现的主要手段［8-9］，然而这些都离不开实验室的高效管理和建设。实验室是十分重要的教育资源，如何充分利用高校实验室的教育管理资源，是高校创新实践和科研人才培养工作的重要问题［10］。科研平台的建设类似于公共服务平台，有利于为一系列科研项目和人才培养提供理论研究和技术创新的基础条件［11］。高校科研协作方式受到了许多专家学者的广泛关注。从高校大型科研仪器共享平台构建模式、建设意义及经验给出了建设性意见。伏永祥等［12］在2019 年提出了基于三螺旋模型建立高校开放共享的科研平台的运行机制，阐述了建立共享开放的科研平台，促进高校的科研资源充分共享、整合和利用，解决高校科研资源重复购置、利用效率低下，企业科研资源匮乏、创新成本高等难题。张闪闪等［13］以Fedora系统和Dataverse系统构建的四个科研数据共享服务平台为调研主体，提出了我国需要从综合考虑政策内容、用户与资源、合作关系及教育培训等内容出发，建设科研数据共享服务平台。夏春琴等［14］在2020 年提出了基于信息化平台建设的高校实验室管理系统，主要提供实验中心教学与管理过程中的教学、仪器设备、预约派位与电源管理系统、安全管理系统等功能。吴宇等［15］提出建立高校二级学院科研管理体系，连接学校和各科研人员。

1 全过程管理的必要性分析

在实验室的建设与管理过程中，高校实验室的管理缺乏有效的管理和规划，现有管理模式跟不上新兴的信息化教育发展，难以满足现代化的教学需求［14］。同时，对于学生从进入实验室到毕业整个科研全过程也缺乏有效的过程管理手段。上述研究大多是从仪器共享为主的资源配置及机构建制等方面进行探究，提出的机构建制没有良好的信息化平台提供支撑，以大型仪器为主的科研平台也没有真正解决高校实验室内部管理和运行等方面的问题。

2020 年中共中央、国务院印发了《深化新时代教育评价改革总体方案》，其中提到坚持科学有效，改进结果评价，强化过程评价，探索增值评价，健全综合评价，充分利用信息技术，提高教育评价的科学性，专业性、客观性。其中也提到了要坚决克服唯分数、唯升学、唯文凭、唯论文、唯帽子的顽瘴痼疾。文章提出基于全过程管理的科研协作平台建设对于学生在校期间的科研进行全过程管理，加强对过程的评价和记录。

由表1 列举了我校的主要科研人员类别及人数（数据截至2020 年6 月）。总体来看，我校有10 000多人在做科研。全校实验室以及辅助实验室进行科研的储藏室、仓库、培养室等共计2243 间，图1 所示为实验室的词云可视分析图。由图可见，我校教育部重点实验室、国家重点实验室以及园艺、植物、微生物等学科实验室占比重。目前实验室的地点都是人工手动维护，并且没有权威的方式来统计和管理全校实验室和课题组数量。教学科研人员和科研实验室，都应通过科学的手段来维护和管理，目前实验室课题组较多，管理相对分散；导师与学生之间需要加强互动和思维碰撞；管理人员也需要有统一的平台来管理实验室；此外，一些高校对实验室化学品的实时情况无法准确全面地掌握，无法进行有效的监管和安全预警［16］这些问题都凸显了全过程管理的科研协作平台建设的重要性。

表1 华中农业大学人员类别表

图1 实验室词云可视分析

2 科研协作平台建设思路

基于全过程管理的高校科研协作平台的建设在高校实验室管理方面有很大优势，特别在推动创新科研人才培养和全过程管理科研实验方面起着重要的作用，做到过程可追踪，责任明确，打破原有实验室运行和管理的传统方式，不仅服务于单个学科或者课题项目组更能满足一类学科的科研和发展需求，为实验室走向一流，高校走向“双一流”提供辅助。

2.1 优化结构，强化队伍管理

高校实验室一般包含导师、实验室管理人员和学生三大类，实验室有多个课题组，在管理过程中会出现实验室地点、课题组、人员信息管理不完全等问题，该平台可以优化实验室人员结构，让导师掌握整个实验室的课题组、人员情况，通过交互的方式进一步增强导师和学生之间的交流，提升实验室的建设水平，同时为实验室的安全管理提供地点的可视分析和统计。

2.2 科学引导，全过程记录实验

在对高校相关学科的调研中发现，多数学生的实验过程存储难。以农业学科为例，多数实验是要经过1 年甚至更漫长的时间，在这期间实验数据如果没有妥善保管就很容易丢失，而学生大多采取的是传统的记笔记或者电脑文件夹存储，对于分类和检索都带来了很大的困难。通过信息化的手段全过程记录，可根据时间点追溯实验某个节点，提升科研效率。

2.3 合理分类，全方位管控物品

实验室的物品包含耗材、试剂，尤其是实验试剂的管理，存在使用过程记录不全，使用申请记录不全，库存归档不及时，试剂随意摆放，存量手动更新，缺乏采购预警。实验室的管理员人数有限，不能及时发现上述问题，这也给师生做实验带来不便。全过程科研协作平台将耗材、试剂可视化管理，使用日志归档，给实验室管理人员日常管理提供便利，实现资源管理平台化，避免重复、乱用、闲置不用等现象。

2.4 整合资源，促进成果共享

目前，多数实验室存在科研成果无统一存储的问题。对于论文、专利、软件著作权等科研成果没有统一归档，实验室的科研资源共享相对较差，部分科研软件都是师生个人之间互相传递，没有统一的下载入口。实验室每年的科研成果汇总比较繁琐，这些问题没能有很好的解决途径。科研协作平台的建立可以集中归档成果，增加师生之间资源共享，为实验室资源的开放共享、创新实验提供服务。

3 科研协作平台建设方案

科研协作平台的建立，可以解决实验室内部管理问题，对于构建智慧实验室，提供了新思路。基于全过程的科研协作平台主要提供人员、权限以及课题组、实验过程、物品管理、资源库和通知公告几大功能。

3.1 系统架构

科研协作平台是以高校的统一身份认证为入口，集成大型仪器共享、危化品管理、科研管理平台来共同辅助高校科研的数据共享平台。系统架构见图2。

图2 科研协用平台系统架构图

3.2 角色管理

根据调研，科研协作平台至少包含导师、管理员和学生3 个角色，要与学校的数据中心进行人员信息的对接，然后组建实验室的导师和学生的关系，方便建立课题组。1 个导师可以分属多个实验室，而1 个学生最多可以选择2个实验室，课题组的数量不做限制，建立起联系以后，方便导师和管理人员横向和纵向管理实验室人员。

3.3 权限管理

构建分权制，导师拥有最高权限，可以对平台的全部功能进行操作：生成课题组、添加成员、发布公告等；实验室管理员的权限由导师分配，并可委托授权。学生作为普通实验室成员可以管理个人信息或者拥有被管理员分配的其他权限。将耗材、试剂以及资源库查看资源的权限都进行分配，分权制的实验室管理，可以责任追踪到人，促进实验室良好运行。

3.4 平台功能

科研协作平台的主要功能包含人员管理、课题组管理、物品管理、实验过程管理和资源库和通知公告、统计分析7 大功能模块，见图3。

图3 科研协作平台功能图

课题组管理主要是按照课题组类型进行人员和事务管理；物品管理主要是耗材管理和试剂管理。至少包含耗材和试剂的属性，权限设置，使用记录，试剂库存不足预警等功能，根据可视化的物品管理现状，实现物品统一规划、统一进行购置；实验过程管理用来记录每次实验的过程和结果，包含实验名称、时间、地点、实验内容和附件。实验室人员的周报、月报、年报，也在该板块进行提交，方便归档，方便实验室管理人员管理；资源库是对实验室的科研成果、常用软件、常用文档等进行归类。实验结果、软件著作权、专利、论文、标准等集中管理，可按照教师和学生的需求生成不同维度的年度总结，方便实验室管理人员汇总整个年度的实验室成果。促进资源共享，加强实验人员之间沟通；统计分析可以通过不同维度生成实验室相关的汇总可视析图标，便于管理人员集中掌控实验室和课题组情况，助力工作的展开和总结。

4 结语

本文以科研协作平台的建设需求为切入点，基于全过程管理以及相关标准的发展现状提出了实验室全过程管理的平台研究方案，从科研协作平台初期建设的课题组管理、实验室安全、仪器开放、物品管理等模块在运行的过程中，经调研，其能提高实验室导师和管理人员的管理效率，提高实验室资源利用效率，减轻实验室管理人员的工作压力。在后期的建设过程中，将逐步完善资源库、实验过程管理等重要模块，辅助学生实现从进入实验室到毕业全过程闭环管理。

实验室是科研和创新的重要载体，需要不断总结经验，通过技术手段来辅助科研的开展，促进实验室建设和全过程管理。