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人工智能技术在高校实验室管理系统应用探索

黎少娥
  
智慧医学·学术
2022年7期
广东茂名健康职业学院 525400

摘要:在新的时代背景之下,随着我国科学技术水平的进一步提升,传统高校实验室管理模式在实施过程当中已经很难适应于新教学改革的发展需求。随着人工智能技术的进一步发展,这项技术也被广泛地应用在了各行各业中。特别是在人工智能技术建立创新型和开放型的高校中心实验室等方面发挥着极其重要的作用。基于此,本文主要针对人工智能技术在高校实验室管理中的具体应用问题进行了深入的探讨和详细的研究,同时笔者也阐述了我国高校实验室运行工作中所存在的一些不足之处,探究了人工智能技术在高校实验室管理过程当中的相关模式,以及其后期的发展问题。希望能够为同行业工作者提供有效的参考,从而进一步的促进我国高校实验室智能化管理工作水平的进一步提升。

关键词:人工智能;高校实验室;管理;

引言:在我国教育制度不断改革与优化的背景之下,新的社会形态促使各行各业对于创新型和技能型人才的需求量与日俱增。在这一背景之下,高校实验室在建设规模方面以及仪器设备和实践教学活动的安排方面都结合了大量的人力、物力和财力。这也为我国各大高校培养社会适用型人才发挥出了极其重要的作用。在这一过程当中,各大高校既要满足教学实践需求,除此之外同时高校的实验室也承担了较为繁重的科研任。由此可见,传统形式下的人工教学研究管理模式已经无法适应新的管理要求。然而,在这一过程当中也呈现出了一些不足。例如,实验室运行时间以及实验仪器使用频率过高、相关管理工作人员专业能力不足等问题都进一步地降低了管理工作的效能,同时在管理过程当中也潜移默化的带来了一些安全隐患问题。由此可见,在新环境之下,必须要建立起创新型、开放型以及资源共享型的中心实验室。并且在实际操作过程当中还应该通过借助人工智能技术有效地促进管理的科学化以及高效化。这也成为了我国各大高校实验室未来发展的一个主要方向。

1、我国高校实验室等运行现状以及其运行过程当中所存在的不足之处

现阶段情况下,为了能够有效地提升教学质量,绝大多数的高校实验室都配备了较为先进的仪器设备。同时在管理工作中也制定了较为系统化的管理规章制度,也强化了实验室的日常管理效率。然而在实际操作过程当中,实验室的运行以及相关仪器的管理和维护工作仍然还采用的是传统的人工管理模式。这种管理模式无疑不能有效地满足新时代背景之下实验室运行的管理需求。其主要的表现包括以下几点:

第一,实验室的开放模式和开放时间较为固定。传统形式下的中心实验室所设定的开放时间较为固定。然而由于教学实践和公共平台的大型仪器的使用工作必须在规定的时间之内完成,因此这一特点也严重地制约着实验室管理的质量。在创新型教学模式不断的发展过程当中,教学实践活动也变得更加多元化和丰富化。其教学方式也扩展到了创新课题、个性化教育以及研究性学习等方面。而这些内容在一定程度上有效地增强了实验形式以及实验时间的灵活性。尽管预约登记平台在实际操作过程当中能够控制平台和仪器的有效使用,然而在实际操作过程当中实验活动存在着诸多的不确定因素,而这些因素可能会导致平台管理失控,进而严重地影响实验进度和实验效果。除此之外,如果实验室的开放模式和开放时间是固定的就会在较大程度上降低实验平台以及实验仪器的使用效率。

1.2由于仪器设备操作不规范进而增加维修成本

在高校实验室中使用仪器不规范的问题较为突出,而仪器的不规范使用也会直接地导致一些仪器设备损坏问题。众所周知,大型实验仪器设备价格昂贵。因此其维修和运行成本也相对较高,如果在实际操作过程当中一旦出现损坏问题就会影响设备的使用效果,同时由于维修周期相对较长,因此维修费用也相对较大。导致这一问题的主要原因是由于学生在实际操作过程当中没有按照具体的操作流程进行实验。除此之外,一些未经培训的流动学生或者实验人员数量的增加在一定程度上也导致了这类问题。除此之外,仪器设备的使用环境不达标。例如实验温度、实验湿度以及实验压力不能够满足相关标准进而也会引起设备损坏问题。这些问题都在一定程度上增加了设备的维修和维护成本。

1.3实验过程的监督评价管理工作不到位

教学质量管理部门在其实际工作中必须充分的掌握学生的出勤状况以及实验室的教学状况,并且针对整个教学实验过程作出科学合理的教学评价工作。其中设备管理部门在这个过程当中也要动态化地掌握实验室运行以及相关仪器设备的运行状况。因此,如果在实际操作过程当中没有智能管理系统就会出现补台账、补记录等相关问题,进而也很难为实验过程作出更加客观而全面的评价。

1.4存在安全隐患问题

尽管现阶段情况下我国各大高校都在实际应用管理过程当中严抓实验室安全管理工作,同时也配备了各种安全设备。然而,因为学生人数相对较大、仪器设备的使用频率较高和管理工作人员疏忽等问题偶尔会发生安全事故。其中包括了用电操作不当、压力容器操作不规范等所引发的爆炸和爆裂现象。在这种条件之下,通过借助现代化的人工智能技术进一步地强化高校实验室的管理工作,能够在其实际操作过程当中有效地降低安全事故的发生概率,从而减少一些不必要的费用支出,并且为学生和教师的生命安全提供有力的保障。

2、高校实验室管理工作中人工智能技术的具体应用模式

人工智能技术在其实际应用过程当中是通过借助计算机技术、网络技术以及信息处理技术等多学科知识从而使得机器能够模拟人的思维、学习、行为的一种全新技术。现阶段情况下,随着我国科学技术水平的进一步提升,人工智能技术在其实际应用过程当中已经广泛地应用在了医疗事业、军事、汽车行业、仓储运输行业以及文化教育行业中。其中在教育领域方面通过将人工智能技术融入到高校实验室管理工作中能够大幅度的提升高校实验室的管理效率和质量,除此之外还能够保证实验室的使用安全,有效地促进我国各专业学科之间的发展与优化。

2.1智能化的实验室管理控制系统

通过安装感应式的身份识别系统能够有效地提升高校实验室不间断运行的效率,传统形式下的读卡式门禁系统是现阶段情况下高校实验室普遍所采用到的一种身份识别系统。其中所包含的设备包括读卡器、感应卡、门禁控制器、开门按钮、电锁等设备。相关工作人员必须要通过授权才能够进入到实验室中,经管人员在教学时间段或是预约时间之内通过授权使用才能够进入到实验室中。同时,管理软件系统也会自动登记进入到实验室中的人员名单以及进出时间。在随着我国人工智能技术进一步发展,尤其是人脸识别系统的进一步完善化,读卡器门禁已经逐渐地被人脸识别门禁系统所取代。人脸识别系统在其经营过程当中只需要简单的输入使用者的身份信息无需过多的操作,通过人脸识别就能够进入到实验室中。使用者的信息能够与学校信息数据库相连接,从而通过这种方式即便是部分学生丢失了门禁卡或者门禁卡被损坏也能够应用该系统。其中,电脑系统软件能够实时的记录使用者的信息,并且记录相关设备仪器的使用状态和使用时间。远程视频监控系统分别是由摄像头、语音提示器、管理服务器和通讯模块所组成的。这一系统主要的应用在了实验室、须知提醒以及教学质量检查工作中。除此之外,各项系统还能为相关工作人员提供教学实践回顾,帮助教师针对教学内容进行改进与优化,提升教学质量。

2.2构建高校实验室智能管理软件系统

在实际应用过程当中,通过建立实验室资源管理软件系统能够有效地提升高校实验室资源管理效率。通过构建完善且全面化的实验室开放预约系统能够有效地提升系统平台和相关仪器设备的使用效率,其中各系统中所涵盖的网上预约系统囊括了实验室使用者的信息、使用时间、使用记录、使用权以及使用培训考核等相关内容。只有在该系统中管理员审批通过之后使用者才能够进入到实验室中进行相关操作。

2.3构建示范中心资源共享平台

通过构建示范中心的资源共享平台一方面能够使得一些较为优质且丰富的实验教学资源得到有效地利用,另外一方面还能够促使不同专业以及不同学科的科研工作人员在通过借助相关信息资源的过程当中针对实验内容和实验结果进行研讨,从而取长补短。并且在这一过程当中通过相互交流进而增进教学研讨的互动性,扩大资源的共享范围。同时在这一过程当中也能够为学生提供一些更加丰富的实验资源,使其能够有机会在不同的实验室中进行学习和观摩,进而在此基础之上提升个人的实验技能。其中,示范中心资源共享平台中包括的共享资源内容分别为仪器设备、师资队伍、教学方法、以及管理制度等相关内容。共享平台在其实际建设的过程当中必须要借助中心与中心之间以及学院与学院之间的相关资源进行有效的整合与优化。并且在实际操作过程当中通过建立起示范中心、开放示范中心管理仪器设备以及实践教学四大模块有效的针对共享平台中的相关资源进行管理。进而在此基础之上把各个中心实验室的管理控制系统和智能管理系统中的权限问题进行科学合理的分配,从而在最大程度上有效地提高资源的整合效率,扩大资源的应用范围。

3、人工智能技术在高校实验室管理应用工作中的展望

随着人工技术的进一步发展与优化,这一技术分别在语音识别、计算机视觉、数据处理和互联网以及云计算中得到了较为深入的应用,且应用效果也变得越来越成熟。这一现状在较大程度上补充了我国传统实验室管理体制在经营过程当中的一些不足之处,大幅度的提升了高校实验室的管理效率和管理质量。在人工智能技术快速发展的背景之下,各行各业中都普遍的采用了人工智能机器人处理一些较为繁琐且程序化的工作。在高校实验室管理工作中,智能机器人的应用也变得越来越普及。同时在这一过程当中也能够有效地推动学生的个性化培养工作。这在一定程度上也创新了学校人才培养模式,通过在高校实验室管理工作中借助人工智能技术能够严格过程管理,健全安全管理措施,并且有效地降低实验室的安全事故发生概率。通过采用实验室不间断开放模式和高效的运行机制能够在此基础之上有效地提升学生的自主学习能力,提升学生的学习效率,培养学生的创新能力。除此之外,借助该项技术还能够促使科研工作人员的研究能力和研究水平进一步的提升。

4、结束语

综上所述,在教学模式不断发展和优化的过程中,我国的教育事业在这一背景下取得了较好的成绩。通过进一步的改革高校实验室的传统管理模式,并且在此基础之上结合人工智能技术建立起更加智能化的管理模式能够有效地推动我国创新人才的培养工作,推动我国高校专业教学质量。使其适应于高校教学改革发展的新要求。

参考文献:

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