信息化系統(tǒng)建設(shè)在實(shí)驗(yàn)室管理中的必要性

姜懷璽

北京農(nóng)學(xué)院 北京 102206

信息化系統(tǒng)建設(shè)在實(shí)驗(yàn)室管理中的必要性

姜懷璽

北京農(nóng)學(xué)院 北京 102206

本文采用相關(guān)關(guān)系理論分析實(shí)驗(yàn)室管理過程中各因素之間相互關(guān)系，進(jìn)而闡述信息化系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室管理中實(shí)時(shí)性、可追溯性。

實(shí)驗(yàn)室管理；信息化系統(tǒng)建設(shè)；教學(xué)與科研服務(wù)

高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室是高校教學(xué)、技術(shù)創(chuàng)新及實(shí)踐體系的重要組成部分；是高校形成創(chuàng)新資源、強(qiáng)化科技能力的重要保障；是實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究、生產(chǎn)試驗(yàn)于一體的實(shí)體；是鞏固學(xué)生專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，銜接基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新研發(fā)的橋梁；凝聚、培養(yǎng)高?？蒲小⒐こ碳夹g(shù)創(chuàng)新人才的重要實(shí)踐基地。

高校實(shí)驗(yàn)室的功能與作用，主要圍繞國(guó)家、學(xué)校制定的教學(xué)大綱進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，完成與學(xué)科知識(shí)相關(guān)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、科研實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)過程中發(fā)揮輔助教學(xué)作用，在推動(dòng)學(xué)科技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新中起到科研技術(shù)轉(zhuǎn)化橋梁作用。高校實(shí)驗(yàn)室是高校的重要組成部分，因此實(shí)驗(yàn)室管理也尤為重要。

一、實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀及存在問題

近幾年隨著我國(guó)科技興國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施，創(chuàng)新型社會(huì)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)高校教學(xué)與科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)投入大大增加，部分資金落實(shí)到了實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)建設(shè)上，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量和大量先進(jìn)的儀器、設(shè)備成倍增加，實(shí)驗(yàn)課數(shù)量、科研課題數(shù)量也快速增長(zhǎng)，相對(duì)實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)的迅速擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)室管理者對(duì)人、財(cái)、物等資源的管理卻相對(duì)滯后，常期處于較原始和常規(guī)的狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)室管理方式亟待解決。

1.缺乏常規(guī)管理：實(shí)驗(yàn)室管理者按照常規(guī)管理實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備，需要在實(shí)驗(yàn)停止后進(jìn)行，檢查若發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備存在問題。不能在第一時(shí)間掌握儀器設(shè)備狀態(tài)。不能準(zhǔn)確判斷設(shè)備出現(xiàn)問題的具體時(shí)間段，不能準(zhǔn)確判斷當(dāng)時(shí)的設(shè)備使用人員。

2.缺失實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備動(dòng)態(tài)管理：在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行期間，若某實(shí)驗(yàn)室或設(shè)備出現(xiàn)故障，由于不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行，管理人員難以準(zhǔn)確快速判斷哪個(gè)實(shí)驗(yàn)室或設(shè)備在對(duì)應(yīng)時(shí)段內(nèi)是否運(yùn)行正常，是否出現(xiàn)故障，當(dāng)故障發(fā)生有可能使實(shí)驗(yàn)間斷或必須重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程，造成實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)材料的再投入，由此產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不完整，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確、試驗(yàn)材料浪費(fèi)等不利結(jié)果，給實(shí)驗(yàn)者和實(shí)驗(yàn)室管理帶來許多不必要的工作量。

3.缺乏人員動(dòng)態(tài)管理：按照常規(guī)方法管理實(shí)驗(yàn)室，管理者不能準(zhǔn)確實(shí)時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)者的詳細(xì)情況，比如實(shí)驗(yàn)者的具體位置，使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)室的使用時(shí)間等。特別是目前高校學(xué)生數(shù)量多，實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容多，教學(xué)課程、科研研究、論文課題、大學(xué)生實(shí)踐課題等。實(shí)驗(yàn)工作頭緒多，實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行成本和實(shí)驗(yàn)材料價(jià)格高，如不能實(shí)時(shí)跟蹤在實(shí)驗(yàn)的人員狀況，可能造成成本和時(shí)間的浪費(fèi)。因此實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)室的活動(dòng)狀態(tài)有必要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督。

為了保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容正常順利完成，科研項(xiàng)目高水平進(jìn)行，學(xué)生動(dòng)手能力提高。對(duì)管理者提出了智能化，高效率管理手段的要求，管理方式應(yīng)適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展需要，有利于實(shí)驗(yàn)室充分有效利用。避免實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備做無效功，最大程度提高實(shí)驗(yàn)室效率，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)人員、儀器設(shè)備動(dòng)態(tài)管理勢(shì)在必行。

二、建設(shè)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)提高實(shí)驗(yàn)室管理水平

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)由門禁系統(tǒng)進(jìn)行人員管理、設(shè)備管理系統(tǒng)管理設(shè)備、試驗(yàn)材料管理系統(tǒng)調(diào)度材料、試驗(yàn)項(xiàng)目管理系統(tǒng)逐項(xiàng)管理試驗(yàn)課題幾部分組成；將上述幾個(gè)方面統(tǒng)籌安排、有機(jī)結(jié)合、使實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)室有效使用率的提高，是建設(shè)信息管理系統(tǒng)的目的。

信息管理系統(tǒng)運(yùn)行將使實(shí)驗(yàn)室在使用期間安全正常運(yùn)行，盡可能縮短實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)室的無效占用時(shí)間，最大限度提高實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備利用率，最大限度提高儀器設(shè)備使用中的準(zhǔn)確率。一方面做到預(yù)防實(shí)驗(yàn)設(shè)備或材料等在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題；另一方面實(shí)時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備運(yùn)行情況。

實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)行，涉及實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，實(shí)驗(yàn)設(shè)備狀況，實(shí)驗(yàn)材料是否符合要求，實(shí)驗(yàn)者專業(yè)素質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室管理狀況以及其他外界條件等因素。哪些因素出現(xiàn)問題的概率高，對(duì)實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行造成的影響大，管理人員應(yīng)做到心中有數(shù)，并采取相應(yīng)的措施給予預(yù)防或加強(qiáng)管理。運(yùn)用相關(guān)分析法的基本概念和原理，探尋上述相互關(guān)聯(lián)的若干因素之間的關(guān)系，并據(jù)此關(guān)系預(yù)測(cè)各個(gè)因素之間在實(shí)驗(yàn)室管理中的主次地位和作用。進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)室管理中加強(qiáng)對(duì)主要因素的監(jiān)測(cè)、檢測(cè)和管理，實(shí)現(xiàn)縮短實(shí)驗(yàn)者無效占用實(shí)驗(yàn)室時(shí)間，降低實(shí)驗(yàn)設(shè)備故障率，達(dá)到實(shí)驗(yàn)室安全正常運(yùn)行的目標(biāo)。圖1列出實(shí)驗(yàn)室管理中主要因素間相關(guān)關(guān)系。

圖1 因素相關(guān)關(guān)系圖

由圖1看出，管理者與實(shí)驗(yàn)者與實(shí)驗(yàn)結(jié)果；管理者與實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與實(shí)驗(yàn)結(jié)果；管理者與實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)者與實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與實(shí)驗(yàn)材料，他們之間相互關(guān)聯(lián)，相互影響，互不可缺。

相關(guān)分析法是用于測(cè)定自然現(xiàn)象各個(gè)因素之間相關(guān)關(guān)系的規(guī)律,并據(jù)此進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制的一種分析方法。相關(guān)分析研究的是現(xiàn)象之間是否相關(guān)、相關(guān)的方向和密切程度,一般不區(qū)別自變量或因變量。因此,將相關(guān)分析法運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)室管理中,通過對(duì)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)、收集、整理而積累的數(shù)據(jù)做出分析找出規(guī)律性。相關(guān)關(guān)系可分為兩種類型。一類是函數(shù)關(guān)系，它反映著現(xiàn)象之間嚴(yán)格的依存關(guān)系。另一類為相關(guān)關(guān)系，在這種關(guān)系中，變量之間存在著不確定、不嚴(yán)格的依存關(guān)系，對(duì)于變量的某個(gè)數(shù)值，可以有另一變量的若干數(shù)值與之相對(duì)應(yīng)，這若干個(gè)數(shù)值圍繞著它們的平均數(shù)呈現(xiàn)出有規(guī)律的波動(dòng)。如何將這些數(shù)值聯(lián)系在一起，需要建立實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)室管理的各因素關(guān)聯(lián)。

實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)建設(shè)，是將存在于實(shí)驗(yàn)室各因素之間相互關(guān)系有效關(guān)聯(lián)在一個(gè)系統(tǒng)之中。在這個(gè)系統(tǒng)中將門禁系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、材料管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，實(shí)驗(yàn)者持卡進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室直至試驗(yàn)結(jié)束出實(shí)驗(yàn)室全過程被記錄。實(shí)驗(yàn)者的姓名，系別，身份證號(hào)碼，要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使用的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料相互關(guān)聯(lián)的信息，清晰的顯示并記錄在管理系統(tǒng)之中，管理者一目了然。在這個(gè)信息系統(tǒng)中，管理者、實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)時(shí)間他們之間存在相關(guān)關(guān)系。通過信息系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)者與實(shí)驗(yàn)室以及設(shè)備，材料，時(shí)間參數(shù)聯(lián)系在一起，實(shí)驗(yàn)者鎖定在以時(shí)間為聯(lián)系的固定的物理空間。管理人員可實(shí)時(shí)了解任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)；實(shí)驗(yàn)者有問題時(shí)，管理人員也可直接確定是在哪個(gè)實(shí)驗(yàn)室以及使用了哪些設(shè)備，出現(xiàn)那類故障并予以及時(shí)解決。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理的時(shí)效性和實(shí)驗(yàn)過程可追溯。

三、建設(shè)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)的實(shí)時(shí)管理

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)階段，改變常規(guī)管理實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)室管理，有著快捷，實(shí)時(shí)，成本低的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，其位置、時(shí)間被詳盡記錄。在具體的實(shí)驗(yàn)室物理空間，實(shí)驗(yàn)者所涉及的物理空間范圍內(nèi)儀器設(shè)備均被使用，儀器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)由實(shí)驗(yàn)者控制，實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備問題，均由實(shí)驗(yàn)者負(fù)責(zé)。由于系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)者實(shí)驗(yàn)的過程全程記錄，若出現(xiàn)故障系統(tǒng)將反饋到管理者，管理者及時(shí)給予解決，保證實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行；使用結(jié)束恢復(fù)實(shí)驗(yàn)室空間、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備為初始狀態(tài)，使用結(jié)束刷卡出門，實(shí)驗(yàn)過程記錄備案。管理者在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中利用系統(tǒng)可隨時(shí)進(jìn)行跟蹤，發(fā)現(xiàn)問題盡快處理，保證實(shí)驗(yàn)室空間、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備正常運(yùn)行。通過信息系統(tǒng)，管理者實(shí)時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室的全面情況，有效掌控實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行狀態(tài)，保證科研、實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)過程中加強(qiáng)了對(duì)實(shí)驗(yàn)室主體—儀器設(shè)備的管理，通過信息系統(tǒng)的自動(dòng)記錄，管理者可以在數(shù)據(jù)檔案中查詢，掌握各個(gè)儀器使用狀況或出現(xiàn)故障的幾率，通過檔案中的詳盡記錄描述，隨時(shí)進(jìn)行查閱、整理、歸納，找出規(guī)律性的結(jié)果，預(yù)防容易出現(xiàn)的問題，消滅問題于萌芽之中，使得管理措施恰當(dāng)有利。

四、運(yùn)用信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)者與實(shí)驗(yàn)設(shè)備動(dòng)靜結(jié)合的管理

實(shí)驗(yàn)者進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,門禁系統(tǒng)給予人員定位；儀器設(shè)備放置在固定位置。在實(shí)驗(yàn)者與儀器設(shè)備分別準(zhǔn)確定位基礎(chǔ)上,兩者物理空間重合。確定實(shí)驗(yàn)者與儀器設(shè)備發(fā)生聯(lián)系,就是確定實(shí)驗(yàn)者和儀器設(shè)備在同一時(shí)間是否存在于同一物理空間。為了準(zhǔn)確確定實(shí)驗(yàn)者與實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備發(fā)生聯(lián)系,為此引入時(shí)間參數(shù)。在同一個(gè)時(shí)間參數(shù)下,實(shí)驗(yàn)者存在的物理空間,與實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備所在的物理空間重合。時(shí)間確定、實(shí)驗(yàn)者所在的物理空間確定、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備存在的物理空間確定。實(shí)驗(yàn)者、儀器設(shè)備、時(shí)間三者確定了一定時(shí)間段實(shí)驗(yàn)室的使用狀態(tài)。將運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)者,固定的儀器設(shè)備,用時(shí)間聯(lián)系起來,管理者準(zhǔn)確了解管理目標(biāo)——實(shí)驗(yàn)室的狀態(tài)變化。根據(jù)目標(biāo)狀態(tài)的變化,實(shí)時(shí)糾正錯(cuò)誤狀態(tài),管理具備了實(shí)時(shí)性,同時(shí)達(dá)到動(dòng)靜結(jié)合管理的目的。

五、利用信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)入良性發(fā)展軌道

1.通過信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析整合實(shí)驗(yàn)室資源

通過信息系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)行，可以長(zhǎng)期采集和積累實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過對(duì)大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析整理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理，采用相關(guān)分析法找出實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的規(guī)律性。掌握規(guī)律性的目的是管理者可以預(yù)先做好準(zhǔn)備，對(duì)設(shè)備的購置、使用、保養(yǎng)與管理提出切合實(shí)際的要求。管理者根據(jù)規(guī)律性數(shù)據(jù)制定實(shí)驗(yàn)室使用計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)室中長(zhǎng)期規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)室資源調(diào)整，不同實(shí)驗(yàn)室間跨界使用，最大程度提高實(shí)驗(yàn)室使用率，改善實(shí)驗(yàn)室資源配置。

2.通過信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)高效管理實(shí)驗(yàn)室

信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集為實(shí)驗(yàn)室管理中利用相關(guān)關(guān)系理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)分析提供了大量的數(shù)據(jù)，大量數(shù)據(jù)彌補(bǔ)過去非智能管理的數(shù)據(jù)不連貫缺陷，使得管理可以做到更細(xì)，有的放矢，達(dá)到實(shí)時(shí)高效管理實(shí)驗(yàn)室的目的。

綜上所述：有效管理實(shí)驗(yàn)室、降低實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行成本、實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)管理、提高實(shí)驗(yàn)室利用率、提高實(shí)驗(yàn)室科研產(chǎn)能質(zhì)量、建設(shè)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)是科學(xué)管理實(shí)驗(yàn)室的必要有效的保證。

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Necessity of information system in the laboratory management

Jiang Huaixi
Beijing agriculture college，Beijing，102206，China

Using the relationship theory to analyze the laboratory management relationship among all the factors, to describe the real-time,traceability of the information system in laboratory management.

laboratory management; information system;teaching and researching services

2010-05-25

姜懷璽，本科，工程師。