試論大型科學儀器平臺建設和管理的實踐

南昌市科技信息中心 徐 萍

試論大型科學儀器平臺建設和管理的實踐

南昌市科技信息中心 徐 萍

大型科學儀器平臺是在組織機構進行宏觀管理的基礎上落實運行管理機制，實現(xiàn)管理機構對大型科學儀器平臺的長效管理，完善和健全管理規(guī)章制度，利用信息化管理手段實現(xiàn)大型科學儀器平臺管理技術化、合理化、制度化和規(guī)范化，成立大型科學儀器激勵機制和考核制度，設立補貼基金和獎勵基金，全面調動大型科學儀器設備管理員和使用者的積極主動性，使開放共用和優(yōu)質資源共享達到最合理、最優(yōu)化、最理想的狀態(tài)。本文就大型科學儀器平臺建設和管理的實踐作出詳細分析。

大型科學儀器設備；平臺建設；管理實踐

一、引言

自我國實行“科教興國”戰(zhàn)略以來，加強了科技投入，使得大型科學儀器設備的質量迅速提高，數(shù)量與日俱增。但是由于設備限制、運行機制、經(jīng)費來源、思想觀念等諸多因素的制約，使得大型科學儀器不能很好的資源共享、開放共用，得不到充分利用，影響大型科學儀器的使用效率和發(fā)揮其應該有的作用。近年來，我國不斷加大對科研工作的投入，大型科學儀器設備資源充足，有限的教育未能滿足社會龐大需求，現(xiàn)有的大型科學儀器設備未能充分發(fā)揮其效益和作用。

構建大型科學儀器平臺、設備開放，實現(xiàn)大型科學儀器設備“資源共享、專管公用”，提高設備和資金使用率，開放性的大型科學儀器平臺主要包括各高等院校的大型科學儀器設備、各專業(yè)工程研發(fā)中心和各高新企業(yè)的重點實驗室的貴重大型科學儀器，打破學科、課題和單位的一切界限，打破“誰管誰用，誰買誰用”的現(xiàn)狀，開放共享，社會效益最大化。對于各院校、各科研企業(yè)和各工程測試中心所購置的大型貴重儀器設備要按不同檔次、不同性能和不同種類進行集中劃分和調配，按省市逐步建立大型科學儀器設備資源共享平臺，成立統(tǒng)一規(guī)劃管理的虛擬協(xié)作網(wǎng)絡，提高大型科學儀器設備的使用效率，此外，還要制定相應的資源共享管理方式。

二、大型科學儀器平臺的需求分析

一般情況下，主要的大型科學儀器設備分布在電工電子、化學、物理、機械、力學和生物等一些試驗中心、科研院所。隨著社會科學研究性工作的不斷推進和發(fā)展，部分高新企業(yè)的工程中心也漸漸進入，建立大型科學儀器和技術服務平臺，通過信息化管理實現(xiàn)平臺資源共享的建設成為新的課題。

1.平臺的功能需求

大型科學儀器一般設置安裝在多個部門，分散和零散，管理復雜。建立大型科學儀器設備網(wǎng)絡共享使用信息系統(tǒng)，能夠提高大型科學儀器設備的使用效率，通過網(wǎng)絡信息等方式將一切可共享使用的資源同意到這個網(wǎng)絡信息平臺上，實現(xiàn)分散大型科學儀器設備虛擬集中管理，可以通過將大型科學儀器設備的應用領域、管理人員、設備性能、存放部門、聯(lián)系電話、預約方法、收費標準等詳細資料信息發(fā)布在網(wǎng)絡上面，同時，用戶在需要使用時，可在網(wǎng)絡直接實時查詢并能下載相關資料。所以，建設共享平臺的基礎必備模塊是設備信息錄入模塊、效益評價模塊、信息交流模塊、服務反饋模塊、基本信息模塊、網(wǎng)上預約模塊等功能。建設大型科學儀器設備共享平臺通過采用網(wǎng)絡信息化管理系統(tǒng)的途徑，大大提高大型科學儀器設備的共享使用效率。

2.平臺的角色定義

系統(tǒng)的用戶角色可以根據(jù)大型科學儀器設備共享平臺的實際應用需求分為四類：a.管理員，可以通過注冊用戶的功能基礎，對大型科學儀器進行修改、添加和刪除，能夠查詢和瀏覽本單位儀器設備的預約情況基本信息。b.未注冊的用戶，可以瀏覽大型科學儀器設備、查詢詳細信息，但是不能夠預約。c.設備管理員，能夠實現(xiàn)系統(tǒng)的所有功能，其中包括儀器管理、用戶管理、分類管理、預約管理、友情鏈接、公告管理、服務管理、數(shù)據(jù)備份等。d.注冊用戶，享有瀏覽儀器信息、查詢儀器，還可以對所需大型科學儀器進行預約。

三、大型科學儀器設備平臺的建設

1.平臺的功能設計

大型科學儀器平臺系統(tǒng)的兩個平臺部分為前臺和后臺。前臺功能主要是針對注冊用戶和未注冊用戶，其主要模塊有設備預約模塊、平臺信息顯示模塊（包括最新入網(wǎng)設備、公告信息和服務指南）、平臺用戶交流模塊、設備信息查詢模塊等等。在用戶交流模塊，用戶可以在平臺上對設備的基本信息和使用情況與管理員進行交流和咨詢。后臺管理功能一般有預約管理、系統(tǒng)管理、儀器管理、用戶管理、分類管理等紅能，其主要是針對管理員和設備員對大型科學儀器進行數(shù)據(jù)更新完成相應管理功能。分類管理主要是完成一級、二級分類的修改、刪除、查詢、增加的功能。儀器管理主要是完成儀器設備的查詢、增加、刪除、修改的功能。預約管理是針對管理員用戶的，可以查詢已經(jīng)入網(wǎng)設備的使用情況和共享信息，也可以查詢儀器設備的預約使用情況，設備處管理員面向用戶管理，可以有權力對系統(tǒng)中全部的用戶進行增加、刪除、修改、查詢操作。大型科學儀器設備平臺系統(tǒng)管理功能主要有二級管理部門的管理、前臺頁面顯示信息管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份等，前臺信息頁面管理包括服務指南的刪除和修改、平臺友情鏈接的刪除和修改、平臺公告信息的刪除和修改；數(shù)據(jù)備份功能的目的是為了確保數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全，為了避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，管理員必須對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行定期備份，防止丟失。

2.平臺的數(shù)據(jù)庫設計

一個基于Web的應用系統(tǒng)，影響整個系統(tǒng)性能的是數(shù)據(jù)庫設計的質量，甚至影響到整個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)的成敗。所以，從共享平臺的功能出發(fā)，對于數(shù)據(jù)庫初始設計時，首先要考慮到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行效率，特別需要注意的是數(shù)據(jù)庫對象命名時：寬度選擇、規(guī)范、字段類型，必須遵循特定的設計步驟、基本原則和范式理論，以達到數(shù)據(jù)的完整性和一致性的目的，防止數(shù)據(jù)冗余和插入、刪除異常、修改。另外，正確合理的使用索引功能，不但能夠提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)的性能，還能保證數(shù)據(jù)庫表內數(shù)據(jù)的唯一行以加速系統(tǒng)數(shù)據(jù)的檢索。所以，為了增加數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺運行效率，合理的保留冗余數(shù)據(jù)，在處理速度和冗余數(shù)據(jù)中間最好找到一個最佳平衡點。

四、大型科學儀器設備共享平臺的實現(xiàn)

1.平臺的開發(fā)技術

LAMP組合是在Linux操作系統(tǒng)上配置PHP應用程序服務器、Apache服務器和MySQL服務器，PHP是服務器端腳本語言，MySQL是后臺數(shù)據(jù)庫，Javascript是客戶端的腳本。PHP腳本把HTML與MySQL的數(shù)據(jù)庫連接起來，Apache2.0是Web的服務器，利用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)操作語言DML（delete、select、insert、update）進行完成系統(tǒng)設計。LAMP和Java/J2EE的構架相比是目前國際上流行的切相當成熟的Web框架，LAMP的特點鮮明，主要有Web資源豐富、快速開發(fā)、輕量等等，LAMP和微軟的.NET架構想比較，具有高性能、通用、低價格、跨平臺的顯著優(yōu)勢，所以LAMP組合是企業(yè)Web首選的應用平臺，具有快速開發(fā)、成本低廉、安全穩(wěn)定、部署靈活等特點。

2.大型科學儀器設備共享平臺的體系結構

大型科學儀器設備開放的共享平臺，主要分為服務層、數(shù)據(jù)層和客戶端層，采用B/S三層結構模型來開發(fā)，是Web興起后的一種網(wǎng)絡結構模式，它將系統(tǒng)功能所實現(xiàn)的核心部分集中到服務器上，客戶端可以采用通用網(wǎng)絡的瀏覽器，通過Web Server與數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，所有界面的操作和呈現(xiàn)都是經(jīng)過瀏覽器把數(shù)據(jù)發(fā)送至Web服務器，用戶界面全部是Web頁面，瀏覽器向Web服務器提交請求同時與數(shù)據(jù)庫服務器進行連接，將用戶請求處理完畢后，處理結果將通過網(wǎng)絡返回到瀏覽器。從而簡化了系統(tǒng)的維護、使用和開發(fā)，將是信息系統(tǒng)架構的發(fā)展趨勢。

3.部分頁面的實現(xiàn)

大型科學儀器設備平臺主要功能模塊是預約管理功能模塊。以此為例，已注冊用戶可以通過大型科學儀器設備平臺的前臺頁面的設備信息模塊進行預約，再由設備所歸屬的部門管理人員進行合理安排，同時將安排信息反饋會用戶，以便預約用戶做好試驗準備的提前工作統(tǒng)籌安排試驗時間。同時，在用戶預約相應儀器設備后，大型科學儀器設備所述單位的管理員應該在后臺對用戶的預約情況進行處理，包括：預約時間、預約設備和預約用戶，在預約管理界面，點擊某個儀器設備，即可顯示該儀器設備的詳細信息，點擊預約用戶也可以顯示用戶的基本詳細信息。

五、完善大型科學儀器平臺運行機制管理

良好的運行環(huán)境是保證大型科學儀器平臺建設的基礎。

1.成立大型科學儀器設備資源共享平臺管理辦公室

重復購置和盲目購置是不必要的投資浪費，為提高儀器的利用率，由省市科技部門牽頭，成立大型科學儀器設備管理委員會，可以統(tǒng)籌計劃，把貴重儀器統(tǒng)一管理，根據(jù)學科研究需要，委員會進行調查、評估、審定、考核、論證、布局，合理協(xié)調各個環(huán)節(jié)之間大型科學儀器設備的使用、調撥和管理，對整體進行宏觀調控，實現(xiàn)資源共享，優(yōu)化資源配置，保證大型科學儀器設備平臺的建設走向可持續(xù)的發(fā)展道理。

2.出臺大型科學儀器設置資源共享促進辦法，建立大型科學儀器補貼基金

大型科學儀器設備維護繁瑣復雜，長期以來存在的“重購置，輕維護”的錯誤行為，導致儀器設備出現(xiàn)不必要的因為故障而未得到及時維護和維修造成的資源浪費，一方面是無錢維修，另一方面是專業(yè)技術人員缺乏，技術人員培訓不到位。設置補貼基金，按照交易額提取適量的比例，做為補貼基金，可以保證一些儀器設備的運行經(jīng)費，保證正常運行，同時解決儀器設備維修問題，從而提高大型科學儀器設備的利用率和使用效率。

3.建立激勵競爭機制，出臺獎勵基金

建立一套科學合理的激勵競爭機制能夠營造大型科學儀器設備的良好運行環(huán)境；建立崗位責任制、使用效益評估體系和合理的獎罰制度，按照交易額提取適量的比例做為獎勵基金，也可以對積極提供設備和積極進行科研創(chuàng)新的團隊進行獎勵，這是國家科技興邦的倡導措施。

六、結語

大型科學儀器平臺建設是一項科技系統(tǒng)管理工作，是一項艱巨性、復雜性和長期性的創(chuàng)新工程，是國家對科學技術進步和創(chuàng)新的注重，是新形勢下的機遇和挑戰(zhàn)，我們要勇于探索、堅持創(chuàng)新、不斷推進大型科學儀器平臺的建設，實現(xiàn)科技興邦的中國夢。

[1]英位峰,高言,趙會武.高校大型科學儀器設備共享若干問題研究[J].實驗技術與管理,2011,28(11):213-215.

[2]畢為民.學習國外先進經(jīng)驗 推進高校大型科學儀器共享平臺建設研究[J].實驗室研究與探索,2011,30(10):258-262.

[3]梁雄,胡澤友.高校大型科學儀器設備共享的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(7):194-196.

[4]丁宋濤,徐寶金,劉曉璐,等.基于CDIO的《操作系統(tǒng)原理》應用型本科教學改革初探[J].電腦知識與技術,2010,6(33):9377-9380.

[5]宋曉瓶,賈申利,楊帥.強化崗位管理,建設高素質實驗技術隊伍[J].實驗技術與管理,2009,26(12):1-3.