水土保持專業(yè)實驗室管理信息系統(tǒng)應(yīng)用研究

汪西林, 王云琦, 劉喜云

(北京林業(yè)大學 水土保持國家林業(yè)局重點實驗室 水土保持與荒漠化防治教育部重點實驗室, 北京 100083)

水土保持專業(yè)實驗室管理信息系統(tǒng)應(yīng)用研究

汪西林, 王云琦, 劉喜云

(北京林業(yè)大學 水土保持國家林業(yè)局重點實驗室 水土保持與荒漠化防治教育部重點實驗室, 北京 100083)

為管好、用好專業(yè)實驗室高新儀器設(shè)備,開發(fā)了北京林業(yè)大學水土保持專業(yè)實驗室管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)劃分為管理類和統(tǒng)計類,共10個模塊,分別使用管理類數(shù)據(jù)庫表和統(tǒng)計類數(shù)據(jù)庫表。該系統(tǒng)的應(yīng)用使實驗室資產(chǎn)、資源更加透明、清晰,管理更加細化、規(guī)范,為管理數(shù)據(jù)的準確提取、按需分析做好了準備,使管理水平上了一個臺階。

專業(yè)實驗室； 管理信息系統(tǒng)； 管理類；統(tǒng)計類

我國實施“科教興國”戰(zhàn)略以來,高?；A(chǔ)設(shè)施和教學、科研環(huán)境得到很大改善[1],實驗室擁有的高新儀器設(shè)備越來越多,也更需要系統(tǒng)、規(guī)范地管理實驗室,高效、全面地利用實驗室。為此,很多高校都開發(fā)了實驗室管理信息系統(tǒng)。實驗室管理信息系統(tǒng)是在全面分析實驗室狀況、運行機制后,采用科學化的管理思想以及先進的計算機技術(shù)對實驗室各要素以及各種信息進行管理和控制的應(yīng)用技術(shù)[2-3],該系統(tǒng)能夠有效實現(xiàn)實驗室自動信息化處理、提高管理效率、規(guī)范實驗室管理步驟、降低實驗室的運行管理成本。

北京林業(yè)大學水土保持學院重點實驗室及科研平臺是教育部、林業(yè)局等科研平臺的重要支撐單位,是本校水土保持相關(guān)學科、研究單位的重要支撐單位,也是大學生、研究生進行外業(yè)、內(nèi)業(yè)實驗實習的重要場所。由水土保持學院自主研發(fā)的水土保持重點實驗室管理信息系統(tǒng)充分利用校園網(wǎng)絡(luò)資源,系統(tǒng)規(guī)范實驗室的日常工作,全面管理相關(guān)數(shù)據(jù),使實驗室的資產(chǎn)、資源更透明,管理更規(guī)范,設(shè)備的使用更合理,實驗數(shù)據(jù)的提取更準確、全面。

1 實驗室管理中存在問題分析

高等院校實驗室是進行實驗教學、科學研究、科技開發(fā)的重要場所,其管理工作的優(yōu)劣直接影響到實驗室的建設(shè)、實驗教學的質(zhì)量和科研的成果。目前,高校實驗室的管理已取得了很大進步,但是仍舊存在一些不容忽視問題。

(1) 管理不到位。有的高校的實驗室管理信息系統(tǒng)沒有很好地利用,實驗室仍主要依靠人工管理；有的實驗室管理人員的工作缺乏競爭和量化考核；有的實驗室沒有很好地落實儀器設(shè)備管理制度,存在儀器設(shè)備管理混亂的現(xiàn)象[4]。

(2) 使用率低。在傳統(tǒng)的“應(yīng)試教育”影響下,學生只完成教學大綱規(guī)定的實驗教學內(nèi)容,學校大部分實驗室只在有實驗課程時才開放,課外時間都是關(guān)閉的[5]。有些實驗室的儀器設(shè)備只局限本學院學生使用,不對外開放服務(wù)。這樣既造成實驗儀器的使用率不高,也不利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

(3) 共享性差。大型儀器設(shè)備精密、貴重,一般需要專人管理。有些高校實驗室擔心精密儀器受損,不愿意將本實驗室的資源共享,使這些儀器設(shè)備的使用率低,無法實現(xiàn)合理共享和資源的最大化利用。

(4) 存在安全隱患。化學藥品是學生進行檢測樣品等實驗必不可少的物品,有些是易燃、易爆、有毒的危險化學品。這些危險化學品易對人、設(shè)備和環(huán)境造成嚴重危害,需要進行分類存放管理。有的實驗室忽視危險化學品的隔離原則和存放環(huán)境要求(例如將強氧化劑與易燃物存放在一起、將光照易變質(zhì)的藥品放在陽光可以照到的地方),不僅會造成化學藥品的浪費,還容易造成人身傷害和財產(chǎn)損失。對實驗室藥品余量統(tǒng)計管理不嚴格,也會形成安全隱患。

2 專業(yè)實驗室管理信息系統(tǒng)的需求分析

2.1 管理的需求

以北京林業(yè)大學水土保持學院重點實驗室為例,它的主要管理內(nèi)容包括:儀器設(shè)備和化學藥品的歸類使用存放、儀器設(shè)備的借用歸還、實驗室所轄各類用房的借用等。在開發(fā)應(yīng)用管理信息系統(tǒng)之前,實驗室的管理工作依靠人工完成,存在著不系統(tǒng)、不周到等問題，例如記錄實驗室儀器設(shè)備使用了大量卡片,既不方便存檔,也不方便查詢；當儀器設(shè)備狀況發(fā)生變化時,需要人工填寫、備檔,工作量巨大；實驗室管理的各類用房登記不同步、不透明、不方便。因此,實驗室管理工作對管理信息系統(tǒng)需求是迫切的。

2.2 統(tǒng)計的需求

高校實驗室的信息統(tǒng)計主要是為學校的各類學術(shù)交流活動、學術(shù)成果、研究項目服務(wù)的,與外界的信息交流相對較少,信息流程和信息處理較穩(wěn)定。在使用實驗室管理信息系統(tǒng)之前,會出現(xiàn)信息的晚報、漏報、錯報現(xiàn)象；對實驗數(shù)據(jù)的匯總和查詢也不方便、易出錯,實驗室各類數(shù)據(jù)得不到充分挖掘和利用。開發(fā)實驗室管理信息系統(tǒng)不僅能保證信息數(shù)據(jù)來源的準確性、累積性,同時能快速統(tǒng)計并充分利用實驗數(shù)據(jù)。

3 專業(yè)實驗室管理信息系統(tǒng)的功能和架構(gòu)

3.1 系統(tǒng)功能

實驗室工作分類做得越細致、全面,數(shù)據(jù)的管理就越簡單、準確[2]。水土保持重點實驗室管理工作主要分為管理和統(tǒng)計兩類。管理類包括實驗設(shè)備管理、實驗器材管理、?；幤饭芾?、圖書資料管理和實驗室用房管理；統(tǒng)計類包括設(shè)備維修統(tǒng)計、來訪交流統(tǒng)計、成果管理統(tǒng)計、項目管理統(tǒng)計和文檔管理統(tǒng)計。

(1) 實驗設(shè)備管理模塊。大型儀器設(shè)備專業(yè)性強、價值高,通常不易移動。從管理的角度,需要讓用戶及時了解并有機會使用儀器設(shè)備,對頻繁使用的設(shè)備需安排好順序機時,提高工作效率和管理水平[6]。該模塊主要管理安放在實驗室內(nèi)、價值10萬元以上、不便移動到室外的大型實驗設(shè)備的使用(例如等離子發(fā)射光譜儀、土壤離心機、激光粒度分析儀等)。系統(tǒng)中可以將這些設(shè)備的功能、參數(shù)、適用范圍、使用方法等信息以存放數(shù)據(jù)庫的形式顯示,使設(shè)備參數(shù)信息透明清晰。這些儀器設(shè)備通常是在野外采集的樣品經(jīng)過前期處理后用于樣品的分析測試。

(2) 實習器材管理模塊。該模塊主要管理存放在實驗室內(nèi),可以借出、價值在10萬元以下的野外實習使用的小件設(shè)備,例如外出實習講課使用擴音器,環(huán)刀、鋁盒、刮刀等取土樣工具,羅盤儀、胸徑尺、標桿、GPS等測量儀器設(shè)備。這些小件物品價值不太高,拿取方便,學生外業(yè)實習上課、科研觀測頻繁借用,用完須歸還并整齊存放。

(3) 危化藥品管理模塊。該模塊主要管理在實驗室使用的危險化學藥品,實現(xiàn)危險化學藥品的全過程管理[7],包括危險化學藥品的余量[8]、存放位置、使用的數(shù)量、使用人員等。對科研使用的危險化學藥品采取數(shù)量控制、采購控制、專人分管、去向清晰的措施,堵住危險化學品管理上的漏洞,避免發(fā)生人員傷害和財產(chǎn)損失等意外事故[9]。

(4) 圖書資料管理模塊。該模塊主要管理存放在實驗室的專業(yè)圖書、資料、影像制品、文獻等,方便教師查閱、借用,充分發(fā)揮這些圖書、文獻資料的作用。

(5) 各類用房管理模塊。該模塊主要管理專業(yè)實驗室名下各類用房,包括實驗室、教室、會議室等房屋,方便了解房屋類別、使用情況、屋內(nèi)配套設(shè)施等信息,便于合理使用與配置管理[10]。

(6) 設(shè)備維修統(tǒng)計模塊。利用該模塊對實驗室各項維修進行記錄和統(tǒng)計,例如房屋、設(shè)備的維修時間、維修人員、維修情況等。

(7) 來訪交流統(tǒng)計模塊。該模塊主要記錄、統(tǒng)計派出及來訪、參觀、會議交流等方面的信息。

(8) 成果管理統(tǒng)計模塊。該模塊主要記錄、統(tǒng)計實驗室人員取得的科研成果及獲獎情況、發(fā)表學術(shù)論文、出版專著、取得專利、軟件著作權(quán)等。

(9) 項目管理統(tǒng)計模塊。該模塊主要記錄、統(tǒng)計實驗室人員承擔的科研項目,例如國家科技支撐計劃項目、國家高科技研究發(fā)展計劃項目、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目、國家自然科學基金項目和各級各類科研項目。

(10) 文檔管理統(tǒng)計模塊。該模塊記錄、統(tǒng)計實驗室上傳、下發(fā)的文檔資料。

3.2 數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)

實驗室管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表要求能夠被整個系統(tǒng)的全部功能所涵蓋,各模塊程序依賴相關(guān)的數(shù)據(jù)庫表進行各種操作來實現(xiàn)其管理功能。尤其是管理類模塊,不僅需要相關(guān)模塊內(nèi)容的基本信息,還需要使用者的信息和物品借用、歸還的字段信息。

例如實驗設(shè)備管理模塊數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)有兩個:(1)實驗設(shè)備基本情況表結(jié)構(gòu):儀器名稱、型號、縮略圖、儀器價格、購買日期、購買人、存放地點、管理員、設(shè)備狀況、相關(guān)介紹,備注；(2)實驗設(shè)備借用表結(jié)構(gòu):儀器名稱、型號、測試樣本數(shù)量、樣本類型、使用人員、聯(lián)系電話、指導(dǎo)教師、借用時間、預(yù)計歸還時間、使用目的、備注。管理員通過各模塊的借用數(shù)據(jù)庫表進行審核,統(tǒng)計設(shè)備的使用程度、次數(shù)、時數(shù)等。其他管理類模塊數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)類似。

統(tǒng)計類模塊的數(shù)據(jù)庫表要根據(jù)統(tǒng)計的內(nèi)容設(shè)計。例如設(shè)備維修統(tǒng)計的表結(jié)構(gòu)為:報修地點、報修內(nèi)容、報修人、報修時間、維修時間、維修單位、維修人、維修人電話、維修內(nèi)容、維修費用、保修時間、接待人、相關(guān)附件、備注；項目管理統(tǒng)計表結(jié)構(gòu)為:項目名稱、編號、類別、立項年度、來源、組織部門、主持人、合同經(jīng)費、國撥經(jīng)費、執(zhí)行期限、相關(guān)說明、相關(guān)附件、備注。

另外,設(shè)計了系統(tǒng)使用人員數(shù)據(jù)庫,為不同用戶建立了不同權(quán)限的安全機制,使管理員分別管理、明確責任,增強管理員的責任心。

3.3 系統(tǒng)實施架構(gòu)

3.3.1 系統(tǒng)架構(gòu)選擇

實驗室管理信息系統(tǒng)是校園信息化建設(shè)中的重要組成部分,它可以通過校園網(wǎng)將多種校園管理事務(wù)整合為一個綜合性系統(tǒng),不僅可以滿足學校日常行政辦公、財務(wù)管理、人員管理和學生管理等方面的需要,也可以有效實現(xiàn)校內(nèi)各管理部門與教學部門之間的信息交流和共享,提高全校的管理效率[11]。

管理信息系統(tǒng)一般采用C/S架構(gòu)或B/S架構(gòu)。C/S架構(gòu)的程序界面豐富[12]、安全性能好、交互反應(yīng)速度快,但客戶端需安裝專用軟件,系統(tǒng)維護不方便；B/S架構(gòu)的系統(tǒng)程序安裝簡單,放在服務(wù)器上由專人維護,客戶端只需通過Web瀏覽器即可登錄管理信息系統(tǒng)操作使用。

北京林業(yè)大學水土保持學院重點實驗室開發(fā)的管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)種類雖然較多,但數(shù)據(jù)量不是很大,人機交互應(yīng)用不頻繁,可以彌補B/S架構(gòu)刷屏之缺陷。另一個方便之處就是:校園網(wǎng)有專人維護的服務(wù)器,將實驗室管理信息系統(tǒng)軟件添加進去不成問題,這也解決了實驗室在服務(wù)器維護方面的人力、物力的開支。

3.3.2 軟件開發(fā)環(huán)境

該軟件是在XAMPP集成軟件包[13]環(huán)境中開發(fā)運行的?？蛻舳瞬槐匕惭b任何軟件,啟動瀏覽器登錄相應(yīng)路徑即可運行。

XAMPP(Apache+MySQL+PHP+PERL)集成軟件包安裝在服務(wù)器上，是免費的開源代碼開發(fā)環(huán)境集成軟件包。用XAMPP集成軟件包編制的程序,在軟件使用、修改、分發(fā)時都不受許可證的限制,便于搭建、維護、測試屬于自己的系統(tǒng),用戶使用非常方便,僅登錄瀏覽器輸入地址即可使用。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)及其應(yīng)用效果

4.1 系統(tǒng)實現(xiàn)

實驗室管理信息系統(tǒng)使用人員分為管理員用戶及普通用戶。

管理員的工作是:(1)針對實驗室日常統(tǒng)計類管理工作進行分類登記、常規(guī)添加操作,便于年底集中上報報表、編寫年報之類文件；(2)將實驗室的各管理類信息分門別類錄入相應(yīng)模塊(如:實驗設(shè)備、實習器材、危險化學藥品、圖書資料、各類用房信息),便于普通用戶了解實驗室及物品使用現(xiàn)狀或借用儀器設(shè)備；(3)對普通用戶提交的借單進行信息審核,例如:借用人信息應(yīng)完整、損壞物品賠償確認、對安全須知應(yīng)熟悉等,對歸還物品進行查驗登記、入庫存放。

普通用戶登錄系統(tǒng)后,可以選擇管理類模塊,瀏覽實驗室設(shè)施、物品、圖書資料、各類用房等信息,借用儀器設(shè)備。管理信息系統(tǒng)使用流程如圖1所示。

4.2 應(yīng)用效果

北京林業(yè)大學水土保持學院重點實驗室管理信息系統(tǒng)在試用過程中取得了良好的效果。應(yīng)用實驗室管理信息系統(tǒng)之后,不僅實驗室管理人員的操作更規(guī)范,而且對庫存設(shè)備的查詢更快捷、更方便。特別是在實驗室數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理方面,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計、安全備份和方便使用,大大提高了實驗室管理效率。在2014年4月21日至9月2日期間,實驗室共借出野外器材156次、897件,其中環(huán)刀、鋁盒借用數(shù)量較大且集中于暑假期間(見圖2),說明學生野外實驗對于土壤的分析需求較大。測量使用的GPS、測高器、鋼卷尺、皮尺等器材用量也較大。分析數(shù)據(jù)后,給實驗室管理也提出了要求:今后在暑假期間要提前備齊相關(guān)器材物品,做好外業(yè)實習準備工作。今后還可以根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)判斷是否需要補充某類器材、淘汰某類器材等,使實驗室管理更有針對性、科學性。

圖1 管理信息系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)和使用流程

圖2 管理信息系統(tǒng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)分析圖

5 結(jié)束語

通過北京林業(yè)大學水土保持學院重點實驗室及科研平臺管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用,充分說明該系統(tǒng)對整理、挖掘?qū)I(yè)管理數(shù)據(jù)和實驗室管理的專業(yè)化、信息化、系統(tǒng)化具有重要的意義。它全面概括了實驗室的基本工作,將重點實驗室的資源、數(shù)據(jù)、信息和業(yè)務(wù)流程按照基于服務(wù)的方式整合起來[14],規(guī)范了實驗室的管理制度,簡化了實驗室管理工作,對提高實驗室的管理能力有重要的作用。

References)

[1] 任金妮,高祿梅,孫宇.基于信息化視角的高校大型儀器設(shè)備開放共享機制研究[J].實驗技術(shù)與管理,2014,31(3):224-227.

[2] 陳輝,王琦,梁國華.加強日常資產(chǎn)管理,提高數(shù)據(jù)分析質(zhì)量[J].實驗技術(shù)與管理,2009,26(5):161-163.

[3] 于治鱗.高校實驗室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與思考:以貴州師范學院為例[J].貴州師范學院學報,2013,28(9):22-25.

[4] 劉寶康,李成.農(nóng)業(yè)高等院校實驗室管理存在問題與對策[J].陜西農(nóng)業(yè)科學,2010(6):203-204.

[5] 陳強,郭夢歐,賀建全.地方本科院校實驗教學工作中存在的問題及對策[J].教育教學論壇,2014(10):263-264.

[6] 楊建鋒,高嶺,朱海陽.實驗教學耗材庫存管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國教育信息化,2013(12):49-51.

[7] 李恩敬.高等學校實驗室安全管理現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J].實驗技術(shù)與管理,2011,28(2):198-200，210.

[8] 陳彥.坎特布雷大學實驗室安全管理及啟示[J].實驗室研究與探索,2013,32(1):93-97.

[9] 武曉峰,聞星火.高校實驗室安全工作的分析與思考[J].實驗室研究與探索,2012,31(8):81-84.

[10] 劉貽新,吳福根,陳浪城.高校實驗用房改革的經(jīng)驗、困境和對策[J].實驗室研究與探索,2012,31(8):389-393.

[11] 陳秋媛,黃俊平,劉明利.立足管理信息系統(tǒng)建設(shè),推動研究生培養(yǎng)機制改革:以北京大學研究生獎助信息管理系統(tǒng)為例[J].中國教育信息化,2013(23):52-55.

[12] 百度知道.c/s架構(gòu)與b/s架構(gòu)區(qū)別[EB/OL].[2015-03-30].http://zhidao.baidu.com/link?url=CNu7Pg6LnVjYd7wzbRrcFZZwyExGtDI9DKc1khKA7NGNJBfOOeQDL9AOa9Glkh5ZMglUzTZRaz 2hLdxPhME6ba.

[13] 百度知道.XAMPP_互動百科[EB/OL].[2015-03-30].http://www.baike.com/wiki/xampp.

[14] 王武海.全球數(shù)字化革命與智慧校園建設(shè)[J].中國教育信息化,2013(19):17-19.

Study on application of management information system in laboratories of soil and water conservation specialty

Wang Xilin, Wang Yunqi, Liu Xiyun

(Key Laboratory of Soil and Water Conservation and Desertification Combating of Ministry of Education,Key Laboratory of Soil & Water Conservation of State Forestry Administration,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)

An specialty laboratory management information system( MIS) is developed to better manage and use the high-tech equipment that belongs to the soil and water conservation specialty of Beijing Forestry University. This system has ten function modules, which can be categorized into a management class and a statistical class using separate database structures. Implementation of the MIS has normalized the management method and improved the management efficiency. This system also can supply a platform for extracting information of archived assets and for precisely retrieving historic usage recode of some specific equipment. This information is important for making future assets management policies and purchasing new equipment.

specialty laboratory; management information system; management class; statistics class

2015- 03- 25

汪西林(1958—),女,陜西西安,高級實驗師,從事計算機軟硬件應(yīng)用研究及實驗室管理工作.

E-mail：wangxl@bjfu.edu.cn

TP315

A

1002-4956(2015)10- 0142- 04