工科實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

林玉英，邱榮祖*

工科實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

林玉英，邱榮祖*

（福建農(nóng)林大學(xué)交通與土木工程學(xué)院，福建福州350002）

為加強(qiáng)工科實(shí)驗(yàn)室的管理，開(kāi)發(fā)了工科實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)日志數(shù)據(jù)源的管理，自動(dòng)生成了本科評(píng)估所需要的各種報(bào)表，應(yīng)用條碼技術(shù)加強(qiáng)了對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理，應(yīng)用短信平臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備催還及實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放預(yù)約。實(shí)踐證明，系統(tǒng)加強(qiáng)了工科實(shí)驗(yàn)室的人力資源管理、設(shè)備管理以及課程管理，達(dá)到了本科評(píng)估的要求。

實(shí)驗(yàn)室；管理體制；運(yùn)行機(jī)制；創(chuàng)新人才；開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室

工科實(shí)驗(yàn)室管理水平是反映工科院校教學(xué)、科研能力、學(xué)科建設(shè)重要標(biāo)志之一［1］。目前許多高校成立了工科實(shí)驗(yàn)室改革課題組，制定了改革的主要目標(biāo)：調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室工作人員的積極性，整合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的資源（包括房屋、設(shè)備、人員等），利用軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)加強(qiáng)管理，研究如何從原有的管理模式中擺脫出來(lái)，使學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)更加適應(yīng)教學(xué)改革的發(fā)展。通過(guò)課題研究，希望能對(duì)工科實(shí)驗(yàn)室的管理體制和運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行探索，制定出一套適合工科院校實(shí)際情況的管理體制，構(gòu)建立體型實(shí)踐教學(xué)體系，更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，建立開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室［2］。

1　工科實(shí)驗(yàn)室管理體制改革內(nèi)容

課題組擬編寫軟件以實(shí)現(xiàn)對(duì)工科實(shí)驗(yàn)室工作人員工作量的量化管理，對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的保管、使用、維修實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和維護(hù)實(shí)現(xiàn)全程跟蹤，并參考實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室管理水平更上一層樓［］。

1.1實(shí)驗(yàn)室集中式管理體制

工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是以工科實(shí)驗(yàn)室工作體制改革為基礎(chǔ)。作為應(yīng)用型的工科實(shí)驗(yàn)室，首要任務(wù)是承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新型的高素質(zhì)綜合人才，其次是從事科學(xué)研究，再次是進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)［4］。

創(chuàng)建一個(gè)資源配置合理、功能結(jié)構(gòu)完善、管理運(yùn)行高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理新體制顯得非常迫切。課題組認(rèn)為在現(xiàn)階段高校應(yīng)按照基礎(chǔ)層次、綜合層次、科研層次對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整，改革“三級(jí)管理，以室為主”的封閉式管理體制，建立起按學(xué)科群設(shè)置綜合實(shí)驗(yàn)室（或?qū)嶒?yàn)中心）的新體制，實(shí)行校、院二級(jí)管理，向著“規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、效益”四者協(xié)調(diào)、合理的方向發(fā)展［5］。

1.2實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放式運(yùn)行機(jī)制

在原有模式中，學(xué)院按自身的需求量身定做建設(shè)小規(guī)模實(shí)驗(yàn)室，按自己課程設(shè)置購(gòu)買少量功能單一的設(shè)備。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)人員通常會(huì)有體會(huì)：向其他學(xué)院借設(shè)備的手續(xù)繁雜，因?qū)υO(shè)備不熟悉操作生疏，沒(méi)有合適的設(shè)備使用場(chǎng)所。因而本課題組認(rèn)為應(yīng)當(dāng)整合學(xué)校的設(shè)備資源，建立實(shí)驗(yàn)室、設(shè)備開(kāi)放機(jī)制，提高設(shè)備使用率。對(duì)于實(shí)驗(yàn)人員和實(shí)驗(yàn)室也建立相應(yīng)的借用制度。以工作量獎(jiǎng)勵(lì)作為實(shí)驗(yàn)操作人員、實(shí)驗(yàn)室管理人員激勵(lì)措施。人員充滿活力后才能真正支持實(shí)驗(yàn)開(kāi)放制度，避免開(kāi)放設(shè)想停留于紙面［6］。

在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的工作方式下，要求實(shí)驗(yàn)人員按時(shí)上下班、同工同酬的粗放式管理不能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)人員的工作潛能。應(yīng)充分分析實(shí)驗(yàn)工作的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)工作環(huán)節(jié)都應(yīng)用合理的折算公式換算成標(biāo)準(zhǔn)的工作量［7］。還可以通過(guò)折算系數(shù)這個(gè)杠桿，調(diào)配人力資源。例如學(xué)院可以通過(guò)提高教改論文、教改成果的折算系數(shù)，激勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員投入教改研究。

2　具體實(shí)施原則

2.1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理

實(shí)驗(yàn)室具有永久性、不可移動(dòng)的特征，特別是工科實(shí)驗(yàn)室一般都擁有重型設(shè)備，在建設(shè)實(shí)驗(yàn)室時(shí)需要大量預(yù)制件及堅(jiān)實(shí)地基的支撐［8］。一旦施工質(zhì)量不過(guò)關(guān)，將會(huì)留下事故隱患。重型設(shè)備投入使用后盡可能不輕易搬遷，避免浪費(fèi)資金。因此?？筛鶕?jù)高校辦學(xué)定位和學(xué)科專業(yè)建設(shè)規(guī)劃及人才培養(yǎng)模式的要求，制定出布局合理、多層次、多功能、高水平、高效益、開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的總體規(guī)劃［9］。在學(xué)校建設(shè)實(shí)驗(yàn)室階段時(shí)，學(xué)院派出專業(yè)領(lǐng)域的專家參與圖紙的設(shè)計(jì)及工程驗(yàn)收。同時(shí)還要求工科實(shí)驗(yàn)室在地理位置上應(yīng)當(dāng)相對(duì)集中，便于日后實(shí)現(xiàn)校級(jí)統(tǒng)一管理及開(kāi)放共享［10］。

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室維護(hù)管理，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的施工、改造、裝修圖紙應(yīng)用掃描儀數(shù)字化，存入軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)，以便長(zhǎng)期存放、隨時(shí)可作為于實(shí)驗(yàn)室改造、維修的參考資料［11］。

2.2加強(qiáng)開(kāi)放式設(shè)備管理

設(shè)備管理中，設(shè)備的申購(gòu)、招標(biāo)、購(gòu)買、進(jìn)倉(cāng)、借用、維修、報(bào)廢都是常見(jiàn)國(guó)有資產(chǎn)的管理環(huán)節(jié)，可以編寫軟件加以嚴(yán)格管理。對(duì)延期未歸還的實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用短信平臺(tái)發(fā)送短信催還。

建立詳盡的設(shè)備使用、保養(yǎng)、維修日記數(shù)據(jù)庫(kù)，掃描說(shuō)明書為電子文檔存入數(shù)據(jù)庫(kù)，有助于給日后維修提供參考。對(duì)統(tǒng)計(jì)表明使用頻繁的設(shè)備可以追加添置，對(duì)維修頻率高、影響教學(xué)質(zhì)量的設(shè)備及時(shí)報(bào)廢并重新申請(qǐng)購(gòu)買。

2.3加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的建設(shè)

課題組認(rèn)為應(yīng)當(dāng)像重視教師隊(duì)伍那樣重視實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的人才培養(yǎng)。在不影響工作的前提下，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員參加研究生課程的進(jìn)修，提高其理論水平；鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員參加科研基金課題，培養(yǎng)其科研能力；鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員參加與企事業(yè)單位的橫向項(xiàng)目，鍛煉其業(yè)務(wù)素質(zhì)［12］。

在實(shí)驗(yàn)師資管理系統(tǒng)中，擬包含“人事進(jìn)修檔案”、“工作量的量化考核”、“論文及科研成果”等多個(gè)模塊。

2.4加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程的結(jié)構(gòu)調(diào)整和管理

我國(guó)的高等教育長(zhǎng)期強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)的作用，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論教學(xué)的附屬，按照理論教學(xué)的要求設(shè)置實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，缺乏反映科技發(fā)展前沿的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，主要以驗(yàn)證理論、加深理論知識(shí)的理解為宗旨。要形成真正的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式，應(yīng)當(dāng)加大綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重。

建立實(shí)驗(yàn)課程日記數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的全局分析，不難發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程的原始數(shù)據(jù)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室管理數(shù)據(jù)流的重要源頭。本科評(píng)估中需要統(tǒng)計(jì)的多個(gè)報(bào)表例如實(shí)驗(yàn)室使用時(shí)數(shù)表、大型設(shè)備使用課時(shí)表、學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)分析表及教務(wù)部分需要統(tǒng)計(jì)的實(shí)驗(yàn)人員工作量表，這些報(bào)表的最重要的數(shù)據(jù)來(lái)源就是“實(shí)驗(yàn)課程日記”，所以應(yīng)將加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)日記原始數(shù)據(jù)的記錄。

3　軟件開(kāi)發(fā)流程

在以逐項(xiàng)分析的基礎(chǔ)上，制定了開(kāi)發(fā)方案。

3.1實(shí)驗(yàn)室管理數(shù)據(jù)流的分析

實(shí)驗(yàn)日記是實(shí)驗(yàn)室管理數(shù)據(jù)流的一個(gè)重要源頭，可繪制實(shí)驗(yàn)室管理中的一個(gè)最重要的數(shù)據(jù)流向圖，如圖1所示。

圖1數(shù)據(jù)流向圖

3.2軟件模塊劃分

綜上分析，劃分軟件模塊如圖2所示。

圖2　軟件功能模塊圖

3.3編程技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

3.3.1VBA報(bào)表技術(shù)

市售的管理系統(tǒng)除了一部分軟件能導(dǎo)出純文字的EXCEL文檔，大多數(shù)軟件報(bào)表功能是由高級(jí)語(yǔ)言自帶的報(bào)表組件開(kāi)發(fā)的，依賴于本軟件的數(shù)據(jù)環(huán)境，這些報(bào)表無(wú)法脫離軟件獨(dú)立存在。電腦損壞、軟件重裝、數(shù)據(jù)庫(kù)空間不足都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可恢復(fù)性破壞，造成歷史檔案損失。在本軟件中應(yīng)用了VBA技術(shù)，自動(dòng)生成Word文檔，從而實(shí)現(xiàn)永久存檔、電郵傳送、在線查閱。有力地支持了學(xué)院無(wú)紙化辦公。VBA技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜排版的方法是建立透明的表格，把文字和圖片放入表格的特定位置上，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的報(bào)表，在內(nèi)存中創(chuàng)建Word的虛擬對(duì)象VW，生成透明表格的核心源碼如下：

圖文混排后生成的人事檔案如圖3所示。

圖3 VBA技術(shù)生成的Word文檔

3.3.2條碼式管理技術(shù)

借鑒圖書館成熟的圖書借用管理流程，在設(shè)備管理中試行條碼進(jìn)出倉(cāng)管理。將可借用的小型儀器集中統(tǒng)一管理，師生憑教師證、學(xué)生證借用設(shè)備。教師證、學(xué)生證、儀器上均加貼條碼，通過(guò)掃描條碼實(shí)現(xiàn)借用及歸還。

條碼模塊使用了barcodex條碼專用OCX控件，加截該控件生成"tm"對(duì)象，生成條碼的核心代碼如下：

圖4 條碼生成模塊

條碼生成模塊如圖4所示。

3.3.3短信平臺(tái)技術(shù)

本系統(tǒng)基于串口通訊技術(shù)及GSM MODEM技術(shù)構(gòu)建短信自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)。具有實(shí)驗(yàn)課通知、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)預(yù)約、借用設(shè)備催還等功能?！癕BH”為短信發(fā)送的目標(biāo)手機(jī)號(hào)，“DXC”為要發(fā)送的短信內(nèi)容，“PCAT”為在內(nèi)存中建立的串口對(duì)象，短信發(fā)送精簡(jiǎn)源碼如下：

圖5短信平臺(tái)

4　總結(jié)

該系統(tǒng)已在福建農(nóng)林大學(xué)交通與土木工程學(xué)院投入實(shí)用，除了必需的檔案管理、設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)課管理功能外，該系統(tǒng)產(chǎn)生了如下效益：（1）支持了工科實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行機(jī)制的理念，師生能通過(guò)短信預(yù)約，請(qǐng)求系統(tǒng)安排開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，提高了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、儀器設(shè)備利用率；（2）準(zhǔn)確地提供本科評(píng)估所需的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)報(bào)表，減輕教務(wù)管理人員的工作量；（3）實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)工作量的量化。通過(guò)自定義的折算公式，本系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員的各項(xiàng)工作折算成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)工作量，有助于教研室評(píng)優(yōu)、個(gè)人獎(jiǎng)金發(fā)放等工作的進(jìn)行。應(yīng)用工作量激勵(lì)措施有效地激活了實(shí)驗(yàn)人員的工作熱情。

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（責(zé)任編輯：李影丹）

［Abstract］In order to strengthen themanagementof theengineering laboratory，theengineering laboratorymanagementsystem is developed.Itstrengthens themanagementof the test log dataand automatically generatesavariety of reportused forundergraduatecourse assessment.Theapplication of BarCode technology strengthens themanagementof the laboratory equipment.SMSplatform technology is applied to urge the return of the equipmenton time，and it realizes the open of the laboratory by an appointment in advance.Practice has proved that the system would strengthen themanagementof human resources，equipmentand course in engineering laboratory and the system has reached the requirementsof undergraduate course assessment.

［Key words］laboratory；managementsystem；operatingmechanism；innovative talent；open laboratory

The Design and Realization of Engineering Laboratory ManagementSystem

LIN Yu-ying，QIU Rong-zu
（Transportationand CivilEngineering College，F(xiàn)ujian Agricultureand Forestry University，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian350002）

G40-057

A

1008—7427（2016）02—0032—04

2015—12—29

福建省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧木材供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)與示范應(yīng)用”（2014H0010）。

林玉英（1988—），女，碩士，福建龍巖人，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：現(xiàn)代物流技術(shù)，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理。*通訊作者：邱榮祖（1961—），男，福建莆田人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：物流工程與管理；E-mail：qrz1010@aliyun.com。