基于信息化的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究

陳豪強(qiáng)

摘要：隨著國(guó)家高等教育的不斷發(fā)展，各大高校的辦學(xué)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)室是衡量一所高校實(shí)踐教學(xué)資源硬件不可缺少的部分，是本科審核評(píng)估指標(biāo)體系的一部分。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)的投入也在不斷的加大，然而提高實(shí)驗(yàn)室管理水平是高校解決的一大問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)室信息的收集、錄入仍然停留在手工階段，工作效率低，信息化水平相對(duì)落后，數(shù)據(jù)不全面，共享性差。不能夠適應(yīng)當(dāng)今高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的要求，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室管理是我國(guó)本科高校實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)重中之重。

關(guān)鍵詞：信息化;實(shí)驗(yàn)室管理;系統(tǒng)開(kāi)發(fā);

引言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生活物質(zhì)水平的提高，人民對(duì)食品、藥品安全問(wèn)題更加關(guān)心，全國(guó)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的地位也越發(fā)重要，現(xiàn)行的手工記錄、線下審核、紙質(zhì)文件查詢的管理方式已逐漸不能適應(yīng)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的快速發(fā)展。目前越來(lái)越多的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)開(kāi)始引進(jìn)LIMS系統(tǒng)。LIMS系統(tǒng)能夠通過(guò)嚴(yán)格規(guī)范的操作規(guī)程減少人為錯(cuò)誤的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)共享、無(wú)紙化辦公、人員工作量考核、質(zhì)量管理等目標(biāo)，為提升實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)水平與管理水平提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

1發(fā)展歷史

LIMS最早于20世紀(jì)70年代在國(guó)外出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)為了提高實(shí)驗(yàn)室的工作效率，開(kāi)發(fā)了一些用于日常管理的程序軟件。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，隨著計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐漸成熟，加上產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)系統(tǒng)升級(jí)換代的需求日益強(qiáng)烈，LIMS在技術(shù)方面不斷地變革發(fā)展。如今，在以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)為主的萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代，LIMS也變得更加智能化，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了其最初要求保證數(shù)據(jù)管理完成的基本功能，能夠讓實(shí)驗(yàn)室不同崗位的員工根據(jù)不同權(quán)限的分項(xiàng)信息資源，按照嚴(yán)格的程序約束來(lái)完成工作。

2實(shí)驗(yàn)室研究現(xiàn)狀與發(fā)展?fàn)顟B(tài)

實(shí)驗(yàn)室是學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和專業(yè)技能的重要場(chǎng)所，對(duì)于技能型、專業(yè)型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)室的智慧化建設(shè)是實(shí)現(xiàn)校園智慧化建設(shè)的重要部分，對(duì)于智慧校園的建設(shè)不可或缺。實(shí)驗(yàn)室智慧化的實(shí)現(xiàn)需要建立能夠全面化、智能化感知實(shí)驗(yàn)室的各種信息的服務(wù)平臺(tái)，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托，結(jié)合信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備之間的互聯(lián)以及實(shí)現(xiàn)管理人員和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備之間的互聯(lián)等，達(dá)到智能化、安全化、可視化管理實(shí)驗(yàn)室的目的。實(shí)驗(yàn)室智慧化實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備之間的有機(jī)融合，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的創(chuàng)新性、開(kāi)放性和協(xié)作性為目標(biāo)，能夠有效幫助學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室其他人員信息資料的快捷獲取，提供良好的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)氛圍，分析整合信息資源并加以利用。目前為止，國(guó)內(nèi)外有關(guān)實(shí)驗(yàn)室智慧化的研究主要包括：實(shí)驗(yàn)室智慧化的實(shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室智慧化實(shí)驗(yàn)功能的研究以及實(shí)驗(yàn)室智慧化的應(yīng)用效果研究等多個(gè)方面。

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)及總體思路

系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)及總體思路實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)基于C/S結(jié)構(gòu)，即客戶端/服務(wù)器模式，它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通常采取兩層結(jié)構(gòu)，服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理，客戶機(jī)負(fù)責(zé)完成與用戶的交互任務(wù)。用戶需要在本地計(jì)算機(jī)安裝實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，支持Win7以上操作系統(tǒng)，服務(wù)器安裝的是WindowsServer2008以上的操作系統(tǒng)并安裝SQLServer2008數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件。客戶端程序的任務(wù)是將用戶的要求提交給服務(wù)器程序，再將服務(wù)器程序返回的結(jié)果以特定的形式顯示給用戶;服務(wù)器程序的任務(wù)是接收客戶程序提出的服務(wù)請(qǐng)求，進(jìn)行相應(yīng)的處理，再將結(jié)果返回給客戶端程序。應(yīng)用服務(wù)器負(fù)荷較輕，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能透明。該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的交互性、安全的存取模式、響應(yīng)速度快、利于處理大量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)從使用者和管理者角度出發(fā)，要具有實(shí)用性，操作方便簡(jiǎn)單，解決實(shí)驗(yàn)室在管理過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生將理論轉(zhuǎn)化為能力實(shí)踐的重要場(chǎng)所，為了改變現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀，提高實(shí)驗(yàn)室的管理水平和實(shí)驗(yàn)室資源的利用效率。要借助信息化實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)合理、有效的對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理，達(dá)到對(duì)教學(xué)資源使用情況數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享。在一定程度上解決了學(xué)校、學(xué)院、實(shí)驗(yàn)中心的信息不對(duì)稱問(wèn)題;加強(qiáng)了學(xué)校對(duì)于實(shí)訓(xùn)中心實(shí)驗(yàn)運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀態(tài)的監(jiān)控;并在一定程度上節(jié)省的人力資源的浪費(fèi)，提高的工作的效率。

4系統(tǒng)的功能模塊

4.1與電子簽章系統(tǒng)對(duì)接

LIMS（實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)）系統(tǒng)可以與電子簽章系統(tǒng)對(duì)接，在數(shù)字簽名基礎(chǔ)上，結(jié)合無(wú)紙化辦公特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)可視化的數(shù)字簽名簽章。防止LIMS系統(tǒng)生成的電子檢測(cè)報(bào)告被第三方篡改，保證了文檔傳遞的真實(shí)性與安全性，又繼承了紙質(zhì)文檔簽字蓋章的傳統(tǒng)習(xí)慣。電子簽章CA服務(wù)器為電子檢測(cè)報(bào)告提供與數(shù)字證書綁定的可靠電子簽章、簽章驗(yàn)證等安全功能，用于辨識(shí)電子檢測(cè)報(bào)告簽署者身份，保護(hù)電子報(bào)告文檔完整性、防止對(duì)電子報(bào)告文檔未經(jīng)授權(quán)的篡改、確保蓋章行為的不可抵賴及電子檢測(cè)報(bào)告的法律效應(yīng)。

4.2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊

該模塊主要用于對(duì)實(shí)驗(yàn)室、二級(jí)學(xué)院、專業(yè)、班級(jí)以及用戶等基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)管理。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需要管理員用戶根據(jù)學(xué)校具體學(xué)院專業(yè)班級(jí)的設(shè)置，實(shí)驗(yàn)室的名稱、門牌、座位數(shù)等基本信息，進(jìn)行一次性錄入或倒入系統(tǒng)。管理員登錄系統(tǒng)需要給不同的實(shí)驗(yàn)員和教師添加賬號(hào)和密碼，分配不同的使用權(quán)限，實(shí)驗(yàn)員或教師通過(guò)自己的賬號(hào)和密碼登錄，只能在各自的權(quán)限范圍內(nèi)對(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)填寫、數(shù)據(jù)查詢等相應(yīng)的操作。

4.3與智能機(jī)器人對(duì)接

智能機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，也給LIMS系統(tǒng)帶來(lái)了新的改變。參考部分酒店使用智能機(jī)器人給客戶寄送物品的場(chǎng)景，實(shí)驗(yàn)室也可以通過(guò)機(jī)器人給各檢驗(yàn)科室送檢樣，以減輕業(yè)務(wù)科人員的工作量。也可仿照銀行使用業(yè)務(wù)咨詢機(jī)器人的場(chǎng)景，在送檢大廳設(shè)置智能機(jī)器人，可以給送檢客戶提供業(yè)務(wù)登記、問(wèn)詢解答、資料查詢、機(jī)構(gòu)介紹、業(yè)務(wù)介紹等功能，帶給客戶更先進(jìn)新奇的體驗(yàn)。智能機(jī)器人的使用能夠提高服務(wù)、工作效率，打造高智能化的智慧型檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室。

4.4動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)錄入管理模塊

該模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各類動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息的采集、管理。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)主要包括實(shí)驗(yàn)室在正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)或開(kāi)放使用后，教師需要填寫的實(shí)踐教學(xué)使用記錄、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放記錄，內(nèi)容包括使用日期、節(jié)次、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)人數(shù)等信息。以及實(shí)驗(yàn)管理員對(duì)實(shí)驗(yàn)室檢查時(shí)填寫的檢查日志，主要包括實(shí)驗(yàn)室的安全、衛(wèi)生、軟硬件運(yùn)行狀態(tài)等。維修后需填寫的維修時(shí)間、設(shè)備故障原因、維修結(jié)果、維修人等相關(guān)記錄。實(shí)驗(yàn)室耗材品種數(shù)量繁多，型號(hào)雜亂，需要進(jìn)行統(tǒng)一分類管理，各實(shí)驗(yàn)員應(yīng)根據(jù)每節(jié)實(shí)驗(yàn)課耗材使用的情況在系統(tǒng)進(jìn)行登記，記錄耗材的名稱、種類、型號(hào)、購(gòu)置數(shù)量、購(gòu)置日期、使用日期、使用數(shù)量等。進(jìn)行該類數(shù)據(jù)是教學(xué)管理中的重要原始數(shù)據(jù)，是支撐和統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)教學(xué)狀態(tài)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)資料。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)基于信息化實(shí)驗(yàn)室管理的開(kāi)發(fā)研究，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范化管理，有效的提高了實(shí)驗(yàn)室的利用效率和管理水平。使用該系統(tǒng)，極大的減輕了實(shí)驗(yàn)管理人員的工作量，使得教學(xué)資源得到了重新組合，方便教師開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)、競(jìng)賽、科研、各類考試等活動(dòng)，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新能力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室資源投入與利用比數(shù)據(jù)，完善實(shí)踐教學(xué)軟硬件建設(shè)，對(duì)各類使用數(shù)據(jù)分析，健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)各項(xiàng)管理制度，達(dá)到高等學(xué)校本科審核評(píng)估中實(shí)驗(yàn)室管理的各項(xiàng)指標(biāo)。同時(shí)進(jìn)一步要完善實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)在功能，增加資產(chǎn)管理、課表管理、安全管理等模塊，將系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向分布式的Web應(yīng)用發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱臻，竇小剛.基于信息化平臺(tái)建設(shè)的高校實(shí)驗(yàn)室安全管理體系研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2020，37（4）：1-4.

[2] 夏春琴，劉芫.基于信息化平臺(tái)建設(shè)的高校實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2020，39（11）：247.

[3] 周葉華，桑世慶，孫霞，等.高職院校實(shí)驗(yàn)室信息管理平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)，2020（6）：77-79.