基于信息化的實驗室管理系統開發研究

朱奎兵

(陜西國際商貿學院,陜西西安 712046)

0 引言

隨著國家高等教育的不斷發展,各大高校的辦學規模也在不斷的擴大,實驗室是衡量一所高校實踐教學資源硬件不可缺少的部分,是本科審核評估指標體系的一部分。對于實驗室經費的投入也在不斷的加大,然而提高實驗室管理水平是高校解決的一大問題。實驗室信息的收集、錄入仍然停留在手工階段,工作效率低,信息化水平相對落后,數據不全面,共享性差。不能夠適應當今高校實驗室發展的要求,利用計算機技術手段進行實驗室管理是我國本科高校實驗室信息化建設重中之重。

今年是“十四規劃”的開局之年,是中國共產黨建黨一百周年,根據國家教育部印刷的《深入推進教育信息化發展進程指導意見》,抓住國家對高校人才培養質量的要求,利用信息化手段,促進信息技術與實踐教學的深度融合,創新實踐教學管理方法,提升人才培養質量[1-2]。以培養具有創新精神和實踐能力的應用型人才為目標,以實驗教學改革為先導,不斷優化實驗教學體系,突出重點、強化特色、注重質量,在充分利用學校現有實驗設備和人才的前提下,整合實驗室資源配置、加強資源共享,完善校、院、實驗中心三級實驗室管理體系,推進實驗室中心化建設,提高實驗室管理水平；合理銜接學院內部及其他單位的現有實驗室資源與新增資源,注意發揮整體效益,積極開放共享,努力避免資源閑置、重復建設等現象。不斷優化實驗室布局,加強實驗室的科學管理,力爭把實驗室建設成為我校應用型人才培養和科技創新的重要基地,為學校發展和地方經濟建設服務。

1 我校實驗室管理存在的問題

我校現階段存在的主要問題是資源的共享性較差,資源信息的共享平臺尚未建立,導致實驗中心與學校之間的信息不對稱情況較為嚴重,實驗室存在嚴重的軟硬件資源浪費等。

單純就實驗室管理過程中存在的問題而言,主要表現在以下幾個方面：

(1)我校實驗室日常運行管理中,實驗室使用記錄、維修記錄等依舊停留在手工記錄上。

在我校實驗室的日常使用過程中,對于實驗室日常使用、軟硬件維護、檢查等的記錄依舊停留在手寫填報的水平。由此將造成漏填漏報、內容不全、字跡潦草、統計困難、信息傳遞遲滯等問題。其缺陷顯而易見,尤其是我校目前面臨教育部審核評估,教學相關的狀態數據上報的準確性尤為重要,傳統管理模式有待改變。

(2)信息不對稱,資源利用率不高。學校尚未建立起資源共享平臺,各個實驗室的基礎文檔資料管理靠手工處理,數據查詢不方便,資料保存補完整,造成了校、院、實訓中心之間的信息不對稱。部分實驗室存在設備閑置,開放率低,存在資源浪費問題。資源配置的效率處于一個較低的水平,包括人力、財力和物力,缺少一套完整的實踐教學體系和長效管理機制,在一定程度上阻礙了學校的高質量發展。

(3)實驗室耗材管理落后。實驗室耗材是實踐教學不可缺少一部分,我校實驗耗材依然要靠手工記賬,進行出入庫的辦理,耗材領用等。沒有一個動態數據表,不能夠隨時掌握各個實驗室不同型號、規格耗材的使用及庫存數量,這樣會造成耗材不能夠及時補充,影響了實驗、實踐教學的有序開展。

2 系統設計架構及總體思路

實驗室管理系統基于C/S結構,即客戶端/服務器模式,它是軟件系統體系結構,通常采取兩層結構,服務器負責數據的管理,客戶機負責完成與用戶的交互任務。用戶需要在本地計算機安裝實驗室管理系統,支持Win7以上操作系統,服務器安裝的是Windows Server2008以上的操作系統并安裝SQL Server2008數據庫管理軟件。客戶端程序的任務是將用戶的要求提交給服務器程序,再將服務器程序返回的結果以特定的形式顯示給用戶；服務器程序的任務是接收客戶程序提出的服務請求,進行相應的處理,再將結果返回給客戶端程序。應用服務器負荷較輕,數據存儲功能透明。該系統具有較強的交互性、安全的存取模式、響應速度快、利于處理大量數據。C/S結構圖如圖1：

圖1 C/S結構圖Fig.1 C/S structure

2.1 系統設計的思想

系統設計從使用者和管理者角度出發,要具有實用性,操作方便簡單,解決實驗室在管理過程中經常出現的問題。高校計算機實驗室是學生將理論轉化為能力實踐的重要場所,為了改變現有的實驗室管理現狀,提高實驗室的管理水平和實驗室資源的利用效率。要借助信息化實驗室管理系統合理、有效的對實驗室進行管理,達到對教學資源使用情況數據進行收集、整理,實現教學資源的共享。在一定程度上解決了學校、學院、實驗中心的信息不對稱問題；加強了學校對于實訓中心實驗運行狀態、實驗教學狀態的監控；并在一定程度上節省的人力資源的浪費,提高的工作的效率[3]。

2.2 系統設計的目標

實驗室管理系統的設計目標在原有實驗室管理系統的基礎上,根據用戶使用需求進一步完善系統的主要功能,設計出符合我校實驗室管理特點的系統,通過信息化手段來統計教學過程中與實驗室相關的各類型過程性狀態數據,取代傳統手工記錄的方式,加快我校關于實驗室管理的信息化建設進程,實現實驗室資源的共享平臺,為決策者提供準確的實驗室實時運行狀態數據。采用模塊化的設計,用戶通過身份驗證,登陸系統,對數據進行錄入、修改、查詢等一系列操作。同時管理人員對系統數據進行定期的維護更新,保證系統正常運行。該系統也促進了實驗室管理和實踐教學逐步實現信息化、網絡化和智能化。

3 系統的功能模塊

實驗室管理系統已經被我校在實驗室日常管理中應用,根據使用時收集的數據進行分析,對系統功能模塊不斷的優化、升級、改進,實現了基礎數據管理、動態數據的錄入、數據的統計的功能。系統總體功能模塊如圖2所示：

圖2 實驗室管理系統結構功能模塊圖Fig.2 Structure module diagram of laboratory management system

3.1 基礎數據管理模塊

該模塊主要用于對實驗室、二級學院、專業、班級以及用戶等基礎性數據進行維護管理。基礎數據需要管理員用戶根據學校具體學院專業班級的設置,實驗室的名稱、門牌、座位數等基本信息,進行一次性錄入或倒入系統。管理員登錄系統需要給不同的實驗員和教師添加賬號和密碼,分配不同的使用權限,實驗員或教師通過自己的賬號和密碼登錄,只能在各自的權限范圍內對進行數據填寫、數據查詢等相應的操作。該類數據是其他各模塊正常運轉的基本數據保障。

3.2 動態數據錄入管理模塊

該模塊主要實現對各類動態數據信息的采集、管理。動態數據主要包括實驗室在正常實驗教學或開放使用后,教師需要填寫的實踐教學使用記錄、實驗室開放記錄,內容包括使用日期、節次、實驗內容、實驗人數等信息。以及實驗管理員對實驗室檢查時填寫的檢查日志,主要包括實驗室的安全、衛生、軟硬件運行狀態等。維修后需填寫的維修時間、設備故障原因、維修結果、維修人等相關記錄[4]。

實驗室耗材品種數量繁多,型號雜亂,需要進行統一分類管理,各實驗員應根據每節實驗課耗材使用的情況在系統進行登記,記錄耗材的名稱、種類、型號、購置數量、購置日期、使用日期、使用數量等。進行該類數據是教學管理中的重要原始數據,是支撐和統計各項教學狀態數據的基礎資料。因此也是本系統中最為重要的管理對象。在開發過程中,本系統將借助目前成熟的數據庫管理技術及前端技術對此類數據進行管理,以便隨時高速高效進行數據統計分析。

3.3 數據統計管理模塊

數據的統計管理模塊是對已錄入的各項動態數據進行分析,統計,預測等,生成符合上報的各類報表和圖表。包括實驗室的使用率,實驗室管理人員對實驗室的檢查情況,維修情況的統計。可依據管理者的需求,統計分析出當前實驗室的基本運行狀況,實現實驗室軟硬件資源及其利用的相關數據在校內的流通、共享。讓管理者能夠快速、準確的掌握目前實驗室的基本運行狀態、以及各類課程、實驗與實踐的開展情況,系統還可以按照學期/學年生成各實驗室使用率統計表、實驗室檢查統計表、實驗室維修統計表等,從而為實踐教學的開展提供數據支撐,為實驗室建設提供相應的參考依據,也可以作為教育部年度高校實驗室狀態數據信息[5]。

資產管理員可通過系統依據耗材類別查詢各實驗室耗材基本信息和使用的情況,可以統計型號、類別耗材的采購率、使用率,庫存率,根據庫存量的多少,按照教學計劃的需求及時補充耗材,并及時更新耗材信息數據,生成各類耗材所需的電子表格,作為耗材的原始使用憑證。實現了實驗室耗材的網絡化、數字化、自動化管理,改進了管理模式和方法,以及實現了實驗室低值易耗的動態管理[6]。

4 結語

通過對基于信息化實驗室管理的開發研究,促進了實驗室的規范化管理,有效的提高了實驗室的利用效率和管理水平。使用該系統,極大的減輕了實驗管理人員的工作量,使得教學資源得到了重新組合,方便教師開展實踐教學、競賽、科研、各類考試等活動,增強了學生的動手實踐和創新能力。根據實驗室資源投入與利用比數據,完善實踐教學軟硬件建設,對各類使用數據分析,健全實驗教學各項管理制度,達到高等學校本科審核評估中實驗室管理的各項指標。同時進一步要完善實驗室管理系統在功能,增加資產管理、課表管理、安全管理等模塊,將系統的結構轉向分布式的Web應用發展。