實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)在 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理中的作用分析

雷虹，秦巧紅，張欣，賈敏(西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所，陜西 西安 710021)

0 引言

近年來(lái)，為了促進(jìn)化學(xué)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，很多學(xué)校都配備了更加專(zhuān)業(yè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。隨著教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，其中的設(shè)備設(shè)施數(shù)量不斷增加，功能也在不斷升級(jí)，這滿(mǎn)足了各項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)業(yè)務(wù)需求。但在這個(gè)過(guò)程中也隨之積累了大量的數(shù)據(jù)和信息，沿用傳統(tǒng)的人工管理難以達(dá)到預(yù)期的效果。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理是一項(xiàng)系統(tǒng)性比較強(qiáng)的工作，其中涉及到了很多瑣碎的工作內(nèi)容。如果在實(shí)驗(yàn)室管理過(guò)程中完全依靠人工管理，不僅會(huì)導(dǎo)致管理者工作壓力大，還會(huì)使各個(gè)部門(mén)和學(xué)院之間出現(xiàn)“信息孤島”，實(shí)驗(yàn)信息無(wú)法得到及時(shí)收集，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)難以有效讀取[1]。為了解決這些問(wèn)題，就要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)。

1 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理中的作用

1.1 對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理

在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，需要對(duì)大量的樣品進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息。這些數(shù)據(jù)和信息除了結(jié)果數(shù)據(jù)之外，還包含了報(bào)告數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)等。基于信息管理系統(tǒng)，可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化的管理，將其自動(dòng)存儲(chǔ)到同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，并根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行分類(lèi)存放，這樣不僅可以防止數(shù)據(jù)的丟失，同時(shí)還可以在更短的時(shí)間內(nèi)讀取數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，在這種集中化的管理模式下，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和圖表的分析。

1.2 對(duì)實(shí)驗(yàn)人員和實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行管理

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理的過(guò)程中，人員和用品是兩個(gè)極為重要的管理項(xiàng)目。從實(shí)驗(yàn)人員的角度來(lái)說(shuō)，信息管理系統(tǒng)的運(yùn)用可以對(duì)每個(gè)人的工作量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。從實(shí)驗(yàn)用品的角度來(lái)說(shuō)，信息管理系統(tǒng)可以對(duì)每一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)所需要的用品量和損耗量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)可以根據(jù)近期實(shí)驗(yàn)室的安排來(lái)為采購(gòu)人員提供采購(gòu)量方面的指導(dǎo)。從外在這個(gè)基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)還可以為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的排期和具體項(xiàng)目的管理等提供相應(yīng)的信息支持。

1.3 提供安全的信息服務(wù)

除了在管理層面提供有益的幫助之外，信息管理系統(tǒng)在安全方面也展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性，它可以為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供必要的安全機(jī)制，使其中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)保持安全的狀態(tài)。在該系統(tǒng)的支持下，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和樣品信息都具有一定的保密性，人員只有滿(mǎn)足一定的權(quán)限要求才能讀取和查看信息。與此同時(shí)，這些信息在處于可讀狀態(tài)的情況下是無(wú)法被更改的。如果需要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改的話(huà)，需要提交相應(yīng)的修改報(bào)告，并做出相應(yīng)的說(shuō)明。通過(guò)這種方式，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性將得到有效保障。

1.4 具有數(shù)據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)管理功能

在國(guó)家發(fā)展的過(guò)程中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)極為重要的機(jī)構(gòu)，它為社會(huì)提供了專(zhuān)業(yè)的檢驗(yàn)檢測(cè)服務(wù)，能夠在執(zhí)行國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的情況下組織相應(yīng)的檢測(cè)活動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中，提高檢測(cè)管理的標(biāo)準(zhǔn)型、確保檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性是對(duì)國(guó)家和對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)的表現(xiàn)[2]。而學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)和科研的重要場(chǎng)所，檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性則關(guān)系到教育活動(dòng)開(kāi)展的效果和科研活動(dòng)開(kāi)展的質(zhì)量。在信息管理系統(tǒng)的支持下，檢測(cè)活動(dòng)在開(kāi)展的過(guò)程中可以獲得標(biāo)準(zhǔn)化的管理服務(wù)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也能得到保障，這對(duì)于檢測(cè)執(zhí)行效率的提高起到了積極的影響。

1.5 完善系統(tǒng)管理功能

在應(yīng)用信息管理系統(tǒng)之前，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理主要依靠人工來(lái)實(shí)現(xiàn)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部管理職能分散、管理職責(zé)無(wú)法落實(shí)的問(wèn)題。而在信息管理系統(tǒng)的支持下，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的管理。具體來(lái)說(shuō)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部不同崗位人員的工作職責(zé)不同，他們?cè)谛畔⒐芾硐到y(tǒng)當(dāng)中的操作權(quán)限也不同，只能操作與自身工作相對(duì)應(yīng)的功能模塊。除了設(shè)置用戶(hù)權(quán)限之外，信息管理系統(tǒng)還支持對(duì)系統(tǒng)日志進(jìn)行管理，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)。

2 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用原則

2.1 實(shí)用性原則

在信息管理系統(tǒng)當(dāng)中，無(wú)論是軟件還是硬件的配備，都要堅(jiān)持實(shí)用性的原則，關(guān)注實(shí)用價(jià)值，這樣才能為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理活動(dòng)的開(kāi)展提供依據(jù)。在這個(gè)過(guò)程中，要確保系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試之后能夠真正地融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理系統(tǒng)當(dāng)中去。并基于人員、設(shè)備以及化學(xué)藥品等層面來(lái)幫助管理人員解決實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)為廣大教師和學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過(guò)教學(xué)任務(wù)管理和課程管理的形式來(lái)幫助他們更好地完成實(shí)驗(yàn)操作，達(dá)到教學(xué)和學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.2 安全性原則

信息管理系統(tǒng)是依托于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的，在將其應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理當(dāng)中的時(shí)候要堅(jiān)持安全性的原則，尤其是要對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)病毒進(jìn)行防范和控制。當(dāng)前，存在很多以網(wǎng)絡(luò)為載體滲透到系統(tǒng)當(dāng)中使系統(tǒng)信息發(fā)生泄漏或損壞，甚至還會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)處于崩潰的狀態(tài)的計(jì)算機(jī)病毒。而且近年來(lái)，這些病毒在不斷升級(jí)，它們可以準(zhǔn)確地找到系統(tǒng)當(dāng)中的漏洞，并以此侵入系統(tǒng)內(nèi)部，帶來(lái)一系列的危害[3]。因此，在應(yīng)用該系統(tǒng)的時(shí)候，要做好安全保護(hù)的工作，通過(guò)權(quán)限設(shè)計(jì)等方式來(lái)對(duì)外來(lái)的垃圾信息進(jìn)行抵御。同時(shí)，還要安裝正規(guī)的殺毒軟件來(lái)防止病毒的入侵。除了基于網(wǎng)絡(luò)層和系統(tǒng)層來(lái)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)之外，還要基于用戶(hù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層做好防護(hù)，對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中有價(jià)值的信息進(jìn)行保護(hù)，避免發(fā)生外泄和損壞。

2.3 關(guān)注具體功能和權(quán)限的設(shè)置

在學(xué)校當(dāng)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的信息管理系統(tǒng)具有層次分明的特點(diǎn)，在學(xué)校層之后是院系管理層，最后是實(shí)驗(yàn)室管理層。不同的層次所對(duì)應(yīng)的具體功能也是不同的，在這個(gè)基礎(chǔ)上要設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限。具體來(lái)說(shuō)，學(xué)校層次的用戶(hù)主要包含系統(tǒng)的管理員，他們的工作內(nèi)容是比較多的，所擁有的權(quán)限也是比較高的。第一，他們要對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生和出現(xiàn)的參數(shù)進(jìn)行維護(hù)，做好定期的檢查和修正，這是確保系統(tǒng)作用有效發(fā)揮的基礎(chǔ)；第二，要對(duì)各個(gè)賬號(hào)的權(quán)限進(jìn)行合理化分配，根據(jù)用戶(hù)的權(quán)限來(lái)為他們提供系統(tǒng)進(jìn)入的方式和展示相關(guān)的內(nèi)容；第三，他們要與教師配合為學(xué)生下發(fā)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的任務(wù)，為不同班級(jí)的學(xué)生提供相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息；第四，要對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢查和上報(bào)。對(duì)于院系管理層的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，在工作當(dāng)中要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)進(jìn)行核對(duì)，為任務(wù)的落實(shí)創(chuàng)造條件。管理層用戶(hù)的主要職責(zé)是維護(hù)實(shí)驗(yàn)室在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在開(kāi)展過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息，同時(shí)還要對(duì)班級(jí)實(shí)驗(yàn)課程的安排情況進(jìn)行管理，并對(duì)這個(gè)過(guò)程中所產(chǎn)生的費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2.4 實(shí)現(xiàn)易用性和約束性的結(jié)合

信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理展現(xiàn)出了易用性的特征，這主要體現(xiàn)在理解、掌握和操作這三個(gè)方面。該原則要求信息管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中要站在使用者的角度，對(duì)他們的需求進(jìn)行分析，滿(mǎn)足他們實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的需要。在學(xué)校當(dāng)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的使用主體并不是固定的，具有多變性的特征，因此所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息也是比較繁雜的。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中要充分關(guān)注這一特征，能夠?qū)?shù)據(jù)和信息進(jìn)行分類(lèi)管理，為信息的讀取和使用創(chuàng)造條件。在這個(gè)基礎(chǔ)上，還要關(guān)注系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的約束性特點(diǎn)，使用戶(hù)在獲得便捷使用需求的同時(shí)確保數(shù)據(jù)的全面性[4]。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，用戶(hù)在系統(tǒng)操作的界面填寫(xiě)數(shù)據(jù)的時(shí)應(yīng)附上簡(jiǎn)單的說(shuō)明，并對(duì)其格式進(jìn)行校對(duì)，通過(guò)增加約束條件的方式來(lái)提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，降低出錯(cuò)的概率。

2.5 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的集成式管理

在學(xué)校當(dāng)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用主體是各個(gè)年級(jí)各個(gè)專(zhuān)業(yè)的廣大師生，因此在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)是一項(xiàng)比較繁雜的工作，經(jīng)常會(huì)發(fā)生系統(tǒng)數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。在應(yīng)用信息管理系統(tǒng)的情況下，要對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集成式管理，在現(xiàn)有的條件下盡量地減少相同數(shù)據(jù)的填寫(xiě)次數(shù)，減少不必要的工作量，同時(shí)也可以避免重復(fù)填報(bào)。對(duì)于那些經(jīng)常出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息，則要做好分解、整合等工作。對(duì)于那些可以通過(guò)系統(tǒng)計(jì)算而自動(dòng)化生成的數(shù)據(jù)，要避免人為填寫(xiě)。最后，還要運(yùn)用系統(tǒng)導(dǎo)出功能來(lái)為數(shù)據(jù)的快速查詢(xún)創(chuàng)造條件。

3 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理中的具體應(yīng)用

3.1 賬戶(hù)管理

在基于信息管理系統(tǒng)進(jìn)行賬戶(hù)管理的過(guò)程中，可以將賬戶(hù)分為三個(gè)不同的等級(jí)，下面按照由高到低的順序來(lái)對(duì)這三個(gè)等級(jí)及其所對(duì)應(yīng)的賬戶(hù)管理方法進(jìn)行分析。第一是普通用戶(hù)，賬戶(hù)對(duì)象為學(xué)校內(nèi)的廣大師生，他們能夠獲取到的信息主要來(lái)源于共享數(shù)據(jù)庫(kù)。這其中學(xué)生賬戶(hù)可以查詢(xún)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中儀器和設(shè)備的狀態(tài)信息、化學(xué)試劑的存量信息等，還可以填報(bào)要開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并預(yù)約實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)器材。而教師賬戶(hù)在學(xué)生賬戶(hù)權(quán)限的基礎(chǔ)上還可以對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行評(píng)價(jià)，并可以在經(jīng)過(guò)授權(quán)之后對(duì)系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行管理。其中，校外用戶(hù)在使用系統(tǒng)前首先要進(jìn)行注冊(cè)，還要經(jīng)過(guò)管理員的審批。第二個(gè)等級(jí)為子系統(tǒng)管理員，他除了擁有上述的權(quán)限之外，還可以對(duì)系統(tǒng)模塊的內(nèi)容進(jìn)行修改、對(duì)各模塊的信息進(jìn)行匯總，并在這個(gè)基礎(chǔ)上生成報(bào)表。第三個(gè)等級(jí)為最高管理員，他的權(quán)限是最高的，除了可以對(duì)整個(gè)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行操作之外，還可以對(duì)各等級(jí)用戶(hù)進(jìn)行授權(quán)或者對(duì)他們的權(quán)限進(jìn)行約束。

3.2 儀器預(yù)約

在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，大型儀器的使用是必不可少的。當(dāng)前，很多學(xué)校都購(gòu)入了大型實(shí)驗(yàn)儀器，但是儀器的價(jià)格昂貴，因此在數(shù)量上通常有一定的限制，同時(shí)有專(zhuān)門(mén)的人員進(jìn)行管理和維護(hù)，在使用的過(guò)程中需要公用共享。正是因?yàn)橐陨显颍@些大型儀器的具有較大管理難度。而在信息管理系統(tǒng)應(yīng)用的情況下，實(shí)驗(yàn)室可以構(gòu)建起專(zhuān)門(mén)的儀器檔案庫(kù)，師生進(jìn)入該檔案庫(kù)就可以了解儀器的詳細(xì)信息。除了基本的型號(hào)、性能、位置、管理人等信息之外，還可以了解它當(dāng)前的可用狀態(tài)，可預(yù)約使用的時(shí)間等。在這個(gè)基礎(chǔ)上，他們可以根據(jù)儀器的狀態(tài)和自身的需要來(lái)預(yù)約使用。如果用于教學(xué)，是免費(fèi)的，而如果用于科研，則要通過(guò)賬戶(hù)記賬的形式按年度或者按學(xué)期進(jìn)行收費(fèi)。

3.3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理

在很多學(xué)校，化學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為了一門(mén)獨(dú)立的課程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)也成為了化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)信息管理系統(tǒng)與教務(wù)信息系統(tǒng)的對(duì)接，在滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)驗(yàn)需求的基礎(chǔ)上提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的有效性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的有效管理[5]。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生需要先選擇相應(yīng)的課程，然后選定自己感興趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在完成實(shí)驗(yàn)之后將信息傳入系統(tǒng)，教師會(huì)根據(jù)學(xué)生的完成情況來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分，分?jǐn)?shù)會(huì)自動(dòng)化地被匯集到教務(wù)系統(tǒng)。除此之外，信息管理系統(tǒng)還可以對(duì)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文件進(jìn)行整理，學(xué)生在登陸系統(tǒng)之后可以參照這些資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，了解本學(xué)期需要學(xué)習(xí)和需要完成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還可以選擇自己感興趣的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理的過(guò)程中，可以基于信息管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、對(duì)人員和用品進(jìn)行管理。同時(shí)還可以提供更加安全的信息服務(wù)，并使數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)變得更為標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化與系統(tǒng)化管理的效果。在這個(gè)過(guò)程中，管理人員要基于實(shí)用性、安全性等原則，將信息管理系統(tǒng)的功能充分發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)賬戶(hù)管理和教學(xué)管理，同時(shí)為大型儀器預(yù)約提供便利。