高校大型仪器共享平台的设计与实现

许建峰

(淮阴师范学院 设备与实验室管理处，江苏 淮安 223001)

高校大型科学仪器共享服务平台是以大型教学科研仪器设备为基础，以现代信息技术为载体，通过对相关资源进行整合集成、优化配置、实现合理布局、促进开放共享，致力于提高仪器设备的使用效率，为科技创新提供支撑、为资源配置提供决策依据，为地方经济发展提供服务的平台。因而共享平台共享管理系统的建设与否直接影响设备的使用效益，影响服务的质量和水平，影响地方经济和社会发展速度。

1 平台建设主要背景

1.1 制度不完善

传统的封闭式设备管理模式，对大型仪器的使用与否，其使用效益如何学校一般不进行量化的考核，大型仪器仅能在本部门或本单位进行使用。由于工作中缺乏激励机制，导致管理人员在思想上不积极，尽量少用或不用，保证仪器的完好即可，在大型仪器数据考核与统计中，多数仪器的使用情况是由仪器管理单位进行上报，其真实性和准确性难以界定。主管部门不仅难以对仪器本身的使用率进行考核，更难以对其在教学与科研业绩上产出量进行量化考核。因而必须建立健全考核激励政策和监管机制，制定有偿服务制度，在分配制度、人员编制、资金运转方面进行科学的决策，以促进实验技术人员的工作积极性，从而促进仪器资源有效的利用［1－2］。大型仪器共享模式是在传统的管理模式下使大型仪器设备充分有序的开放，提高设备的使用效益，需要根据学校根据实践教学、科学研究及社会服务的需求建立设备共享制度，本着“专管共用，资源共享”的管理理念，提高大型仪器资源的共享性。

1.2 发挥效益差

高校大型仪器主要集中于科学研究方面，其购置要依靠中央财政、省财政及学校对重点实验室的建设经费和个人项目的资助。在论证购置时往往建立于个人或部分人员科研工作的需求上，使用人也通常是设备的管理人员，因而“受益”的范围仅仅局限于某几个人或某个人。目前，在大力提倡大型仪器共享的环境下，高校的大型仪器共享工作也仅停留于学校级别上的共享，也就是校内的人员或部门如需要可能进行一些服务，只实现了名义上的共享，其实际管理还处于分散状态。高校中具有大量大型仪器设备，但因为不是社会服务机构，不具备提供数据计量资质，因而其测量的结果不能作为产品合格的标准，不能出具合格的相关证明，仅能为一些单位进行过程数据的采样和测量，未能充分利用网络实现数据资源的共享，使高校中的大型仪器设备不能充分发挥其效益，闲置的状况比较多［3－4］。

1.3 配套经费缺乏

由于大型仪器对外开放程度较低，其产生的经济效益就相对较低。由于设备的运转主要靠学校的维持经费，一旦学校的经费紧张，大型仪器的使用、保养、维护的费用不能及时到位，导致因耗材贵无能力正常运转而闲置的现象，导致部分仪器保养不及时出现精度低、运行慢、噪音大的故障，导致部分仪器设备维护不及时出现老化、性能衰退的现象。仅仅依靠上级拨款或学校的投入，不利于使用效益的发挥，要充分发挥仪器本身的价值，充分协调教学、科研、服务社会多方面的需要，努力实现“以机养机，以机补人”的机制，促进大型仪器管理和使用的良性循环［5］。

2 平台建设总体目标

2.1 集中管理，提高效率

构建高校大型仪器实验教学、检测服务平台，将全部大型仪器设备和通用检测设备集中于实验中心以便进行全面统一管理，最大限度地发挥大型仪器设备在教学、科研、学科建设及社会服务方面的作用。该模式既实现了大型仪器的校内专管共用、资源共享，提高了大型仪器的利用率，又限制了大型仪器的分散管理和重复购置。

2.2 加大开放，促进共享

提高高校大型仪器设备使用效率不仅是高校所期望的，更是社会所需求的。在以满足正常实验教学为需要，兼顾科研为原则，以实行专管共用、资源共享为目标，对大型仪器设备有效对外开放，促进资源更大限度的实现共享。

2.3 加强考核，发挥效益

大型仪器效益考核主要目的是促进大型仪器的有效利用，充分发挥其实际价值，不断挖掘其潜在的功能。通过使用机时、测样数量、科研产出量等方面进行统计来促进仪器发挥功效;通过开放平台可以随时随地了解大型仪器的使用状况;采取激励机制加大开放力度，适当收取测样费或工时费，来保证大型仪器消耗材料成本、人员加班费、大型仪器维护成本。

3 共享平台设计与实现

3.1 系统总体结构

大型仪器管理平台的总体架构如图1 所示。

本系统采用B/S 网络三层架构:第一层为浏览器，主要提供用户与系统之间的友好访问;第二层为WEB 应用服务器，主要负责日常业务的处理;第三层数据库服务器，主要提供数据的存储、访问及管理。其功能可以实现对中心的所有大型共享仪器设备进行统一的管理，对于实验教学、科研业务及社会服务项目进行有效的统一流程管理。一方面提高大型仪器设备的使用效率，充分发挥其经济及社会效益;另一方面能对大型仪器的使用状况进行实时的统计和监控，免去了人工登记及记录;另外还方便对相关信息的查询，提高科学检测数据共享性。

图1 大型仪器管理平台的总体架构

3.1.1 预约模块

预约实验及检测平台是系统中心平台的主要模块之一，学生的实验、教师的科研、社会的检测服务都可以通过系统进行预约。对于学生的实验项目，如果是计划内实验课优先予以安排，无需支付费用，教学计划以外的个人实验项目或开放性实验项目在时间的安排上予以保证、在费用的支付上也可以适当的收取耗材费;对于教师科研项目，可以直接通过财务处从个人科研项目中支付;对外检测服务项目，在确保学校教学和科研工作正常进行的基础上实行对外有偿服务，并凭财务处收费收据领取检测结果。其预约流程图如图2 所示。

图2 预约模块流程图

3.1.2 分析统计模块

分析统计模块流程图如图3 所示。主要包括大型仪器使用机时、测样数量、人员工作量、经济效益的统计与查询，通过对大型仪器的运转和使用状态进行详尽的记录，对大型仪器使用效率和状况进行统计，为大型仪器的效益考核提供了科学的依据。一方面有助于促进拥有大型仪器的单位加大开放力度，提高使用效率，另一方面促进操作人员不断加大大型仪器的功能开发，深入挖掘其社会价值和经济效益，有助于延长其生命周期，提高其使用的价值，进一步服务于社会，服务于学校的发展。

图3 分析统计模块流程图

3.2 平台设计的关键技术

3.2.1 数据库建立与访问技术

大型仪器共享平台数据库系统主要采用了SQL Server2000，主要基于其功能强大、操作和管理方便且可以制定处理数据并发操作问题等特点，其数据并发操作也正是设计基于Web 的管理系统中必须具备的条件之一，另外该数据库系统也具有一定的兼容性和易操作性［6］。大型仪器共享平台系统设计时需建立主要数据信息表，如大型仪器信息、开放时间信息、操作人员信息、检测结果查询信息等，在实际的操作过程中，由系统管理员录入大型仪器基本信息表、存放地、操作人员、开放时间等相关内容，用户可以上网预约实验和检测，检测结束后由操作人员将检测结果录入，用户可随时通过网络查询自己检测样品的情况，这些相互关联的数据信息之间构成了统一的数据库。

3.2.2 Java 技术

Java 是一个广泛使用的网络编程语言，它是一种新的计算概念。Java 语言的风格与C + +一样简洁，易于掌握和运用，提供了丰富的类库，便于开发和利用，在设计大型仪器共享平台时可以充分调用其中类库，进行系统的构建;作为一种网络语言，Java 源代码被编译成一种结构中立的中间格式，这种格式与平台本身无关，只需在Java 虚拟机上运行［7］。

3.2.3 ActiveX 技术

ActiveX 技术允许不同软件开发的组件在网络上可以互相进行操作［7］。它使得创建具有特色的可交互式的Web 页面更加快捷容易，由于其中有大量可用的控件，Web 开发过程中不需再手工编写交互页面的每个部分。在设计大型大型仪器共享平台时，一个Web 页面可以包括Javaapplets、若干个ActiveX 控件、ActiveX 脚本或ActiveX 文档。ActiveX 可以将applets 脚本、文档、图像以及其他一些ActiveX 控件集成在一个Web 主页中，有助于系统的集成与开发。

3.2.4 ASP. NET 技术

ASP. NET 是一种建立动态Web 应用程序的技术，它是. NET 框架的一部分，可以使用任何. NET 兼容的语言来编写ASP. NET 应用程序。在设计过程中像大型仪器基本信息等较为固定的内容主要是静态的HTML 页面，可以用Dreamweaver 等可视化网页制作软件设计，而对于预约情况、检测信息等内容主要是动态的HTML 页面，需要采用脚本编程(ASP)，ASP 程序必须由IIS 解释执行，可以使用两种脚本语言:VB-Script 和JavaScript，可以单独使用也可以综合使用［8］。

4 结束语

大型仪器共享平台的建设需要建立一种较为完备的共享模式，需要构建按需服务的管理体系和运行机制，需要建立起符合实际操作的共享网络平台，这样才能打破封闭管理形式，促进大型仪器设备的有效共享。该平台的投入运行，有效地推进高校大型仪器管理的网络化、资源的社会化、效益的最大化。

［1］黄鸿新，罗一帆. 高校仪器设备管理机制探讨［J］. 分析仪器，2009(2):61－63.

［2］蔺丽，李世雄，陈虹锦，等. 大型仪器管理探讨和实践［J］. 实验室研究与探索，2008，27(2):150－152.

［3］谢兵，夏雪. 基于生命周期理论的高校大型仪器管理机制研究［J］. 中国轻工教育，2010(3):46－48.

［4］张红艳，杨仁海. 加强大型仪器有偿使用的管理及其措施［J］. 实验室研究与探索，2008，27(3):152－154.

［5］齐雪梅，刘永昌. 关于大型分析仪器管理使用办法改革的思考［J］. 实验技术与管理，2010，27(11):228－231.

［6］汤中于，赵满群，毕文艳. 实验室开放网上管理系统的设计［J］. 实验技术与管理，2003，20(6):162－164.

［7］孙剑颖. 开放式实验平台体系结构研究［J］. 黑龙江科技信息，2007(06S):106.

［8］陈先宇，李彦. 开放型实验网上选课系统设计构想［J］. 重庆交通大学学报:社科版，2008(4):133－134.