计算机在生物实验室管理中的应用

陈小红 吴德武

(龙岩学院生命科学学院，福建 龙岩 364000)(龙岩学院化学与材料科学学院，福建 龙岩 364000)

生物实验室承担着《生物化学》、《分子生物学》、《细胞生物学》、《遗传学》、《植物学》、《动物学》和《微生物学》等专业基础课程的实验课及《发酵工程》、《酶工程》、《细胞工程》、《食品工艺》、《兽医药理》和《兽医病理》等专业课程的实验课，同时为毕业设计和科研提供服务。与化学实验室相似，需配备大量的化学试剂、玻璃器皿、小型仪器和大型设备；不同之处在于，生物实验室包含大量的生物活体材料和活性物质，所用试剂、耗材及设备需适合生物材料甚至需保持生物活性，增加了病毒、致病菌的安全管理。生物实验室的管理是一项极其复杂而繁重的工作，其中试剂、耗材及设备管理占有举足轻重的地位，管理的好坏直接影响到实验教学、科研和对外服务工作的顺利开展。以往试剂、耗材及设备的出入库等管理都是采用手工登记的方式，查阅起来非常麻烦，管理员不能掌握库存的动态变化，对借出的物品不易跟踪，给采购工作带来一定的困难，容易造成浪费。手工登记容易造成单据丢失，同时也给学生、教师的借用带来一定的不便。这种旧的管理模式存在着极大的缺陷，迫切需要一种简单有效、快速准确的新管理模式来取代它。应用计算机技术开发实验室管理系统是目前国内外较为有效、科学的实验室管理方法，常用的管理系统有实验室信息管理系统(LIMS)、化学药品材料管理系统(MIS)、仪器设备维护校正管理系统(IMCS)、用Access数据库开发的实验室管理系统和用Visual Studio开发的实验室管理系统等[1-4]。龙岩学院生命科学学院应用Microsoft Visual Studio软件开发了适合该院实验室的管理系统，用于实验室试剂、耗材及设备的管理。

1 系统的建立

1.1 硬件和软件的准备

采购一台服务器作为硬件投入，将其寄存在学校现代教育技术中心，另配备一些电脑作为客户端终端在实验室。根据生物实验试剂、耗材及设备的特点，应用Microsoft Visual Studio软件，创建生物实验管理系统，并将其制成网页的形式，学生、教师和实验员可上网进入系统。

1.2 信息采集与录入

1.2.1 试剂、耗材及设备的信息采集与录入

对仓库及实验室的试剂、耗材和仪器设备进行盘点，以采集物品信息。物品的基本信息需包括名称、型号、规格、单位、单价和库存量等，药品信息还包括英文名称和药品性质如一般药品、剧毒品、易燃易爆品和强腐蚀性药品等以提醒学生注意安全，仪器设备的信息还需包括厂家、出厂号和购置日期等。物品信息录入系统之前，必须对每种物品进行编号，而且每种物品的编号都是唯一的，编号的规则一般是按照物品的性质、类别和存放位置等进行编制。

1.2.2 用户、实验项目和文件通知等其他信息的采集与录入

对用户信息的采集，主要是对学生、教师和实验员信息的采集。学生信息包括学号、姓名、班级、照片和电话，教师和实验员只需姓名、照片和电话。系统将用户分为4个组：学生、教师、管理员和超级管理员，他们的操作权限不同，系统同样需要对每个用户进行编号，并为每个用户设定一个初始密码。毕业生信息除了在用户信息里可查询外，还需在毕业生登记信息里可以查询，并需要对毕业生再制定一个表格，增加毕业论文指导教师一栏，便于教师上网指定论文指导学生，并与教师经费挂勾。教师和实验员还需拨付一定的实验经费，系统增加一项帐户管理内容。

采集实验科目及其对应的实验项目和实验指导教师的信息，录入系统后，教师即可上网进行实验课耗材的登记，利于管理员将实验教学与科研和对外服务分开管理。其他需录入的信息有：仪器使用说明、实验室规章制度、通知和新闻等。

2 系统功能

系统的主要功能包括查询服务、试剂耗材管理、设备管理和帐户管理等(图1)。

图1 系统功能模块图

2.1 查询服务

通过上网输入帐号和密码，学生、教师和管理员就可进入系统进行各项查询，如试剂耗材及设备的进出仓及库存的查询、用户账户查询以及文件、通知和新闻等的查询。学生、教师和管理员通过查询可随时了解库存的动态变化、物品去向和进仓情况，对于库存不足的物品可通过及时填写订单来申报采购或向已借出的同学、教师借用。教师可进行账户查询，随时了解经费使用情况。学生进入系统可查询实验室规章制度、仪器使用说明、实验室通知和院系新闻等，并可进入留言板留言提出意见和建议，这些都有利于实验教学和实验室管理工作顺利、高效的开展。

2.2 试剂耗材管理

试剂耗材的管理包括试剂耗材的出仓、进仓和记帐等。出仓分为实验教学、毕业设计、科研和对外服务等的出仓。对于实验教学的出仓，首先由超级管理员在实验项目管理中设定各实验项目的指导教师，再由指导教师登录系统进行开学初的实验课耗材登记或实验过程中的教学材料申领，经实验室审核后，库存不足的统一采购，实验课前领出，结束后部分剩余药品和器具需归还，破损的由学生赔偿，无需扣除教师经费，实验教学的试剂耗材领用流程详见图2。对于毕业设计的出仓，首先由学生选择指导教师，再由相应的指导教师上网登录系统，登记对应的毕业生，获得一定的毕业设计指导经费，这样毕业生就可自行登录系统进行毕业设计用试剂耗材的申领而无需教师亲自登录，并到库房领用，系统自动扣除指导教师的经费。对于教师科研的出仓，则由教师登录系统进行申领，由管理员确认领用后，扣除教师的经费。毕业设计和科研的试剂耗材领用流程详见图3。超级管理员对新购进的试剂耗材进行验收后，执行进仓操作。实验室对库房定期盘点，采用系统记帐，大大提高了准确性。

图2 实验教学的试剂耗材领用流程图 图3 毕业设计和科研的试剂耗材领用流程图

图4 设备管理流程图

2.3 设备管理

设备管理包括小型仪器和大型设备的管理，系统可执行小型仪器的借出、归还和查询操作，每台小型仪器都有唯一编码，类似于条形码，贴于仪器上，这样操作起来类似于图书馆的借书。使用管理系统后改变了以往小型仪器管理混乱的局面，每台仪器由谁借用变得十分明朗，教师、学生之间相互借用也比较便捷，大大提高了仪器的使用率。大型设备固定位置摆放，教师、学生可登录系统查询现有的大型设备，了解其主要参数、存放地点和使用说明等，并可对设备进行预约、使用登记和报修等，真正实现了大型设备管理的网络化，设备比以往得到了更好的维护，设备管理流程详见图4。

2.4 帐户管理

帐户管理主要指用户管理和教师经费的管理，用户主要包括学生、教师、管理员和超级管理员，学生(除毕业生外)只可进行查询，教师和毕业生可进行查询、申领、订单操作、领用、借用、设备预约、设备使用登记和设备报修等，一般管理员还能进行申领确认和出仓操作，但不能修改数据、记录，只有超级管理员才能对所有的数据和记录进行修改。对于教师科研和毕业设计指导所借用的试剂耗材，系统须扣取经费，这样对科研和毕业设计的领用有所控制，不占用一般的实验教学资源，教师可使用自己的课题经费或将资金注入实验室，系统还可执行类似于银行的转帐操作，使得帐户管理变得灵活、便捷。

3 存在问题及对策

计算机的应用虽然具有很强的优越性，但在运行过程中仍存在一些问题。

(1)经常出现网络异常登录不了系统或进不了某个页面、某些操作不能执行和提示错误等情况。因此，仅依靠计算机专业人员的协助是不够的，应提高实验室管理人员应用计算机技术的水平。

(2)系统不能完全按照需求进行改进。如库存中药品的量以“瓶”为单位，但在申领和领用记录里却以“g”或“ml”为单位，易弄错，又如想尝试将实验教学也引入系统，却不容易做到。因此，应加大资金投入，促进系统升级和软件开发更新。

(3)有时系统的操作也并不便捷。俗话说“三分技术，七分管理”，需要将科学的管理思想应用到系统中，应激励教学和管理人员参与研究实验室管理的新方法。

4 结语

计算机技术的应用，大大提高了生物实验室管理的效率，是生物实验室管理走向现代化管理的重要标志，它的实行是非常有必要的。目前龙岩学院生命科学学院只是将它应用在生物试剂、耗材和设备的管理上，还有相当大的应用空间和广阔的应用前景，如可将其应用在实验人员管理、常规实验教学管理、网络教学、虚拟实验室和科研资料查询与信息检索等方面[5-6]，这些都需要全体教师、学生和实验员不懈努力才能完成。

[参考文献]

[1]徐乐,张元才.实验室信息管理系统现状综述[J].科技情报开发与经济，2008，18(31):186-187.

[2]王亦军.计算机在化学实验室自动化管理方面的应用[J].化学通报，2001，(8):520-523.

[3]黄海樱,陈波,周芸.利用Access数据库开发临床实验室试剂出入库管理系统[J].国际检验医学杂志，2008，29(10):946-947.

[4]Powers L,Snell M(刘彦博等译).Visual Studio技术大全[M].北京：人民邮电出版社,2009.

[5]李敬忱,袁一平,刘伟娜.计算机在药学实验室管理中的应用[J].中国教育技术装备，2012，(6):104.

[6]王健青,谢海燕,温清萍.兽医实验室管理信息系统及其应用[J].中国动物检疫，2010，27(1):22-24.