实验室管理信息系统开发

林 春, 张 尧

(1. 黑龙江东方学院 计算机科学与工程系, 黑龙江 哈尔滨 150086；2. 东北林业大学 管理学院, 黑龙江 哈尔滨 150086)

实验室管理信息系统开发

林 春1, 张 尧2

(1. 黑龙江东方学院 计算机科学与工程系, 黑龙江 哈尔滨 150086；2. 东北林业大学 管理学院, 黑龙江 哈尔滨 150086)

开发了一个实验室管理信息系统。该系统由系统管理、设备管理、实验项目管理、采购决策管理和综合查询5个功能模块构成。主干网采用星型网络结构，中心交换机选用千兆快速以太网为网络骨干，选用2台可提供48个百兆端口H3C的5130交换机为楼内交换机。该系统实现了信息的集中管理、分散操作和信息共享，使传统的实验室管理向数字化、无纸化、智能化、综合化发展，提高了实验室管理工作效率和管理水平。

管理信息系统； 结构设计； 实验室管理

黑龙江东方学院是1992年成立的一所民办高校,实行“教育家办学、教授治教”的办学宗旨和“应用性、职业型、开放式”的人才培养模式,是黑龙江省特色应用型本科试点建设院校和全国应用技术大学综合改革试点院校。目前,学校共有基础实验室和专业实验室97个,分为13大类,总使用面积约20 000 m2,资产总额近8 000万元。随着实验室建设力度加大、教学科研仪器设备增加,给实验室管理带来了很大的压力。为管好、用活仪器设备,充分发挥实验仪器设备的使用效益,需要对实验室进行科学化、信息化管理,提高管理效率和管理水平[1]。

1 实验室仪器设备管理存在的问题

(1) 实验仪器设备没有统一管理。实验中心是黑龙江东方学院各实验室的主管部门,对全校实验室实行一级管理；全校有9个学部,学部的实验室实行二级管理。由于学部各自管理实验仪器设备,信息互不相通,造成一些仪器闲置、另一些仪器短缺的现象,而闲置的仪器设备不能充分发挥使用效益。实验中心管理手段落后,不能及时掌握实验室的动态信息,未实现实验室统一的信息化管理。

(2) 没有强化仪器设备的全生命周期管理和过程管理。仪器设备的全生命周期管理是指仪器设备从购买、使用、维修到报废的整个生命周期的管理,需要建立仪器设备的信息数据库,进行信息化管理[2]。例如建立仪器设备的初始档案,建立仪器设备使用记录和维修记录,建立实验耗材使用档案、仪器设备报废等级备案等。虽然实验中心在购买设备时就建立了仪器设备登记表,但是遇到实验室调整、改造等情况时,若设备登记表未及时变更,就不能正确地反应仪器设备的情况。此外,设备维修、出借、借进、报废等也缺少详细记录。为了准确掌握仪器设备使用情况,必须建立实验仪器设备数据库,对仪器设备进行全生命周期管理。

(3) 报废、破损仪器设备和低值品管理不规范。报废是仪器设备全生命周期管理的最后环节,也是常被忽视的环节。例如不能使用的打印机、计算机、语音室设备等未进行报废登记而随意存放在仓库里,使管理者无法掌握仪器设备的真实使用状况,不利于实验仪器设备的配置和管理。低值品(例如鼠标、键盘、光驱、硬盘、插排等)因其价值低而管理粗放,对入库和出库管理不严格,即使账物不符也难以清查。

(4) 实验教学课程表需人工完成,难以使课程安排更优化。

显然,要提高实验室的管理水平,必须实现管理的信息化,建立一个完善的实验室综合管理信息系统。

2 实验室管理信息系统

实验室管理信息系统(laboratory management information system,LIMS)是利用计算机网络技术、数据存储技术、快速数据处理技术对实验室进行全方位管理的计算机系统[3]。实验室管理信息系统是学校管理信息系统的一部分。

利用管理信息系统管理实验室的优点在于:

(1) 提高实验室的管理效率,实现设备档案信息、设备维修信息、固定资产信息等的综合管理,加强对设备和材料采购、设备使用和维修的信息化管理,节约成本、提高利用率,减轻实验室管理人员的工作强度,提高工作效率和服务水平[4]。

(2) 实验室管理信息系统能实现实验教学的全过程计算机管理,实现实验课程信息管理、实验预约与确认、登录学生成绩等实验室管理功能,为提高实验室管理效益、满足素质教育的需要提供强有力的保障[5]。

(3) 实验室管理信息系统可以为实验室评估提供原始资料和基本数据,促进实验资源开放共享和实验室管理的规范化,提高实验教学质量、实验室管理水平和服务水平[6]。

3 实验室管理信息系统的设计

3.1 系统结构设计

管理信息系统(management information system,MIS)有4种模式:主机终端模式、文件服务器模式、客户机/服务器模式(C/S模式)、Web浏览器/服务器模式(B/S模式)[7-10]。

实验室管理信息系统的总体结构[11-12]如图1所示。

图1 实验室管理信息系统体系结构

3.2 系统的功能模块设计

实验室管理信息系统主要由系统管理、设备管理、实验项目管理、采购决策管理和综合查询5个功能模块构成,而这5个模块又可细分为多个子模块(见图2)。

图2 系统功能结构图

(1) 系统管理。系统管理模块是实验室管理信息系统的基础部分,它管理使用者的基本信息以及授权信息、维护用户口令,并提供定期备份数据库的工具。该模块通过识别登录用户的信息和授权提供实验环境和信息。该运行机制能够有效提高系统信息的安全性与可靠性。

(2) 设备管理。设备管理模块又分为固定资产管理和非固定资产管理2个子模块。固定资产管理子模块进一步划分为建账数据库管理、设备资产动态管理、设备维修管理、设备借用管理、固定资产查询等5个模块。非固定资产管理子模块进一步划分为低值品管理、易耗品管理、低值品和易耗品查询等模块。

(3) 实验项目管理。实验项目管理模块分实验教学管理和实验任务计划管理2个子模块。实验教学管理模块细分为实验室介绍、实验室任务管理、实验成绩管理等3个模块,其中实验成绩管理模块包括学生信息管理、学生出勤管理和实验评分3个功能模块。实验任务计划管理模块细为分开放时间管理、实验室排课、实验课预约管理、实验室计划管理等4个模块。

(4) 采购决策管理。采购决策管理模块分实验室建设管理、购置设备管理、采购耗材管理等3个子模块。实验中心主任负责全校设备的购置管理和耗材采购管理,负责全校实验室的建设、实验室建设长远规划和短期计划的编制,并组织实施和检查实施情况。采购决策管理模块辅助实验中心主任作出决策。

(5) 综合查询。综合查询模块分设备管理查询、实验项目管理查询、采购决策管理查询等3个子模块。设备管理、实验项目管理、采购决策管理3个模块生成的数据、信息、报表都能够在综合查询模块中获取,满足系统使用人员对所关心的信息进行查询的需求。其中设备管理查询主要是关于固定资产和低值易耗品的查询；实验项目管理查询是关于开放时间、学生成绩和实验室及配套信息的查询；采购决策管理查询是关于采购审批的查询。

3.3 系统业务数据流程分析

实验室管理业务主要有设备管理采购、实验项目管理、决策管理等,其中设备管理业务流程所图3所示。

图3 仪器设备管理业务流程图

4 实验室管理信息系统的实施

4.1 物理系统的实施

物理系统的实施内容主要包括客户端和数据库服务器系统的安装、调试以及网络系统构架的搭建。网络构架的搭建是物理系统实施的主要任务。结合实际情况，主干网采用星型网络结构，中心交换机选用千兆连接，千兆快速以太网为网络骨干，其余采用百兆以太网技术。核心交换机采用H3C的5534万兆三层交换机，充分满足日后扩展需求。选用2台可提供48个百兆端口H3C的5130交换机为楼内交换机，2台交换机间通过千兆堆叠模块进行连接。楼内信息点采用百兆以太技术与2台5130交换机相连[13]。

4.2 系统实施步骤的设计

(1) 培训。系统投入试运行前，应对操作人员进行技术培训。实验室要应用LIMS,除了需要对实验室各类操作人员进行操作培训外，还应该培养1～2名对系统各项功能了解比较全面的操作人员作为系统管理员[14]。

(2) 初始化数据准备。系统运行前要对系统需要的数据进行初始化,要对学校原有信息进行统计,例如在用设备的清查,要核实设备的基本信息并录入系统；设置各学部管理员的权限和管理员代码等。

(3) 试运行。试运行的主要工作有:导入各原始数据记录,对实际系统的输入方式进行考查(方便性、效率、安全可靠性、误操作保护等),对新系统实际运行、响应速度进行实际测试。

5 结语

实验室管理信息系统应用于高校实验室管理,使实验室管理人员不再进行填表、查表、统计等烦琐的工作,提高了管理水平和工作效率。系统建成以后,实验室的管理、教学和科研等工作都实现了系统化操作,设备购置的申请、审批、采购、验收、管理单位建账等都实现了系统化、网络化管理,提高了工作效率、降低了管理成本、提高了管理能力。主管领导能够对实验设备的分布、使用、效率进行跟踪监控,及时了解实验室任务、仪器设备的使用率、投资效益、设备完好率等情况,及时调配设备和调整经费的分配,避免资源闲置,最大限度地合理使用教学经费。

References)

[1] 张永强.高校教学管理信息系统的设计与实现[J].管理信息系统,2000(2):86-88.

[2] 赵庆双,闻星火,梁国华.实验室管理信息系统的开发与应用[J].实验技术与管理,2000,17(6):30-32.

[3] 邝孔武,邝志云.管理信息系统分析与设计[M].2版.西安:西安电子科技大学出版社,1995.

[4] 张袅悍.高等院校实验室管理系统的设计[J].长春光学精密机械学院学报,2001(4):71-74.

[5] 张瑞琼.高校综合实验室管理信息系统设计研究[J].贵州工业大学学报,1999(2):91-93.

[6] Scott F I, Settle F. Laboratory information management systems and scientific software at the 1999 Pittsburgh Conference[J]. Article in American Laboratory,1999,31(12):38-45.

[7] 张友生,陈松乔.C/S与B/S混合软件体系结构模型[J].计算机工程与应用,2002,38(23):138-140.

[8] 张左梁.C/S应用系统设计的新概念和新技术[J].计算机科学,1997,24(1)：81-83.

[9] 李汉菊.MIS的对象模型与C/S结构[J].计算机应用与软件,1998, 15 (1)：37-41.

[10] 罗立宇.MIS系统中C/S与B/S模式之比较[J].株洲师范高等专科学校学报,2002, 7 (2)：39-42.

[11] 蔡明山.高校实验室综合管理系统研究与设计系统关键技术的实现[D].长沙:湖南大学,2003.

[12] Anderson D L.. Managing Information Systems[M].北京:清华大学出版社,2001.

[13] 蔡晓,曾明荣,蔡婀娜,等.高校实验室MIS分析与设计[J].实验技术与管理,2001,18(6):35-37.

[14] 黄维通,关敬敏.实验室管理信息系统LIMS实施方案介绍[J].工程设计CAD及自动化,1998(1):32-36.

Development of laboratory management information system

Lin Chun1, Zhang Yao2

(1. Department of Computer Science and Engineering, Heilongjiang East College, Harbin 150086, China；2. School of Management,Northeast Forestry University, Harbin 150086, China)

A laboratory management information system is established. This system consists of the following five functional modules: the system management, the equipment management, the experimental project management, the purchasing decision management and the comprehensive inquiry. The backbone network is Star-Topology, and the central switch is Gigabit Fast Ethernet. Two 5130 switches of H3C are used for the building, having 48 Mbps port. The system can realize the centralized information management, decentralized operations and information sharing. Using this system, the traditional laboratory management will be more digital, paperless and intelligent. Finally this system can improve the laboratory management efficiency and management level.

MIS(management information system); structure design； laboratory management

10.16791/j.cnki.sjg.2017.03.038

2016-10-24 修改日期：2017-01-03

黑龙江省高等教育教学改革项目(JG2013010467 )；黑龙江省教育科学规划课题(GBD1212061)

林春(1977—),女,黑龙江哈尔滨,硕士,高级实验师,主要研究方向为电工电子实验教学及实验室管理

张尧(1981—),男,黑龙江哈尔滨,博士,讲师,主要研究方向为经济管理与信息化管理.

TP391.6

A

1002-4956(2017)3-0151-03