高校科研实验记录管理系统的设计与实现

郑 娜, 徐 丽, 浦 群, 胡激江, 冯建跃

(1. 浙江大学 化学工程联合国家重点实验室, 浙江 杭州 310027；2. 浙江大学 实验室与设备管理处, 浙江 杭州 310058)

高校科研实验记录管理系统的设计与实现

郑 娜1, 徐 丽1, 浦 群1, 胡激江1, 冯建跃2

(1. 浙江大学 化学工程联合国家重点实验室, 浙江 杭州 310027；2. 浙江大学 实验室与设备管理处, 浙江 杭州 310058)

实验记录是科研工作过程中的一项非常重要的工作。研究设计与实现了高校科研实验记录管理系统,分别从重要性、内容及优点等角度探讨了高校科研实验记录管理系统,实现高校科研实验记录的动态化管理,促进高校实验室在管理观念和管理手段等方面的创新与发展。

科学研究； 实验记录； 管理信息化

实验记录是记录研究的计划、目的和整个研究过程的日志,历来受到科研机构和研究人员的高度重视[1]。但是目前高校科研实验记录却仍然以纸质记录本为主,即使有光盘、照片等辅助形式,也是零碎的、分散的,不仅规范性差、不易保存,也无法快速检索、查看和共享,容易丢失和损毁。随着社会发展和科学技术的进步,使用纸质实验记录显得十分不便。

高校实验室管理的观念创新是实验室管理人员在现代管理理论指导下,发挥主观能动性,突破原有的理念束缚和思维方式[2]。实验室信息管理系统(laboratory information management system, LIMS)雏形最早提出于20世纪60年代末[3],1973年后作为一门新型的学科在国际上开始了研究和应用[4-5]。实验室管理的信息化是突破高校实验室传统管理观念和管理手段、提高实验室管理水平和充分发挥实验室功效的必然趋势[6-7]。近年来,随着信息技术的快速发展与应用,以及互联网+时代的到来,高校信息化建设不断加强,教学管理系统、实验室管理系统被高校广泛应用,通过网络实现实验教学信息化管理成为一种需求[8]。改变纸质版为主的实验记录形式,代之以电子化科研实验记录,有利于科研人员保存、管理、检索和查看,大大提高了科研工作效率。化学工程联合国家重点实验室(浙江大学)在高校科研实验记录管理系统方面进行了尝试,取得较好的效果。

1 实验记录的重要性

1.1 对科研工作的作用和意义

实验记录是对科研活动和科学实验的真实描述和记载,包括各种载体的文字、图表、照片等,是实验条件、过程、结果、环境乃至气候、实验设备等信息的保存[1],是进行科学思维和科学研究、撰写实验报告的依据,对科研人员理顺科研思路、寻找科学规律、形成科研工作总结、获得科研成果以及避免科研工作的重复起着极其重要的作用。

1.2 培养学生的科研工作规范

近年来,有些学生实验记录比较随意,记录人查看自己的实验记录都会摸不着头脑,重复实验时忘记了原来的实验条件和实验步骤,这样的实验数据是不可靠的。要规范科研实验工作,则学生必须得到规范、系统的科学训练,包括如何做好实验记录。完整的实验记录有利于培养学生的规范操作、规范记录、规范分析与研究探讨,对培养学生整理数据、分析数据、得出科学规律有着重要的作用。

2 实验记录的内容

2.1 总体框架与流程

在科学研究中,实验记录是涉及研究工作能否得到真实可靠结果和能否顺利持续进行的重要环节。正确书写实验记录是科研和实验人员的一项基本功[9]。我们设计的科研实验记录管理系统从高校科研的实际要求出发,根据实验记录特点、管理制度、不同人员隶属关系和权限进行合理和有针对性的需求分析与设计,分为实验记录和检测记录。其中检测记录数据直接与化学工程联合国家重点实验室(浙江大学)测试平台预约系统关联,检测记录被直接录入数据库而不受干预或处理以便追溯。此外,同一名学生对应的多位导师均可直接查看其检测记录,每一个数据包都可追溯到其实验仪器。图1为电子科研记录管理系统的总体流程图。

图1 电子科研记录管理系统的总体流程图

2.2 记录内容的4大模块

本实验记录系统根据功能要求不同将其分成4个模块,即题目记录区、投料记录区、操作步骤区和结果与讨论区。

(1) 题目记录区。该区块详细记录了实验的客观条件,包括实验日期、温度、相对湿度、气压、实验名称、实验地点、实验目的等,便于日后的传承和重复,以及出现问题时查找原因。

(2) 投料记录区。该区块与物料电子管理系统关联,先领用物料(物料根据自身物性分为免审领用和审核领用2大类,且系统中的物料均有相应的MSDS数据库),然后在投料记录区根据实验具体用量编辑,同时便于课题组物料管理。

(3) 操作步骤区。该区块是对实验现场简单纸质记录的统计与再整理,包括实验现场的具体步骤、实验数据、即时的实验现象等,对危险性的实验操作建立完善的实验指导书,为后期科研论文的撰写奠定良好的基础。

(4) 结果与讨论区。该区块是科研工作者有所发现、有所发明、有所创造之处,是对实验结果的分析和论证,是创新能力的直接反应。导师在本区块可以跟学生进行互动、讨论,同时记录下导师指导学生的心路历程,并且支持各种形式附件上传。

3 高校科研实验记录管理系统的优点

高校科研实验记录管理系统设计注重规范化、精细化、动态化管理,各个模块都体现出以人为本,方便科研实验记录撰写,便于师生间沟通交流。与传统的纸质实验记录相比有以下优点:

(1) 科研实验记录管理系统在形式上没有固定的地理空间,也没有时间限制,原则上只要能上网浏览的地方,都可登录服务器实现相应的科研实验记录管理,使师生能够突破时空限制,随时随地对实验记录进行便捷访问；学生与导师间实现了即时沟通,减少了以往定时正式沟通的弊端,减少了沟通成本[10],且便于课题组对学生的科研记录形成规范化管理。制度的规范化管理属于刚性的“他律”,是一种外在的、监督式的约束[11]。

(2) 导师能够快速轻松地掌握课题组内各学生的最新实验结果,并对学生科研实验及时进行指导,避免传统纸质记录的滞后性,以防实验走弯路,提高科研效率。当学生有疑问需要导师指导讨论时,可以在系统内“评论”区块提示导师。

(3) 现在高校科研项目的管理多采用团队分工合作的形式,同一科研项目对应多名导师和多名学生。科研实验记录管理系统根据高校这一特点开创了多维的交互功能,即同一学生对应的多名导师均能同时查阅此学生的实验记录,共同会诊,及时了解科研进展,综合性地对科研项目的顺利进行提出指导性意见和建议,形成科研记录的动态化管理。

(4) 电子实验记录是在纸质实验记录的基础上进行的汇总分析,一定程度上提高了学生分析问题、解决问题的能力,为今后从事科研工作奠定了坚实的基础。

(5) 高校科研项目一般持续时间比较长,做科研的学生流动性较大,传统的纸质记录容易造成科研项目的断层。科研实验记录管理系统为课题组内科研记录的传承、存储和管理提供了技术媒介,避免了纸质记录零碎分散、不易保存、不易检索的弊端。在实验室管理中,知识的传递和交流必须要有专门的发布和管理平台,通过平台的建立,有组织成员不断地增进知识的存量,并通过沟通不断修正组织已有知识,实现组织内的知识更新,促进组织内的知识增进[12-13]。

(6) 对于未提交的电子实验记录,录入人除查看外,还可以编辑、修改和完善,但提交后不允许再修改,只能查看,从而维护了实验记录的客观性和原始性。实验数据存储和查看需要设置相应的权限,确保实验记录的保密性和安全性。如果有继续讨论的内容或有修正的想法,可以在已提交实验记录的基础上进行批注提交,形成版本化的实验记录。

4 结语

习近平总书记指出:“没有信息化就没有现代化。”为了改变传统的高校科研实验记录管理模式,并积极贯彻习近平总书记的指示精神,落实《教育部信息化十年发展规划(2011—2020年)》,设计与实现了高校科研实验记录管理系统,促进了实验室在管理观念和管理手段等方面的创新与发展。随着计算机和网络技术的发展,采用网络化的电子实验记录形式具有使用方便、价格低廉、容易实现、便于储存、发布和检索各种数据等特点,高校科研对其需求将日益强劲,对检验学生几年来在科研训练中独立分析问题和解决问题的能力也有着十分重要的意义。

References)

[1] 胡冬云,高敏.美国科学研究中实验记录管理及启示[J].科技管理研究,2007(9):118-119.

[2] 陈宪明.论高校实验室管理的观念创新[J].实验技术与管理,2011,28(2):21-23.

[3] 傅学胜.实验室信息管理系统(LIMS)的进展与发展趋势[J].上海计量测试,2003,30(4):36-37.

[4] 王萍,邱晖,周子荣.上海市黄浦区实验室信息管理系统平台建设的思考[J].中国卫生信息管理杂志,2012,9(2):89-94.

[5] 邹岩柏,刘福生,赵明海,等.动物实验管理系统的特点分析[J].中国比较医学杂志,2013,23(8):72-74.

[6] 盛苏英,堵俊,吴晓.高校实验室信息化管理的研究与实践[J].实验室研究与探索,2012,31(12):184-187.

[7] 李金昌.全面开放实验室培养复合型人才[J].实验室研究与探索,2011,30(3):1-5.

[8] 李昊然.高校开放式实验教学管理系统的设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2012.

[9] 孙讷,魏海明,田志刚.研究生实验记录的培训和规范化管理[J].学位与研究生教育,2010(4):26-29.

[10] 彭兰.Web 2.0在中国的发展及其社会意义[J].国际新闻界,2007(10):44-48.

[11] 蒋文宁.文华管理:学校管理新理念探讨[J].教学与管理,2006(11):13-15.

[12] 邬克彬,廖晓莲.湖南农业大学科研平台建设纪实[J].实验技术与管理,2013,30(3):27-30.

[13]习叔钧.高校学校实验室建设与管理的实践与探索[J].实验技术与管理,2015,32(6):233-235.

Design and realization of university management system for research experimental record

Zheng Na1, Xu Li1, Pu Qun1, Hu Jijiang1, Feng Jianyue2

(1. State Key Laboratory of Chemical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;2. Department of Laboratory and Equipment Management,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China)

The experimental record is a very important work in the process of scientific research. The management system for the research experimental record is designed and realized. The exploration on such system is carried out from the perspectives of its importance, content and advantages, and the dynamic management for the research experimental record is realized, promoting the innovation and development in the aspects of the management concepts, management means, etc., for the university laboratories.

scientific research; experimental record；management informationization

10.16791/j.cnki.sjg.2017.08.051

2017-03-07

浙江大学实验技术研究项目(SYB201506)

郑娜91983—)，女，山西运城，硕士，助理研究员，研究方向为实验室信息化管理与大型仪器管理.E-mail：zhengna@zju.edu.cn

G644

A

1002-4956(2017)08-0203-03