分析测试中心实验室管理系统构建与实现

林 艳,陈红杰,滕晓焕

(广东轻工职业技术学院 教务处,广东 广州 510300)

随着国家对示范性高职院校、优质高职院校投入的加大，高校分析测试中心实验室规模不断扩大。分析测试中心是各高校进行实践教学的主要场所，是培养生产、建设、管理和服务第一线的高级技术技能人才的重要基地，对提升人才培养质量、促进学科与科技发展水平具有重要意义。它承担着多学院、多专业、多班级、多课程、多项目、多批次的集化学实验、职业技能鉴定、技能大赛以及科研等多功能为一体的繁重任务，传统的工作效率低下、管理混乱的工作方式已无法满足实验室教学要求。

在“互联网+”战略的推动下，有效运用新的教育媒介实验室信息管理系统平台，对我校分析测试中心进行系统化、规范化、电子化与信息化的系统构建来实现实验室高效管理，已成为分析测试中心管理发展的必然趋势。故设计构建分析测试中心实验室信息管理系统很有必要。

1 管理系统需求分析

实验室信息管理系统(LIMS)是由计算机硬件和应用软件组成，能够完成实验室数据和信息的收集、分析、报告和管理。LIMS基于计算机局域网，专门针对一个实验室的整体环境而设计，是一个包括了信号采集设备、数据通讯软件、数据库管理软件在内的高效集成系统。以实验室为中心，将实验室的业务流程、环境、人员、仪器设备、标物标液、化学试剂、标准方法、图书资料、文件记录、科研管理、项目管理、客户管理等因素有机结合[1]。

经分析，目前高校分析测试实验室管理，包括：人员管理、实验室信息管理、实验实训教学管理、仪器设备管理、耗材管理、危险化学品管理、实验室废液废物管理、实验室开放共享管理、全天候安全警报管理等。该系统结合我校现状建立合理有效的实验室信息管理平台，让实验室管理人员能够有序、高效地处理实验室中许多业务繁杂的信息。下面分析不同的管理内容及对应的管理模块。

1.1 人员管理

根据我校实验教学管理和实验教学设备管理的实际状况，本系统按照所涉及人员在教学管理过程中分工不同，设计了不同的角色，包括本系统后台管理人员、实验室管理人员和实验室使用人员。

根据权限不同，人员管理模块可分为：系统登录模块、用户管理模块。其中系统登录模块可细分为三个子模块，用户注册模块、用户登录模块与密码找回模块。用户管理模块包括两个子模块：人员操作模块和人员分组模块。

具体分组如下：

本系统的设计管理人员属于超级管理员；教务处、学院教学秘书、学院设备秘书、系部或教研室(副)主任、实验中心(副)主任、实验员等6类属于一般管理员；其他教师与学生等都属于一般人员。

1.2 实验室基本信息管理

目前分析测试中心化学实验室共有70间，并且还在持续增加升级改造中，实验室类型包括了有机化学实验室、无机化学实验室、分析化学实验室、微生物实验室、理化检验实验室、环境监测实验室、仪器分析实验室等，能满足不同的系别不同专业不同级别学生同时开展化学实验。在实验室信息管理中需要包括实验室门牌号、实验室名称、实验室功能、实验室管理人员、实验室使用日志、实验室对应资产、实验室管理中涉及的其他数据等。

1.3 实验实训教学管理

分析测试课程管理内容包括分析测试实验教学课程安排、分析测试实验课程信息录入、分析测试实验用户管理、分析测试实验室申请与安排、分析测试实验日志处理与统计等。

分析测试实验课程安排模块从流程上分为教师操作部分、实验室管理员操作部分、教务员操作等三部分。本模块在设计时，根据各系不同教师提交的实验课程计划表，通过本系统自动形成本学期的化学实验课程表，便于后续统计分析，包括实验课程指导教师、实验班级、开课时间等信息，统计出不同时间段内实验课程的开课量，进行化学实验室的分配与使用，防止冲突，从而为学期末资料总结做准备；排课负责人负责各项功能的管理等功能[2]。

1.4 实验室使用管理

分析测试中心实验室的使用管理主要包括分析测试实验室的安排、查询、申请、预约等。故实验室使用管理模块应包括五个子模块，即包括分析测试实验室安排模块，分析测试实验室使用状态查询模块，分析测试实验室申请模块，分析测试实验室预约模块以及实验室公告模块。

其中实验室安排模块主要是根据实验教学课程安排系统自动或人工辅助进行实验室安排，提高实验室使用效率同时防止排课冲突。

实验室查询模块则是在实验室排课基础上进行实验室使用状态查询，确定是否有实验室正在使用或处于空闲状态。

实验室申请模块是在实验课程安排改变或者临时需要进行分析测试实验时，提前申请或者在查询到有空闲实验室时进行申请，以便安排实验教学任务。

实验室预约模块针对学生自行设计实验或者实验项目中进行实验而设置的，有利于将分析测试实验室逐渐打造成开放性实验室[33]。

实验室公告模块主要用来实时发布实验室的使用状态，方便教师、学生或实验项目相关人员进行查询申请与预约。

1.5 仪器设备管理

仪器设备管理对应的功能主要包括实验仪器设备的申购、审批、采购、录入、存储、使用、维护、损耗、报废等，对相关仪器设备的具体操作信息进行电子化管理，以便实时掌控仪器、设备的使用情况和状态，为查询与使用服务[3]。

经系统授权的用户有权限进行设备编号输入、设备名称输入、设备型号输入、设备规格输入、管理人员输入、存放地点输入等基本信息输入，同时进行单条件查询、多条件查询与模糊查询等，还可输入设备名称进行申请与使用，申请后系统可以自动生成对应的数据表，提供给授权用户进行浏览与打印，并可查看申请设备后的归还时间，按时归还设备。而具有超级管理员权限的用户还可以使用最高权限，对已经存在于系统中的基本信息，进行定期与不定期的更新、删除和审核，从而保证整个化学实验室的正常运行，为实验室老师和学生提供服务。

1.6 化学药品与耗材管理

化学药品与耗材管理是对分析测试中心实验实训教学与全校师生科研所用到的所有化学试剂及药品甚至低值耗材进行必要的电子化与信息化管理。要对纷繁冗杂且数量庞大的化学试剂与药品以及低值耗材信息进行统一保存及管理，手动管理显然不现实，为此必须利用数据库，不仅管理容易，而且查询方便及时，有利于实验室管理员管理效率的提高。再加上使用RFID技术，给化学试剂与药品等贴上数字标签，只要经过扫描就可以将化学试剂药品等信息录入系统，实现了自动化管理，从而大大提高了工作效率。

化学药品申请、采购模块包括采购申请、审核、审批、竞价、付款等五个步骤。实验室管理人员或科研人员通过本模块可以提出购买耗材申请，由分析测试中心主任审核品种和数量后再经相关领导审批，生成需要购买的耗材订单[4]。

耗材入库、贮存模块包括药品储存环境、药品储存区位、药品储存期限、特殊(易燃、易爆、有毒等)药品存放信息、安全库存管理等。药品入库时使用RFID技术，给化学试剂与药品等贴上数字标签，通过扫描就可以实时将化学试剂药品等信息录入系统，进而贮存起来[36]。在本模块可查询特定化学品安全信息卡上的相关信息，从而实验室管理员可根据药品的安全信息进行分区与分类贮藏，最终实现安全存放。化学药品的贮存需要进行一定比例的备用存贮，并对药品情况进行实时监控。

化学药品领用及反馈模块根据化学药品的使用流程，实现的功能具体包括化学药品的领用申请、批准、领取、登记与药品质量反馈等。为了对易制毒药品进行严格管理，教师在进行领取登记时，必须经过领导签字同意才可领用。实验结束后剩余的药品及时反馈给教师并录入系统，实现对化学药品的实时管理[5]。

化学药品查询打印模块是为了了解化学药品的库存与使用实时情况，需要进行化学药品查询。为此设立化学药品查询打印模块，此模块功能主要包括系部内查询与跨系部查询，目的是实时掌握化学药品库存情况，有利于节约经费，并可对查询结果进行打印输出。

低值易耗品即实验实训耗材管理在实验室日常管理工作中是一项量大且繁琐的工作。实验实训室提供耗材购置计划管理、实验耗材管理、实验低值品管理三个子模块。实验室用低值耗材与化学试剂的管理基本类似，低值耗材管理主要包含：学期耗材计划、耗材购置计划、耗材基本数据维护、耗材领用、耗材情况统计、耗材数据组合查询等项目。实验员可以随时了解实验室耗材存量及消耗[6]。

1.7 全天候安全警报管理

我校的化学实验室易爆、易燃、辐射性、腐蚀性、剧毒性等危险物品集中，且贵重仪器、物品较多，人员出入相对频繁，若一旦发生事故后果不堪设想，轻则国家的财产受损，重则以生命为代价，不仅影响正常的教学和科研秩序，还会给社会带来严重影响。而目前国内化学实验室安全管理问题并不乐观，主要表现为：安全意识淡薄；制度尚不健全；对药品性能掌握不够，危险物品存放不合理；经费投入不足，设施配套不齐[7]。为此，全天候完全警报系统管理必不可少。

为避免在化学实验室内发生火灾事故、爆炸事故、化学试剂腐蚀灼伤事故、危险化学品泄漏事故、生物安全事故、放射性事故、毒害事故[8]以及失窃事故等，需要从硬件与软件两方面进行管理。

全天候安全警报系统管理模块应包括三个子模块：智能安防管理模块、智能事故报警模块以及紧急情况处理模块。

2 系统实现方法

广东轻工职业技术学院化学实验室管理系统是典型的动态信息管理系统，基于已发展成熟的学院校园网，采用 B/S(Browser/Server，浏览器/服务器)模式进行架构，以适应快速发展的网络化应用的需求。系统前台页面采用目前较成熟的 ASP 技术进行开发，后台数据库则使用最新的 SQL Server 2012 数据库管理系统进行数据的存储、管理和日常维护，其优点是功能模块复用率高、系统维护代价较小。

3 结束语

分析测试中心在使用实验室管理系统后，大大提高分析测试中心相关管理工作的办公效率，同时大大提高分析测试中心相关设备使用的合理性、安全性、高效性与可靠性，大大减少分析测试中心相关管理人员与工作人员的劳动强度，大大降低办公低值耗材的使用，进一步提高学院分析测试类实验实训教学的管理水平和教学质量，为保障分析测试类实验实训教学的顺利进行与相关科研项目的及时完成，起到积极有效的作用，因此具有很高的实际应用价值。此外，本系统的设计开发和后续使用对我院的其它实验实训教学管理具有一定的提升效果，并可对兄弟院校的相关管理工作具有一定的参考作用。