基于信息化技术的农机装备综合实验平台管理模式

于晓波，靳晓燕，郑惠枚，谭增鑫，王恒一

(黑龙江省农业机械工程科学研究院，黑龙江 哈尔滨 150081)

0 引言

随着我国农机装备事业的不断发展，产品技术越来越先进，用于农机装备检测和试验的设备和仪器也越来越多，并且越来越精细，产品技术性能不断提高。目前，许多科研院所的实验室管理水平已经无法跟上时代的发展进度，存在管理模式落后、工作效率低和资源浪费严重等问题[1-2]。

近年来，信息化技术不断走进人们的生活，如网购、手机支付、网络约车和网络教育等，都是信息化技术的具体体现。在农机装备综合实验室管理中引入信息化成为时代发展的需要，分析探讨农机装备综合实验平台管理模式，提出基于信息化的实验室管理模式创新，对提高工作效率和资源利用率有重要意义，可以有效解决传统管理模式存在的信息不对称、试验仪器使用不透明、设备利用率低、维护效果差和管理人员劳动强度大等弊端，对我国培养创新型人才和提高实验室管理水平有重要作用[3-5]。

1 农机装备实验室管理现状

目前，我国各类农机实验室整体存在实验仪器利用率低、管理过程难度大和信息共享程度低等问题，阻碍了我国农机装备事业的发展。实验室的许多设备仪器由于是人工操作，一项实验需要多个人工配合完成，不仅劳动强度大，而且试验成本高，其中，涉及试验仪器的选择、耗材的使用及试验设备维护等多项内容，存在很多重复工作，整个管理环节复杂、难度大。

传统农机实验室管理模式缺乏必要的信息化技术作为支撑，人工操作和管理难度大，使得实验人员、仪器、试剂、方法、环境和文件等多项信息无法有机结合，数据和信息零散，且仪器存在闲置时间长、利用率低等问题。另外，传统实验室管理模式信息交互能力差，更新速度慢，及时性差，由于信息不对称，经常发生重复性工作，不仅影响工作效率，也浪费了资源，迫切需要建立基于信息化技术的农机装备综合实验平台管理模式，以实现农机装备综合实验平台的高效管理和应用[6-7]。

2 基于信息化平台的实验室管理模式

2.1 数据库设计

设计数据库是将信息化技术应用到农机装备综合实验室的基础，目的是将不同类型的试验信息有机地整合，协调实验室各类资源信息，主要包括用户信息、实验室信息和设备信息3大类。其中用户信息又包含许多小类信息，如用户编号、姓名、身份和类别等；实验室信息包括编号、名称、地址及简介等；设备信息包括编号、名称、型号及简介等。

实验室信息不是独立存在的，它们之间有一定的关系，如设备和实验室之间存在库存关系，设备状态是“入库”还是“出库”需要明确，便于用户查找需要使用的试验仪器和设备。设计数据库时，各类资源信息之间的相互关系也需要进行合理设计。实际实验室管理过程中，实验室添置新的实验设备属于入库操作；一般情况下，实验设备不外借，出库操作主要针对耗材，如试剂、药品、移液枪的枪头、离心试管，以及容易打碎的玻璃仪器，如容量瓶、试管、温度计、分光光度计的比色皿等。后续可能还会涉及由于设备报废产生的设备出库，这里不再详述。入库和出库都会影响实验设备的库存情况，具体过程如表1～5所示。

表1 实验室设备入库信息示例

表2 实验室设备库存信息示例

表3 实验室耗材入库信息示例

表4 实验室耗材出库信息示例

2.2 信息化管理体系构建

实验室信息化管理重点是数据库信息的管理，工作人员通过实验室的计算机完成信息采集，之后对信息进行分类、归纳和整理，并且将不同信息有效关联到一起，确保信息的有效性和反馈及时性，提高信息准确度，确保管理手段科学、合理。信息化管理模块如图1所示。

图1 信息化管理模块

农机装备综合实验室需要有一套完善的管理体系，并且有相应的规章制度和操作规范，无论是实验室管理人员还是实验用户都应遵循这些规章制度和规范，以确保顺利、高效开展实验工作，降低实验过程中发生危险的概率。管理体系主要包括实验室准入制度、实验仪器借用制度、实验仪器操作规范、实验事故处理制度和实验人员管理制度等，如图2所示。

图2 管理体系

在遵守实验室规章制度和规范的前提下，用户管理需明确用户的身份，如学生、科研人员、农户等，明确用户试验的目的、要求和项目等，用户和实验管理如图3所示。实验用户确定后，进入仪器预约使用流程，首先查找所需的试验仪器，然后按照仪器预约使用要求和条件进行预约操作，系统管理员审核通过后，用户可以进行仪器使用的测试，测试完成后提交实际操作，也可以委托测试或样品送检。仪器预约流程如图4所示。

图3 用户和实验管理

图4 仪器预约流程

文件管理模块主要功能是实现各类文件和数据的上传、查询和下载，不同文件在系统内有不同的目录，方便用户查询和调用试验数据，如图5所示。

图5 文件管理

除了正常操作流程外，还有一些异常情况需要处理，如违规操作实验的用户将被列入黑名单，实验后未填写使用反馈的用户等，这些用户再次申请实验时，管理人员需要对他们进行重新审核，审核通过后才可以继续预约实验，否则将冻结其账户，待审核通过后再次进行账户激活。还有一些用户未在规定预约时间内操作、网络异常及仪器故障等。其他项目管理如图6所示。

图6 其他项目管理

3 管理策略

制度建设是农机装备综合实验平台管理需要考虑的首要问题，好的制度是实验室管理的前提。从实验室出入制度、实验仪器操作规范、管理模式等方面介绍了管理策略。

3.1 严格实验室准入制度

实验室需要有一个整洁、安全和安静的环境，这对用户开展实验有帮助，也能确保实验结果的真实性和有效性。实验用户进入实验室之前，管理人员应当对其进行制度宣贯，要求每个用户都严格遵守规章制度。实验室准入制度包括人员出入制度、仪器设备核检制度、项目准入制度、原材料使用制度、安全承诺制度和原材料使用制度等，如图7所示。

图7 实验室准入制度

3.2 规范仪器操作流程

农机装备实验室所用的实验仪器价格较高，熟练掌握仪器设备的操作规范，对预防设备损坏和降低实验成本有重要作用。用户在使用实验仪器之前一定要经过针对性的规范培训，一旦造成仪器损坏，不仅维修成本高，而且耽误实验进度。农机装备实验常用的仪器操作规范如图8所示。

图8 仪器操作流程规范

3.3 开放与半开放相结合

针对不同用户特点，实验室的管理模式也有所不同，主要有开放和半开放两种形式[8-10]。经验用户，即多次进行过实验的用户，对实验室的规章制度、仪器使用规范等十分熟悉，可进行独立实验，这些用户可以采用开放模式；而初次实验用户，对实验室规章制度和仪器使用方法较为陌生，虽然经过一些培训，但是没有实际操作过，还无法完全掌握仪器的操作流程和规范，这种情况下应采用半开放式模式，实验室管理人员在适当的时候给予一定的指导。

4 结束语

传统农机实验室管理模式缺乏必要的信息化技术作为支撑，信息交互能力差、更新速度慢、及时性差，且仪器存在闲置时间长、利用率低等问题，迫切需要建立基于信息化技术的农机装备综合实验平台管理模式。探讨了基于信息化技术的农机装备综合实验平台管理模式，对数据库设计和管理体系各模块构建进行了分析，并提出了严格实验室准入制度、规范仪器操作流程、开放与半开放相结合的管理策略。信息化技术可以有效整合资源，使实验过程更高效、实验数据更可靠、实验管理更科学，不断推动农机装备实验室管理模式创新，提高实验室利用率，同时降低实验室的运行和管理成本[11]。