时间：2024-04-16 16:06:16
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇实验室管理系统现状，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
实验室信息管理系统（（LaboratoryInformationManagementSystem），简称LIMS，是集现代思想管理和计算机技术为一体信息化管理工具，通过建立以实验室为中心的管理体系，将计算机网络与实验室分析仪器相互连接，并依据现代化的实验室管理理论和计算机技术，建立一个完善的质量管理体系，来全面提高实验室的检测效率和降低运行成本，实现管理水平的全面提升[1]。
2实验室信息管理系统在环境监测中应用现状
随着计算机的全面普及，目前发达国家的实验室80%以上都实施了实验室信息管理系统，虽然我国近几年信息化建设不断向前迈进，大部分的实验室都相应的配备了局域网，且各类计算机的配置相对也较高，但受体制、观念和经费等多方面因素的影响，我国实验室应用信息管理系统仍不足15%，形势十分严峻[2]。笔者通过结合自身环境监测经验，并结合相关文献，发现我国环境监测中应用实验室信息管理系统还存在着诸多不足之处，具体体现在以下几点。
（1）实验室信息管理系统的优势在于可以通过利用计算机程序来对工作流程所涉及到的诸多环节进行分析、计算和处理，但在环境监测的工作过程中，环境监测工作不仅局限于实验室的分析测试，还需进行大量的现场工作，由于现场信息具有多变性，但实验室信息管理系统对这类信息的实时反映程度还远远不够，仍需进一步的深入探讨和完善。
（2）由于构建实验室信息管理系统需要大量的信息资源，一般环境监测内容涉及多个项目，相应的监测数据、计算公式、都需工作人员完成，但相关工作人员的认识不足，且任务过于繁重，工作人员并没用使用的积极性，致使实验室信息管理系统形同虚设，并没有可用的具体内容。
（3）实验室信息管理系统在运行和开发商过度依赖于软件开发商，随在系统的日常运行和维护工程中不需要专业的技术人员，但系统管理人员仍需要具备一定的技术知识。但目前环境监测站对技术人员仍缺乏相应的专业技术人员，只能依赖于软件开发商，严重阻碍了实验室信息管理系统的自主开发。
3.实验信息管理系统在环境监测中的应用建议
3.1制定科学的实施计划
实验室信息管理系统在环境监测中实际应用时，要综合多方面因素进行全面考量，制定出科学的实施计划，来作为监测工作的指导依据，依据规划化的项目管理方法来对监测工程的各项流程进行控制，做好各部门间的组织和协调工作，处理好相关人员和实验室信息管理系统具体实施间的关系，考核双方工作进度。
3.2强化工作人员培训
工作人员的综合素质是保障实验室信息管理系统实施的重要前提条件时，如工作人员对实验室管理系统的认识程度不够，以及自身素质偏低，将导致数据不能正确的选取，不仅不能生产有效的数据报告，同时也制约着实验室信息管理系统效能的发挥。因此，对工作人员的培训有着重要的实践价值，对项目负责人要强化培训，明确任务要求，对监测人员要编制出岗位作业指导书，并通过培训来全面提升监测人员对实验室信息管理系统的认识程度，致使工作人员的工作效率得以提高，降低出错率[3]。
3.3加强与开发商的有效沟通
及时的与实验室管理系统开发商进行有效的沟通，选择灵活性较强的软件，将实验室报告数据生成为核心业务，推进实验室信息管理系统的实施和升级。通过沟通让开发商指派相关的技术人员来进行工作指导，促使环境监测人员掌握业务的基本知识，并通过相关的技术学习，争取实现实验室管理系统的自主研究和开发，摆脱过度依赖开发商的现状，更好的实现对实验室管理系统的运营和维护。
3.4组建内部工作团队
分析了我校网络数字化实验室的管理现状和存在的问题，提出了实验室数字化管理的必要性，分析了分布式管理系统的架构及存在的优点和缺点，提出将Agent技术用于计算机网络实验室的数字化管理系统中的可行性.
关键词：
分布式系统；数字化实验室管理；Agent技术
随着我校数字化校园建设规模的扩大，数字化实验室越建越多，在各学科教学改革中的作用也越来越明显.如何管理好这些实验室，为学科教学提供良好的软硬件环境，让它们发挥更大的作用，是摆在我们面前的问题.
1我校网络数字化实验室的管理现状
目前，我校的数字化校园建设已经初具规模，但是我校实验室的管理还停留在传统的管理模式即人的管理上：上机记录需要人来填写；安排上机需要人来安排；计算机出现故障时不能及时发现，需要老师检查才能发现；学生上课时玩游戏难以控制；实验室的设备也没有防火防盗设施等等.如何解决这些问题，使数字化实验室的管理规范化，就需要我们探索出一个适合的、功能全的系统.
2分布式数字化实验室管理系统
计算机实验室的管理由传统的管理模式向先进的数字管理模式转变，由最初的单一管理功能转变为多样化管理功能，由单个计算机实验室管理转变到全校分布式互联计算机实验室统一管理，这要求采用多种先进的软件技术，构建一个分布式数字化共享管理软件平台，包括统一实验室管理、上机认证、多媒体教学、网上行为等，提供统一的认证入口，并且和我校现有的一卡通和网络身份认证系统接轨.分布式管理系统是建立在计算机网络基础之上，具有高度的内聚性和透明性，它涉及到多个计算机实验室、成百上千台计算机和多台服务，为了确保计算机之间的通信畅通无阻，系统采用了C/S（客户机/服务器）模式，用Socket多线程和多端口技术编程，以保证多台计算机、多个用户之间的正常通信.
2.1系统设计
分布式管理系统要求所有的计算机数字化实验室管理采用统一平台，一个后台数据库，放在网络中心集中管理.数据库不对实验室公开，实验室只负责教学及实验管理和学生自助上机.整个系统的框架图如下图所示：
2.1.1硬件组成
分布式管理系统的硬件主要由主服务器、各实验室服务器、学生用计算机、监控机、刷卡机等组成.主服务器安装SQLServer数据库和主服务器端程序，主服务器中存储全校师生的基本信息数据和全校的计算机专业课和公共课课表以及实验安排表；各实验室服务器安装SQLServer数据库、实验室服务器端程序，并和刷卡机相连，这个服务器负责学生的刷卡注册并记录学生们的上课和实验情况，并且和主服务器进行数据交换；监控机安装监控程序，实时监控火警、盗警以及学生是否玩游戏等情况；学生机安装客户端程序，将学生的上课及实验信息传回实验室服务器，并且受控于监控机.
2.1.2软件设计
分布式数字实验室概念就是集成多种软件技术，包括集成了底层管理、内核保护、动态屏幕截取、屏幕监控、网络阻断等多种软件技术，更好地完善数字化实验室的专业管理，以解决数字化实验室的统一管理、信息认证、多媒体教学、网上侦听及阻断等多种专业的管理要求.
2.1.2.1系统程序的构建与设计
分布式管理系统是多个计算机的统一整体，成百上千台计算机和多台服务器分布在不同实验室.所以根据这样的分布式特点，管理系统基于Win-dows7操作系统平台，采用C／S（客户机/服务器）模式，并且应用VC++软件进行编程.整个系统主要分为主服务器端、各实验室服务器端、学生端和监控端，通过VC++和Socket多线程网络编程使系统各部分有序地结合在一起，以完成系统的相应功能.
2.1.2.2数据库的组建
分布式系统采用SQLServer组建数据库，并使用ADO数据访问技术与各程序相连，根据分布式管理系统所要实现的功能，在数据库中建立相关的表，主要的数据表如下表所示.
2.1.2.3数据的备份
分布式管理系统是建立在网络基础之上的多台计算机的应用系统，所以，为了防止由于各种病毒的侵入、学生的非法操作和计算机硬件损坏等因素对系统数据的破坏，系统设计了本地备份和远程备份两种备份方案，以确保系统能正常运行.
2.1.3与校园一卡通的对接
我校数字化校园的平台—校园网已运行使用，校园一卡通也在教务处、食堂、图书馆等部门广泛使用.如何将计算机实验室的分布式系统与一卡通系统对接呢？对接方式有两种，一种是紧耦合方式，就是两个系统进行对接，系统只使用一个电子钱包，使用一卡通的卡内信息，学生的信息从卡上直接读取，并在需要的情况下把产生的记录传送到一卡通中心的数据上；另一种是松耦合方式，就是两个系统先不进行对接，系统有两个独立电子钱包，在计算机实验室的刷卡机上刷卡只使用一卡通的卡号信息.具体使用哪种耦合方式再根据具体情况做出选择.
2.2分布式数字化实验室管理系统的优点和缺点
2.2.1分布式计算机数字化实验室管理系统的使用，使实验室的管理开启了数字化模式，在规范实验室管理和提高实验室的效率方面的优点是毋庸置疑的.分布式管理系统是建立在网络基础上的多台计算机协作运行的管理系统，因为多台计算机相互协作完成一个共同任务这样就加快了系统的处理速度，简化了主机的逻辑结构；多台计算机间可以随时交换信息，实现数据和资源共享；成本低，易于维护，可以逐步实现实验室的自动管理与无人职守；由于后台系统与服务器端是采用分布联接方式，而学生端与服务器端连接，所以系统能支持多达10万台远程计算机的实时连接及实时的后台数据处理，以便于管理的实验室数量和计算机数量根据需求随时进行扩充.
2.2.2尽管分布式管理系统有许多优点，但也存在一些缺点.首先，由于分布式管理系统是基于经典的C/S模式，即将分布式应用分解为客户和服务器两大部分，服务器只有在接到客户的请求后方能提供服务；第二个潜在的问题是通信网络，因为系统是基于网络平台之上的，那么网络的信息丢失或饱和都将会抵消我们通过建立分布式系统所获得的大部分优势；第三是安全问题，数据易于共享是具有两面性的，由于在分布式管理系统中，整个系统中的数据都可以方便地存取，所以系统的安全性问题成为我们经常要考虑大问题.
3将Agent技术应用于分布式数字化管理系统中
Agent技术是一种处于一定环境下包装的计算机系统，为实现设计目的，能在该环境下灵活的，自主的活动.在分布计算领域，通常把在分布式系统中持续自主发挥作用的活着的计算实体称为A-gent.它能够有效地缓解顺序的、集中的控制对系统的约束，以一种并发的、非集中的方式来寻求问题的解决.基于Agent技术的分布式系统使人们跳出了C/S系统的局限，适应了应用需求的发展.在分布式计算机数字化实验室管理系统中加入Agent技术，开启了新的计算机数字化实验室管理系统模式，在这种新的模式中，Agent既是系统的基本构成单位，又是系统中独立运行的实体.这种模式不仅可以占用更少的网络，还可以缩短网络连接的时间，减少网络阻塞的发生，使系统更加安全和可靠，以便更好地对计算机实验室进行管理；而且由于Agent具有交互性和主动性，查找信息和远程交流更加方便快捷，提高了实验室的管理效率，保证了实验室分配的准确性，还降低了人工干预的费用.
3.1系统平台模式
基于Agent的分布式计算机实验室管理系统在传统的C/S（客户/服务器）构架上增加了一个s（分服务器）层，服务器层之间使用Agent层，即C/s/A/S（客户端/分服务器/Agent/总服务器）模式，这种模式与传统模式相比，占用客户端的资源很少，要求客户端条件比较低.即使网络出现故障断开，学生端只要与本实验室的服务器连接就可以继续进行刷卡，等网络重新连接上之后，实验室服务器上的记录即可传到总服务器上.这种模式降低了系统对网络的依赖性，并且允许间断式的连接，提高了网络的利用率.
3.2分服务器层的实现
分服务器层在系统里相当于一个“桥梁”，起着连接作用，上面连接总服务器，下面连接客户端，并为客户端提供服务.分服务器层使用一个ClientSocket组件即TclientSocket类与总服务器相连接，并且使用ServerSocket组件即TserverSocket类给客户端提供服务.如果需要向总服务器发出请求数据时，由ClientSocket组件申请与总服务器建立连接，并把总服务器反馈回来的信息进行相应处理后存入分服务器层数据库中，供以后使用.ServerSocket组件一直进行网络监听，当某个客户端发送过来数据时，它接收数据并进行相应处理后，把处理结果送还给这个客户端.
3.3数据库结构设计
在任何一个管理系统中，数据库都是系统的核心.在基于Agent技术的数字化实验室管理系统中，总心服务器、各实验室服务器、客户端都得围绕着数据库来运行.由于数据库的数据存储量大、访问的用户数目多.所以对数据的安全性和一致性要求比较高，对访问速度的要求也比较高.在基于Agent技术的数字化实验室管理系统中采用SQLServer组建后台数据库，并使用ODBC驱动程序将各种数据库程序互相连接，以保证用统一的方式处理所有的数据库.计算机实验室的数字化管理是实现数字化校园的重要组成部分，随着我校教学改革工作的深入，计算机公共课和专业课的上课与实验、老师的科研、学生的创新项目设计都在计算机实验室里进行，计算机实验室的作用越来越重要，数字化管理的实现也迫在眉睫.我们将不断地探索和完善计算机实验室的管理模式，早日实现计算机实验室的数字化管理.
参考文献：
〔1〕李亚娟，王刚，熊玉明.基于分布式的机房管理系统设计与实现[J].微计算机信息,2011（10）：93-95.
〔2〕欧阳.机房管理数字佛手创新研究与实现[J].实验技术与管理,2008（5）.
〔3〕李亚娟.分布式计算机基础实验机房管理系统设计[J].现代电子技术,2012（35）：37-39.
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〔5〕李萍萍，霍晓钢.改进Agent算法在机房数字管理中的应用研究[J].科技通报,2014（1）：127-130.
关键词：开放实验室 管理系统 实现方法
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0224-01
为了进一步提高实验教学的开放性和交互性，给学生提供一个自主学习的环境，我校迫切需要建设可以对全校自由开放的、全部计算机与校园网互联的大型公用机房，并配套有相应的管理系统。
1 开放实验室管理系统的用户设计
该系统主要对实验室使用者进行科学有效管理，杜绝非法用户进入；实现实验室全天候开放，学生通过该系统可以提出问题，向教师提交实验报告，预约实验内容和时间等。教师可以通过系统进行辅导答疑，查询各实验完成情况。该系统还具有系统监控、实验成绩管理等功能。
2 开放实验室管理系统的功能设计
（1）门禁系统：如需在课余时间进入实验室学习，可通过网上预约，到达预约时间凭借本人校园卡刷卡进入实验室，实验结束后通过该门禁系统刷卡离开完成整个实验的使用。（2）仪器预约：借助该功能，使用者能够充分利用现有的实验室仪器，提高仪器的利用率，更能最大范围的满足用户的要求。仪器设备管理员能够科学的管理仪器设备，科学地管理教学实验。（3）实验室预约：针对实验室的课题时间、地点、类型的特点，通过实验室预约功能，提高实验室的综合管理要求，实验室管理人员能科学地管理教学实验，极大地提高工作效率。如果使用者预约而未到实验室使用，自动标记为问题用户，设置未履约次数对使用者禁止再次预约功能。（4）仪器管理：动态管理实验室的仪器设备，按使用情况分为：在用、维修和报废。通过该功能，使用者能通过远程了解到仪器设备的完好情况，进行预约功能操作。（5）数据分析处理：查询、统计有关仪器设备、耗材、实验室使用情况。根据预约、刷卡等信息，系统自动统计出预约、仪器使用率、门禁刷卡记录等数据，供教师及管理员实时查看。（6）实验室信息：实验室根据学校教学计划、教学大纲和课程计划，通过公告的形式向学生通知实验室计划等信息。（7）文档管理：为实验室文档、相关成果等提供资料及解决方案。（8）统计报表：包括学生成绩查询、学生实验任务查询、教师实验任务查询、设备查询与统计、教师工作量统计。（9）答疑功能：该功能方便满足学生与老师之间的互动，学生向老师提出问题，也可以让其他同学参与讨论，教师能对他们所提的问题进行综合讲解、答疑以达到最佳的学习效果。
3 数据库设计
系统采用MySQL作为后台数据库，主要数据表的设计如下。
（1）实验设备表（device）。包括院系、经费科目、设备名称、型号、规格、单价、现状、出厂日期、使用方向、来源、购置日期、附件数量、附件金额、注销日期、领用日期、领用人、实验地点、所属实验室、备注等。（2）系统管理员表（admin）。包括管理员工号、用户名、密码、权限、备注等。（3）教师基本信息表（teacher）。包括教师工号、教师姓名、性别、职务、职称、用户名、密码、权限、开设课程、备注等。（4）学生基本情况表（student）。包括校园卡号、学号、姓名、性别、年级、专业、班级、用户名、密码、权限、所选实验、实验教师、备注等。（5）实验室信息表（1ab）。包括实验室编号、实验室名称、实验室简介、开设课程、实验室负责人、实验室容量、是否开放、备注等。（6）实验项目表（1ab items）。包括实验编号、实验名称、实验内容、实验要求、实验课时、课程名称、实验地点、备注等。
4 系统实现的关键技术
（1）创建数据库和添加表。
登陆mysql：
#mysql-u root-p
Enter password：
create database radius；＼＼创建数据库
Exit＼＼退出数据库
进入usr/local/etc/raddb/sql/mysql模式下，#mysql-u root-p radius
login="root"＼＼root为用户名
password=“”＼＼数据库root的登陆密码
radius_db="radius"＼＼radius为数据库名
（2）JSP连接mysql数据库的实现。
String
url="jdbc：mysql：//localhost/"+dbName+"？ user="+userName+"&password="+userPasswd”；//
创建连接字符串
Connection connection=DriverManager.getConnection（url）；//连接数据库
Statement statement=connection.createStatement（）；
String sql="SELECT*FROM"+tableN
ame；
ResultSet rs = statement.executeQuery（sql）；//执行表radacct查询语句，将结果集放入rs中
ResultSetMetaData rmeta=rs.getMetaData（）；
首先要输入数据库名和密码为test，连接数据文件radius中的radacct数据表，实现对数据表中信息的访问。
5 结语
高校开放实验室管理系统是对传统实验室的改革，文中提到的系统还有诸多可改善的地方，如针对开放式实验室的特点，可以加入对实验室的远程控制模块，提供远程开关实验室门，管理员可随时管理实验室；根据门禁系统的安全性，开发指纹识别功能，通过指纹识别系统进入实验室等。实验管理人员不断改进高校实验室管理，把实验教师从繁重的工作中解放出来。
参考文献
关键词：开放式实验室；三层架构；
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A
1 引言(Introduction)
现今，随着高校实验室设备资源在质与量上的提升，越来越多的问题摆在了学生、教师、管理员及各级院系领导面前。例如,各实验室相互独立，导致资源无法最大化的使用和很低的实验设备使用率；实验室功能虽多，但多而散，无法形成综合优势[1]；各级管理员无法有效并清晰的随时随地对相关软件、硬件资源信息进行统计与掌控，造成管理上的不便；除此之外，设备的购买、保修、送检及维护也需要进行很多报表的填写，若是需要对某一时间段或者某一类型的设备进行相关统计任务，则需要花费很多的时间及精力。
综上，设计并实现一个开放式的实验室管理系统具有极大的实际使用价值。在此之前，有些人对高校实验室管理模式经过研究与实践，提出自己的观点，例如：论文[2]基于_Net的开放式实验室管理系统的设计与实现所提出的解决方案，在新实验课标的要求下，对于综合性、创新性实验无法进行有效管理,导致该实现方案过于简单；论文[3]高校开放式实验室设备管理系统研究，对于教师及学生的功能需求考虑较少；论文[4]开放式实验室管理系统的设计与实现，未能体现开放式的真正内涵，即实验设备信息的网上查询、统计及预约。
本文内容组织如下：首先，设计了开放式实验室管理系统OLMS(英文全拼)的基本体系结构，并进行了系统需求分析；在此基础上，进行了系统设计，给出了系统功能结构图；接着对该系统的主要实现过程进行了详细说明；最后，给出了该系统下一步需要完善的功能及小结。
2 开放式实验室管理系统OLMS的基本体系结
构(The basic architecture of open laboratory
management system)
2.1 OLMS系统的基本体系结构
OLMS系统的基本体系结构由五层构成，从上到下依次为网络设施、系统服务支持环境、数据层、逻辑层和用户操作层即显示层。
2.2 OLMS系统需求分析
OLMS系统的主要使用者有四类人员：学生、教师、实验室管理员、院系各级领导及教研室主任。这四类角色对于OLMS系统的主要功能期望为：课内/外实验、综合性、设计性实验的相关管理及操作；实验设备及资源信息的管理操作；在线预约实验设备及资源；查询预约结果等；实验室设备、资源的电子化管理功能；新实验的申报及审核流程；提交、批改、指导实验报告功能；浏览、查询、编辑实验电子课件；统计报表功能；除此之外，该OLMS还需实现部分系统或者公用功能。
3 系统设计(System design)
根据前述的基本体系结构及系统需求分析，设计OLMS系统的系统功能结构，如图1所示。
图1 OLMS系统功能结构图
Fig.1 System function structure
4 系统实现(System implementation)
4.1 程序开发及运行环境
本系统开发中，采用Microsoft Visual Studio 2005工具，SQL Server 2005， Framework SDK v2.0。
4.2 编码规范
为了项目的规范，在系统实现之前，定义了相关的数据库命名规范，包括数据库、数据表、字段、视图、存储过程、触发器等的命名规范；程序代码命名规范，包括变量及对象名称定义规则、数据类型简写规则、控件命名规则等。
4.3 编码实现
编码实现主要包括以下部分：数据处理层、主要功能模块及界面层的实现。
4.3.1 数据处理层的编码实现
为了简化大量重复性的数据库访问及数据处理操作，本系统单独做了数据处理层的编码实现，以供功能模块的调用。
4.3.2 主要功能模块的实现
功能模块主要为功能服务，实现各个单独的逻辑功能，主要包括以下各子模块：
(1)系统功能模块及其编码实现
系统功能模块及其算法主要包括：第一,系统的初始化功能；第二,对数据信息等的管理；包括用户信息管理[5]、平台的管理、数据与资料的管理等；第三,用户权限的分层设置及管理。
(2)学生功能模块及其编码实现
学生功能模块主要实现的功能有：学生个人信息的浏览及部分修改功能；学生信用度算法模块；本学期课内/外实验、综合性或创新性实验的相关功能实现，使用在线资源例如在线答疑、在线讨论区、在线题库等功能。
(3)教师功能模块及其编码实现
教师功能模块主要实现的功能有：学期初的课内/外实验申请；综合性、创新性实验申请；新开设实验项目的填报及申请；查询本学期实验课表及实验安排内容；布置预习实验要求；审核学生的课外或其它实验申请；对个人信息的管理或依据条件查询学生的基本信息。
(4)实验室管理员功能模块及其编码实现
实验室管理员功能模块主要实现的功能有：第一，实验室子系统管理；第二，审核实验预约功能；第三，实验室设备运行管理，即设备运行时的过程数据管理；第四，实验室设备资源的管理；第五,设备统计分析功能等。
4.3.3 界面层的实现
该系统界面层的实现主要满足简洁、清晰、个性化定制的目标。为了实现简洁、清晰，系统以蓝色为主色，统一了系统的界面框架，任何用户访问该系统时，都能看到一个布局统一、颜色一致的界面。
5 结论(Conclusion)
系统经过一年多的运行，极大地方便了实验课程管理、实验预约等教学工作的开展，取得了良好效果。后续需解决的问题：如何由点及面，打破原有小而散的模式，进行校一级的实验室管理系统设计及实现？如何与硬件控制器相结合，实现远程控制和管理，确保实验室的全天候开放和安全？如何为各种终端设备用户提供友好的服务等问题。
参考文献(References)
[1] 张松,陈志刚,金亮.开放实验室管理系统设计方案比较及实
现[J].计算机工程与应用,2004,40(3):230-232.
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[3] 谢健,刘原奇,易先卉.高校开放式实验室设备管理系统研究
[J].计算技术与自动化,2007(1):102-103;107.
[4] 姜浩,等.开放式实验室管理系统的设计与实现[J].实验室研
究与探索,2010,29(6):110-112.
[5] 尹红,李海燕.基于C/S和B/S混合结构的高校开放式实验室
管理系统的研究与实现[J].信息系统工程,2009(6):29-32.
作者简介：
刘海玲(1978-),女,硕士,讲师.研究领域：web应用及开发.
土木工程实验中心综合管理系统主要是针对中原工学院建筑工程学院的教师和学生，实现实验中心的日常工作管理，以及实验中心通告、网上预约实验、师生互动交流等要求设计的，为土木工程实验教学管理工作提供了解决方案。实验中心综合管理系统可以分为五大功能模块，分别为实验中心综合管理系统平台、实验中心网站、智能数据采集系统、分布式电源集中控制管理系统和视频监控管理系统。学校和系部可通过土木工程实验中心综合管理系统，同时结合智能IC卡、实验中心网站、门禁数据采集系统、分布式电源集中控制管理系统和视频监控系统，实现实验教学全过程的信息化管理，减轻土木工程实验中心管理人员的工作压力；便于学校资产管理部门对设备、材料的采购进行宏观控制，从而节约成本；强化管理，打破校内、外界限，加强实验室的对外开放，实现资源充分的共享；可以对土木工程实验中心的所有实验室进行管理、监督、调控等，提供各种格式的详细数据。
二、模块的功能分析
1.实验中心综合管理系统平台
实验中心综合管理系统平台的具体功能包括：能与教务管理、资产管理等系统实现数据信息共享；对学生实验项目申请进行审批和考核；实现实验室和实验设备的开放共享，并通过先进的现场监控手段实现收费和管理；仪器设备的购置计划、入库、申请、审批、出库、归还、维修、验收和报废的流程化管理及仪器设备使用率统计分析管理；可按实验项目进行预约排课、实验分批，解决实验室资源短缺和学生空闲时间不确定的矛盾；教师可上传实验教学课件或实验指导书等电子资料，供课堂教学使用或学生课余点播学习；实验教学上课时，视频监控系统将自动保存该时段视频作为教学课件资源；教师可通过添加试题资料，自动生成试卷供学生预习考核、课余练习、网上考试使用；实现对各专业的实验教学计划、实验教学大纲的提交和审核；可对实验所需低值易耗品的品名、规格、计量单位、特性等基础信息及领用申请、出入库记录、剩料退库流程化进行管理；添加实验室操作准则与安全规范，进行系统；建立教师个人信息库，实验室管理员可添加工作日志，以便于信息搜索和工作量查询统计；学生可下载评教模板对与实验相关教师的教学、工作进行评价打分和自动统计汇总；可按各种字段（如实验室、设备、时间等）对实验室各种信息进行查询统计；可提供符合指定格式的基本报表且报表能导出以供打印或上报，同时提供开放的数据导入导出接口，能与其他系统有机结合。
2.实验中心网站
实验中心网站挂靠在中原工学院校园网上，可用于实验室资源等各种动态数据信息。力争在网站的版面布局、美术设计、浏览方式和交互性等方面精心设计，给予网站浏览者一种简洁、适用的体会。实验中心的具体功能包括：实验室资源信息，如实验室空间位置分布、实验室资源现状、排课预约信息、仪器设备使用收费状况等动态数据信息；实验仪器设备共享信息，各级用户可通过网页浏览并在线预约所需实验室及设备；实验室规章制度信息；提供实验教学成果、教学课件、精品课程展示窗口；提供校外用户注册及已注册用户后台登陆入口；在网站上开设师生讨论专区，并电子邮箱，学生可以提出问题、发表见解，教师可以辅导答疑、介绍有关知识。
3.智能数据采集系统
通过智能数据采集系统可以实现考勤登记、预习报警、实时计费及授权开门等功能。由于高校管理一般采用IC卡系统，因此本系统提供对IC卡的卡片专用扇区读写控制；支持实验中心管理员使用手机、电脑等移动设备远程查看门禁信息且可远程开关门禁；智能数据采集终端采用ARM系统构架，集成CPU、IO、存储、屏显、网络模块、内建操作系统，无需连接计算机进行通讯控制；可分配开门权限，支持脱机密码开门；支持远程开关门，并监控开关状态；实验教学考勤、开放身份识别、数据统计功能。
4.分布式电源集中控制管理系统
分布式电源集中控制管理系统的主要功能包括：可以通过互联网或者移动电话远程开关电源，而无需连接计算机进行通讯控制；可将学生预约使用时间统计信息下载至电源控制器中，实现脱机后的定时开关设备电源；与门禁刷卡系统联合使用可以实现刷卡进入时供电，刷卡退出时断电，从而保证设备和实验室的安全；可实时获取设备电源开关及工作状态，可计算设备开机后的运行时间；支持授权管理员使用手机等移动设备远程实时监测设备使用情况。
5.视频监控管理系统
视频监控管理系统的主要功能包括：与智能数据采集系统联动，实现刷卡进门视频记录功能，当学生刷卡进入实验室后，视频摄像机自动拍摄记录学生进入视频；可自动将监控视频保存到视频服务器中，供查询实验室使用记录时查看；通过视频监控可实现实验室的无人化管理，降低人工管理成本；支持通过互联网远程查看实验室实时动态和在线听课功能；所有实验课的视频都将被保存，供学生和教师日后回顾。
三、结论
实验室管理系统利用现代计算机技术，网络技术实现了实验室信息的高效管理。实验室管理系统通过对接检验仪器和医院信息化系统（HIS）实现了检验结果的自动采集，自动分析，自动存储，自动分析等功能，医院通过实施实验室管理系统可以有效的提高检验科医生的工作效率，可以帮助病人准确规范的掌握自己的情况。实施实验室管理系统已经是现代医院电子业务管理系统的不可或缺的组成部分。
【关键词】实验室 LIS 管理
LIS全称Laboratory Information Management System，是HIS系统的一个重要的组成部分，其主要功能是将检验的实验仪器传出的检验数据经分析后，生成检验报告，通过网络存储在数据库中，使医生能够方便、及时的看到患者的检验结果，从现在的应用来看，LIS已经成为现代化医院管理中必不可少的一部分。LIS的工作流程是：通过门诊医生和住院医生工作站提出的检验申请，生成相应患者的化验条码标签，在生成化验单的同时将患者的基本信息与检验仪器相对应；当检验仪器生成检验结果后，系统会根据相应的关系，通过数据接口和检验结果核准将检验数据自动与患者信息相对应。
1 LIS信息管理系统的构成
医院实验室系统是医院管理信息系统（HIS）的一个重要组成部分。它与PACS系统，后勤管理系统，OA系统，药品管理系统，门诊管理系统一起构成了是医院管理信息系统（HIS）。 医院实验室系统的输入是医院检验单，然后通过自动采集系统搜集被采集的样本，并送给数字检验设备，最后产生体验数据和报告并保持到数据库中。医院实验室系统还可以提供检验信息统计和检验设备维护。
1.1 LIS系统硬件构成
医院实验室系统是基于医院管理信息系统（HIS）硬件架构搭建的，主要构成有大型数据库服务器，大型工作站，打印机，高速以太网，条码枪，条码打印机，各种检验设备，普通PC机。
（1）大型数据库服务器。数据库服务器是整个医院管理信息系统（HIS）的核心，负责整个医院数据的保存。为了提供系统的稳定性，这些数据库服务器都配合备份服务器来备份数据。
（2）大型工作站。使用的IBM大型机，其上安装有WEB服务器以及整个医院实验室系统的业务逻辑代码。
（3）条码枪。整个医院实验室系统的所有单据都通过条码来输入，都通过条码最为系统唯一的编号。条码枪是采集条码的设备，系统条码枪采集所有检验单据上的信息。
（4）各种检验设备。系统中各种检验设备都通过COM口，以太网口，USB口连接到系统采集端，并接受医院实验室系统发送的各种控制指令。
1.2 LIS系统功能
LIS系统实现了实验室检验的电子化，它实现的主要功能都是围绕着检验的，主要包含：
（1）检验管理功能：电子检查单的输入；检验内容的输入；电子报告的生成；检验数据的统计以及分析；检验设备的参数调整。
（2）条形码管理功能：对系统的条码进行生成，打印，扫描，查询。该功能是系统重要的支持功能。
（3）权限管理功能：系统对各种用户进行权限分配，只有具有管理员的用户可以进行数据的修改，可以进行检验设备的参数调整。
（4）其他功能：在线报表打印，检查结果打印；提供在线帮助系统，系统使用说明文档。
2 LIS系统的应用
（1）实现检验的电子化管理。通过实施LIS可以帮助病人建立电子档案，可以在线的查询各种体检结果，不仅方便了医生的日常工作，也方便了病人的生活。LIS系统通过条码枪获取电子检查单上的信息，然后把对应的采集数据传送到各种电子检查设备，最后生成电子报告。整个检验过程都是自动完成的，无须人为干预，既保证了效率也减少了人为误差。最终生成的电子报告通常对各种异常值进行明显的标明，对各种检查数据进行规范化处理。
（2）提高检验的工作效率和诊断质量。首先通过引入各种电子检查设备并建立LIS系统，可以极大的提高检查的效率和准确性，特别是对于专业的体检机构，大大的缩短了体检者的检查时间，增加了医院的收入，然后通过LIS系统与HIS系统的对接，使得医生提高了获取可靠检验数据的速度，提高了诊断质量。
（3）方便医学科研和临床诊断。通过引入LIS系统可以建立大量的电子档案，并提供了各种分析报告，可以帮助医生分析这些病人的病情发展，可以帮助实习医生通过历史数据的学习更快的掌握专业技术。LIS系统也提高了对检验数据按照某地，某时，某人进行各种检查指标的统计分析。
（4）减少了各种失误。通过LIS系统可以完全杜绝因为人为失误导致的错漏收费的问题，可以杜绝送检标本和被检查者不匹配的问题，可以避免检验过程中人为的失误，可以解决检查报告不统一的问题，可以杜绝报告送错的问题。
（5）提高了实验室的质量管理。通过LIS系统的实施，并引入ISO15189管理规范，可以帮助实验室建立各个流程的管理规范，加强各个操作环节的管理，提高了整个实验室的管理质量。
（6）减少了医患矛盾。由于检验过程都是电子检查设备自动完成，检查结果准确可靠，病人和医生在同样的检查结果上交流，减少了因为误诊而导致的各种医患矛盾，加强了医患之间的信任。
3 总结
实验室管理系统通过对接检验仪器和医院信息化系统（HIS）实现了检验结果的自动采集，自动分析，自动存储，自动分析等功能，医院通过实施实验室管理系统可以有效的提高检验科医生的工作效率，可以帮助病人准确规范的掌握自己的情况。随着LIS系统与医院信息系统的高效整合和集成，可以帮助医院实现电子化检查，电子化管理，电子化病历。
参考文献
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关键词：高校；公共管理实验室；现状
引言
实验教学作为高校教学的一个重要环节，可以有效地提高学生的实践能力与创新能力，信息技术日益广泛应用于政府与其它行政机构，电子政务、计算机辅助社会调查技术等相关先进公共服务技术手段的发展。
一、公共管理实验室传统管理模式及其弊端
长期以来， 高校的实验教学都是依附于理论教学， 仅作为课程理论教学的验证， 实验室的建设和管理也是基本上附属于教研室或课题组， 由教师直接进行建设和管理。因此， 实验室的传统管理模式是分散型的， 其特点是专业分得过细， 专业面窄， 一个实验室仅为一门专业课程服务， 依附于课程， 归教研室管理。例如在学校的公共管理实验室中， 外语语音室一般归属于外语系或外语教研室， 而计算机中心又归计算机系或计算机教研室管理。这种模式有明显不足和弊端：实验室规模小， 功能单一，处于从属地位， 不仅人员、设备、房屋的使用效益低下， 管理水平也低。
我校公共管理类实验室的硬件设备多为计算机， 各个不同的专业学科基础教学实验仅仅是基于不同的软件环境，所以以上传统实验室管理模式所暴露的问题尤其突出， 具体表现为：
（1）实验室功能单一， 实验设备利用率不均衡， 难以形成教学和科研的整体优势
在实验室建设中， 各实验室只考虑局部利益，盲目争要经费， 使有限的经费被分割， 重复建设情况严重。例如会计实验室仅仅是在普通机房中安装会计电算化实验软件。由我校实验室的实际使用情况显示， 单个实验室的使用率仅在20%以上， 一部分公共实验室超负荷运行， 而另一部分实验室长期空置或仅被少数人占用， 造成很大的资源浪费。同时也不利于实验技术水平地提高。
（2）实验技术队伍参差不齐， 实验技术人员专长得不到发挥， 积极性难以调动
由于管理体制原因， 实验室被分割过细、过小，实验技术人员不能统筹安排， 工作任务不均。各实验室人员之间沟通少， 很少共同研讨实验教学的机会， 造成实验技术人员专长得不到发挥， 影响了业务水平的提高。其次， 实验室归教研室管理， 而教研室较注重理论教学， 缺乏对实验室的长远和整体规划， 实验技术人员在教研室中往往处于从属、被动的地位， 积极性、主动性难以调动。第三， 由于管理体制不合理， 实验室留不住优秀人才， 加上环境、待遇等诸因素的影响， 无法形成合理的梯队结构。
（3）不利于实验室对外开放和交流
由于实验室和人员方面的制约， 很多实验室不能做到全天候开放， 不能给学生提供充分的实验机会。
二、充分利用校园网络环境， 建立开放式的公共管理实验室管理模式
信息技术的高速发展使得高校数字化校园建设日益成熟， 而校园网的建成给新的公共管理实验室集中管理和统一开放式模式的实现提供了一个很好的网络平台， 在新的实验室的管理体制的支持下， 能够通过计算机软件技术的手段较好地实现实验中心下面各个实验室的统一开放和管理， 一方面能够充分实现新的集中管理模式所体现的优越性，另一方面能提高实验室的管理水平和效率， 保证各个实验室在满足基础教学实验需求的情况下， 对外开放， 充分满足师生的需要。
2.1统一管理， 实现开放式管理运行模式
公共管理实验室实行教育超市的开放运行模式， 在时间、资源、管理方式和服务等方面实现全方位的开放。根据学校教学科研计划， 通过实验室管理系统统一安排教学实验及科研实验计划， 高效合理地利用实验设备， 资源共享， 最大限度提高实验室的有效利用率。
2.2提高实验室管理水平， 机动灵活管理， 充分满足师生实验需求
实验室管理系统通过校园网向全校师生提供开放式的平台， 各级用户可以通过网络随时浏览公共实验室管理系统主页， 查询开放时间、管理规定、使用办法， 对相关实验设备信息进行检索、查看， 并可和实验管理人员进行交流。同时， 实验室管理系统可根据需要给相应高端用户授权， 使这些用户可以根据实验计划自行对实验的设备和时间进行预约， 这样， 可以既充分保证重要的实验和科研项目的顺利进行， 又给师生提供了最大的方便。实验管理人员也可以通过网络及时了解设备使用情况， 并及时进行维护和管理。
2.3量化实验室工作量， 提供实验技术人员工作考核的有效依据
根据实验室管理系统的相关运行数据， 可以做到均衡分配实验工作量， 另外， 改革实验室人员的管理体制和分配机制， 给实验人员的工作业绩衡量提供科学准确的有效依据。根据实验教学和科研实验计划的需求， 合理划拨经费到实验室， 做为实验人员的业绩津贴， 可以起到提高积极性， 鼓励积极提高业务水平， 使实验室更能得到有效的利用，在实验室的开放、提高实验室水平、实验人员工作业绩和收入上形成良性循环。
2.4及时准确提供公共实验室运行的各项数据， 给实验室的建设提供依据
实验室管理系统可以对实验室的开放、使用率、实验设备的各项数据、设备的使用情况自动做出统计， 这样， 管理人员可以充分了解需求， 给今后实验室的规划和建设提供准确的依据， 避免建设和管理的脱节， 有效利用学校的建设资金。
2.5利用校园网络平台， 拓展实验室新空间
建设基于校园网络的虚拟实验室， 将部分实验项目统一放到公共管理实验中心服务器， 全校学生可以从校园网内任何工作站登录虚拟实验服务器，通过用户验证后下载实验教程到本地工作站进行实验。这样， 公共实验室的时间和空间都得到了极大的扩展。
三、存在的问题
高校建设公共管理实验平台是发展趋势， 实验室集中统一管理体制的建立是利用技术手段实现公共实验室管理新模式的前提和保证， 而基于校园网的实验室管理系统是集中统一管理模式的技术实现。但实验室管理运行模式的改革是个复杂的问题， 特别是体制的改革会涉及到很多方面的利益。
3.1首先要统一思想， 学校领导重视， 充分认识建立公共管理实验平台和新的管理模式的重要性和迫切性。从教学改革的层面设定目标， 制定改革计划。
3.2在建设公共管理实验室平台的过程中应该循序渐进， 应与教研室相互协调， 在具体实验教学环节上应该和教研室加强联系和合作， 避免因体制上的差异和管理上的独立使教研室和实验室之间、理论课教师和实验教师和技术人员之间产生脱节和各行其是的局面。
3.3基于校园网的公共实验室管理系统也是在不断发展和完善的新生事物， 在这个系统应用推广过程中一定会出现各种各样的问题， 在实现过程中要充分考虑到系统冗余， 因为管理运行方案是建立在网络基础上， 要避免因网络和技术故障影响实验室的正常管理和开放。
四、结束语
由于各学校自身的情况不同，学校可以根据自身的特点和专长，选择适合自己情况的公共管理实验室管理方向。公共管理实验室的管理是公共管理教学改革的重要组成部分。
参考文献：
[1]李艳秋.高职院校公共管理实验室建设的探索与思考[J].安徽农业大学学报（社会科学版）.2010（03）
关键词 桌面云 计算机实验室 实验室建设 信息化
Abstract The development of computing technology in the cloud， desktop cloud which can for the construction of university computer laboratory to provide more efficient replacement mode the advantages of all kinds of problems can be assisted in the computer laboratory of the university to solve everyday in the renewal of equipment， maintenance， management and use of the process， enhance the efficiency of the construction and management of college computer laboratory. This paper studies the present situation of university computer laboratory construction and lack of detailed analysis in the university computer laboratory construction efficiency requirements， into the advantages of cloud computer and desktop cloud technology， try to establish a university computer lab operation mode based on the desktop cloud technology as the foundation， which provides reference for the construction of elements in the computer laboratory of the university to enhance.
Keywords desktop cloud； computer lab； laboratory construction； information
1 高校计算机实验室建设现状及问题
1.1 计算机实验室运行现状及问题
高校计算机实验室日常以计算机基础课程为主要授课科目，由于此科目上课人数多，授课时间安排紧密，对实验室使用频次较高，使得高校计算机实验室多数情况下不得不超负荷运作，如此一方面增加了机房管理人员的工作量，另一方面也降低了计算机使用寿命，增加了相关设备的更新换代率。
（1）上机环境复杂，规范化操作难以落实。高校计算机实验室规模有限但是却需要满足不同专业学生和老师的不同需求，由此导致高校计算机实验室无法满足预期设定的专机专用目标，一般情况下，每台电脑在每天需要提供给三到五个使用者，由于使用者使用习惯、使用目的、使用要求等方面存在差别，由此导致高校计算机实验室上机环境更为复杂，使用者上机行为难以被统一，高校计算机实验室的规范化管理难以被落实。
（2）不规范操作频繁，软硬件系统容易受损。高校计算机实验室一般都采用了还原卡设备来保护硬盘数据，确保硬盘能够在下一次开机时恢复到默认状态，但是学生依然可以通过U盘、光盘等可启动介质跳过相关系统界面，对计算机进行配置修改，这将增加机房管理人员批量修复计算机系统的频次；部分学生由于对计算机应用的要求和网络安全知识了解不足，存在不规范的上网行为，会使计算机出现中病毒、木马等现象，甚至严重时会导致整个机房的系统瘫痪；一些学生非主观意识的错误操作还会损害PC客户端的硬件系统。
1.2 计算机实验室管控现状及问题
（1）重启后还原系统数据，不能保证持续教学。目前高校计算机实验室在日常运作中会设置专职实验员负责计算机硬件和软件的管理及维护，一旦出现计算机系统应用障碍，机房管理者可以直接还原系统以删除病毒或者木马。为节约工作量，很多高校实验室的计算机都直接设置了自动的系统还原功能，即在用户下一次启动计算机时，计算机会自动还原成默认的系统状态，上一个用户在计算机上的各类操作痕迹和数据都会自动消失，继而保持系统的“干簟焙汀巴骋弧薄K淙淮酥稚杓频娜房商嵘计算机的实用性，但这种方式无法保存学生作业和练习数据，实际也不利于学生的二次使用和教学延续。
（2）工作人员数量与工作量不符，软硬件更新缓慢。网络系统同传技术能帮助机房管理员维护和更新机房软件，如此机房管理员只需要在机房空闲时间维护系统即可，但是由于高校计算机实验室配备的工作人员数量有限，计算机使用频次极高其产生的问题及问题频次也必然与之对应，比如师生不当操作引发的问题等。由此，一个机房管理员势必需要肩负多个机房的维护和系统修复任务，一旦某个计算机系统的病毒蔓延至整个机房系统中，机房管理员的软件修复工作量必然加大，而相应的硬件维修周期也有可能被拉长。
除需要更多专业技术人员管理和维护计算机机房外，高校计算机实验室所使用的软硬件设备一般在使用四五年之后，需要更换，但绝大部分高校为缩减经费存在不及时更换软硬件进而制约教学质量的问题。
2 桌面云技术辅助下高校计算机实验室的建设
2.1 虚拟服务器和客户机
高校计算机实验室的体系构建，在桌面云技术的辅助下可预先计算出实验室所需的虚拟机个数，结合教学实际需求来设置出虚拟主机。在虚拟主机下选择实验室需要下载和安装的一整套操作系统和学习软件。运用同步相传软件将此两者的数据复制并传递到另一台虚拟计算机上。按照此种设定，高校计算机实验室操作和管理将因为不需反复安装和拆卸软件，软件和设备的安装和使用均在同一台服务器中而得到简单化。但是此种构建方式也为高校计算机实验室管理者提出了更为严格的管理及技术要求。
按照高校计算机实验室桌面虚拟化在不同使用领域中的不同应用要求来说，桌面虚拟化技术的确可作为服务器资源中应用虚拟化计算机模型的一部分，其可以将中心服务器通过虚拟转化出多个桌面计算机，由瘦客端完成桌面计算机的运行，并使之感受到操作与普通计算机流程的相同性。以上数据都将在服务器中被逐个操作和处理。
由于桌面云技术应用中客户机的介入方式有专业瘦客户端和普通计算机两种。专业瘦客户端要求将远程桌面接入协议介入到计算机内容中，而普通计算机需要WEB技术，此两种介入方式对本地计算机的硬盘、技术空间资源有不同的要求，但是专业瘦客户端相对简单，维修服务时间和成本较低，寿命较长，且无需继续配置操作系统，可被作为优先考虑的方式。
2.2 虚拟网络管理系统
高校计算机实验室的管理系统中客户端设备和服务器在桌面云技术的影响下存在物理隔离，客户端设备和服务器两者之间的信息沟通一般由网络管理系统来承担，中间使用的网络技术就可被视为虚拟化核心，但是一旦此中间网络出现故障，客户端就不能向服务器传输数据，除了已经连接服务器并加载完成的虚拟桌面依然可以正常使用外，其它客户端将无法连接使用，这将影响实验室的教学活动。对此，建议桌面云技术应用下的计算机实验室网络管理系统进行备份链接，以防止因中间网络故障而影响网络系统传输和网络通讯稳定。
虚拟网络管理系统是高校计算机实验室建设的重要部分，虽然有可能耗费较高，但是建议使用包转发方式，实现交换虚拟化功能。可尝试虚拟两台交换机设备来保障工作稳定。一旦出现部分阶段工作超负荷时可使用光纤交换来保障网络正常使用，网络出口处可配置防火墙设备，隔离外网，并进行安全防范。
3 桌面云技术辅助下高校计算机实验室建设的转变
3.1 合理分配计算机资源，延续教学应用方式
高校计算机实验室所承担的教学任务有两种，一种是为如计算机理论课程、电子商务等对计算机资源要求不高的课程提供平台；其二是为如建筑、机电、传媒、会计等对计算机资源要求较高的专业设计课程提供平台。两类课程要求不同，需求不同，对计算资源及计算机设备性能的分配需要也不同。在缺乏桌面云技术应用时，高校计算机实验室建设为保障以上课程讲解要求，只能单向增加计算机管理人员的工作量和工作难度，并有可能为配合课程讲解的需求，更换计算机，不断增加计算机设备性能，这势必会提升高校计算机实验室的建设成本。
随着桌面云技术在高校计算机实验室中的融入，可更为合理的分配课程所需的计算资源，并按照学生和老师的要求为其申请计算资源。由于桌面云技术可依赖后台服务器的辅助为上机人员提供给虚拟桌面系统，上机时学生和教师只需要使用互联网访问服务器并根据选择自动加载虚拟数据即可实现虚拟桌面，此种运作方式极大程度的限定并保存每一个上机人员的上机数据和习惯，可帮助其完成课程学习和教学的延续。
3.2 改善操作环境，便利式教学保障
高校计算机实验室在应用过程中会使用形式各样的计算机技术，进而将课件转化成教学课堂应用的必需品，但是诸如上文中提到的不同课程对计算机技术和设备的要求不同，高校计算机实验室的建设必须要考虑到不同科目的不同需求，由于不同科目的计算机课件制作要求存在差异，譬如文件格式的差异，很多教师或者学生在换一台电脑后，就无法显示已经完成或者部分完成的课件、作业等，必须装上相同的插件或视频解码器才有可能显示内容，此类要求必然对教学科研活动带来诸多不便。
桌面云技术在高校计算机实验室中融入之后，能帮助师生将已经做好或者正在制作中的课件转移到任何一个PC终端上，降低因环境变化而导致的课件无法显示和继续制作的问题。桌面云技术可最大限度的存储上机人员数据和习惯，还可以在师生出现行为迁移后，无需重新制作课件和作业，也无需重新适应新环境，重新登录自己的账号即可直接调出已经做完或者进行中的数据，继续处理或者直接在PC客户端上显示。当继续处理时，系统会对应的进入到执行者当前的指令中，比如取消、设置、查询、存储以及自测等。每次显示的数据都是经过加权平均处理的，以便提升数据可靠性。
此种操作模式，不H提升了课件和作业制作效率，同时也改良了高校计算机实验室操作环境，并降低了因硬件受限所带来的操作难度。
参考文献
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Abstract: Computer is a tool to foster students’ information technology practice. And computer experiment course is a strategically method for fostering students’ practice ability and creative spirit on information technology. Therefore, present educational reform and education for all-round development need the implementation of networking management for all laboratories and experiment education, which can screw up managerial effectiveness and qualities. Through analysing the university computer laboratory equipment and experimental teaching networking management’s situation and significance, probe into the design of networking management system function module, consequently summarize a set of efficient and scientific management methods which is Web-based.
关键词: 计算机实验室设备;设备;实验教学管理;网络化管理
Key words: facility in computer laboratory;equipment;management of experiment education,;networking management
中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)20-0153-02
0引言
计算机实验室不论在现在或将来在高校教学、科研中都是不可缺少的。而计算机实验室的设备与实验教学管理又是实验室管理中的最重要的基本任务,设备管理的好坏直接影响到教学科研的顺利进行。实验教学的科学管理,又能起到对设备合理使用、充分利用,提高设备的投资效益。但经对一些高等院校计算机实验室设备及计算机实验教学管理现状问卷调查发现,现阶段计算机实验室的设备及实验教学管理存在很多问题,管理状况不尽人意。对存在问题的原因分析发现,造成问题的原因有很多,但主要原因是由于管理模式陈旧(还用传统的管理模式),管理手段落后形成的。这种陈旧的管理模式,已既不能适应当前信息化管理的要求,也不能适应素质教育,培养学生实践能力和创新精神的要求了。因此,高校计算机实验室设备及实验教学应实行网络化管理,以此提高设备与实验教学的管理质量、效率,为当前的教育改革营造良好的教育环境,促进教育改革的顺利进行。
1高校计算机实验室设备及实验教学管理现状
计算机实验室是高校培养学生的实践能力和创新能力的重要场所,也是教师开展科学研究的重要场所,因此,各高校为了满足教学、科研的要求,非常重视计算机实验室设备(计算机实验室设备主要是计算机)的更新及增加,设备的管理工作越来越繁重,但管理模式还是以传统的重行政轻技术的管理模式。经对广州市内及周边的高等院校(调查对象:211高校3所,一般本科高校3所,专科院校5所,共计11所)的计算机实验室设备的常规、技术、经济、网络管理问卷调查发现,设备的常规管理、技术管理、经济管理效率较低,还没有实现网络化管理的占75%,管理质量不尽人意。如很多高校的计算机设备的台帐登记不够详细,设备相互调剂时,帐目不做调整或调整不详细,使用、维修维护情况不做记录,不建立技术档案,设备的维修维护情况缺乏监督,设备的使用信息无法及时向师生、社会。在设备生命周期内由于信息资料的短缺、材料整理困难,难于对设备进行评价、监控,造成设备的投资效益较低。
在对一些高等院校计算机实验室设备管理现状调查的同时,也对这些高等院校计算机实验教学的管理现状进行了问卷调查(调查内容是:实验教学的组织、实施、质量管理等),调查结果显示62%的高校的计算机实验教学管理还没有完全实现网络化管理,以至实验教学的组织、实施、质量管理过程中,由于信息不能共享,资料的缺少,存在很多不尽人意的问题,已影响到实验教学的顺利进行了。根据调查显示,实验教学每学期教学任务与实验教学的安排大部分学校都是由教务处来安排,每位任课教师在每学期开学前都已知道所承担的课程、上课时间、上课地点,但很少知道实验室设备的软硬件环境指标,很多任课教师是在每学期开学上课时才发现所需的软硬件不符合实验课程的需要,而要求重新安装软件。软件的安装或更新是需要时间的,而计算机实验室又有别的教学任务,不能随说随装。因此,由于任课教师与实验室技术管理人员沟通的延迟,至使实验室设备的管理不到位影响到实验教学的顺利进行。
传统的管理模式难于做到设备管理部门与使用部门之间,与教学管理部门之间,与师生之间,进行信息共享,难于实现对设备及实验教学管理的“监督”,减少设备资源的浪费,提高设备的利用率,提高实验教学的质量。随着计算机网络技术的高速发展,各高校已建立了校园网,高校计算机实验室设备及实验教学管理的网络化管理所需的硬件条件已具备,因此,只需考虑开发一套管理系统软件,通过校园网就能实现设备及实验教学的网络化管理了。
2高校计算机实验室设备及实验教学网络化管理的意义
高校计算机实验室设备及实验教学网络化管理是基于计算机网络技术的管理,由于计算机网络技术具有不受时空限制及具有人机交互的特点,而且能把学校内部的各部门实时联结在一起,互通信息,避免信息的延误,使各管理部门及师生们随时随地掌握设备管理与使用及实验教学信息的动态,因此,设备的网络化管理,可实现设备的静态实物数据(如设备的台帐等)、动态使用数据(如实验名称、内容、专业、机时(学时)、使用时间、维修记录、完好情况、设备利用率等资料)等在网上实时交互,保证了实物数据与使用数据的准确性、完整性,为设备的效益评价提供了充分的信息资料,实现了对设备的实时监督,充分发挥计算机实验室设备在教学、科研中的重要作用。实验教学的网络化管理可实现教学信息、教学资源的共享,使教师、学生及实验管理技术人员随时了解到实验教学的管理、实施及实验室的动态信息,并及时做出反馈,从而有效地提高实验教学管理的效率及质量,促进实验教学水平的提高,提高学生实践能力和创新精神的培养,实现素质教育具有现实意义。
3高校计算机实验室设备及实验教学网络化管理系统模块功能的设计
由于各高校的校园网已开通,计算机实验室设备及实验教学网络化管理系统应作为子系统并入校园网,使学校各职能部门联结在一起,以便互通及反馈信息,互相监督,共同发展。系统的设计应考虑到系统维护、修改、扩充的方便及互不影响,因此,本系统设计为模块化,总结构如图1所示:
3.1 计算机实验室设备管理部分各模块的功能
3.1.1 设备的常规管理包含有:设备实物数据、使用数据管理两部分的内容。实物数据的管理包括有静态及动态数据。静态数据:设备的名称、型号规格、单价、生产厂家、购置日期;动态数据:设备的购买申请、购买论证、验收及保修文件,设备的放置位置、调整及报废手续办理等。使用数据管理包括有:实验名称、内容、专业、机时(学时)、使用时间、设备的评价及利用率等。静态数据及使用数据由设备管理部门填写。动态数据由设备使用单位及设备管理部门共同填写。通过本模块的管理,有效地保证计算机实验室的设备的账、卡、物相符,做好设备实物数据及使用技术档案的记录,准确、及时地接受、处理和反馈信息,确保各数据的独立完整性、动态准确性,完成设备管理系统工程中时间跨度最长、工作最繁杂的一环,为其他层次的管理夯实基础。
3.1.2 设备管理的规章制度包含有:固有资产管理办法、设备管理人员职责、实验室主任岗位职责、实验技术人员及一般值班人员工作岗位职责、实验室安全管理规则、实验室环境卫生管理规则、学生实验守则、教师实验守则、校外人员实验守则。“规章制度是一个集团为了实现共同目的,要求它的成员必须共同遵守的规则、法则,也是这个集团按一定程序办事的章程,它具有一定的约束力和强制性。”[1]可见规章制度具有一定“法”的性质,因此,这些规章制度应是在学校领导的主持下,由设备管理与使用部门根据国家和上级领导部门的方针、政策、规定,结合本校的具体情况共同协商制定,以达到在设备和实验教学的管理中,“发挥着授权、定责、协调、控制、监督、奖惩等管理职能的作用。”[1]对实现设备和实验教学的科学管理,完成计算机实验室的各项任务具有重要的作用。
3.1.3 实验室的软硬件环境包含有:各实验室的计算机的硬件指标介绍、所有软件名称及版本介绍、软件预约安装等。本模块信息由实验室技术管理人员填写。本模块的信息为实验课程的安排提供了依据。由于每门计算机实验课程对设备的硬件、软件环境的要求不一样,因此,实验课程安排人员可依据设备的软硬件信息,合理地安排各实验课程,合理地安排各实验室的使用,使每门实验课程的教学都得到最佳的软硬件环境支持,保证了实验教学的顺利进行,并取得较好的效果。同时,本模块的信息有助于师生科研、计算机技能训练等设备的选择,使师生们易于找到适合自己工作、学习的设备,充分发挥了设备的软硬件性能,提高了设备的性价比,提高了设备的投资效益。
3.1.4 设备的维修维护情况包含有:设备正常运行记录、损坏记录、预计维修维护完成时间等。本模块的内容由设备技术管理人员填写。设备技术管理人员每天可根据“设备的使用日志”及“教学日志”模块中提供的信息,进行对设备进行检修,判断设备的好坏程度,并及时处理,把检修情况记录在案,以便师生们根据设备运行情况选择设备上机,以便上级管理部门及师生们对管理工作的监督,从而有效地促进设备技术管理人员的工作积极性,提高设备正常运行时数,保证教学、科研的顺利进行。
3.1.5 设备的使用日志包含有:各实验室的值班及技术管理人员在岗的时间表、实验室设备每天的运行情况及环境卫生情况的登记等。值班及技术管理人员在岗时间表由实验室主任安排,如有变动,及时更改,这有利于师生们在遇到实验室不能正常开放,设备不正常运行时,知道找谁解决。实验室设备每天的运行时间及情况、环境卫生情况由值班人员登记,这些信息有助于对实验设备的管理质量评价、效益评价。
3.2 计算机实验教学管理部分各模块的功能
3.2.1 实验教学任务包含有:各专业计算机实验课的教学任务指导书、每学期全校计算机实验课的课程表、各计算机实验室的任务安排表、调课及预约管理等。这些信息由教务处与计算机实验室管理人员提供。师生们通过游览这个模块的教学任务指导书、课程表,了解到各专业自入学到毕业整个学习期间所开设的计算机实验课及各课的开课时间、地点、时数、任课教师等,使师生们尽早做好教学、学习计划。
3.2.2 实验教学资料包含有:各计算机课的实验教学大纲、多媒体课件、电子教案、电子教材、素材、作业、实验报告、教学动态信息等。模块中的教学大纲、多媒体课件、电子教案、电子教材、素材、作业布置、教学动态信息是由各实验课程的任课教师提供。学生完成作业、完成实验任务后撰写的实验报告分别提交到作业、实验报告子模块中。教学资料、信息的网上,使教师和学生不受时空的限制,随时随地查阅、学习。作业、实验报告的数字化、网络管理,有助于教师的实时批改及信息反馈,学生及时纠正错误,从而有效地提高学习效率。同时有助于教学管理部门对实验教学的内容、组织、质量进行监督、评估、督促,从而促进计算机实验教学水平的不断提高。
3.2.3 上机管理包含有:班级信息管理、上机实时管理。班级信息管理子模块中的学生个人信息先由技术管理人员录入,并要求学生在入学后,以班级为单位办理上机证,在每位学生的上机证中贴上条行码,班级在上机实操时,对每位学生的上机证的条行码进行扫描,就能把学生本次上机的信息录入,如学生的考勤、所用机就能登记在册,从而完成学生考勤的实时管理、计算机实时运行情况的管理。上机实时管理子模块是对师生课余时间上机的管理。师生课余时间上机时通过擦上机证,可把本次上机的始止时间及使用的计算机登记在册,如学生需付费,系统会自动扣除上机费用(上机前先把费用预付)。从而实时、准确地完成班级上机信息及师生课后上机信息的管理。
3.2.4 教学日志包含有:教学信息登记,如:此次实验课的应上课时、实上课时、缺上课时、缺上原因、补救方法、实验内容、机器运行情况、机房环境情况等。这些信息均由实验课程任课教师填写。这个模块的实时信息,有助于教学管理部门对计算机实验课任课教师的工作态度的了解,起到对教师工作态度的约束,促进其工作态度的认真、负责。
3.2.5 师生之家在一模块里,师生可以在“留言”板进行留言;以学生身份注册的用户可以在“答疑”栏提出学习中的问题,而以教师身份注册的用户则可以对问题进行答疑;在“讨论”栏中,学生与教师之间,教师与教师之间可以实时、尽情地讨论、交流。
4结束语
高校计算机实验室设备及实验教学全面地实现网络化管理是高校工作管理的发展趋势,是高校提高设备及实验教学管理水平必须应用的方法手段,但新的管理方法如何更有效更科学地实现,需要我们的不断探索完善才能形成。
参考文献:
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［关键词］高校实验室；互联网技术；实验室管理
互联网技术如雨后春笋般迅猛发展，它使信息之间的传递变得更便捷、更快速、更自动化。它是大众创新的工具，能够促进中国社会发展提质增效。它在教育行业或其他行业的发展进程中发挥着重要的作用[1]，同样也被广泛运用于高校实验室管理。高校实验室是高校发展建设过程中不可或缺的一部分，它肩负着培养学生自主性和研究性学习能力、创新能力、创造能力、工程素质能力等重要任务。[2]随着高校对实验室管理的重视、互联网的快速发展，利用互联网技术对实验室进行管理成为未来实验室管理发展的必然趋势。本文针对高校实验室的发展现状、存在问题进行分析，并对互联网技术应用于实验室管理的方法进行探索。
一、高校实验室的发展
高校实验室是高等学校教育教学设施建设过程中的重要一环，是创新人才培养的源头和载体，是教学与科研的重要基地，是社会服务的重要场所。[3]学校的发展、教学科研水平的提高、人才的培养都离不开实验室的发展。国家也非常重视高校实验室建设，教育部在2005年启动了全国高等学校实验教学示范建设工作，并在全国范围内选择了84个实验室作为国家级实验教学示范中心。2007年，教育部、财政部在《高等学校本科教学质量与教学改革工程》文件中指出：“加强实验建设，需首先重点加强500个左右实验教学示范中心的建设，从教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新等方面推进高校实验建设”。[4]国家对实验室发展的大力支持与鼓励措施，增加了学校对实验室建设的重视程度，对高校实验室的发展起了重要的推动作用。伴随着高校对实验室建设投入的增加，高校实验室建设已初具规模，有宽敞的实验用房和充足的实验器材。高校实验室仪器设备不断增多，特别是大型重点仪器、精密仪器设备的配备，为实验室的管理带来了新的挑战。
二、高校实验室管理存在的主要问题
实验室管理是学校办学的基础性工作，它具体指对实验室的各种仪器设备、实验环境条件、实验所需的各种物质、实验室人员等进行管理的一系列活动。[5]目前，高校往往忙于实验室的建设但对其日常管理的重视程度不足，同时无法正确认识其日常管理的重要性。[6]
（一）高校实验室各种仪器设备的基本情况高
校实验室的仪器设备大致可分为大型贵重仪器、精密仪器、常规普通仪器。随着高校实验室建设的推进，实验室的仪器设备不断增多，以下问题变得越来越突出：一是大型贵重仪器是科研必不可少的重要工具，但这些设备都价格昂贵，所需的占地面积大，使用频率低，维修和维护成本高。二是精密仪器易受环境中的温度、湿度、灰尘、振动、空气流动的影响，且极易损坏。三是常规普通仪器使用率、借出率高，以及可能存在的不规范操作，使其损坏速度不断加快和损害程度也不断加深。四是仍然使用纸质版的实验记录本对进出实验室人员、借还仪器进行登记，借还的过程较为繁琐，也造成大量纸张的浪费，且给实验管理者对实验室的使用情况进行统计分析造成困难。
（二）高校实验的环境条件
实验室的开放是高校实验室建设的目的之一。随着实验室的开放以及实验设备的增多，实验室使用人数也不断增多，使得以下问题变得更加亟待解决：一是实验过程产生的废弃物、废液增多。二是实验者在实验完毕后，未将仪器进行正确归置，使得之后的实验者需花费大量的时间来寻找相关的仪器，造成实验室凌乱不堪。三是科研人员以及学生的实验安全意识薄弱，对大型仪器的用电安全没有足够的重视，而且防火设施还不够完善。
（三）高校实验所需的易耗品
高校实验所需各种易耗品的不断增多导致以下问题的出现：一是易耗品使用频繁、用量大、消耗快。二是易耗品因具有携带方便的特点，有时候会出现被实验者带到其他实验室却没有进行登记的情况，甚至出现遗失的情况，看管起来较困难。三是药勺混乱的情况在称量药品的过程中频频出现，使得药品之间相互污染，造成大量的浪费。四是有毒有害物质使用频率增加、处理困难，有时出现处理费用远远高于药品本身价值的情况，有时甚至不知道该如何处理。
（四）高校实验室人员
高校实验室人员是实验室建设与管理中最为关键的一环。从实验技术队伍地位角度来看，高校对实验员不够重视，实验员在学校教学活动中处于“辅助之辅助”的地位。[7]其主要体现在以下几个方面：一是实验专职人员数量严重不足。二是实验员的职称结构不合理。三是实验员的绩效工资待遇低。四是实验员培训与进修的计划缺乏，其管理与维护实验室的水平得不到提升。这些实验员不被重视与认可的现状，导致实验员的工作积极性受到一定程度的打击，这也使得高校实验室的进一步发展受到了严重影响。
三、将互联网技术应用于高校实验室管理的探索
（一）移动互联网
移动互联网通常指手机、平板电脑等可移动电子产品。它们的出现使得时间与空间的距离明显缩小。对于实验室使用者来说，将移动互联网技术应用于实验室管理，可使其预约、查询、提醒服务变得更方便快捷。比如可通过手机APP或微信公众号搭建实验室管理的支架，下面以微信公众号为例进一步说明。实验室微信公众号的使用功能包括以下几个板块：个人中心、服务窗口、实验室概况。个人中心需实验室使用者实名填写个人信息，实验室使用者可查询自己预约的实验室以及何时何地使用过何种仪器的记录。服务窗口主要负责预约使用实验室、药品、仪器等一系列预约服务；正确使用药品、仪器等物资的说明查询服务；同时还包括实验室安全工作提醒，实验仪器安全使用提醒等旨在提高实验室使用者的实验安全意识。实验室概况板块主要负责介绍实验室的规章制度以及每间实验室所存放的仪器设备，以及实验室主办的各类关于实验室使用、仪器使用的讲座通知，同时还有关于最新最前沿的科研动态介绍，以丰富学生的知识，增加学生对科研的热爱之情。实验室微信公众号的设立，使得需要使用实验室、实验仪器的科研人员与学生都能够进行预约、查询、被提醒。随着高校实验室的规模越来越大，移动互联网设备存储和处理数据的功能有限，功能更强大的实验室管理系统便应运而生。
（二）云计算
云计算是一种虚拟化的网络技术，它以互联网技术为核心，以基础架构、平台、软件等服务为主要表现形式。云计算的基础架构根据云计算的实际应用和研究结果可分为核心服务层、服务管理层、用户访问接口三大部分。[8]而云平台可被分为存储型、计算型、综合型云平台，其主要作用分别为存储数据、数据处理、存储与处理数据并存。[8]而实验室需要构建的是综合性云平台，同时兼具存储和处理大量数据的功能。云计算的功能还包括以下两个方面：一是可以帮助实现实验信息与数据的存储与查询，云群件和保修等功能。它们可使实验日程更透明，实验日程自主安排与预约服务变得更加有序，同时可快速地开展共享文件以及仪器保修的服务。二是提供云通讯服务能构建师生共同的学习交流平台，使学生在实验中遇到疑惑能够及时得到指导老师的指导。云计算实验室管理系统的设计核心是实验室，根据登录人员的不同身份进行设计，分为学生、科研人员、管理层。学生可通过“云端”获得以下信息：预约实验室、药品、仪器；查询实验室课程安排、他人预约记录，避开实验室使用高峰期；及时反馈已损坏的设备；查询已损坏的设备的维修状态；查询实验仪器使用操作说明等。对于科研人员，除了获得学生以上使用服务外，还可通过“云端”管理自己的实验团队，查看自己实验团队的实验进度和实验结果。对于管理者，可进行人员管理的权限分配、设备管理、实验预约和查询统计服务[9]，最终使实验教学环节和管理流程得到优化，实现资源的充分利用。[10]
（三）物联网
物联网指借助RFID、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等高新机械设备，按照制定好的信息协议，通过无线或者有线的方式将任意物品与网络进行有效的连接，使相关事物在受到合适的分析、存储、计算等处理后能够形成静态和动态的信息网络，从而实现智能化的识别定位、跟踪监控和管理等功能。[5][10]它包括三个系统即智能感应设备、传输网络和应用控制网络，形成物物之间、物人之间的信息传递处理。物联网的应用使得实验设备的管理更加智能，每台设备都有相应的RFID电子标签，RFID标签中记录着该设备的相关信息、使用情况、设备进出实验室的记录。手持式读写器可读写RFID中的相关信息，并通过无线网络进行传输。无线设备接受相关信息，再将数据传送到数据处理服务器中进行相关的整理分析或加密等。中央处理系统具有强大的数据分析与数据处理能力，可将实验物资、环境监测、人员管理这三个系统和其他开放子系统进行连接，实现数据共享。物联网的使用使每间实验室、每台仪器的状态、使用情况都能够得到实时了解和跟进。
四、高校实验室管理展望
高校实验室的管理少不了便捷的移动设备，但需要存储和处理数据功能更强大的云计算，同时需要精细化到每台仪器的物联网技术。移动设备、云计算和物联网这三种技术的联合使用将使实验室的管理变得随时随地，最大限度地缩短时间与空间距离。这将使实验室的管理能够跟上规模日益宏大的实验室建设步伐。但移动设备、云计算和物联网等高新科技的出现，最终都需要管理人员去维护，所以高校实验室管理的根本还是在于人。而高校实验室管理人员的素质目前却没有达标，这严重阻碍了实验室的发展，也影响到实验室管理系统的有效运行。基于此我们需要做到以下几点：首先，搭建实验技术交流平台，毕竟没有学校领导、师生之间的沟通、交流、对问题的反馈，实验室的管理进步是缓慢的。其次，对于实验技术人员，应提高其待遇，组织他们参加相关的进修培训[11]，建立奖励机制，多方面激发他们的工作积极性，增强他们的业务素质以及对自身工作的认同感。最后，对实验室仪器实施“谁管理，谁负责”责任制与“谁损害，谁负责”责任制。实验室管理机构要经常组织相关的仪器使用讲座，增强使用者对实验室仪器设备的保护意识以及维护实验室安全的意识。而实验室管理最重要的是建设实验室文化，实验室文化是软实力的重要内容。统一的实验室形象标识、合理布局，良好的实验室氛围、科研氛围都可以提升实验室的文化及人文环境。[12]
五、总结
高校实验室的管理，不仅需要实验员的努力，更需要高校上下团结一致的努力，上至领导下至学生都应该爱惜仪器设备，认识到实验室安全的重要性，共同推动实验室朝良性方向发展。对于高校实验室管理方式，我们需要将互联网技术引进来。移动互联网、云计算、物联网大为缩短时间与空间距离，使实验室管理系统功能更强大、更全面。除了移动互联网、云计算、物联网等先进的技术，实验员素质的提高也是至关重要的，需两方面同时抓，以实现高校实验室的管理轻松、快捷、高效。
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关键词: 少数民族高校 开放型计算机实验室 管理系统 设计
一、实验教学管理现状分析
教育是国家发展的重要基石,国家越来越重视对各种高素质人才的培养。从20世纪90年代末开始,国家就提出了高校教学改革的思想,并不断扩大高校招生规模,加大对高等教育的投入,通过采取一系列措施很好的促进了我国高校教育的发展。但是,随之而来的问题是管理难度加大。在实验教学管理方面,为了改善学生“高分低能”的现象,提高学生综合能力,培养适应社会发展需要的高素质人才,各高校均进行了实验教学改革,投入大量资金用于实验室建设,购置大批先进实验设备,增加实验时间,细化实验内容,并力求增强实验的创造性和自主选择性,以提高学生个性化发展的需求。显然,传统的实验教学管理模式已经不再能适应当前的发展。
以我校公共计算机实验室为例:2003年,我校仅有两个公共计算机实验室,计算机设备100台。随着学校的不断建设发展,到2010年,公共计算机实验室数量已增至7个,拥有计算机设备450台,实验室每天的利用率超过80%。学校和实验室管理人员一直在不断加强管理和建设,虽然取得了一定进步,但仍然存在下面的问题。
1.实验教学安排信息无法双向交流,实验室只能被动根据课表进行安排,教师学生也只能根据课表进行实验,实验室开放性不足。
2.实验室管理信息化不足,实验设备的使用情况统计不能实时掌握。
3.实验室管理零散化,各个实验室之间缺少有机的联系和配合。
4.实验室资料管理模式过于传统,网络化不足。
要解决这一系列问题不能仅仅依靠简单地增加管理人员,它对实验室管理提出了新的挑战――如何为实验室管理者和教师学生等普通用户提供更好的技术支持、更方便的服务、更高效的管理模式。基于网络的开放型实验室管理系统,以校园网为基础,构建公共计算机实验室管理的信息化平台,可以促进教学资源的共享,规范化管理,提高管理效率,促进实验室建设改革,充分发挥实验室在学生综合素质培养方面的重要作用。
二、开放型实验室管理系统设计
系统的设计根据我校公共计算机实验室的实际情况,本着“易用性、开放性、易于拓展及维护”的原则进行。
1.总体设计构想
系统以加强实验室管理的信息化、规范化、智能化为最终目标,集合实验设备管理、实验项目管理、实验预约、资源共享、实验信息等功能,形成一套比较完善的实验室全方位管理系统,为师生提供人性化的实验环境,激发学生实验热情,提高学生的动手能力和创新能力。
2.需求分析
根据上述总体思想,结合我校实验教学的实际情况,开放型实验室管理系统需具备以下功能。
(1)针对不同用户群,设立权限不同的用户。
(2)可以对实验室使用情况、设备情况进行监控,便于统筹安排。
(3)实现实验课程在线预约。
(4)实验教学及实验室相关信息。
(5)实验室相关数据统计。
3.功能模块设计
根据需求分析结果,将系统分为系统管理、实验室管理、实验预约管理、信息交互管理四个模块,系统功能结构如图1所示。
(1)系统管理模块。系统管理模块由用户账户管理、用户信息管理和数据安全管理三个子模块组成。
本系统用户分为三类:教师、学生、实验室管理员。这三类用户的用户名称、所属类别、所属系部、学号、登陆密码等信息全部通过用户信息管理模块进行管理。在模块中用户可对相关信息进行添加、修改、删除等基本维护操作,其中添加、删除操作只能由实验室管理员完成,教师用户和学生用户则可以修改登陆密码。该模块设有公共查询功能,方便用户快速查询。
用户账户管理负责对使用该系统的所有用户进行权限设置。实验室管理员可以对所有模块进行操作。教师用户和学生用户则根据实际情况有限制地使用系统。
数据安全模块用于系统数据的导入、导出,并与网络数据库联通,方便管理员备份系统数据,加强系统数据安全。
(2)实验室管理模块。该模块主要面向实验室管理员,旨在实现实验室高效的无纸化管理,由实验室基本信息管理、实验设备管理、物品借出管理、实验室使用情况实时管理、实验室档案管理五个部分组成。
实验室基本信息模块记录各个计算机实验室软、硬件情况,如实验室名称、位置、面积、所属类型、设备配备数量等。
实验设备管理模块详细记录各个实验室实验设备数目、详细型号参数、运行状态,以及新设备的添置、老旧设备报废等信息,并设在线报修功能,用户在使用过程中发现问题,通过此功能直接报修。实验室管理员接收报修通知后可进行设备维修,修复完成后在线填写处理结果进行反馈。
设备借用管理模块负责记录设备和各种配件出借/领用详细记录,包括借出/领用日期、借用/领用部门(或个人)、借用/领用用途、设备或配件的详细参数、设备编号、经手人、归还日期、归还时设备情况等。
实验室情况实时管理模块可以查询各实验室各个设备的当前使用情况,实现实验室的实时管理。
实验室档案管理模块一方面向所有用户公示实验室各项规章制度,一方面收录各项实验室相关通知、文件等相关材料。每份材料记录包括收到日期,摘要,全文记录等信息。
(3)实验室预约模块。在线实验预约是管理系统的一个重要功能,由一个专门的模块来实现,包括:实验室安排公示、实验室安排查询、在线实验申请。
根据我校的具体情况,实验分为教学必做实验和扩展实验两种。教学必做实验是指根据教学计划学生必须完成的实验。该类实验在实验室安排方面具有优先权,实验室管理员在做实验室使用计划时须保证该类实验的开展。扩展实验是指教学计划外,教师或学生根据自身兴趣和需要开展的延伸性实验。此类实验的开展是实验室开放性的体现。
教学必做实验一般在学期开学前即可确定。实验室管理员做好实验室安排,通过实验室安排公示模块向全校师生公示。师生根据安排开展实验教学。
实验室安排查询可根据查询条件如实验室属性、指定日期、空闲情况等快速搜索出相应的安排。
在线申请模块为教师或学生提供实验室使用申请表单,师生填写后在线提交。实验室管理员接收申请,根据实际情况对申请进行审核,并在线填写反馈,更新实验室安排表。师生通过申请反馈信息可以查询到申请结果。
(4)信息交互模块。信息交互模块用于用户信息交流,资源共享。包括实验资源共享、实验报告下载、实验结果上传、实验成绩。
教师通过系统上传实验教材和实验报告模板供学生下载,学生完成试验后同样通过系统上传实验结果,方便教师统一收取。教师评阅实验结果后,亦通过系统对各学生进行评分。系统收集分数数据,以便以后对实验室数据统计分析。
三、开放型实验室管理系统实现
1.系统体系结构
根据上述需求分析,本系统决定采用基于B/S模式(Browser/Server模式)的三层系统结构。即用户层、应用层、数据层。具体结构如图2所示:
第一层:用户层。用户层直接面对系统用户,是系统与用户的接口。用户层采用Web浏览器,具有交互功能。通过此层,管理系统为用户提供可视化的操作界面,接受用户输入信息和操作请求,并将后台返回的处理结果反馈给用户。简而言之,用户层就是整个管理系统的“窗口”。
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第二层:应用层。应用层设立Web服务器和应用服务器,在整个体系结构中起到承上启下的作用。它接受用户层提交的用户信息和操作请求,启动相应的响应方法,在需要的时候访问数据层,调用需要的数据加以处理,最终形成处理结果,并将结果返回给用户层。应用层相当于系统的“大脑”,由它控制整个系统的运作,实现系统的逻辑功能。
第三层:数据层。数据层设立数据服务器,位于整个系统的最底层,负责系统数据的存储、更新和处理。它不参与系统的逻辑功能实现,只根据应用层的指令完成数据的添加、更新、查询等操作。数据层相当于系统的“仓库”,存储整个系统的相关数据,直接与应用层通讯。
同传统的C/S模式(Client/Server模式)比较,B/S模式下,系统对客户端要求低,易于大范围推广;用户层采用Web交互界面,操作方式简单;不同于C/S模式中由客户端实现主要逻辑功能,B/S模式下系统这部分功能都在应用服务器中完成,减轻了客户端的负担,提高了整个系统的实时性;并且,维护时只需针对应用服务器,无需更改客户端。可见,B/S模式具有用户操作简单、资源利用率高、系统可维护性强、安全性好等优点,利于大数量客户端情况下管理系统的构建。
2.数据库实现
数据库是整个管理系统的基础,本着“力求简洁,逻辑关系简单”的原则,系统采用二维关系数据库,数据库建立如下主要相关数据表及字段。
(1)用户群组表(Usergroups)。编号、组名称、组表述、组数据存储表单名称。
(2)权限表(Competence)。群组编号、权限编号。
(3)实验室管理员信息表(Administrator)。编号、所属群组、姓名、密码、所属单位、联系方式。
(4)教师信息表(Teacher)。编号、所属群组、姓名、密码、所属院系、所属教研室、联系方式。
(5)学生信息表(Student)。编号、所属群组、姓名、性别、学号、密码、院系、专业、联系方式。
(6)实验室信息表(Laboratory)。编号、实验室名称、位置、所属类别、开放类别、开放时段、管理部门、管理员、面积、容纳人数、设备名称、设备数量。
(7)设备类别表(Ecategories)。编号、类别名称、类别描述。
(8)设备信息表(Equipment)。编号、设备名称、设备类别、学校编号、所在实验室、设备型号、详细参数、使用状况、出借状况、维修记录。
(9)设备出入信息表(Loan)。编号、设备出库日期、领用人姓名、领用人所属部门、设备用途、设备详细参数、设备编号、归还日期、归还时设备情况。
(10)实验室使用情况实时记录表(Dbspace)。编号、设备编号、设备名称、所属实验室、当前使用情况、学号、用户姓名。
(11)实验室使用记录表(Statistics)。编号、设备编号、设备名称、所属实验室、用户姓名。
(12)实验室文件信息表(Archives)。编号、文件接收日期、文件编号、文件发送部门、文件关键词、文件标题、文件存档位置。
(13)实验室安排表(Costanalysis)。编号、学年学期编号、星期编号、课程名称、实验班级、班级所属系部、班级所属专业、班级人数、任课教师姓名、实验课节次、实验周次、分配实验室。
(14)实验室使用申请表(Application)。编号、学年学期编号、发出申请日期、申请类型、申请人姓名、申请用途、计划实验日期、星期编号、计划实验节次、计划实验次数、计划实验参与人数、实验名称、处理状态、申请答复。
(15)实验成绩管理表(Result)。学生姓名、学生学号、实验课程名称、实验成绩、评分教师、教师意见。
3.关键步骤
(1)登陆验证和密码管理。本系统用于我校开放型公共计算机实验室的信息化管理,面向对象为我校师生。为保证系统的安全性,不开放自主注册,所有师生基本信息均由实验室管理员添加,系统为所有师生设立统一初始密码。实验室管理员信息则由系统管理员在后台直接添加。登陆系统时,要求所有用户输入姓名、密码、用户群组编号。系统先到用户群组表搜索,找到相应群组数据表单,再核对用户信息,信息正确则验证通过,用户登录成功,拥有所属用户群组相应权限;反之则验证失败,系统拒绝用户登录,并弹出提示窗口提醒用户检查输入信息。
用户登录系统后,可以到系统管理模块修改密码。更改程序要求提供用户姓名,并连续两次输入原始密码,系统通过输入窗口获取输入信息,到相应表单搜索,核对原始密码无误则更新表单信息,用户修改密码成果,反之则修改失败。系统根据结果给出相应提示。
(2)权限设置。系统对三类用户权限设置如表1所示。
表1 用户权限表
(3)实验室实时管理。我校各个公共计算机实验室内,计算机编号与IP地址相互对应。教师和学生用户使用计算机登陆系统。登陆后,系统自动弹出窗口,要求用户填写当前日期、节次、实验室名称等信息,并获取IP地址,自动生成设备编号信息,与用户填写的信息一起发给应用服务器。系统根据服务器接收到的数据,更新实验室使用情况实时记录表,再根据实验室使用情况实时记录表生成设备使用情况显示图,对在用设备重点标记,实现可视化管理。根据学校课程安排特点,实验室使用实时记录表每两节课全部更新一次,最终达到实时监控的目的。另一方面,每次更新数据前,会将当前实时记录上的数据添加到实验室使用记录表中,该表数据不做删除处理,保留每套设备的所有使用记录。记录用于学生实验时间、设备运行时间等统计分析。
(4)在线实验申请。用户使用在线实验申请功能,填写相关表单,系统获取学年学期编号、预定的星期编号、申请节次、实验室编号、计划申请周次等数据后,查询实验室安排表。如与输入信息完全一致的记录,则说明所申请的实验室在申请时段已有安排,申请被拒绝,系统发回提示:“该时段实验室已有安排,请另择时间!”如遍历实验室安排表,没有符合记录,说明申请的实验室在申请时段空闲,系统继续获取实验参与人数、实验室名称等数据,查询实验室信息表,对比指定实验室容纳人数与实验参与人数,若参与人数小于等于容纳人数,实验室申请成功,将申请记录添加到实验室使用申请表,并把出来状态标记为“待处理”。若参与人数大于容纳人数,申请被拒绝,系统发回提示:“实验室可容纳人数无法满足申请,请重新申请计划!”
实验室管理员通过查询实验室使用申请表,获取申请记录,根据具体情况,审核“待处理”申请。若同意申请,实验室管理员填写申请答复为:“通过”,修改处理状态为“已处理”,并更新实验室安排表,添加新的安排记录。若不同意申请,管理员填写申请答复为:“不通过,请另行考虑申请计划。”修改修改处理状态为“已处理”,无须改动实验室安排表。
本套管理系统的设计充分联系我校实际情况,结合少数民族地区高校实验教学特点,可以较大程度地提高学校实验室利用率,促进实验教学水平,强化公共计算机实验室管理,在运用中取得了良好效果。虽然运用范围只限公共计算机,但系统设计具有普遍性,可进一步推广到学校的其他学科实验室管理中。
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关键词：库存管理；耗材管理；ThinkPHP；DWZ
中图分类号：TP311 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2013）23-0049-03
一、引言
一所高校的实验室建设的投资，关系到教学科研水平提高和高素质人才的培养。而随着国家在高校实验室投入力度的加强，高校实验室的管理工作变得更加繁重，管理也变得愈加复杂。为方便对实验教学耗材等低值易耗品进行有效管理，建立一套科学化的信息化管理系统迫在眉睫。当前，国内外有许多成熟的库存管理系统，但是高昂的开发费用对于大部分高校的实验室来说，是很难负担的。因此，如何利用现代互联网技术，采用开源的软件及技术构建实验教学耗材库存管理系统，克服高校实验教学耗材手工申报、审批及领用管理模式的弊端，对高校实验教学耗材进行科学规范的信息化管理，提高工作人员的工作效率和管理水平是高校实验室管理工作亟待解决的课题之一。[1]
二、实验教学耗材管理现状
实验教学耗材管理工作主要包括耗材的申请、审批和领用三个步骤，涉及多个部门的多个人员，传统的手工为主的管理模式不仅效率低且容易出错。以西北大学为例，在实验教学耗材库存管理系统未上线前，每年初由各个院系单位提交纸质的耗材采购申请表，该申请表里包括需要采购的耗材、规格、数量等信息；各院系单位提交的申请表经由实验教学耗材管理部门资产设备管理处的工作人员汇总统计，并保存成excel表格形式，之后，该汇总表将提交相关领导审批；得到审批后的耗材清单将交由负责采购的工作人员，由他们与供货商联系、询价，签订采购合同；合同签订后，耗材库存管理人员根据耗材库存情况，与供货商联系供货，手工登记供货库存情况。需要领用耗材物品的教师等人往往是通过电话或者亲自到实验室仓库进行询问所需耗材，进行耗材的领取；领取耗材后，耗材库存管理人员借助excel登记领用信息。这种传统的手工管理模式下耗材的申请信息、审批信息及领用信息的统计和反馈速度慢，效率低下，无法满足日益增长的管理需求，严重影响了高校实验室管理水平的提高。
现阶段国内外已有很多成熟的库存管理系统，这些系统实现对商品的订购、入库、出库、库存、财务、供应商进行一体化的管理，包括的主要功能有入库、出库、收付款、商品资料、用户信息和客户信息、其他收入、支出管理，除此之外，往往还具有各种明细查询和其他功能。[2]但这些成熟的库存管理系统通常费用高、功能太多且复杂，并不适合高校实验教学耗材管理，探索并建立一套功能完善并适合高校实验教学耗材库存管理的系统、提升实验室管理水平势在必行。
三、实验教学耗材库存管理系统设计
1.系统目标
通过对传统的手工模式的高校实验教学耗材库存管理工作的调研分析，系统主要实现以下目标：
（1）灵活的用户权限控制机制：能够根据工作需要创建不同的用户组，并且能灵活地为用户分配相关权限，实现对用户权限的控制。
（2）耗材采购申请：为各个院系单位提供提交耗材采购申请的接口。
（3）耗材采购审批：是管理者能够对采购申请进行审批。
（4）耗材采购：在通过审批的采购申请的基础上，实现具体耗材的采购。
（5）耗材入库：在供货商供货后，实现耗材的入库工作。
（6）耗材供应：实现耗材库存查询、领用、退货等功能。
（7）库存统计： 实现现有库存的统计、供应统计、入库统计以及耗材领用综合统计等库存统计信息。
2.系统功能设计
为实现以上设定的系统目标，高校实验教学耗材库存管理系统应具有系统管理、基础信息管理、物品采购管理、物品入库管理、物品供应管理、库存管理和统计报表等功能，功能结构设计如图1所示：
3.系统数据库设计
为实现以上设定的系统功能，高校实验教学耗材库存管理系统的数据库的ER关系设计如图2所示。
4.开发及运行环境
该实验教学耗材库存管理系统采用开源免费的Linux操作系统Linux redhat AS5、Web服务器Apache2、数据库MySQL5、编程语言PHP5、后端开发框架ThinkPHP、前端开发框架DWZ进行构建，系统构建成本低，通过采用ThinkPHP+DWZ框架技术，可提高开发速度，并使系统具有良好的扩展性。[3，4，5]
四、实验教学耗材库存管理系统的实现
1.系统管理
系统管理功能通过用户权限管理、全局配置管理、批量数据导入和系统日志等具体功能为系统提供了安全可靠的基础。
（1）用户权限管理
具有用户信息、角色、节点管理三大功能。其中节点管理实现对系统功能权限节点的增删改查操作；用户信息管理实现对系统用户的增删改查操作；角色管理实现根据现实需求进行用户组的划分，并为用户组分配相应的权限节点的功能，以西北大学为例，实际使用中把用户分成了系统管理员、库管、领导和教师四类用户组，并为不同的用户组赋予不同的权限，实现灵活的权限控制功能。
（2）全局配置管理
实现对系统名称、网址、是否允许教师注册等全局的配置操作。
（3）批量数据导入
实现将传统手工模式下生成的excel格式的历史数据批量导入，减少数据录入工作量。
2.基础信息管理
在系统管理功能的基础上，本系统通过单位、仓库、物品、供应商、经费类型管理等具体功能实现了对实验教学耗材库存管理系统涉及的相关基础数据的增加、删除、编辑和查询等管理。
特别需要指出的是，单位信息主要指的是要领用耗材的人员所在单位信息。仓库则是为了将种类繁多的耗材进行分类，各个高校可以根据所涉及的耗材实际情况进行仓库分类，在西北大学该系统的实际运行中，将仓库分为危品类、综合类和普试剂三个仓库。物品则是耗材的基础信息管理，实现对物品的规范化管理。供应商是耗材的供应商，通常为签约商。经费类型是为了领用人耗材经费类型的规范化管理，便于统计报表生成。
3.物品采购
在实现对基础数据的规范化管理的基础之上，物品采购功能实现各个院系单位耗材申请提交、审批及耗材采购工作，其主要包括采购计划和采购管理两大功能模块。
（1）采购计划：实现耗材申请、审批功能。通过采购计划管理功能可随时了解院系单位耗材采购的需求，并及时进行审批，形成最终的耗材采购计划。
（2）采购管理：实现对通过审批采购计划的耗材的采购管理。该功能通常分配给库管，由库管根据耗材库存状态，随时向供应商进行耗材采购，使各类耗材保持一定的库存状态。
4.物品入库管理
在物品采购的基础上，供应商会根据物品采购要求将耗材运送到实验室仓库，物品入库管理功能就是实现对采购的耗材进行入库登记管理。通过入库信息功能可以查看每次入库的信息；物品入库功能可以实现将耗材入库；详细入库信息功能实现以每件耗材为单位的入库详细信息；退库信息功能实现对有问题耗材退货的信息处理。
5.物品供应管理
在耗材通过物品入库管理功能进行入库操作后，物品供应管理功能实现耗材出库，也就是耗材领用的操作，具体界面如图3所示。
物品供应管理通过物品供应功能实现耗材领用；通过物品供应信息功能查看每次耗材的领用信息；通过物品供应详细信息功能查看每件耗材的领用信息；通过退货信息功能查看领用人退回来的耗材信息。同时，还通过待执行供应信息功能及红色背景标识功能提供便捷的提醒服务。
6.物品库存管理
通过以上五大功能实现了耗材申请、审批和领用的核心工作流程，物品库存管理功能则实现对耗材库存状态及时反馈，实现耗材库存查询、耗材报警信息、损耗信息等功能，其界面如图4所示。
7.统计管理
统计管理功能在以上六大功能的基础上，对耗材的入库、领用等信息进行统计，为管理者提供决策支持。统计功能主要有物质领用综合统计、物质领用明细统计、库存综合统计、库存明细统计、物质入库综合统计、物质入库明细统计。
五、小结
本文所研究的实验教学耗材管理系统主要针对高校实验教学耗材申报、审批、领用这一个工作流程。在互联网时代，使用计算机网络来进行实验教学耗材的管理已成为必然。通过计算机网络使各部门的工作人员相互协作，免去了传统教学耗材申报审批的复杂与烦琐，并且申报数据的信息化存储，相比原先纸质保存实验教学耗材数据具有很多的优点，不仅查找方便而且可以存储大量数据，便于决策分析。[1]
该系统自2012年在西北大学正式投入使用以来，改善了西北大学现有的实验教学耗材管理工作，提高了工作人员工作效率的同时，为西北大学的实验室管理规范化及智能化做出了应有的贡献。
参考文献：
[1]张亦聪.实验教学耗材管理系统[D].吉林大学，2012.
[2]http：///view/1456654.htm.
[3]http：///view/365086.htm.
