信息化系统建设在实验室管理中的必要性

姜怀玺

北京农学院 北京 102206

信息化系统建设在实验室管理中的必要性

姜怀玺

北京农学院 北京 102206

本文采用相关关系理论分析实验室管理过程中各因素之间相互关系，进而阐述信息化系统在实验室管理中实时性、可追溯性。

实验室管理；信息化系统建设；教学与科研服务

高等学校实验室是高校教学、技术创新及实践体系的重要组成部分；是高校形成创新资源、强化科技能力的重要保障；是实验教学、科学研究、生产试验于一体的实体；是巩固学生专业知识，培养学生动手能力，衔接基础研究和创新研发的桥梁；凝聚、培养高校科研、工程技术创新人才的重要实践基地。

高校实验室的功能与作用，主要围绕国家、学校制定的教学大纲进行实践教学，完成与学科知识相关的基础实验、科研实验，在教学过程中发挥辅助教学作用，在推动学科技术进步和技术创新中起到科研技术转化桥梁作用。高校实验室是高校的重要组成部分，因此实验室管理也尤为重要。

一、实验室管理现状及存在问题

近几年随着我国科技兴国战略的实施，创新型社会的发展，国家对高校教学与科学研究经费投入大大增加，部分资金落实到了实验室基础建设上，专业实验室的数量和大量先进的仪器、设备成倍增加，实验课数量、科研课题数量也快速增长，相对实验室硬件建设的迅速扩大，实验室管理者对人、财、物等资源的管理却相对滞后，常期处于较原始和常规的状态，实验室管理方式亟待解决。

1.缺乏常规管理：实验室管理者按照常规管理实验室及仪器设备，需要在实验停止后进行，检查若发现实验仪器设备存在问题。不能在第一时间掌握仪器设备状态。不能准确判断设备出现问题的具体时间段，不能准确判断当时的设备使用人员。

2.缺失实验室及设备动态管理：在实验进行期间，若某实验室或设备出现故障，由于不能实时监测设备运行，管理人员难以准确快速判断哪个实验室或设备在对应时段内是否运行正常，是否出现故障，当故障发生有可能使实验间断或必须重新进行实验过程，造成实验时间的延长，实验材料的再投入，由此产生实验数据不完整，实验结果不准确、试验材料浪费等不利结果，给实验者和实验室管理带来许多不必要的工作量。

3.缺乏人员动态管理：按照常规方法管理实验室，管理者不能准确实时掌握实验者的详细情况，比如实验者的具体位置，使用的实验设备运行状况，实验人员在实验室的使用时间等。特别是目前高校学生数量多，实验课程内容多，教学课程、科研研究、论文课题、大学生实践课题等。实验工作头绪多，实验设备运行成本和实验材料价格高，如不能实时跟踪在实验的人员状况，可能造成成本和时间的浪费。因此实验者在实验室的活动状态有必要进行实时监督。

为了保证实验内容正常顺利完成，科研项目高水平进行，学生动手能力提高。对管理者提出了智能化，高效率管理手段的要求，管理方式应适应实验室的发展需要，有利于实验室充分有效利用。避免实验者、实验仪器设备做无效功，最大程度提高实验室效率，实时动态的实验人员、仪器设备动态管理势在必行。

二、建设实验室信息管理系统提高实验室管理水平

实验室信息管理系统由门禁系统进行人员管理、设备管理系统管理设备、试验材料管理系统调度材料、试验项目管理系统逐项管理试验课题几部分组成；将上述几个方面统筹安排、有机结合、使实验室运行达到最佳状态，实验室有效使用率的提高，是建设信息管理系统的目的。

信息管理系统运行将使实验室在使用期间安全正常运行，尽可能缩短实验人员在实验室的无效占用时间，最大限度提高实验室及仪器设备利用率，最大限度提高仪器设备使用中的准确率。一方面做到预防实验设备或材料等在实验中出现问题；另一方面实时掌握实验室及仪器设备运行情况。

实验室的正常运行，涉及实验室规模，实验设备状况，实验材料是否符合要求，实验者专业素质，实验室管理状况以及其他外界条件等因素。哪些因素出现问题的概率高，对实验正常进行造成的影响大，管理人员应做到心中有数，并采取相应的措施给予预防或加强管理。运用相关分析法的基本概念和原理，探寻上述相互关联的若干因素之间的关系，并据此关系预测各个因素之间在实验室管理中的主次地位和作用。进而在实验室管理中加强对主要因素的监测、检测和管理，实现缩短实验者无效占用实验室时间，降低实验设备故障率，达到实验室安全正常运行的目标。图1列出实验室管理中主要因素间相关关系。

图1 因素相关关系图

由图1看出，管理者与实验者与实验结果；管理者与实验仪器设备与实验结果；管理者与实验材料与实验结果；实验者与实验仪器设备与实验材料，他们之间相互关联，相互影响，互不可缺。

相关分析法是用于测定自然现象各个因素之间相关关系的规律,并据此进行预测和控制的一种分析方法。相关分析研究的是现象之间是否相关、相关的方向和密切程度,一般不区别自变量或因变量。因此,将相关分析法运用到实验室管理中,通过对长期监测、收集、整理而积累的数据做出分析找出规律性。相关关系可分为两种类型。一类是函数关系，它反映着现象之间严格的依存关系。另一类为相关关系，在这种关系中，变量之间存在着不确定、不严格的依存关系，对于变量的某个数值，可以有另一变量的若干数值与之相对应，这若干个数值围绕着它们的平均数呈现出有规律的波动。如何将这些数值联系在一起，需要建立实验室信息系统将实验室管理的各因素关联。

实验室信息系统建设，是将存在于实验室各因素之间相互关系有效关联在一个系统之中。在这个系统中将门禁系统、设备管理系统、材料管理系统、实验室管理系统相关联，实验者持卡进入实验室直至试验结束出实验室全过程被记录。实验者的姓名，系别，身份证号码，要进行的实验内容，使用的仪器设备、实验材料相互关联的信息，清晰的显示并记录在管理系统之中，管理者一目了然。在这个信息系统中，管理者、实验者、实验仪器设备、实验材料、实验结果、实验时间他们之间存在相关关系。通过信息系统将实验者与实验室以及设备，材料，时间参数联系在一起，实验者锁定在以时间为联系的固定的物理空间。管理人员可实时了解任何一个实验者的实验状态；实验者有问题时，管理人员也可直接确定是在哪个实验室以及使用了哪些设备，出现那类故障并予以及时解决。进而实现实验室管理的时效性和实验过程可追溯。

三、建设实验室信息管理系统实现实验室状态的实时管理

在科学技术发展的现阶段，改变常规管理实现信息网络化实验室管理，有着快捷，实时，成本低的优点。当实验者进行实验时，其位置、时间被详尽记录。在具体的实验室物理空间，实验者所涉及的物理空间范围内仪器设备均被使用，仪器设备的运行状态由实验者控制，实验过程中出现的实验仪器设备问题，均由实验者负责。由于系统的应用，实验者实验的过程全程记录，若出现故障系统将反馈到管理者，管理者及时给予解决，保证实验正常进行；使用结束恢复实验室空间、实验仪器设备为初始状态，使用结束刷卡出门，实验过程记录备案。管理者在整个实验过程中利用系统可随时进行跟踪，发现问题尽快处理，保证实验室空间、实验仪器设备正常运行。通过信息系统，管理者实时了解实验室的全面情况，有效掌控实验室运行状态，保证科研、实验的正常进行。在实验过程中加强了对实验室主体—仪器设备的管理，通过信息系统的自动记录，管理者可以在数据档案中查询，掌握各个仪器使用状况或出现故障的几率，通过档案中的详尽记录描述，随时进行查阅、整理、归纳，找出规律性的结果，预防容易出现的问题，消灭问题于萌芽之中，使得管理措施恰当有利。

四、运用信息管理系统实现对实验者与实验设备动静结合的管理

实验者进入实验室,门禁系统给予人员定位；仪器设备放置在固定位置。在实验者与仪器设备分别准确定位基础上,两者物理空间重合。确定实验者与仪器设备发生联系,就是确定实验者和仪器设备在同一时间是否存在于同一物理空间。为了准确确定实验者与实验仪器设备发生联系,为此引入时间参数。在同一个时间参数下,实验者存在的物理空间,与实验仪器设备所在的物理空间重合。时间确定、实验者所在的物理空间确定、实验仪器设备存在的物理空间确定。实验者、仪器设备、时间三者确定了一定时间段实验室的使用状态。将运动的实验者,固定的仪器设备,用时间联系起来,管理者准确了解管理目标——实验室的状态变化。根据目标状态的变化,实时纠正错误状态,管理具备了实时性,同时达到动静结合管理的目的。

五、利用信息系统数据分析促进实验室建设进入良性发展轨道

1.通过信息系统数据分析整合实验室资源

通过信息系统的建设与运行，可以长期采集和积累实验室和实验仪器设备运行数据，通过对大量基础数据的分析整理，实验结果的整理，采用相关分析法找出实验室运行的规律性。掌握规律性的目的是管理者可以预先做好准备，对设备的购置、使用、保养与管理提出切合实际的要求。管理者根据规律性数据制定实验室使用计划，实验室中长期规划、实验室资源调整，不同实验室间跨界使用，最大程度提高实验室使用率，改善实验室资源配置。

2.通过信息系统数据分析实时高效管理实验室

信息系统数据采集为实验室管理中利用相关关系理论进行实验室状态分析提供了大量的数据，大量数据弥补过去非智能管理的数据不连贯缺陷，使得管理可以做到更细，有的放矢，达到实时高效管理实验室的目的。

综上所述：有效管理实验室、降低实验室运行成本、实现实验室动态管理、提高实验室利用率、提高实验室科研产能质量、建设实验室信息管理系统是科学管理实验室的必要有效的保证。

[1]佟颖,白海会,吴晓荣.实验室信息化管理系统的设计与实现[J].现代教育技术2008,2

[2]戴耀东,居立贵,马学文.基于试验项目实验室管理信息系统[J].实验室研究与探索,1999,6

[3]漆建军.以信息化手段建设和管理实验室[J].高校实验室工作研究,2005,12

Necessity of information system in the laboratory management

Jiang Huaixi
Beijing agriculture college，Beijing，102206，China

Using the relationship theory to analyze the laboratory management relationship among all the factors, to describe the real-time,traceability of the information system in laboratory management.

laboratory management; information system;teaching and researching services

2010-05-25

姜怀玺，本科，工程师。