化学实验中心信息化管理建设及研究

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(邢台学院,河北 邢台 054001)

邢台学院化学实验中心设有仪器分析实验室、物理化学实验室、无机化学实验室、有机化学实验室、分析化学实验室、化工实训室、煤化工实验室七大实验室，基于化学科目的特殊性，实验教学具有面广量大种类多的特点。应用先进的信息化管理系统，不仅能够更加快捷的进行大型仪器的预约，规范管理化学实验所需要的各种类型、规格的仪器、试剂，同时能够更好地促进实验教学质量，保证实验室的安全，提高对实验室的管理水平。

1 化学实验中心信息化管理的目的

化学试剂厂家众多，规格多样，而且涉及易燃易爆易制毒试剂，各种仪器规格型号各异而且需求量很大，在管理上极为繁琐，同时随着教师们科研任务的突飞猛进，科研项目越来越多，在大型仪器的预约、使用方面，以及仪器的规范管理、安全隐患方面存在的问题越来越多[1-2]，同时对科研成果的统计也需要更加快速、便捷、规范的手段，因此化学实验中心在管理上有着迫切的改革创新需求。目前实验室存在如下管理问题[3]，使得教学、科研工作效率不理想。

1.1 管理手段比较落后，工作效率低

目前，实验中心主要采用手工管理模式，需要订购某种药品时，要首先去药品库一一寻找，如果没有库存，需要写书面申请进行上报，工作效率较低，而且容易出现漏查，造成时间的浪费，以及试剂的重复购买。

1.2 信息结构化程度不高

化学实验室的资料信息量巨大，包括仪器使用记录、维修记录、岗位日志、废气废液处理记录、低值易耗品记录、实验上机卡、开放实验申请等资料，每年上交，信息量越来越大，文件数量迅速增加，纸质版存储起来势必造成混乱，查找困难，而且容易丢失。

1.3 缺少信息交互

七大实验室各自拥有一些大型精密仪器，但是由于无法实现仪器资源共享，不同实验室教师之间对彼此仪器不了解，限制了科研的思路，阻碍科研的进步。而且有些用量少的试剂由于没有共享，或者实验项目变更，导致试剂累积，过期情况常有发生，造成资源浪费。

2 化学实验中心信息化管理系统的模块设计

根据实验室管理的日常经验及思考，结合实验室及教师的需求，化学实验中心信息化管理系统包括如下八个模块[4-5]。

2.1 实验中心简介

将实验中心的七大实验室——仪器分析实验室、物理化学实验室、无机化学实验室、有机化学实验室、分析化学实验室、化工实训室、煤化工实验室的位置、特色及成员组成等概况进行介绍，便于教师和学生对实验中心有更好的了解。

2.2 用户登陆

根据实际情况分为三种不同的权限，管理员、教师和实验员三个权限类别。管理员负责为用户确定权限及审批工作；教师可以登录申报实验所需仪器、试剂、大型仪器预约等。实验员负责仪器的维修、使用记录的填写、实验室所需物品的申报等。

2.3 仪器设备管理

包括仪器简介、仪器预约、仪器审核、仪器登记四部分。仪器简介部分主要介绍仪器的型号、厂家、参数、原理、适用范围、操作规程及维护方法，使每位教师及学生更详细的对仪器有所了解；如果仪器性能满足实验需要，则可以进行仪器预约，有管理员通过审核，在规定的时间进行使用即可，使用完后在线填好使用记录及仪器状况，以留存。

2.4 化学试剂管理

化学试剂管理模块主要为了方便教师查询现有试剂及申请购买试剂[6]。包括试剂查询、出库登记、试剂申请、审核、入库登记五部分。教师可以快速高效的获得试剂现有试剂的信息，包括试剂名称、厂家、纯度、存放位置等。如需申请购买，则可在网上填写申请表，注明所需试剂及购买原因，经管理员审核通过后，相关负责人进行购买。到货后做好入库登记，相关老师领用后做好出库登记。

2.5 实验教学

实验教学模块旨在提高教师工作效率，并使学生提前熟悉实验流程，了解毕业论文相关内容[7]。包括课程实验和毕业论文两部分。课程实验包括试验进度表、实验项目、实验操作流程、实验视频、云共享等，帮助学生提前预习相关实验内容，观看实验视频，再通过课上的操作，对实验的实践和理论有更深刻的认识，在实验结束后，做好实验记录；毕业论文部分包括毕业论文拟题申报表、大型仪器开放申请表等，毕业论文格式、优秀毕业论文等相关模块，方便教师填写各种表格，并使学生提前了解毕业论文的相关内容，为之后的毕业论文打下坚实的基础。

2.6 实践实训

实践实训是为了增强学生的实践实训能力，是将理论与实践紧密结合的重要环节，帮助学生增长见识，开阔视野。包括文件下载和实践基地两部分。文件下载包括审批流程、学生集体外出活动审批表、学生认识实习安全教育工作纲要、教学活动实施方案、专业见习学生信息、学生集体外出活动安全责任书、成绩考核登记表、专业见习工作总结、见习简报等，便于教师熟悉见习审批流程，并下载相关表格，做好见习前审批工作及见习后的材料总结工作；实践基地包括基地名称及简介，便于学生提前了解实践基地的生产内容、企业文化、地点等相关信息，提高学生的实践积极性。

2.7 监控系统

监控系统包括硬件和软件两部分，硬件为软件提供保障，软件可以更好地控制硬件，提高监控效率，保障实验室安全。在各大型仪器室、学生实验室、准备室、气瓶室等实验室安装摄像头，并将视频数据连接至控制室的主机，便于监控实验室安全，有利于及时发现隐患，同时使教师和学生更加自律，提高工作和学习效率。并在相关实验室安装一定的报警装置，并配备一定数量用于管理的电脑，保障实验室管理顺利进行。同时安装门禁监控系统[8]，从校园一卡通中心获取学生信息，并根据教师、学生事先在信息化管理系统的预约情况，对进入实验室的人员进行筛选，只有预约申请被实验室管理人员审批通过的学生才能打开电子磁锁，同时读卡器记录学生的信息并上传至数据中心，为后期统计与评估提供支持。视频监控系统负责获取实验室声音和图像数据，便于实验室管理员对开放实验室进行远程监控，及时发现违规操作仪器、违反实验室规章制度的行为。

2.8 科研业务系统

教师的科研成果体现了其学术水平，提高教师的科研水平，有利于提高我院整体教师的综合实力。科研业务系统包括科研信息和成果录入两部分。科研信息主要包括一些科研项目的申报信息，比如邢台学院项目、邢台市科技局项目、河北省科技局、河北省青年基金、国家自然科学基金等项目的申报信息，相关的申报指导及模板，帮助教师第一时间了解相关信息，做好充足准备去申报项目；科研成果录入包括教师所有的科研成果的录入，这样可以使科研成果信息化，更方便科研成果的统计。

2.9 虚拟仿真实验室系统

此系统包括实验仿真和过程仿真两部分。实验仿真可以模拟实验过程和实验机理发生的过程，便于学生更深入的理解反应原理，更形象的了解反应的机理。过程仿真主要是对一些大型的设备的、危险的过程进行操作模拟，可以在线模拟整个操作的全过程，更安全，同时保持其真实性。

2.10 信息管理

包括实验室基本信息、实验室规范、大型精密仪器管理办法等，同时设有在线留言功能[9]，便于收集教师和学生的意见和建议，为更规范、更高效的管理打下基础。

3 结语

随着校园网络广泛的普及，更加规范、科学、高效、信息化管理已经成为实验中心管理的必然趋势，同时由于网络广泛应用，也为建立实用性强、操作便捷、安全性强、便于共享的实验室管理系统提供了可能与基础。化学实验中心管理信息系统的建立，既能保证日常教学任务及科研实验项目的正常进行，又能在一定程度上减轻化学实验室管理人员的工作负担，在实验中心创新管理上具有重大的意义。