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实验室设备管理系统精选(九篇)

实验室设备管理系统

第1篇:实验室设备管理系统范文

关键词:;三层结构;;实验室;设备;数据库

中图分类号:TP393

文献标识码:A

1引言

计算机网络技术的发展和企业信息化程度的增强,极大的拓展了数据库应用技术的广度和深度。教学仪器、设备、基础设施等都是学校实验室极其重要的硬件资源,只有运用科学的工具与手段来采集信息、进行数据处理,才能全面、综合地利用信息资源,设备管理人员才能及时准确动态地从实物和价值两方面了解各自管辖范围内各类设备的分布情况,掌握设备的新旧程度、使用状态、分布状况,掌握设备内部流动情况,才能以此推动实验室管理技术的进步,改善和加强实验室管理,辅助管理决策,全面提升实验室的管理水平。本文以"开放实验室设备管理系统"(以下简称LEMS)应用软件开发为背景,以实现设备信息全过程管理为目的,结合学校实验室管理特点,论述了基于.NET构架的通用实验室设备管理系统的体系结构、系统开发的主要技术、系统功能的实现及系统在学校的应用。

2开放实验室设备管理系统简介

2.1系统目标LEMS是以实现设备信息全过程管理为目的应用软件,包括:设备采购、验收、入库、借出、归还、日常运行检测、维修、异动、设备报废、设备信息统计分析等过程管理,切切实实地建立起以提高“效率”和“效益”为目标的现代设备管理工作平台。

系统角色主要包括:系统管理员、一般管理员和普通用户。对应各角色的用户主要有:系统维护员、设备管理人员、学院师生。每个角色下可由系统管理员新建多个用户,角色与用户是多对多的关系。系统管理员可以调整分配给各角色的功能模块,因此用户使用权限具有很大的灵活性。

另外,通过使用该系统,师生可以快捷的查询实验室公用设备信息,通过填写设备借用申请单、维修表单,向设备管理员提出设备借用、维修申请,在管理员审核通过后,办理借用、维修手续。

设备管理员可以管理系统数据库中现有设备信息,对每台设备购置、维修、借出、归还等活动进行全过程的记录和管理;设备管理员可根据设备的购置时间、类别、型号等信息进行实时查询,及时了解设备的数量、运行状况及分配情况等,为设备购置、维修、分配提供强有力的数据支持。

2.2系统特色

* 安全性高。具有权限管理和数据管理机制与安全措施,禁止和预防非法用户访问程序和读取数据,拥有自己独立的数据备份、转储及恢复机制。

* 容错性强。操作错误或数据错误能及时、自动提示,自动对有效数据进行规范化检查。

* 实用性高。坚持以用户实际需求为指导。

* 操作简单、灵活。如对设备入库提供数据导入功能,充分利用原有EXCEL数据,以便加快录入速度,减少工作量。

* 技术先进。但不盲目追求最新技术,以保证开发进度,保持系统稳定。

* 配置灵活,可扩展性好,可移植性好。基于组件的开发模式,可方便的添加、卸载系统模块,基于标准的HTTP/IP协议,使得重用业务逻辑和界面逻辑非常容易。

3系统技术方案设计

3.1系统体系结构设计

LEMS的设计与开发,是以学校实验室设备管理为背景,以软件工程原理为指导,针对实验室设备管理的业务流程和信息流提出的。系统以.NET作为开发工具,结合B/S模式的特点,采用数据库、计算机网络、面向对象的分析和设计方法、组件等技术开发。系统程序与数据库只需在服务器上安装,客户端只要自身的操作系统和浏览器即可。用户通过浏览器,直接对服务器上的数据进行操作,极大地方便信息资源的共享和统一管理、软件的维护和升级。

3.2系统功能模块

LEMS主要包括9个主要模块。

* 系统管理:包括系统设置、角色管理、权限管理、功能模块管理这四个子模块。

* 基础数据管理:维护设备类别、设备生产商、供应商及维修商等信息。

* 设备综合管理:对设备内部转移、价值变化、保管人变化、设备入库、报废、转移、借出、归还等进行动态管理。

* 设备运行管理:设备使用过程中数据。

* 公用设备管理:公用设备的借用、归还等。

* 专用设备管理:专用设备借用(借用协议书)、转移、归还的管理。

* 实验室管理:各实验室信息管理。

* 设备统计分析:按管理要求进行分析。

* 系统维护:管理各种日志数据(登陆日志、操作日志、系统日志),系统监控等。

3.3体系结构建立的原则

LEMS在.NET体系结构的选择上,采取了OOA与 OOD的方法,它基于以下几个原则:

* 尽量创建可重用代码。在确认体系结构和基础代码将要提供什么样的服务时,最重要的任务就是找出那些通用的、可重用的任务,这些任务将被不同的程序模块调用。

* 加强设计模式与最佳实践。在设计LEMS体系架构时,采用自底向上的设计方法。对底层进行了最佳模式设计。

* 提供通用功能。提供一个健壮体系结构的另一种益处就是能够被其他组件共享的有用功能,比如定义一些异常类、日志类、页面类等,所有的基页面都继承自这些类。

3.4CMP数据处理模式

在体系结构的数据访问部分,LEMS采用托管容器式持久性(Container-Managed Persistence,CMP)方式,在这种设计模式下我们不必考虑数据从何处来,以何种方式存放。

在传统的数据服务组件中,有一些帮助开发人员创建和执行存储过程的方法,在更为高级的实现中,可以找到存储过程缓存、SQL语句存储等例程,甚至包括连接和过程工厂等,把创建和执行存储过程进一步抽象。

从表面上看,CMP是一种这样的模式:系统中的所有数据对象都不考虑数据的访问方法,所有的业务对象都是纯粹的业务对象,它们维护业务数据并根据业务规则判断这些数据是否正确。业务对象和数据访问层没有丝毫联系。在这种模式下,容器是一个类,它的任务是得到一个未知数据源的业务对像实例,并且进行数据操作,这里的操作指CRUD(Create、Retrieve、Update、Delete)4种数据操作中的任一种。基本的流程如下:

* 业务对象被其他某些控件调用,例如被WEB页面的后台编码调用;

* 业务对象创建一个容器和一个持久对象,也就是一个以托管容器式持久性方式运行的对象;

* 然后业务对象调用容器上的相关SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE方法来执行实际的数据访问。

图1说明了CMP如何嵌入到整个系统的体系结构中。

图1CMP和系统的整合采用CMP的体系结构的一个巨大的好处就是整个业务对象中间层不再依赖于任何数据源,它的工作仅仅是维护和验证数据,数据可以来自于SQL SERVER数据库、Oracle数据库或XML文件。

4结论

第2篇:实验室设备管理系统范文

高校实验室既是实验教学的主要基地,也是学校科研和技术服务的主要场所。其中仪器设备是实验室的主要支柱,是实验室的核心组成部分,仪器设备使用效率的发挥是实验室建设成败的关键[1]。

目前,很多实验室的设备信息都还是停留在纸质上或者简单的Excel表格中,而该信息只有管理员身份的人员才能进行查看。如何有效管理实验室设备,使得实验室设备公开化和透明化,使得所有人员都有义务和责任共同监督和维护实验室设备的完好,这是值得解决的问题。

实验室仪器信息管理系统的实现,可以有效解决上述问题,它可以使得所有实验室使用人员通过浏览网页的方式就对实验室设备进行查询,还可以对实验室所缺设备进行申报,等等。本文详细介绍这个系统的功能及其如何具体实现[2]。

2 系统的规划

系统的功能定位 系统具有两方面的功能。

1)能够让实验室的教师、学生(即一般权限用户)从各自的终端机(PC机)上利用Web页浏览器查询到需要设备的基本信息等资料,从而方便他们根据得到的资料有计划地安排设备的借用归还等事项。

2)设备管理员(即高级权限拥有者)从终端机(PC机)同样利用Web页浏览器,并附以管理员ID、密码的身份验证形式进行登录,登录后可以对单台设备的基本信息、借还情况、使用历史纪录等进行处理。另外。还可以管理制度等内容,以便于公开有效地管理设备。

系统的开发工具 系统开发总体需要涉及两个方面:网页开发和数据库。本文选用称为黄金组合的PHP+MySQL+

Apache。PHP对操作系统、硬件平台及数据库系统方面有更广泛的适应性,而且与之搭配的数据库软件MySQL、Apache都是功能非常强大的免费软件。

系统的规划 整个系统的规划采用树形结构,系统的主页面是管理系统的索引部分,包含四个主要分支:设备查询、用户登录、最新动态以及相关信息。

1)设备查询:此界面没有设置访问权限,所有师生都可以直接进入界面并且方便地查询设备的资料和信息。

2)用户登录:需要输入用户名和密码才能进入到后面的管理窗口。管理窗口是让指定用户(如负责管理设备的教师或工作人员)添加、修改设备信息以及动态信息的地方。

3)最新动态:新闻、公告或者重要信息等都可以在最新动态页面中看到,最新动态只能由指定用户。

4)相关信息:介绍南京航空航天大学实验室的基本情况以及一些校内外优秀网站点的链接。

系统的维护 服务器操作非常简单,通常情况下只需要进项开启、关闭操作,而服务器配置一类的复杂工作在架设服务器的时候就已经完成。Apache服务器非常稳定,在设计的访问量下几乎不会出任何问题,可以说日常维护非常轻松。

有效地利用数据、保护数据是网站维护的重要内容。这个网站的数据库结构简单,数据项也不复杂,在维护上基本上不用考虑如何有效地利用数据这一问题,只要做好保护数据库中的数据即可。对此,定期对数据库进行备份即可。

3 系统的实现

数据库的设计 本数据库系统的特点是:查询频度较高,更新频度小,数据结构简单,数据量也较小。因此为了方便操作,提高查询效率,这里只遵守了1NF(第一范式)。

1)数据库名称:eecequ。

2)数据表。

①equinfo:用来存储设备基本信息等内容,最主要的表如图1所示。

②administor:管理员ID和密码表。

③events:设备借用历史记录表。

④rules:管理制度表。

网站的开发 索引部分是网站的主页面,通过它导出网站的其他页面。索引部分共设置了四个链接:设备查询、用户登录、最新动态和相关信息。链接颜色采用当前比流行的link=“blue”、alink=“red”、vlink=“purple”的形式,即选中前为蓝色,正在选中时为红色,选中后为紫色(如图2所示)。

点击设备查询,可以进行设备的查询。通过输入设备名称、经费来源、价格、借用人、设备类型等,都可以搜索到想要的设备信息。点击设备编号,可以查看详细的设备信息。

点击索引下的用户登录,进入用户登录界面。用户名和密码通过MySQL来设定,这个界面是为了让学校负责设备管理的教师或管理员登录到管理窗口用的,输入用户名和密码后系统会自动判定正确与否,当用户名和密码输入正确时系统会跳转到管理窗口。

管理窗口下会产生三个新的链接:编辑设备信息,添加设备信息以及添加动态信息。编辑设备信息是先查找需要的设备然后进行修改,所用的功能界面与添加设备信息是一样的。

添加最新动态便于师生及时通传最新资讯。最新动态页面,点击详细内容,可看到具体的信息。相关信息页面中,介绍了南京航空航天大学的概况以及其他实验室的基本情况,并列出了校内外一些优秀网站的链接,方便师生浏览更多课外资源。

4 结束语

实验室仪器信息管理系统不仅能够帮助教师和学生随时查看各实验室所有设备的情况,也可以对实验室设备进行有效的管理,将实验室设备信息公开透明化,使得设备的维护和使用成为大家人人监督的事情。该系统可以和实验室预订系统、实验室信息查询系统结合在一起,使得实验室的管理更加信息化、便捷化[2-3]。

参考文献

第3篇:实验室设备管理系统范文

关键词:实验室;管理平台;校园网;Web服务

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

高校实验室是教学和科研的重要组成部分,是实现素质教育的基地,是培养具有创新意识和实践能力人才的摇篮。它在一定程度上反映了学校的教学能力、教学质量、科研水平和科研开发能力的高低,并且直接影响着高校的教学质量与办学效益。

早期的实验室信息管理系统基本上是以各自实验室为管理对象的简单的实验室管理系统,只能满足各自实验室日常管理工作。而无法为实验室主要服务对象――实验教师和参加实验的学生提供一个开放交互式的综合性信息处理平台。随着信息技术的飞速发展,特别是校园网络的建设和改造,数字化实验室(E-lab)这一概念也应运而生。在这种大环境下,设计一个基于校园网的实验室综合信息处理平台是实现学校数字化校园建设,提高学校实践教学改革的重要环节。

实验室信息管理系统(Laboratory Information Management System简称LIMS)是指集现代化管理思想和基于计算机的高速数据处理技术、海量数据存储技术、宽带网络传输技术、自动化仪器分析技术为一体的,用于实验室管理和控制,实现实验室各种资源共享和应用的综合管理平台。它是计算机技术、管理科学和分析技术相结合的产物,它将实验室的分析仪器通过计算机网络联系起来,采用科学的管理思想和先进的数据库技术,实现以实验室为核心的整体环境的全方位管理。它集实验项目管理、实验设备资源管理、实验事务管理、网络管理、实验数据管理(采集、传输、处理、输出、)、实验室报表管理等诸多模块为一体,组成一套完整的实验室综合管理和产品质量监控体系,既能满足实验室内部及外部的日常管理要求,又能保证实验室各项数据的采集和分析统计。

2基本结构和功能

基于校园网的实验室综合信息管理平台采用的是第三层体系结构B/S结构,B/S结构是一种由浏览器(Browse)、Web服务器(Web)、数据库服务器(Database Server)共同构成的三层体系结构,它以Web服务器为中心,采用TCP/IP及Http等传输协议,使客户端通过浏览器方式访问Web服务器及与Web服务器相关联的后台数据库。此类系统的体系结构图如图1所示:

基于校园网的实验室综合信息管理平台采用B/S体系结构,可以很好地与校园网络无缝对接,充分利用校园网建设的优越性,为此在功能模块的设计上也遵循简洁明了的操作风格,突出实用性和交互性。总体设计分为六个子系统组成,它们分别为系统维护和管理子系统、实验设备管理子系统、实验管理子系统、实验规划子系统、信息查询和分析子系统和网上实验教学共六个部分。这六个子系统基于RDBMS进行信息交换。此平台的系统硬件包括计算机、网络和专用设备及实验仪器等;系统软件则包括大型分布式数据库(MS SQL Server)、网络操作系统、Web Server(IIS)等软件,如图2所示。

(1) 系统维护与管理子系统由系统信息初始化、用户管理、数据备份与恢复等功能模块组成,其中系统信息初始化模块主要用于管理实验室的设置、实验室信息的录入和系统初始值设定等。用户管理模块主要完成用户设定、用户信息录入、口令维护和用户权限设定等功能,在这个模块中引入了权限角色,通过对模块的添加、浏览、删除等级别的权限控制,从而达到对用户的权限管理目的。数据备份和恢复模块能够协助系统管理员对实验室的各项数据进行备份,以减少系统软硬件故障带来的数据损失和破坏,从而提高系统的可靠性和稳定性。

(2) 实验设备管理子系统由设备资产管理、设备使用管理和设备维护管理等模块构成,其中设备资产管理为实验室资产管理人员对实验室资产进行录库、登记及领用等日常管理工作。设备使用管理则是对实验设备的使用情况进行登记和管理,并生成实验室设备使用率。实验设备维护管理则是统计设备维护情况,并对实验设备完好率和维修情况进行登记,同时还对实验室的低值消耗品进行登记、领用等管理工作。

(3) 实验内容管理由实验任务管理、实验学生分组管理、实验设备配套管理等模块构成。其中实验任务管理负责管理实验室承担的实验教学任务,按照实验教学任务生成实验课表和安排。可以让用户根据各自的权限对实验教学任务进行增加、修改和浏览查询,特别是对实验教师用户可以提供实验项目和实验大纲的增加和修改等功能。实验学生分组管理主要为实验室工作人员对开出的实验项目进行学生分组管理,并生成学生分组信息表供实验学生查询。

(4) 实验规划管理子系统由实验室开放管理、实验项目管理和实验计划管理等模块构成。实验室开放管理模块负责实验室正常开放的时间,并提供课外开放的有效时间。实验项目管理主要是负责实验教师的各项实验项目的提交和实验大纲的编写工作。

(5) 综合查询及分析子系统由实验设备查询、实验课表查询、实验室工作量管理等模块构成。实验设备查询提供设备清单查询、设备利用率统计查询、设备完好情况等查询功能。实验课表查询主要面向实验学生和实验教师提供实验课表安排查询。实验室工作量统计则负责实验室工作人员工作量统计和分配工作。

(6) 网上实验则由学生端的实验报告提交和教师端的实验报告批改两模块组成,通过校园网络实现教师和学生的交流和互动。

3网络架构

由于整个信息管理平台的设计是基于校园网和B/S体系结构设计的。在整个网络架构上采用B/S体系模式,将整个系统接入校园网络,同时为了保证系统的数据安全,在网络安全上采用了防火墙体系,通过对有效访问地址的认证来实现安全保障。整个实验室综合信息管理平台充分利用校园网作为网络传输平台,实验学生和实验教师可以在办公室和学生宿舍等校园网覆盖区域访问信息管理平台,同时也可以采用VPN认证方式在校外访问信息管理平台。极大的提高了实验教学的效率和增加了实验教学的手段。如图3所示。

4结束语

基于校园网的实验室综合信息管理平台为实验教学和管理提供了一个信息处理和交流的平台,为实验室管理和教学实验数字化和自动化提供了一个良好有效的解决方法和手段,是高校实验教学改革的重要环节。

参考文献:

[1] 张静,袁龙飞. 高等学校基于网络环境下的实验室信息管理系统的研究与应用[J]. 高校实验室工作研究. 2008(3):58-64.

[2] 龙玲. 高等学校数字化实验室的功能设计[J]. 实验室研究与探索. 2004,9(23):24-48.

第4篇:实验室设备管理系统范文

(一)管理理念陈旧

部分高校实验室体系还没有完全建立起来,许多科研项目的研究尚处于理论研究阶段。高校教育管理者还没有充分认识到实验教学的重要性。例如,许多高校的自然科学已经陆续建立起部分实验室,但是这种实验室的管理还处于探索之中,而人文科学的实验室则虚有其表,没有实质性的实验设备设施,实验室基金一定程度上助长了理论研究的风气。少部分高校已经意识到实验室建设对项目研究的重要性,也开始着手呼吁建立健全实验室信息化管理系统,以推动高校专业建设与学科发展。然而高校仍然难以摆脱以笔试成绩为主要判断标准的怪圈,学生创新能力、实践能力难以在实验教学中得到体现。这一系列现象出现的根本原因是教育管理者管理理念陈旧。

(二)管理的规范化程度不高

第一,高校教育体制不健全。从改革开放至今,高等教育改革已经经过了三十多个春秋。受传统教育理念的影响,高校教育体制还没有完全与现代大学教育制度相融合,以致于实验室管理的规范化程度普遍不高。第二,责任机制不健全。目前,大部分高校都将实验室的管理权划归某一个学院,所以,实验室变成了学院的私有财产,其利用效率难以得到发挥。更为重要的是,许多高校将实验室管理等同于普通教室管理,以致出现一人管理多间实验室的现象。

(三)管理的信息化程度不高

大部分高校已经开始普及电气化实验设备,建立了较为完备的工科实验室系统,但整体而言,高校实验室管理的信息化程度还不高。

二、高校实验室信息化管理系统的设计与实现

1.系统硬件平台

系统硬件平台主要由系统中心数据库、web服务器、机房客户端、实验室客户端、浏览器客户端、指纹识别机、智能读卡器等组成。该系统硬件平台通过局域网连接各客户端、服务器等,为用户进行网上教学、办公提供了便利。另外,该系统硬件平台将实验室门禁软件、指纹识别机引入实验室管理,这为识别学生身份、记录上机时间与地点、统计实验室使用情况奠定了基础。

2.系统软件框架

该系统主要由实验教学管理、仪器设备管理、实验室管理三个子系统组成,这种系统使实验教学得以在联网状态下推进,也使教师能通过自动化设备对实验室仪器设备、数据进行适时监控。实验教学管理系统使教师的教与学生的学联系得更加紧密,即网络可以传输学生选课、预习与预约的数据,也可以自动分析教师的工作量、评估学生的学习情况;仪器设备管理系统主要涉及档案管理、实验设备的具体使用记录及管理人员的报批审批工作;实验室管理系统则主要通过监测机房的使用情况来衡量学生的积极性与主动性。

3.用户权限

系统用户在实验室信息化管理系统中的角色主要有:系统管理员、实验中心管理者、实验教师和学生。系统管理员通过整个系统对实验项目、教师、学生进行有效监控,确保整个系统能稳定有序运行;实验中心管理者则主要通过实验数据统筹安排各年级、院系的实验教学,使全校的实验教学尽然有序;实验教师则主要负责引导学生正确使用仪器设备,从而完成实验任务,并获得长远发展;学生是开展实验教学的主体,所有实验教学与实验管理都应围绕学生的身心发展特点而进行。

(二)系统的实现

1.健全仪器设备管理系统

实验室仪器设备管理系统主要包括设备基础管理、设备使用管理、设备维修管理、设备资产管理四大模块。高校应收集仪器设备的基本信息,如规格、厂家、单价等,加强基础管理;对设备使用者实行登记制,严格控制使用时长,确保仪器设备能面向所有用户开放;对仪器设备进行定时、定点监控,及时将维修信息上报至实验室管理者;将仪器设备分类管理,做好设备出租、外调等工作,防止设备资产流失。

2.加强实验项目管理

建设实验室的主要目的为拓宽大学生视野,提高大学生实践能力。所以,实验教学成为高校实验室建设的主要方向。高校实验室管理者要将实验计划、实验项目、实验原理等基本信息传送到网络化平台,让师生了解实验室项目的进展情况,从而推动实验教学改革。

3.加强数据信息的在线反馈与交流

近几年,高校在校人数不断激增,实验室的使用已出现不同程度的冲突。因此,各高校要完善实验室管理系统的硬件平台,将实验室与各院系终端设备连接起来,促使师生能通过学校局域网了解实验室项目、实验室使用、实验室维修等情况,并能第一时间反馈相关信息,起到交流与学习的作用。

4.加强对实验人员的管理

一是,教师是实验教学的主导。高校要对中青年教师进行系统培训,让其接受高校实验室信息化管理系统理念,并掌握实验教学的基本知识与技能,熟悉实验室的整体运行,从整体上提高教师队伍的素质。

二是,大学生是实验教学的主体,对新事物具有较强的学习能力。教师要引导大学生积极参与实验活动,并这针对实验项目提出启发性的问题,从而引发师生大讨论,在讨论中不断学习新知识、新技能,不断提高学生的实践能力。

第5篇:实验室设备管理系统范文

关键词:开放式;实验室管理;系统平台

中图分类号:TP315

文献标志码:A

文章编号:1673-8454(2015)07-0056-04

在当今社会中,培养学生的创造性思维和创新能力变得尤为重要,能让学生在宽松的环境中获取知识,给学生提供动手实践操作的机会,实验室做实验是最有效的教学方式之一。但是,目前高校实验室仍存在一些缺陷,如实验室的工作仍然采用书面和人工管理的方式,工作繁琐,效率低下;对学生的实验信息、课程信息还有设备信息等不能有机地结合起来,在这些信息的收集和管理过程中各项活动都是独立分散的,导致实验室及设备的利用率低下。为了保证信息的快速查询和更新、实验设备管理的有条不紊,使管理人员的工作量和管理难度降低,并且准确地掌握实验设备、实验室和设施的使用情况,从而不影响实验教学、设备的使用,设计和开发一款开放式实验室管理系统平台,来实现实验室的开放式、现代化、集中化和网络化,提高管理效率,节约人力和时间,实现资源的共享与开放,给学生更多的实验空间和时间很有必要。

一、系统的开放性

高校开放式实验室管理系统平台的开放性特征主要有:系统平台的开放性、实验室的开放性、实验设备的开放管理。

1.系统平台的开放性

该系统关键的一项特征是体现它的开放性,使实验室在无人看管的情况下可以实行全天制的开放工作,学生可以在系统上进行在线课程选修,教师和学生还可以随时进行在线交流,可以随时得知实验室及设备的使用信息,然后进行实验室和设备的预约与借还。教师还可以通过系统直接上传课程中所用的资料供学生下载,并对学生提交的作业进行批改。学生通过该系统除下载资料外,还可以随时了解一些最新动态、上交作业、查询成绩等。系统管理员和实验室的负责人可以随时观看和控制实验室及其相关操作,查看实验室的运作情况和了解正在做实验的学生的信息。这样做在很大程度上不但节约了时间而且提高了工作效率。

2.实验室的开放性

学校为鼓励和支持学生做实验,在保障实验教学正常运行的前提下,为学生定时开放实验室,学生可在实验室开放规定的时间内,自由选择时间凭有效证件到实验室做实验。学生也可以先在网上进行实验室预约,预约成功后,凭有效证件在规定的时间内进入实验室完成实验。实验室开放后,学生的自主性和流动性也增强了,不同班级的学生可以选择同一门课程,反之,同一个班级的学生也可以选择不同的课程,并且上课时间和地点也可以不一样,学生可以根据自己的情况选择时间去做不同的实验。

3.实验室设备的开放管理

为了最大限度地提高设备利用率,使学生能更加方便地使用设备,对部分可移动设备包括摄像机、照相机、笔记本电脑等,在首先满足教学情况下,为学生的一些实践活动及教师的科研提供开放。在管理平台上开设实验设备预约,在实验中心也专门开设一个设备出借室,将所有的设备集中归类管理,工作人员全天值班,在平台上随时更新设备信息,学生在借用时可先在平台上查询设备是否在设备中心、何时自己可以去借用等相关信息,然后通过网上预约后拿自己的有效证件去借用设备,还可以在实验室平台上延长借用时间。这样很好地实现了实验室开放的网络预约、审核及登记功能,以及设备网络查询、借用申请及审核过程,实现了教学资源的开放,简化了实验室审批手续和设备借用流程,提高了实验室的规模效益和设备使用率,有效提升了实验室设备整体使用效能。

二、系统需求分析

需求分析的目标是建立可理解的现实世界模型,其主要任务是明确系统要完成的功能。所以通过对某省级实验教学示范中心的有关调研和与其相关人员进行交流后,得出开放式实验室系统在功能上需要满足的条件如下:(1)该系统使用对象是高校的学生、教师、实验室工作人员、实验室负责人和系统管理员,这些用户在进行相应的操作时,都要通过正确合法登录的身份验证才能进行。(2)实验室负责人的主要任务是统筹全局将学校下达的实验课程任务进行选择和安排。实验室工作人员主要是查看分工、开关电源、卫生检查、安全检查、仪器管理等。系统管理员主要针对系统进行管理、维护,设置登录权限等。(3)在任何有网络的地方不管是学生、教师还是管理员负责人等都可以浏览网站上的信息,并且还可以通过合法的登录来进行成绩查询、实验预约、耗材申请等。学生主要是进行选课、实验预约、查看网站信息、填写和提交实验报告、查询实验成绩、借还设备、资源的下载等。教师主要是上传资源、批阅实验报告成绩、成绩管理、课程设置、消息通知、学生分组、实验预约等。

下面是该系统的总体模块用例图,通过用例图1可以更清楚地知道各模块之间的关联程度,便于系统的建模。我们还可以清楚地了解到该系统中所涉及的任务角色以及他们所对应的功能。

三、系统框架与功能模块设计

开放式实验室管理系统平台的开发和设计目的是为了提高实验室的利用率,使实验室和实验设备都能得到很好的利用,避免造成投入大于收益。它利用现代的网络信息环境,不但为学校的实验室管理提供了一种有效快捷的管理方式,也为学生和教师提供了一个能很好实现自主学习和资源共享的环境。为高校教师和学生在实施科研和实验的道路上提供了便捷的服务、优良的环境和设备。该系统分为六大模块,通过图2总体模块图我们可以清晰地知道它们分别是:信息管理模块、教学管理模块、设备管理模块、系统管理模块、实验管理模块和帮助中心。在每个大的模块下面都有一些小的模块。

1.教学管理

教学管理主要针对学校实验教学方面的工作,包括成绩查询、实验报告、实验课程、在线交流和资源共享。在本系统中教师通过平台了本学期的课程信息后,学生在规定的时间内选取课程,最后系统对学生的选课情况进行统计并安排好实验室,学生通过系统查看实验室安排,按时进行实验。在选课规定的时间内学生可以对自己所选的课程进行修改,选课结束后还可以随时查看。实验报告是在一次实验课程结束之后,教师将上传实验报告格式,学生填写并上传,教师评阅在给出成绩的同时筛选出一些好的作业在此系统中并且上传一些资源,供学生参考。课后学生可以查询自己的成绩,下载和阅览这些资料,也可以通过资源共享平台上传一些资料,从而达到资源共享的效果。在线交流是供学生和教师进行讨论和交流,使遇到的问题得到快速的解决。其结构流程如图3所示。

2.实验管理

实验管理主要是对该校所开设的实验课以及一些与实验相关工作的管理,它包括实验室的卫生检查、课程管理、实验安排、实验预约。卫生检查主要是实验室工作人员通过平台查看自己负责的实验室,打扫和检查实验室的卫生情况。实验课程是对本校所有开设的实验课程进行管理,其中还包括一些要完成科研活动所申请的实验室。实验安排就是根据课程管理的结果对所要参加实验的课程进行管理,为它们分配和调节实验室,还有就是根据学校的时间设置以及学生教师的实验预约来安排实验。实验查询是教师和学生可以通过平台查询自己所要进行实验的实验室目前的情况,然后根据自己的时间进行实验预约。实验预约是学生和教师通过实验查询后来实现在线的实验室的预约,并且在预约的时间范围内,通过自己的有效证件去实验室进行实验。

3.系统管理

系统管理面向的对象是系统管理员,主要工作就是对该系统的管理和维护,包括用户管理、数据库备份、数据库还原。用户的管理主要是对登录该系统的用户进行管理,在高校主要的人群是学生、教师、实验室工作人员和实验室的负责人,主要对这些人群的信息进行保护并且还可以增、删、改、查等。对数据库进行备份主要是为了防止系统发生意外造成文件丢失,还有就是方便以后学生对成绩的查看。数据库还原是当系统出现故障时,进行数据的还原。

4.设备管理

设备管理主要是对实验室里的实验设备进行管理和维护。它包括设备简介、设备新增、设备删除、设备查询、设备预约、设备借还、设备报修、报修处理、安全自检和耗材申请。设备的简介主要是对实验设备的一些基本信息进行介绍,包括它的用途、功能、如何使用等,还有一些视频介绍设备的用法,供使用者查看。在此模块中还会详细实时地更新设备的新增与删除情况,清晰地呈现出设备目前的一些状况。学生可以通过查询设备信息来进行设备的预约。设备的报修是由实验室工作人员来进行的,他们在发现某个实验设备出现问题时,可以通过在线申请进行报修,还可以查看针对实验室工作人员提交的设备报修进行处理的过程。实验室工作人员可以基于实验室设备不定时的安全自检,来确保设备达到很好的供应,还可以对设备在使用过程中的一些耗损情况进行申请。其结构流程如图4所示。

5.信息管理

信息管理工作主要是由系统管理员进行的,在这个过程中实验室负责人起到监督的作用。它包括中心简介、信息公告、师资力量、科研活动、科研成果、规章制度和失物招领。中心简介是介绍实验室的一些基本的信息。信息公告是对学校最新消息的公布,例如某某实验室要进行调课、节假日期间实验室进行维护、不能进行实验等。师资力量是对实验室教师和工作人员的一个简介。科研活动是介绍本实验室要举行的一些活动及内容介绍。科研成果指本校近年来的一些成果荣誉等。还有一些规章制度是为了方便工作人员管理实验室。在本模块中还有一些视频与图片的提供,供师生了解和查看。失物招领是工作人员在打扫过程中发现学生拉下的东西,进行公布,方便学生寻找。

6.帮助中心

帮助中心包括系统指导和关于我们。设置该模块的主要目的一是帮助那些在使用和操作过程中有困难的人群,系统指导中会提供一些使用说明和流程图;二是在使用者在使用本系统的过程中如果有什么好的意见或建议可以通过在线留言的方式和我们联系,或者是系统出现了一些我们没有发现的问题可以及时反馈给我们,以确保系统有效快捷运行。

四、系统的测试与应用

在所有软件开发的过程中,对系统进行测试是非常重要的,在测试过程中分功能测试和性能测试,下面就针对本系统对其重要的测试用例进行论述。

功能测试主要是针对系统提供的各种功能进行测试,其目的是看这些功能是否正常工作、是否满足用户的需求、是否采取了正确的方式。在本系统中,我主要以实验预约为例来说明本系统测试用例设计的过程。

表1所示为实验预约的测试用例,通过该用例,可以测试出系统预约功能的正确性。为实验室管理人员、教师和学生等提供更便捷的服务。

第6篇:实验室设备管理系统范文

【关键词】管理系统网络技术设计方法数据库

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)10C-0191-02

实验、实训是高职教学的重要环节,高质量的实验、实训室管理,能为师生提供一个制度规范、环境清洁,设备先进、资料齐全的实践环境,有利於提高学生的动手实践能力和教师的科研水平,有利於提高实验、实训室乃至整个学院的教学质量。加强实验、实训室的科学化管理,有利於提高管理效益和效率,转变实验、实训室管理者的决策观念和科技管理模式,丰富教学管理信息,提高教学管理水平并减少实验、实训室建设的盲目性和随意性,最大限度地发挥实验、实训室的作用。因此,实验、实训室管理系统的设计对提高实验、实训室管理水平是非常重要的。

一、实验、实训室管理系统的需求分析

随着高校扩招,高校学生数量逐渐增多,实验、实训室规模不断扩大,仪器设备和实验、实训室的管理还是以前的人工管理,管理人员日益增多而且管理制度也不完善。有必要设计技术先进、保密性强、安全可靠的实验、实训室管理系统,需要采用先进的网络技术进行系统设计,主要功能包括:

(一)设备管理

要求通过网络技术获得关於实验、实训设备使用状态的所有信息,并设计信息的存储内容与格式(数据库结构)。建立各种数据库表格,包括实验、实训设备入库总表,入库明细表,领用总表,领用明细表,盘点总表,盘点明细表,库存信息表,报损总表,报损明细表,供应商表等。允许师生通过PC和手持终端查询所有设备的实时使用情况,以及其他所需信息和服务。教师通过网络,根据机器的使用情况填写实验、实训室日志,对每天的实验、实训班组、内容、指导教师、机器状况等及时记录、整理,作为资料录入数据库,既便於实践教学课程建设和研究,也便於实验、实训室管理人员维修,做到早发现早修理,以保证每节实验、实训课的顺利进行。

(二)实验、实训室信息管理

实验、实训室要求有自己的网站,管理员负责实验、实训室基本信息。其基本信息包括:实验、实训室管理机构和人员配置情况,实验、实训室规章制度,实验、实训室布局,实验、实训室环境等级,实验、实训室的安全信息,实验、实训室设备情况,课表查询,实验、实训室所能开的课程,学生的项目成绩,实验、实训室内的项目申请,实验、实训室的建设与规划情况等。

(三)人员管理

人员管理包括实验、实训室管理员和学生的管理,通过网络技术对实验、实训室管理员和学生进行考勤,在实验、实训室网站上建立相关题库,定期考核实验、实训室管理员,实验、实训室管理员需要定期完成相关知识的考核。这些知识包括管理知识,先进的实验、实训室管理理念,电子技术和分析测试技术,现代教育技术等,同时通过网络公布实验、实训室管理员开展现有仪器设备功能的深度开发,切实提高设备使用效益的情况。教师可以通过网络向实验、实训室管理员了解所负责实验、实训教学的准备情况,提高排除仪器设备故障的能力;参与科研、实验、实训教学研究和改革实践,改进或研制实验、实训教学仪器设备,对实验、实训效果进行评价。

通过网络对学生进行管理,在数据库中建立学生编号、学生姓名与学生信息表中的ID相对应的关系;出入实验、实训室要进行刷卡考勤,在实验、实训过程中,由管理员通过接入网络的电子教室管理系统、摄像头对学生实验、实训情况进行监控,保证学生认真完成实验、实训任务,达到理想的实验、实训效果。

二、实验、实训室管理系统的设计方法

(一)设计模块化

模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把系统划分成若干模块的过程。每个模块完成一个特定的子功能,所有的模块按某种方法组装起来,成为一个整体,完成整个系统所要求的功能。这样就可以降低设计的复杂度,使设计、调试、扩展和维护等操作简单化,且能够实现仿真对象的快速实现和容易修改。

模块化的主要方法是系统的分解和组合,模块化的产品或系统是由标准的模块组成的。在对实验、实训室管理系统进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列通用的功能模块;根据实验、实训室的要求,对这些模块进行选择和组合,就可以构成不同功能、或功能相同但性能不同、规格不同的管理系统模块。

(二)建设统一的基础设施支撑平台

实验、实训室管理系统需要对设备进行统一管理,并接入网络,所以需要解决物与物之间的相互通讯与信息交互,无线的末端接入手段是必要条件。建立有线无线双覆盖的网络环境,是实现设备和实验、实训室环境感知信息接入和多源信息互联的前提,也是实验、实训室管理系统的重要基础设施。

(三)建设共享数据库平台

建设统一身份认证平台和建设综合信息服务平台,建立安全高效、统一共享的数据中心;规范信息从采集、处理、交换到综合利用的全过程,逐渐形成有效的信息化管理的运行机制,为实验、实训室管理部门利用信息、分析管理提供支持。统一身份认证平台,通过提供统一的授权机制与方便安全的口令认证方法,让师生使用单一用户名和口令就可以使用实验、实训室,查找网站上所有实验、实训室的信息服务,实现网络单点登录或手机认证登录的方式。对实验、实训室管理信息资源进行整合,实现各种实验、实训室管理程序的无缝接入和集成,提供一个支持信息访问、传递以及协作的集成化环境,实现实验、实训室个性化业务应用的高效开发、集成、部署与管理。向用户展现实验、实训室管理的服务信息,使师生获取相互关联的数据,进行相互关联的实验、实训室事务处理。

(四)建设ID卡与手机融合的实验、实训室管理系统

将实验、实训室管理各个系统应用与移动终端及实验、实训室ID卡结合起来,实现身份标识和身份认证等功能为一体的实验、实训室管理ID卡服务扩展平台,实现手机终端以及实验、实训室信息服务系统的融合,以手机作为独立服务终端请求服务或受用服务。

第7篇:实验室设备管理系统范文

1高校实验室信息化管理系统的基本概述

高校实验室信息化管理系统是一个全面管理实验室的系统,它主要是利用计算机网络中的数据库技术并且与科学管理的思想相结合而进行全面管理实验室的各种信息。实验室信息化系统通过利用计算机网络来连接实验室内的各个部分,它是以实验室为中心进行分布式管理,在管理是实现数据共享、人员考个考核等具体的功能,同时它在管理实验室时提供了许多先进的技术。现阶段,实验室的项目管理、仪器设备管理以及实验室人员管理等都是实验室管理的具体工作,在设计实验室信息化管理系统时,各高校应结合本校的实际需要进行建立相关的实验室管理子系统,从而更好地促进学校教学质量的提高,实现教学资源管理的科学化,促进教育现代化进程的加快。

2高校实验室信息化管理的系统设计

实验室是实验教学的载体和平台,它的管理水平会对教学质量产生决定性作用。通过调查研究,实验室信息化管理系统的核心设计主要是教学资源、实验设备及教学软件等,实验室信息化管理系统分为仪器设备管理模块等,下文对实验室的信息化管理系统设计做出了具体的分析。

2.1实验项目管理模块

实验室信息化管理系统的核心部分是实验项目管理模块,它包括了教学资源、开放实验、规章制度及实验安排等部分。教学资源是主要是利用已有的资源和已开发的数字化课程资源等来实现共享平台,它包括教学大纲及实验指导书等。开放实验申请表、人数、审批表及开放实验信息等都属于开放实验模块,它主要是进行合理的安排教学任务及实验开放时间等以便充分的利用实验的各种资源。规章制度则是要求学生严格的按照相关规章制度进行操作实验。实验安排则主要是合理的安排不同专业学生的实验课程及课时,从而更好地利用实验室的各种软硬件资源。

2.2仪器设备管理模块

在实验室信息化管理系统中设立仪器设备管理模块主要是扶着收集设备的使用等各方面的信息。设备基础、使用、维修及设备资产管理等是仪器设备管理模块的主要部分。设备基础、使用及维修管理分别是对器材、设备的信息管理、记录设备使用的基本情况、为维修人员提供相关的维修信息及对实验是被进行调拨及报废等动态管理。实验室信息化管理系统的仪器设备管理模块主要是提高设备的使用率及减少设备的重复购置和减少库存积压等。

2.3实验人员管理模块

实验室信息化管理系统中的实验室人员管理模块主要是管理实验室人员的基本信息,如学历、职称、年龄、专业等。系统提供相关的统计表从而使实验人员或实验项目的信息被了解。在实验室人员管理模块,根据实验室的开课率、实验运行经费等具体情况为学校进行合理的实验人员定编。实验所需运行经费的拨给等。实验人员管理模块的信息化管理可以使资源的有效共享,同时也能保障考核的准确评估,从而真正的体现实验室信息化管理系统的及时性与有效性等。

3高校实验室信息化管理系统的实现要点分析

高校实验室信息化管理系统主要是利用信息化工具在网络平台上实现资源的数字化,从而有效地提升实验室管路的效率。在设计实验室信息化系统时因系统需要具备良好的扩展性和开放性等功能,所以在设计过程中采用模块化设计。在系统的软件结构中则采用浏览器和服务器结构,构造出“用户层-应用层-数据层”为主的三层架构模式。

4高校实验室信息化管理系统的应用前景

在我国高校教育体制不断改革的同时我国的现代化信息技术也在快速的发展之中,这对我国的人才培养提出了更高的要求,同时也对我国高校实验室的管理提出了更高的要求,高校实验室信息化管理系统应运而生。它不仅可以整合实验室的相关资源,实现效益的最大化,同时也可以实现实验室管理的统筹规划,从而从根本上提高实验室的管理水平。此外,高校实验室信息化管理系统的应用可以有效地提高实验室内部的数据信息的在线交流反馈,促进实验室管理效率的提高。实验室信息化管理系统的实现也可以不断地强化实验队伍的建设以不断地提升实验教学质量。

5结束语

第8篇:实验室设备管理系统范文

结合中原工学院土木工程实验中心的实际情况,列举实验室管理中存在的问题:第一,实验中心下设八个实验室,分别在中原工学院的南区2#实验楼的一楼、五楼和地下室,北苑的原豆奶车间的一楼以及粉塔楼的二、三、四层楼。实验室空间位置的分散很不利于实验教学工作的开展以及实验中心人员的管理。第二,实验教学过程中需要管理员根据实验课程时间来进行手工排课,且很难对教学过程形成监管,工作量不仅巨大而且复杂。第三,难以对实验室的对外开放共享形成有效的过程监督,收集各种数据。第四,低值品、易耗品的管理监督不到位,造成了较大的资源浪费,并且很难统计设备利用率。第五,由于实验室管理人员的工作日志不规范或者缺失,导致对设备监管不够,工作量难以量化统计。第六,大批实验设备高值低用,甚至不用,造成实验设备利用率不均衡,难以形成教学和科研的整体优势。第七,学校的教务管理系统、科研管理系统、人事管理系统和资产管理系统没有建立联系,各种格式的数据上报均需手工绘制,增加了很大的工作量,且管理者无法真正校核数据的真实性。第八,在开展一年一次的毕业论文和设计工作时,有许多学生使用实验室的时间有近半年之久。实验中心人员和指导教师没有时间长期在实验室指导学生做实验,这就会出现设备使用不当、易耗品丢失和安全隐患等问题。上述情况表明了土木工程实验中心管理工作的复杂性和重要性,而现代化的实验中心管理系统在处理上述问题时发挥了明显的优势。

二、综合管理系统的总体规划

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。

三、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。

四、结论

第9篇:实验室设备管理系统范文

关键词:物联网;管理模式;智能化;实验室管理

中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)10-0014-02

目前,随着高等教育教学改革的深人进行,学校更加注重培养学生的实践能力和创新能力,于是很多院校都相继建立了开放型实验室,这给实验室的管理带来了新问题,实验室的安全管理也面临着重大的挑战。实验室钥匙所有者过多和实验室实行开放管理后,由于进行实验的人员、时间不确定,实验的内容不统一,特别是实验仪器使用的安全性,如学生使用设备电源的安全性,实验室门窗情况的安全性,这都给实验教学管理、安全管理和资产安全管理增加了很大困难,同时也增加了相关人员的值班工作量和工作强度,在某种程度上制约了实验室的建设与发展。因此,提出了基于物联网技术的实验室管理模式,包括对实验室的设备、实验室人员、实验室的用电、实验室的环境等情况管理,实现实验室有序智能的管理。

一、物联网技术及特点

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网[1]”。这有两层意思:(1)物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;(2)其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。所以,运用这种物联网的管理模式,能够有效合理的使实验室各项工作顺利的展开,促进实验室的发展。

二、高校实验室管理的现状

目前各高校的实验管理基本还是采用传统管理方式,设备管理是采用设备卡片或纸制标签,通过手工方式管理。传统的设备标签只能反映设备的名称、型号、规格、购期等信息,而且标签很容易脱落,几乎每年都要重新制作标签。这样会加大设备管理人员的工作量。另外,依靠手工管理,效率低,容易错,设备标签更新困难[2]。每年都需要经过大量的时间进行设备的整理以及盘库。

传统实验室门都是通过钥匙开门,实验管理人员把门开着就基本上不管了,直到实验结束才会关门,故实验室里面可以随意出入不相关的人员,实验室存在安全隐患。

学校的职能管理部门如果想查看实验室的运行情况记录和实验室设备的使用情况等都必需提前通知实验室管理人员,通过整理纸质材料上报职能部门,这样就会需要花大量的时间统计数据。

基于以上种种现状,提出将物联网技术应用于实验室管理的方式,可以有效的降低管理人员的工作量,提高设备的使用寿命,增加实验室的安全性。

三、物联网在实验室管理中的运用

1.门禁系统的运用。进入实验室需要通过信息扫描,了解每个进入实验室人员的具体情况。实验室负责人具有专门的门禁卡,进出实验室都需要刷卡进入。其他人员进入实验室需要向负责人申请卡片,通过这个卡片才能进入实验室,而且通过这个卡片可以知道进入实验室人员具体的运动轨迹,方便了解进入实验室人员在里面的行动情况。这个门禁卡片就是RFID(射频识别技术)标签。当实验室里面的人员使用完实验室后,出来忘记关门,门禁系统会自动设置时间,当天下班时间到了,如果门还未关,门禁系统就会通知中控电脑,通知实验室管理人员,以便实验管理人T了解实验室现状,防止出现门未关等情况。

2.监控系统的运用。通过现有的摄像头以及增加摄像头起到全面监控实验室和实验设备的作用。

(1)要有强大的网络功能,即远程录像、远程监控、远程回放、远程遥控,无论管理者身处何地,出差还是在家,只要使用该系统管理者随时都可以查看现场情况,查看任何时段的录像资料,远程进行操作与控制[3],方便找出问题所在,这样能够及时解决问题。(2)视频要有一定的清晰度和效果,能够在电脑和电视机或者手机等工具上清楚的显示,这样方便了解具体情况。(3)具备文件备份功能,可以自定义自动备份录像时间,方便以后查询有疑问的事件。(4)维护方便,断电后自动重启功能,以便记录实验室的真实情况以及安全事故等。

3.实验设备使用检测的运用。每台实验设备都配有RFID(射频识别技术)标签读取器,每个设备的数据都会在物联网中控电脑当中。需要使用这台设备的人员,只有使用RFID(射频识别技术)标签,才能启动这台设备,这样就会起到严格的防范作用。还有就是要求对卡进行设置,有些实验人员达到要求可以刷卡开启,有些实验人员没有达到要求刷卡是不能开启的,这个能否开启就是依靠这个实验人员的权限,权限达到就可以控制电源,设备可以运转。在设备的周围装上摄像头,监控该人员的操作过程,防止误操作造成的不必要的损失。同时设备也可以进行远程控制,达到工作人员不在也可以启动设备的效果,减少工作人员的工作量。

如果遇到特殊的设备,只有具有这个使用资格的人才能开启这个设备,所以当其他人员通过RFID(射频识别技术)标签使用设备时,该系统就会报警,并及时通知试验管理人员,防止意外事故的出现。

4.红外感应器的运用。由于实验室的人员复杂,实验室开放之后,可能会导致别人开的窗户后来进来的人员不知道,造成实验室关门时,实验室的窗户还没有关闭的情况。该系统的感应器分别装在窗户和窗户柱子上,主要检测窗户的开关。这个是跟门禁系统联合使用的,当人在里面的时候,窗户未关不会报警的,当你出去并且把实验室门关掉之后,只要窗户未关门禁系统就会报警。

5.统计数据的运用。各个系统的数据通过物联网中央计算机存储,通过管理人员登录,可以检查各项运营情况。(1)通过门禁系统的数据统计,可以知道进入实验室的具体人员,包括实验室管理人员以及实验人员。根据这个数据可以查询该实验室的使用情况。这些数据可以上传给分院管理人员,了解该实验室的使用情况和管理情况,该数据也可以作为对实验管理人员的考核依据。(2)通过实验室设备检测系统的数据统计,可以知道实验室设备的使用率以及维护保养情况。根据这个数据设备采购部门可以知道这个实验设备的使用状况,了解该设备是否满足实验和科研的要求,为下一步的采购计划做准备,有效提高实验室设备的综合使用率。同时也可以根据这个数据来分析实验人员的实验结果。(3)通过红外传感器报警的运用,将窗户未关等报警数据上传到物联网中控主机,及时的通知实验室负责人,这样就不会造成实验室窗户未关的情况,实验室的设备和仪器安全系数就会提高,这个数据也可以为部门考核实验室的安全系数等作参考。(4)通过监控系统的数据统计,可以明确知道实验管理人员和实验人员对实验设备操作的熟悉程度。可以根据这个数据来考核实验人员的实验成绩,也可以根据这个数据知道实验管理人员保养实验设备的情况,这样可以有效的清楚实验设备的状况。最终根据这些数据考核实验室管理人员的工作责任心。通过物联网技术所得数据,可以有效的为实验室的管理提供很好的依据,为基于物联网实验室管理模式作基础。

四、结语

借用物网技术,可以把实验室管理从需要大量的人工,实验室设备检查复杂,实验室标签更换烦琐转化成简单、轻松、有效的智能化管理,降低了工作人员的工作量和工作强度,也提高了工作效率和管理效率。因此,采用物联网技术的实验室管理模式是非常有必要的。

参考文献:

[1]叶晶.信息技术在基于BIM的运维系统中应用的探讨[J].绿色建筑,2014,(3):67.

[2]袁晓平.基于物联网技术的实验室设备管理系统[D].兰州:西北师范大学,2013:6.

[3]崔升广.基于物联网技术的实验室智能管理系统设计与实现[J].辽宁省交通高等专科学校,2014,(6):31.

Research Laboratory Management Mode Based on Internet of Things

ZHONG Jian-guo

(Zhejiang University of Water Resources and Electric Power,Hangzhou,Zhejiang 310018,China)