工科實驗室管理系統的設計與實現

林玉英，邱榮祖*

工科實驗室管理系統的設計與實現

林玉英，邱榮祖*

（福建農林大學交通與土木工程學院，福建福州350002）

為加強工科實驗室的管理，開發了工科實驗室管理系統，加強了實驗日志數據源的管理，自動生成了本科評估所需要的各種報表，應用條碼技術加強了對實驗設備的管理，應用短信平臺技術實現了設備催還及實驗室的開放預約。實踐證明，系統加強了工科實驗室的人力資源管理、設備管理以及課程管理，達到了本科評估的要求。

實驗室；管理體制；運行機制；創新人才；開放式實驗室

工科實驗室管理水平是反映工科院校教學、科研能力、學科建設重要標志之一［1］。目前許多高校成立了工科實驗室改革課題組，制定了改革的主要目標：調動實驗室工作人員的積極性，整合現有實驗室的資源（包括房屋、設備、人員等），利用軟件開發技術加強管理，研究如何從原有的管理模式中擺脫出來，使學院的實踐教學更加適應教學改革的發展。通過課題研究，希望能對工科實驗室的管理體制和運行機制進行探索，制定出一套適合工科院校實際情況的管理體制，構建立體型實踐教學體系，更新實驗教學內容，增加綜合性、設計性實驗項目，建立開放型實驗室［2］。

1　工科實驗室管理體制改革內容

課題組擬編寫軟件以實現對工科實驗室工作人員工作量的量化管理，對實驗室儀器設備的保管、使用、維修實行動態管理，對實驗室建設和維護實現全程跟蹤，并參考實驗的統計數據，優化實驗課程的結構設置，使學院的實驗室管理水平更上一層樓［］。

1.1實驗室集中式管理體制

工科實驗教學改革是以工科實驗室工作體制改革為基礎。作為應用型的工科實驗室，首要任務是承擔實驗教學，培養創新型的高素質綜合人才，其次是從事科學研究，再次是進行技術開發［4］。

創建一個資源配置合理、功能結構完善、管理運行高效的實驗教學管理新體制顯得非常迫切。課題組認為在現階段高校應按照基礎層次、綜合層次、科研層次對實驗室進行規劃調整，改革“三級管理，以室為主”的封閉式管理體制，建立起按學科群設置綜合實驗室（或實驗中心）的新體制，實行校、院二級管理，向著“規模、結構、質量、效益”四者協調、合理的方向發展［5］。

1.2實驗室開放式運行機制

在原有模式中，學院按自身的需求量身定做建設小規模實驗室，按自己課程設置購買少量功能單一的設備。在調查中發現實驗人員通常會有體會：向其他學院借設備的手續繁雜，因對設備不熟悉操作生疏，沒有合適的設備使用場所。因而本課題組認為應當整合學校的設備資源，建立實驗室、設備開放機制，提高設備使用率。對于實驗人員和實驗室也建立相應的借用制度。以工作量獎勵作為實驗操作人員、實驗室管理人員激勵措施。人員充滿活力后才能真正支持實驗開放制度，避免開放設想停留于紙面［6］。

在開放實驗室的工作方式下，要求實驗人員按時上下班、同工同酬的粗放式管理不能發揮實驗人員的工作潛能。應充分分析實驗工作的各項環節，每一個實驗工作環節都應用合理的折算公式換算成標準的工作量［7］。還可以通過折算系數這個杠桿，調配人力資源。例如學院可以通過提高教改論文、教改成果的折算系數，激勵實驗人員投入教改研究。

2　具體實施原則

2.1加強實驗室建設管理

實驗室具有永久性、不可移動的特征，特別是工科實驗室一般都擁有重型設備，在建設實驗室時需要大量預制件及堅實地基的支撐［8］。一旦施工質量不過關，將會留下事故隱患。重型設備投入使用后盡可能不輕易搬遷，避免浪費資金。因此。可根據高校辦學定位和學科專業建設規劃及人才培養模式的要求，制定出布局合理、多層次、多功能、高水平、高效益、開放式的實驗室建設的總體規劃［9］。在學校建設實驗室階段時，學院派出專業領域的專家參與圖紙的設計及工程驗收。同時還要求工科實驗室在地理位置上應當相對集中，便于日后實現校級統一管理及開放共享［10］。

加強實驗室維護管理，對實驗室的施工、改造、裝修圖紙應用掃描儀數字化，存入軟件的數據庫，以便長期存放、隨時可作為于實驗室改造、維修的參考資料［11］。

2.2加強開放式設備管理

設備管理中，設備的申購、招標、購買、進倉、借用、維修、報廢都是常見國有資產的管理環節，可以編寫軟件加以嚴格管理。對延期未歸還的實驗設備采用短信平臺發送短信催還。

建立詳盡的設備使用、保養、維修日記數據庫，掃描說明書為電子文檔存入數據庫，有助于給日后維修提供參考。對統計表明使用頻繁的設備可以追加添置，對維修頻率高、影響教學質量的設備及時報廢并重新申請購買。

2.3加強實驗師資隊伍的建設

課題組認為應當像重視教師隊伍那樣重視實驗技術人員的人才培養。在不影響工作的前提下，鼓勵實驗人員參加研究生課程的進修，提高其理論水平；鼓勵實驗人員參加科研基金課題，培養其科研能力；鼓勵實驗人員參加與企事業單位的橫向項目，鍛煉其業務素質［12］。

在實驗師資管理系統中，擬包含“人事進修檔案”、“工作量的量化考核”、“論文及科研成果”等多個模塊。

2.4加強實驗課程的結構調整和管理

我國的高等教育長期強調理論教學的作用，將實驗教學作為理論教學的附屬，按照理論教學的要求設置實驗。實驗項目以驗證性實驗為主，缺乏反映科技發展前沿的實驗內容，主要以驗證理論、加深理論知識的理解為宗旨。要形成真正的創新型人才的培養模式，應當加大綜合性、設計性實驗的比重。

建立實驗課程日記數據庫，通過對實驗室管理系統的全局分析，不難發現實驗課程的原始數據是整個實驗室管理數據流的重要源頭。本科評估中需要統計的多個報表例如實驗室使用時數表、大型設備使用課時表、學生實驗結構分析表及教務部分需要統計的實驗人員工作量表，這些報表的最重要的數據來源就是“實驗課程日記”，所以應將加強實驗日記原始數據的記錄。

3　軟件開發流程

在以逐項分析的基礎上，制定了開發方案。

3.1實驗室管理數據流的分析

實驗日記是實驗室管理數據流的一個重要源頭，可繪制實驗室管理中的一個最重要的數據流向圖，如圖1所示。

圖1數據流向圖

3.2軟件模塊劃分

綜上分析，劃分軟件模塊如圖2所示。

圖2　軟件功能模塊圖

3.3編程技術創新點

3.3.1VBA報表技術

市售的管理系統除了一部分軟件能導出純文字的EXCEL文檔，大多數軟件報表功能是由高級語言自帶的報表組件開發的，依賴于本軟件的數據環境，這些報表無法脫離軟件獨立存在。電腦損壞、軟件重裝、數據庫空間不足都會導致數據不可恢復性破壞，造成歷史檔案損失。在本軟件中應用了VBA技術，自動生成Word文檔，從而實現永久存檔、電郵傳送、在線查閱。有力地支持了學院無紙化辦公。VBA技術實現復雜排版的方法是建立透明的表格，把文字和圖片放入表格的特定位置上，可以實現復雜的報表，在內存中創建Word的虛擬對象VW，生成透明表格的核心源碼如下：

圖文混排后生成的人事檔案如圖3所示。

圖3 VBA技術生成的Word文檔

3.3.2條碼式管理技術

借鑒圖書館成熟的圖書借用管理流程，在設備管理中試行條碼進出倉管理。將可借用的小型儀器集中統一管理，師生憑教師證、學生證借用設備。教師證、學生證、儀器上均加貼條碼，通過掃描條碼實現借用及歸還。

條碼模塊使用了barcodex條碼專用OCX控件，加截該控件生成"tm"對象，生成條碼的核心代碼如下：

圖4 條碼生成模塊

條碼生成模塊如圖4所示。

3.3.3短信平臺技術

本系統基于串口通訊技術及GSM MODEM技術構建短信自動應答平臺。具有實驗課通知、開放實驗預約、借用設備催還等功能。“MBH”為短信發送的目標手機號，“DXC”為要發送的短信內容，“PCAT”為在內存中建立的串口對象，短信發送精簡源碼如下：

圖5短信平臺

4　總結

該系統已在福建農林大學交通與土木工程學院投入實用，除了必需的檔案管理、設備管理、實驗課管理功能外，該系統產生了如下效益：（1）支持了工科實驗室開放運行機制的理念，師生能通過短信預約，請求系統安排開放實驗，提高了實驗場地、儀器設備利用率；（2）準確地提供本科評估所需的實驗室數據報表，減輕教務管理人員的工作量；（3）實現了實驗工作量的量化。通過自定義的折算公式，本系統將實驗室相關人員的各項工作折算成統一的標準工作量，有助于教研室評優、個人獎金發放等工作的進行。應用工作量激勵措施有效地激活了實驗人員的工作熱情。

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（責任編輯：李影丹）

［Abstract］In order to strengthen themanagementof theengineering laboratory，theengineering laboratorymanagementsystem is developed.Itstrengthens themanagementof the test log dataand automatically generatesavariety of reportused forundergraduatecourse assessment.Theapplication of BarCode technology strengthens themanagementof the laboratory equipment.SMSplatform technology is applied to urge the return of the equipmenton time，and it realizes the open of the laboratory by an appointment in advance.Practice has proved that the system would strengthen themanagementof human resources，equipmentand course in engineering laboratory and the system has reached the requirementsof undergraduate course assessment.

［Key words］laboratory；managementsystem；operatingmechanism；innovative talent；open laboratory

The Design and Realization of Engineering Laboratory ManagementSystem

LIN Yu-ying，QIU Rong-zu
（Transportationand CivilEngineering College，Fujian Agricultureand Forestry University，Fuzhou，Fujian350002）

G40-057

A

1008—7427（2016）02—0032—04

2015—12—29

福建省科技計劃重點項目“基于物聯網的智慧木材供應鏈關鍵技術與示范應用”（2014H0010）。

林玉英（1988—），女，碩士，福建龍巖人，助理實驗師，研究方向：現代物流技術，實驗室建設與管理。*通訊作者：邱榮祖（1961—），男，福建莆田人，博士，教授，博士生導師，研究方向：物流工程與管理；E-mail：qrz1010@aliyun.com。