賈冠昕 王曉軍 劉長春

[摘 ? ?要] 高校實驗室信息化管理平臺可以規(guī)范實驗室管理、整合實驗室資源、提高實驗儀器使用效率。文章針對實驗室信息化改造工作各個方面進行了歸納總結，從預處理、硬件改造、軟件改造等方面進行了討論，對于其他同類工作有較大的借鑒意義。

[關鍵詞] 實驗室工作;硬件改造;軟件管理

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 19. 084

[中圖分類號] G482 ? ?[文獻標識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194（2019）19- 0196- 02

0 ? ? ?引 ? ?言

實驗室工作對于提升高校教育質量和科研水平有非常重要的作用，實驗室管理水平直接影響著高校的教學質量和科研水平[1]。近年來中國互聯(lián)網技術迅速發(fā)展，“互聯(lián)網+”概念的提出使得實驗室信息化改造的需求更加明顯，傳統(tǒng)的高校實驗室管理方法亟待改變[2]，實驗室管理模式逐步向大平臺化發(fā)展，注重多平臺融合，實驗室、設備、教學、人員的統(tǒng)籌規(guī)劃管理， 可以增強整體競爭力，通過信息互通和資源共享，有利于實驗室教學、科研、人才培養(yǎng)、服務地方等功能充分發(fā)揮[3]。

為了適應更高教學水平的要求以及開設博士點后日益繁重的實驗室管理的需求，濟南大學水利與環(huán)境學院實驗中心逐步進行了實驗室信息化綜合管理平臺的搭建工作。整個信息化平臺的架構圖如圖1所示。改造工作分為平臺預處理工作、硬件改造和軟件改造三部分。

1 ? ? ?預處理工作

預處理工作是為了建立信息化平臺而進行的實驗室信息預處理。傳統(tǒng)的實驗室管理中信息都是線性訪問的，但信息化平臺要求的信息訪問模式是非線性的，這就要求對實驗儀器、配套設施等信息進行數字化、碎片化處理。

（1）數字化處理工作。這項工作包括生成儀器圖片、儀器說明書、操作規(guī)范、操作示范視頻等數字信息。采用相機拍攝生成儀器圖片和示范視頻等數據，使用OCR軟件配合手工輸入等方式將儀器說明書和操作規(guī)范錄入到計算機中。

（2）碎片化處理。數字化訪問要求非線性訪問數據，最典型的就是網頁中的超鏈接，非線性訪問允許使用者直接跳轉到自己最關心的數據進行查看，這就要求數據不能是純文本，視頻不能是簡單的一整個視頻。為此，必須對相關文檔進行拆分或進行超鏈接處理。這項工作比較煩瑣，需要對文檔進行整理拆分，在網頁文檔的相關位置添加超鏈接;對于示范視頻使用視頻剪輯軟件將整個操作按階段進行拆分。最后按照約定規(guī)范對拆分后的文檔進行命名。

2 ? ? ?硬件改造工作

硬件是軟件平臺的必要前提條件，為了實現實驗室的信息化管理，學院對實驗中心進行了大量的硬件改造工作，建立了實驗室控制中心，實行實驗室管理人員集中辦公制度，把原本分散的實驗室管理工作匯聚到控制中心，并對各個實驗室的門禁系統(tǒng)進行更新，增加了視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

2.1 ? 建立實驗室控制中心

實驗室控制中心是實驗室管理人員的集中辦公地點，信息化平臺服務器、視頻監(jiān)控主機和視頻監(jiān)視器都存放于此，所有的門禁數據交換和視頻監(jiān)控數據檢索都是在實驗室控制中心進行的。為此實驗中心購置一臺浪潮服務器、兩臺海康視頻監(jiān)控主機以及4臺60寸電視機。

2.2 ? 門禁系統(tǒng)改造

為了適應實驗室信息化管理工作的需要，實驗中心首先將傳統(tǒng)門鎖改造為IC卡門禁鎖。本次改造分為兩部分：移除原有鎖芯并安裝IC卡門禁鎖。網絡布線，將門禁讀卡設備通過交換機與實驗室控制中心服務器連接。

應用了IC卡門禁鎖后，教師上實驗課可以通過授權在上課時段使用自己的校園卡直接打開相應的實驗室，非上課時段自動失效，校園卡開門記錄可以通過信息化管理系統(tǒng)進行統(tǒng)計。

2.3 ? 實驗室視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造

實驗室信息化平臺集成了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在每個實驗室中安裝1～2個攝像頭對實驗室進行全方位實時視頻監(jiān)控，對于重點實驗室采用可調焦360度球形攝像頭實現更精細的視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了?？迪到y(tǒng)，兩臺監(jiān)控主機與監(jiān)視器都設置在實驗室監(jiān)控中心。

2.4 ? 遙感、GIS實驗室計算機無盤化改造

學院遙感、GIS實驗室有120臺電腦，原來的管理模式下學生上機時使用的U盤情況比較復雜，各種病毒很快導致系統(tǒng)癱瘓。而且新種類病毒針對電腦上的寫保護卡進行攻擊，寫保護卡已經無法起到保護系統(tǒng)的作用。另外，硬件方面最大可能的故障在于硬盤，在使用幾年后的故障率逐步升高。

進行無盤化改造后，所有電腦通過網絡讀取服務器啟動，故障概率大大降低，延長了電腦使用壽命，其次，由于電腦的所有操作都發(fā)生在鏡像文件中，也杜絕了計算機病毒在機房的傳播。于此同時，在實驗室控制中心就可以遠程對電腦進行啟動、關機等操作，配合視頻監(jiān)控可以更好地進行實驗室管理。

3 ? ? ?實驗室信息化綜合管理軟件

實驗室信息化綜合管理平臺軟件部分使用B/S架構設計，服務器端基于J2EE開發(fā)框架設計。軟件主要由8個模塊組成：實驗中心信息管理模塊、人員信息管理模塊、實驗課程管理模塊、開放實驗管理模塊、實驗室儀器管理模塊、實驗室安全準入管理模塊、實驗室門禁管理模塊和實驗室視頻監(jiān)控管理模塊。

（1）實驗中心信息管理模塊。該管理模塊主要用于管理實驗室建制、實驗室用房管理以及實驗儀器信息管理。實驗室建制對實驗室按使用方向逐級分類進行管理，而實驗室用房管理則對實驗室按地理位置進行分類管理，這兩種分類方式針對不同的場合各有優(yōu)缺點。

實驗儀器信息管理功能將實驗儀器的圖片、說明書以及操作示范視頻錄入到數據庫中供使用者使用。

（2）人員信息管理模塊。該管理模塊用于管理實驗中心的管理人員信息、系統(tǒng)操作員信息以及全部使用人員信息。對于系統(tǒng)操作員也是分級進行管理，由超級管理員進行第一級操作員也就是實驗中心主任信息的維護，實驗中心主任再按相應的實驗室管理權限將實驗室管理職能分配給相應的實驗室管理員。使用實驗室的師生信息定期從學校相關部門數據庫導入。

（3）實驗課程管理模塊。該模塊負責添加、更改及刪除開設的實驗課程信息。在錄入本學期開設的實驗課程信息后，通過線上排課或課表導入的方式設置本學期的實驗課表。該模塊還實現了實驗課程預約、選課等功能，教師用戶首先通過本模塊預約實驗課所用的實驗室，由相應管理員審核通過后，在教師上課時段，使用教師卡可以直接開啟相應的實驗室。

（4）開放實驗管理模塊。該模塊包括開放實驗室管理、實驗室預約、實驗室預約審批和預約查詢等功能。對外開放實驗室在無上課時段可以對科研人員開放做實驗。整個流程是“網上預約—實驗室負責人審批—相應時段刷卡進行實驗”。

（5）實驗室儀器管理模塊。該模塊管理大型儀器共享相關工作。包括預約審批、送樣接收、原始記錄登記、測試報告審核、費用核定以及自主實驗等功能。大型儀器實驗專業(yè)性強，操作復雜，儀器操作要求嚴格，一旦損壞維修費用高昂。因此此類開放實驗分為送樣代測實驗與自主實驗兩類，對于自主實驗有嚴格的資質審查。

（6）實驗室安全準入管理模塊。該模塊對接了濟南大學實驗室安全考試系統(tǒng)。進入實驗室的教師、學生必須通過相應實驗室的準入考試才能進入該實驗室進行實驗操作。

（7）實驗室門禁管理模塊。該模塊負責門禁卡管理，涉及發(fā)卡、銷卡、卡片開門時段管理以及對其他功能提供門卡管理接口。

（8）實驗室視頻監(jiān)控管理模塊。該模塊負責接入?？狄曨l監(jiān)控系統(tǒng)信號，提供監(jiān)控視頻的實時預覽、歷史查看以及球形攝像頭的調整等功能。

4 ? ? ?結 ? ?語

通過信息化改造，通過視頻監(jiān)控配合巡查的辦公方式能夠及時發(fā)現問題、解決問題，實驗室管理更加規(guī)范化，提升了實驗室管理效率;迄今通過信息化平臺，學院全部本科生、研究生都參與并通過了實驗室準入考試，有效提高了師生的安全意識，保障了實驗室安全[4];實驗室儀器使用更加透明，有效增加了儀器的使用率，通過信息化平臺，教師學生更方便地了解實驗中心的現有儀器設備情況，對于實踐教學和科研工作都有很大的推動作用。

下一步信息化平臺還需要繼續(xù)完善功能，增加跨平臺訪問能力，在移動設備是網絡主流的時代，增加移動設備服務功能。

主要參考文獻

[1]王杰，任佳. 大力推進高水平實驗室建設 著力培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J]. 實驗室研究與探索，2015，34（11）：233-237.

[2]金彪，鄭小建，姚志強，等.桌面虛擬化與計算機實驗室管理[J].實驗技術與管理，2014，31（2）：85-88.

[3]盛蘇英，堵俊，吳曉. 高校實驗室信息化管理的研究與實踐[J]. 實驗室研究與探索，2012，31（12）： 184-187.

[4]張琳，郭英姿，許棟明，等.實驗室安全準入制度的實踐與探索[J].實驗技術與管理，2016，33（5）.