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[關(guān)鍵詞]暖通空調(diào);系統(tǒng)優(yōu)化;能量管理;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TU831.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)45-0106-01
1、國(guó)內(nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化控制與能量管理現(xiàn)狀
1.1 系統(tǒng)優(yōu)化控制
在系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)優(yōu)化控制方面,羅啟軍等人通過動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù),在某一具體期間內(nèi),繪制出了峰值能耗或運(yùn)行成本最小的房間溫度曲線,并通過計(jì)算得出了暖通空調(diào)設(shè)備的最佳開/關(guān)時(shí)間。S.W.Wang基于整個(gè)系統(tǒng)環(huán)境的預(yù)測(cè)響應(yīng)及能量運(yùn)行,采用自適應(yīng)性控制理論優(yōu)化控制某海水冷卻空調(diào)系統(tǒng),提出優(yōu)化多個(gè)設(shè)定點(diǎn)達(dá)到降低系統(tǒng)能耗和改善系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的目的,
在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的控制方面,更多的學(xué)者根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)中每個(gè)設(shè)備的非線性特性,更加注重人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用;此外,部分研究者們?cè)谂照{(diào)的優(yōu)化控制應(yīng)用先進(jìn)的智能優(yōu)化方法和建模方法,注重變工況點(diǎn)的在線優(yōu)化控制,取得了顯著效果。
總之,國(guó)內(nèi)對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化控制的研究還處的初級(jí)階段,相比實(shí)踐成果,仿真研究較多。
1.2 能量管理
江億等人通過啟/停中央控制管理機(jī)器,實(shí)現(xiàn)了參數(shù)設(shè)定值的修改;曹秋聲充分應(yīng)用變頻技術(shù),結(jié)合模糊控制和最優(yōu)控制方法,研制出了具有負(fù)荷隨動(dòng)跟蹤特性的專用管理系統(tǒng)軟件;翁史俊根據(jù)冷水機(jī)組的冷水供回水溫度和溫差等基本信息,通過控制現(xiàn)場(chǎng)智能操作臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵和制冷熱泵機(jī)組的聯(lián)鎖、邏輯、順序啟停和節(jié)能控制,并得出了暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的最佳的設(shè)備數(shù)量和組合方式;晉欣橋根據(jù)ASHRAE通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新風(fēng)量的要求,在分析研究多區(qū)域變風(fēng)量空調(diào)及其控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過仿真分析的方法,得出了VAV末端再熱控制并結(jié)合AHU送風(fēng)溫度優(yōu)化的控制方案是最佳的方案,不僅有效降低系統(tǒng)的能耗,而且解決了多區(qū)域VAV空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)分配問題。
總之,隨著計(jì)算機(jī)的全面普及,暖通空調(diào)系統(tǒng)的和管理設(shè)備逐步取代常規(guī)儀表,并在系統(tǒng)能量管理方面主要體現(xiàn)在工作時(shí)序優(yōu)化、設(shè)備組合優(yōu)化以及各種能量指標(biāo)的考核、計(jì)量和統(tǒng)計(jì)方面。
2 國(guó)外暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化控制與能量管理現(xiàn)狀
2.1 系統(tǒng)優(yōu)化控制
L.L u等人通過對(duì)空調(diào)主要設(shè)備進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,進(jìn)行全局最優(yōu)控制取得了一定的成績(jī)。但由于未能考慮水溫是分布參數(shù)以及每個(gè)設(shè)備是一致的假設(shè)致使結(jié)論存在缺陷;N.Nassif等人在溫度優(yōu)化設(shè)定中應(yīng)用多目標(biāo)遺傳算法,獲得了令人舒適的溫度和最佳的能量利用效率,并采用雙對(duì)象進(jìn)化算法,優(yōu)化了暖通空調(diào)預(yù)測(cè)控制策略的設(shè)定點(diǎn),節(jié)能效果提升了19.5 %;W.J.Cai基于能量平衡和換熱原理,建立了一種簡(jiǎn)單精確的空氣處理單元工程模型,通過最小二乘法和非線性規(guī)劃測(cè)算出了模型的三個(gè)參數(shù),但這種方法是在整個(gè)工作范圍內(nèi)和實(shí)際性能更加匹配的情況下進(jìn)行的,具有很強(qiáng)的魯棒性;Q.Song等人結(jié)合定位比例控制算法的優(yōu)勢(shì),應(yīng)用魯棒神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,有效滿足了參數(shù)不斷變化以及空調(diào)系統(tǒng)中負(fù)荷擾動(dòng)范圍大的特點(diǎn),但缺點(diǎn)是魯棒性較強(qiáng)。
此外,暖通空調(diào)系統(tǒng)中單個(gè)或多個(gè)局部子系統(tǒng)控制的設(shè)定點(diǎn)問題一直是研究的難點(diǎn)和焦點(diǎn)問題,國(guó)外一些研究者通過應(yīng)用二次函數(shù)和模型進(jìn)行優(yōu)化方法研究。
2.2 能量管理
J.B.Rishel在變熱量和變冷量負(fù)荷的冷熱水系統(tǒng)中,應(yīng)用先進(jìn)的變頻泵和數(shù)字控制,減少了熱水和冷水分配系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的需求;F.Engdahl等人研究出了最優(yōu)的供風(fēng)溫度,相比恒定供風(fēng)溫度運(yùn)行方式,減少了暖通空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗;S.C.Sekhar等人對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量和濕度在舒適度條件下設(shè)定期望值,提出了一種新的空調(diào)空氣質(zhì)量和能量消耗的控制方法,但是,該種方法未能考慮在不同條件下同種空調(diào)系統(tǒng)的整體能量?jī)?yōu)化效果;J.Xu等人應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、拉格朗日松弛法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等方法,得出了暖通空調(diào)系統(tǒng)的日常能量管理公式。并通過控制暖通空調(diào)每個(gè)單元的能量消耗,最大限度地降低整個(gè)系統(tǒng)的能耗;M.Zaheeruddin從暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)間調(diào)度操作方面提出優(yōu)化控制策略,即在給定的空氣狀態(tài)情況下,考慮夜間啟停、應(yīng)用模式和能量核算等建筑物的運(yùn)行調(diào)度,計(jì)算出了區(qū)域質(zhì)量流量的最優(yōu)值、供水溫度值和供風(fēng)溫度。
3、暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)發(fā)展方向
3.1 單元控制器方面
當(dāng)前暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)控制單元器是設(shè)備順序、邏輯控制開關(guān)量和傳統(tǒng)PID為控制策略的回路控制,CPU主要采用8位單片機(jī)。隨著智能控制理論的不斷發(fā)展和嵌入式系統(tǒng)的成熟,在多工況、變負(fù)荷等條件下,實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象能夠逐步學(xué)習(xí)、每個(gè)環(huán)節(jié)自適應(yīng)的單元控制器必然成為暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)發(fā)展方向。
3.2 管理功能方面
監(jiān)控功能是暖通空調(diào)系統(tǒng)管理的主要功能,具體表現(xiàn)為對(duì)基礎(chǔ)控制單元的信息進(jìn)行集中報(bào)告、管理、報(bào)警、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等,隨著能量消耗最小化的基本要求,如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)功能是增加能量管理功能,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)暖通空調(diào)每個(gè)環(huán)節(jié)末端用戶能量使用情況必然成為研究的重點(diǎn)。
3.3 每個(gè)設(shè)備最佳參數(shù)值設(shè)定方面
以定工作點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)每個(gè)設(shè)備的溫度、壓力、流量等參數(shù)的控制是當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要方式,在某一條件下每個(gè)設(shè)備都具有最佳的設(shè)定點(diǎn)。但是,在整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)中,如何在各個(gè)負(fù)荷下,設(shè)定每個(gè)設(shè)備最佳參數(shù)值仍然是系統(tǒng)優(yōu)化控制研究的一個(gè)重要方面。
3.4 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面
隨著企業(yè)信息化程度的不斷提高,系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行和能量管理信息也將納入到以Intranet和Internet構(gòu)成的企業(yè)信息管理系統(tǒng)中。由于當(dāng)前暖通空調(diào)控制系統(tǒng)在開發(fā)環(huán)境、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及控制協(xié)議等方面各不相同,因此,在不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)信息的交換和數(shù)據(jù)的共享,是暖通空調(diào)能量管理與優(yōu)化控制的又一個(gè)發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
[1]何世達(dá).試論暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)[J].江西建材,2015(04).
所謂的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),就是指一種為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的現(xiàn)代化科技手段,利用此項(xiàng)技術(shù)手段可以對(duì)環(huán)境污染的狀況進(jìn)行調(diào)查、采樣測(cè)試以及分析,并在此基礎(chǔ)上做出綜合評(píng)估,從而為制定環(huán)境保護(hù)方案提供一些技術(shù)支持。環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)作為環(huán)境檢測(cè)和保護(hù)的重要手段,不僅能夠?yàn)榄h(huán)境決策的提供重要的依據(jù),而且還能夠?yàn)榄h(huán)境執(zhí)法提供重要的科學(xué)依據(jù)。在我國(guó),雖然對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究起步較晚,但目前也取得了一些成就,基本上可以滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)要求。我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可以總結(jié)為以下幾點(diǎn):一是在環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)方面已經(jīng)形成了較為完備的技術(shù)監(jiān)測(cè)體系。二是環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的研制和生產(chǎn)水平不斷提高。我國(guó)在環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器生產(chǎn)方面不僅增加了資金的投入,擴(kuò)大了生產(chǎn)的規(guī)模,而且最主要的就是環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的生產(chǎn)水平不斷提高。三是環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性的自動(dòng)監(jiān)測(cè),克服了傳統(tǒng)間斷性環(huán)境檢測(cè)操作存在的弊端,提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率,最重要的是還提高的環(huán)境監(jiān)測(cè)的精確性。雖然我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)取得了一定的成就,但是仍存在諸多問題,針對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,難以真正充分發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的積極作用,這些問題主要可以總結(jié)為以下幾點(diǎn):一是環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人員的素質(zhì)偏低,環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量難以保障。二是環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的質(zhì)量不高。三是總體來說我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)水平偏低,不能很好的適應(yīng)環(huán)境污染問題的變化。
2環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)向多元化、現(xiàn)代化和國(guó)際化的方向發(fā)展
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)必然會(huì)向著多元化、現(xiàn)代化和國(guó)際化的方向發(fā)展。首先,隨著時(shí)間的推移,環(huán)境污染的種類逐漸增多,因此要大力發(fā)展多種環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)。其中需要特別注意的就是加強(qiáng)生態(tài)檢測(cè)技術(shù)的研究和開發(fā),以實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的全面檢測(cè),為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供重要的技術(shù)支持。其次,我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)單位一定要積極利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),為提高環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的水平提供支持服務(wù)。最后,我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)部門還要積極的向外國(guó)學(xué)習(xí)和借鑒先進(jìn)的專業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),為國(guó)內(nèi)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)水平提供一些參考和建議,為我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)提供服務(wù)。
2.2環(huán)境監(jiān)測(cè)隊(duì)伍向?qū)I(yè)化的方向發(fā)展
環(huán)境監(jiān)測(cè)屬于一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工作,涉及到的學(xué)科領(lǐng)域較多,并且專業(yè)性也非常強(qiáng),相應(yīng)的對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)人員的要求就非常高,但是在實(shí)際的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中,監(jiān)測(cè)人員的專業(yè)素質(zhì)偏低,和要求存在很大一段距離,因此導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量難以保證,這個(gè)問題已經(jīng)得到有關(guān)部門的重視,因此未來環(huán)境監(jiān)測(cè)人員的素質(zhì)會(huì)大大提高,向著專業(yè)化的方向發(fā)展,這同時(shí)也是提高環(huán)境檢測(cè)技術(shù)水平,強(qiáng)化環(huán)境檢測(cè)效果的重要手段和途徑。
2.3環(huán)境污染物分析向著對(duì)有機(jī)污染物研究的方向發(fā)展
通過相關(guān)的環(huán)境調(diào)查表明,隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,各種化學(xué)物品等有機(jī)物的污染已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)境污染的重要組成部分,也是治理環(huán)境污染的當(dāng)務(wù)之急,因此未來環(huán)境監(jiān)測(cè)一定會(huì)向這方面?zhèn)戎兀槍?duì)具體的情況建立合理的監(jiān)測(cè)方案,并開展相關(guān)的整治工作。
2.4環(huán)境監(jiān)測(cè)儀方向著自動(dòng)便攜式的方向發(fā)展
環(huán)境監(jiān)測(cè)需要用到大量的監(jiān)測(cè)儀器,因此對(duì)于監(jiān)測(cè)儀器的研制成為一個(gè)重要的工作。當(dāng)今社會(huì),水污染和空氣污染逐漸嚴(yán)重,并且在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間之內(nèi)都會(huì)持續(xù)的發(fā)展,由于這兩種環(huán)境污染類型具有難以控制的特性,因此需要研制出自動(dòng)化便攜式監(jiān)測(cè)儀器,用以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣和水污染現(xiàn)象的連續(xù)分析和自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
2.5加強(qiáng)對(duì)突發(fā)污染物事故和重點(diǎn)污染地區(qū)的監(jiān)測(cè)研究
加強(qiáng)對(duì)突發(fā)污染事故和重點(diǎn)污染地區(qū)的監(jiān)測(cè)和研究,能夠起到事半功倍的作用。首先,要加強(qiáng)對(duì)突發(fā)污染事故全過程的控制工作,主要包括事前的預(yù)防工作、事中的監(jiān)測(cè)分析工作以及事后的評(píng)價(jià)工作。其次,加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)污染地區(qū)的調(diào)查和監(jiān)測(cè)的力度,并根據(jù)調(diào)查和監(jiān)測(cè)的結(jié)果制定出有效的防治措施,為其它地區(qū)的環(huán)境污染治理工作提供一些參考。
2.6監(jiān)測(cè)管理向著實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的方向發(fā)展
監(jiān)測(cè)管理向著實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的方向發(fā)展是環(huán)境監(jiān)測(cè)重要的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),也是必然的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)具有很大的優(yōu)越性,能夠促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)向前發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)不僅可以提高環(huán)境監(jiān)測(cè)管理工作的效率,最主要的是能夠提高環(huán)境監(jiān)測(cè)管理的質(zhì)量,通過實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng),可以使環(huán)境監(jiān)測(cè)管理人員及時(shí)的監(jiān)測(cè)工作中存在的問題,并盡快采取有效的措施進(jìn)行解決,提高了監(jiān)測(cè)工作的效率。另外,利用實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng),可以提高管理的自動(dòng)化程度以及準(zhǔn)確性,從而保障環(huán)境監(jiān)測(cè)管理工作的質(zhì)量。
2.7加強(qiáng)對(duì)污染源總量控制的研究
隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)問題重視程度的不斷提高,國(guó)家為了更好的保護(hù)環(huán)境制定了一系列的對(duì)策,其中控制污染物排放總量是一個(gè)重要的手段,因此加強(qiáng)對(duì)污染源總量的控制是環(huán)境監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要趨勢(shì)。
2.8建立健全環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理體系
為提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量,以更好的實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的,建立健全環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理體系勢(shì)在必行。這個(gè)質(zhì)量管理體系主要包括對(duì)大氣、水資源以及噪聲監(jiān)測(cè)的質(zhì)量管理。首先,做好前期的準(zhǔn)備工作,根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)際情況制定科學(xué)合理的質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn),明確建設(shè)質(zhì)量管理體系的目標(biāo)。其次,設(shè)置專門的部門和人員對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋,從而促使環(huán)境監(jiān)測(cè)人員提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)室;管理;信息化管理
“機(jī)械檢測(cè)技術(shù)與裝備教育部工程研究中心”是一個(gè)由國(guó)家教育部批準(zhǔn)組建成立,同時(shí)得到了重慶市政府、市教委和市科委大力支持的研究中心,與之并列的還有一塊牌子:“時(shí)柵傳感及先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。中心下設(shè)精密位移傳感器實(shí)驗(yàn)室、納米時(shí)柵微位移測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、高端精密測(cè)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室以及精密機(jī)械加工車間。工程中心以技術(shù)開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化為宗旨,同時(shí)兼顧本科教學(xué)與研發(fā)工作,以及學(xué)科建設(shè)等高校任務(wù)。像這樣一個(gè)機(jī)構(gòu)復(fù)雜,體制交叉,功能多樣,儀器、設(shè)備、工具、原材料繁多的綜合性教學(xué)科研機(jī)構(gòu),其專職實(shí)驗(yàn)室管理人員只有1-2人,可以想象在實(shí)驗(yàn)室管理中有多少不盡人意之處。這種情況在全國(guó)各高校實(shí)驗(yàn)室中具有一定的普遍性。隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室也提出了更高的要求[1]。筆者曾在英國(guó)樸次茅斯大學(xué)和當(dāng)?shù)匚锪鞴竟ぷ?,回?guó)后進(jìn)入該中心任教,一直試圖借助國(guó)外先進(jìn)管理工作經(jīng)驗(yàn)用于實(shí)驗(yàn)室管理。本文通過我們的一些具體思路與做法,與同行交流。
1.人員管理
本中心在重慶理工大學(xué)中是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室,主要人員為教師、碩士生和博士生。由于人員眾多,而實(shí)驗(yàn)室管理人員相對(duì)較少,因此在日常的實(shí)驗(yàn)室管理中不能面面俱到,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)未按要求進(jìn)行登記,實(shí)驗(yàn)完成后實(shí)驗(yàn)工具未按要求放回原位的情況時(shí)有發(fā)生。盡管多次強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)登記和工具擺放問題,但效果仍不明顯,其主要原因是缺少有效的監(jiān)控和合理的管理。雖然國(guó)內(nèi)各個(gè)學(xué)校在總體方針中確立了各種規(guī)章制度,但是由于實(shí)驗(yàn)室各學(xué)科、功能和用途不同,使得這些宏觀管理辦法并不適合實(shí)驗(yàn)室的管理,因此需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況制定相應(yīng)的管理辦法[2]。國(guó)內(nèi)大學(xué)通常都是由一位老師對(duì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行統(tǒng)一管理,但由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室情況不同,使得管理有些混亂。而英國(guó)樸次茅斯大學(xué)許多個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)室都有一位專職教師進(jìn)行管理,在實(shí)驗(yàn)室中有一個(gè)用玻璃窗分割出來的小房間作為實(shí)驗(yàn)室管理老師的辦公室。樸次茅斯大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室并沒有嚴(yán)格的規(guī)章制度,實(shí)驗(yàn)室的使用是通過學(xué)校課程管理系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)約的,由于有專職實(shí)驗(yàn)室老師進(jìn)行監(jiān)督管理,學(xué)生們都能夠自覺按要求進(jìn)行試驗(yàn),并保持試驗(yàn)室的整潔。而國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室管理人員較少,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室保持整潔的意識(shí)也相對(duì)較差,所以給實(shí)驗(yàn)室的管理工作帶來了很多不便,因此國(guó)內(nèi)許多實(shí)驗(yàn)室都是以相應(yīng)的規(guī)章制度來強(qiáng)制約束學(xué)生,但效果并不滿意。本中心結(jié)合樸次茅斯大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室管理經(jīng)驗(yàn)與國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況,采用“以人制人”,由學(xué)生管理學(xué)生的方式。其中很重要的一點(diǎn)是“按課題分組”而不是按年級(jí)分組或按實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分組。按年級(jí)分組似乎便于對(duì)學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)一管理,但是由于同一個(gè)試驗(yàn)可能由多個(gè)年級(jí)的學(xué)生參與,從實(shí)驗(yàn)室的使用管理來看并不合適,按實(shí)驗(yàn)室的使用進(jìn)行分組也是存在同樣的問題,同一個(gè)試驗(yàn)可能會(huì)使用多個(gè)實(shí)驗(yàn)室。本中心按課題進(jìn)行分組(如圖1),每個(gè)課題組都有專門的導(dǎo)師及各個(gè)年級(jí)的學(xué)生,在每個(gè)課題組中選出一名助管同學(xué),配合實(shí)驗(yàn)室管理人員進(jìn)行試驗(yàn)的準(zhǔn)備和清理工作,通過這種方式進(jìn)行管理可以有效促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生的保持及實(shí)驗(yàn)器材的整理。在這種機(jī)制下,較少的實(shí)驗(yàn)老師只需主要對(duì)助管同學(xué)進(jìn)行管理就可以達(dá)到事半功倍的效果。針對(duì)國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀,對(duì)新入學(xué)的學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)[3],使其快速熟悉實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度,建立有效的賞罰制度可以提高大家的自覺性,長(zhǎng)期監(jiān)督可以使學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣,引入信息化管理可以方便對(duì)學(xué)生的行為表現(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。如在條件允許的情況下,增加實(shí)驗(yàn)室管理人員數(shù)量,進(jìn)行更加細(xì)致的分工,肯定將更有助于實(shí)驗(yàn)室的管理及對(duì)學(xué)生的監(jiān)督。
2.設(shè)備管理
隨著本中心實(shí)驗(yàn)室不斷發(fā)展,購(gòu)置的設(shè)備越來越多,對(duì)設(shè)備的整理、擺放、登記、維護(hù)等問題也越發(fā)突出。沒有對(duì)應(yīng)的信息管理系統(tǒng),管理人員習(xí)慣只有儀器設(shè)備的物和帳的原始記錄,而忽視了人員變動(dòng)后的帳和物的實(shí)時(shí)核對(duì),甚至出現(xiàn)有賬無物或有物無賬的現(xiàn)象[4]。由于每個(gè)人的記錄格式不盡相同,因此給數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和記錄交接帶來了諸多不便。實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備是由各個(gè)老師申請(qǐng),學(xué)校采購(gòu)中心統(tǒng)一采購(gòu)的,大部分設(shè)備信息都是由各個(gè)老師和采購(gòu)中心掌握的,而實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部并沒有做統(tǒng)一的整理和登記,這就導(dǎo)致在設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)無法及時(shí)聯(lián)系到供應(yīng)商進(jìn)行售后維修或維護(hù),從而耽誤了實(shí)驗(yàn)工作進(jìn)度。有時(shí)新設(shè)備到貨后,出現(xiàn)無處可放的問題,其主要原因在于沒有對(duì)儀器設(shè)備的擺放進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃,沒有及時(shí)與實(shí)驗(yàn)室管理人員溝通,不但浪費(fèi)時(shí)間,也影響實(shí)驗(yàn)室的整體美觀。實(shí)驗(yàn)室有些大型設(shè)備使用率不高,閑置時(shí)間長(zhǎng)[5],缺少定期的保養(yǎng)維護(hù),而且能夠熟練使用的人員也十分有限,在臨時(shí)使用時(shí)也會(huì)出現(xiàn)各種問題。儀器設(shè)備是進(jìn)行科學(xué)研究和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),管理好儀器設(shè)備是對(duì)實(shí)驗(yàn)安全、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)真實(shí)性的有效保障。儀器設(shè)備驗(yàn)收合格自投入使用之日起,設(shè)備管理就進(jìn)入到了一個(gè)動(dòng)態(tài)化的管理過程[6-7]。在實(shí)驗(yàn)室管理體制設(shè)計(jì)中,我們借鑒了市場(chǎng)上物流方面的成功經(jīng)驗(yàn),通過引入SKU(stockkeepingunit),使用信息化管理系統(tǒng)來進(jìn)行管理。對(duì)于放置儀器的柜子和儀器設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的編號(hào)成為庫(kù)位編碼,將儀器設(shè)備的SKU編碼與庫(kù)位編碼相對(duì)應(yīng),這樣做不但便于查找,也能夠合理利用有限的空間。建立格式統(tǒng)一的儀器設(shè)備電子檔案,需記錄儀器編號(hào)、庫(kù)位號(hào)、名稱、購(gòu)置日期、售后電話等重要信息,利于今后查找。儀器設(shè)備的使用和借用參照?qǐng)D書館的書籍借閱管理,都應(yīng)該進(jìn)行預(yù)約登記制度,不但便于管理,也能夠責(zé)任落實(shí)到個(gè)人[8],保證個(gè)人在使用過程中對(duì)儀器設(shè)備的保護(hù)。貴重設(shè)備需要進(jìn)行網(wǎng)上申請(qǐng),登記使用日期、內(nèi)容、人員等,通過審批后方能使用,也便于今后上級(jí)部門對(duì)儀器使用情況的檢查。儀器設(shè)備的說明書也要進(jìn)行統(tǒng)一管理[9],隨用隨借,并且進(jìn)行電子備檔,方便多人同時(shí)查閱,也能避免因說明書丟失帶來的麻煩。
3.系統(tǒng)管理
實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)是能夠提供實(shí)驗(yàn)室各種信息儲(chǔ)存、交換和統(tǒng)計(jì)分析的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化共享、無紙化辦公、提高實(shí)驗(yàn)室工作效率[10-11],但是目前很多實(shí)驗(yàn)室都沒有真正使用信息管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用是今后的必然趨勢(shì),能夠促進(jìn)并帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)室管理的規(guī)范化、制度化、科學(xué)化[12-13]。以前本中心的實(shí)驗(yàn)室只有簡(jiǎn)單的指紋門禁系統(tǒng),而且并未接入網(wǎng)絡(luò),只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的身份認(rèn)證識(shí)別,不利于實(shí)驗(yàn)室的安全管理。設(shè)備、工具、資料的使用、借用記錄等都是通過紙質(zhì)表格記錄的,不利于查找和保存。缺少有效的電子監(jiān)控,實(shí)驗(yàn)室亂拿亂放的現(xiàn)象始終得不到有效解決。沒有實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)室的使用變得比較混亂,實(shí)驗(yàn)室的隨意使用使得管理人員無法有效進(jìn)行監(jiān)管。因此實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)的應(yīng)用是十分必要的,由攝像頭,門禁系統(tǒng),設(shè)備終端控制系統(tǒng),計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等組成的立體化監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)能夠有效地保證實(shí)驗(yàn)室的安全、整潔及數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用是今后的發(fā)展趨勢(shì),各個(gè)公司的ERP系統(tǒng),高校的管理系統(tǒng),圖書館管理系統(tǒng)、政府部門管理系統(tǒng)等都是信息管理系統(tǒng)應(yīng)用的體現(xiàn),因此實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的應(yīng)用也是實(shí)驗(yàn)室管理發(fā)展的方向。使用網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)是本實(shí)驗(yàn)室的下一步目標(biāo)(如圖2)。在圖書館管理系統(tǒng)中,圖書借閱和實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備借用,閱覽室和實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約,在系統(tǒng)中對(duì)于學(xué)生的分類管理都有很多相似之處;在物流管理系統(tǒng)中,貨物的采購(gòu)和設(shè)備采購(gòu),貨物中轉(zhuǎn)和設(shè)備轉(zhuǎn)移,貨物出庫(kù)和電子元器件的領(lǐng)用等也都有相似之處,因此還是有很多經(jīng)驗(yàn)值得實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)借鑒的。網(wǎng)絡(luò)攝像頭及指紋門禁系統(tǒng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全的管理,使用終端控制設(shè)備能管理和記錄大型儀器設(shè)備的使用情況[14],借鑒企業(yè)的ERP系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)室日常辦公的人員,設(shè)備記錄管理。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體情況配備相應(yīng)的管理系統(tǒng)及硬件,并與學(xué)校一卡通系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),就能夠更加容易對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)行管理。
4.結(jié)束語
關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測(cè);在線監(jiān)測(cè)技術(shù);應(yīng)用發(fā)展
中圖分類號(hào):B82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用分析
1.1水質(zhì)總磷總氮在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)
(1)儀器。水質(zhì)總磷總氮在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)所使用的儀器主要有:TN-TP在線監(jiān)測(cè)儀器;分析電子天平;電熱恒溫水浴鍋;不銹鋼手提式壓力蒸氣滅菌鍋;自動(dòng)雙重純水蒸餾器;PH計(jì)。(2)試劑。過硫酸鉀溶液;酒石酸銻鉀;氫氧化鈉溶液;硫酸溶液;鹽酸溶液;抗壞血酸溶液;磷標(biāo)準(zhǔn)溶液;氮標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2 COD在線監(jiān)測(cè)
根據(jù)所使用的氧化劑的種類,一般可以對(duì)污水COD的在線監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行分類,即:重鉻酸鉀法、高錳酸鉀指數(shù)法、臭氧法、羥基自由基法等。而根據(jù)其工作原理差異,也可以分為化學(xué)法、電化學(xué)法、光譜法和生物法四類。
隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,形成了集約型的大生產(chǎn)模式,而對(duì)生產(chǎn)污水的集中處理也成為大勢(shì)所趨。COD在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在采礦排污監(jiān)控點(diǎn)、污水監(jiān)測(cè)站、污水處理廠、自來水廠、地區(qū)水界點(diǎn)、水質(zhì)分析室等方面都得到廣泛的應(yīng)用。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相連接時(shí),會(huì)接收子站傳輸?shù)男畔⒑推渌O(jiān)測(cè)點(diǎn)源的監(jiān)測(cè)信息,可以有效對(duì)污染源排放點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)督,減少或杜絕偷排現(xiàn)象的發(fā)生,這樣就推動(dòng)了我國(guó)水體污染物總量控制方面的發(fā)展。
2環(huán)境監(jiān)測(cè)與在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)工作過程當(dāng)中起著良好技術(shù)保障作用。然而綜合觀察我國(guó)目前環(huán)境問題的現(xiàn)狀以及從環(huán)境保護(hù)具體工作情況上來看,我國(guó)應(yīng)當(dāng)繼續(xù)以保護(hù)國(guó)家環(huán)境的目標(biāo)與計(jì)劃作為指導(dǎo),按照環(huán)境保護(hù)的需要,面向現(xiàn)代化、面向世界,突出重點(diǎn)、統(tǒng)籌規(guī)劃,全面的提高監(jiān)測(cè)技術(shù)從而為環(huán)境的保護(hù)工作有效地提供技術(shù)保障。其中還需進(jìn)一步發(fā)展環(huán)境監(jiān)隊(duì)伍的綜合素質(zhì),吸納、培養(yǎng)頂尖的專業(yè)化技術(shù)型人才,做好人才培養(yǎng)工作是環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的首要任務(wù)。
(1)還需要對(duì)環(huán)境污染物進(jìn)行分析,應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)有機(jī)污染物的研究。據(jù)相關(guān)調(diào)查表明,隨著當(dāng)今工業(yè)的開發(fā)與發(fā)展,大批化學(xué)物品等有機(jī)污染物已經(jīng)逐漸成為了目前環(huán)境污染中的主要的污染源,為此,有關(guān)應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性的建立起一個(gè)有效地監(jiān)測(cè)方案,然后開展研究整治工作。
(2)應(yīng)當(dāng)注重環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的研制與創(chuàng)新設(shè)計(jì),保證設(shè)計(jì)儀器的實(shí)用性。因?yàn)樗愇廴疽约翱諝忸愇廴締栴}的逐步惡化以及難以控制的特性,為此必須強(qiáng)化對(duì)自動(dòng)化的便攜式監(jiān)測(cè)儀器等的開發(fā)或研制,有利于加強(qiáng)對(duì)水、空氣污染現(xiàn)象的自動(dòng)檢測(cè)與連續(xù)分析。除此之外,還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)一些重點(diǎn)污染地區(qū)或者是突發(fā)污染事故的監(jiān)測(cè)研究。一方面,不僅要做好在突發(fā)污染事故之前的預(yù)防工作,還要在事故過程當(dāng)中的對(duì)其進(jìn)行有效的分析監(jiān)測(cè)工作,以及事故后的評(píng)價(jià)與恢復(fù)工作。另一方面,還要求對(duì)重點(diǎn)污染地區(qū)進(jìn)行強(qiáng)化檢測(cè)與調(diào)查工作,并相應(yīng)地作出防治措施。
(3)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)向著現(xiàn)代化、多元化、國(guó)際化方向發(fā)展。首先,應(yīng)當(dāng)大力地發(fā)展多項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù),從而適應(yīng)不同污染程度的監(jiān)測(cè)需求。然后,由于生態(tài)監(jiān)測(cè)屬于新興的監(jiān)測(cè)技術(shù),因此需要對(duì)其加強(qiáng)研究,從而實(shí)現(xiàn)突破性的進(jìn)展。與此同時(shí),還應(yīng)當(dāng)充分的借鑒世界上先進(jìn)的專業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),從而提高我國(guó)的相關(guān)技術(shù)水平。最后,爭(zhēng)取充分利用當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)與成果,為環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)服務(wù)做出貢獻(xiàn)。
(4)環(huán)境監(jiān)測(cè)管理應(yīng)當(dāng)朝著實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的方向進(jìn)行發(fā)展。這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)而言有著很大的推動(dòng)作用。因?yàn)橥ㄟ^實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng),可以有效的提高管理的準(zhǔn)確性以及自動(dòng)化管理,使得管理人員能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、掌握以及完善在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作過程中的不足,以便進(jìn)一步提高了監(jiān)測(cè)工作的有效性。
2.2在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
近年來我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)取得了十分巨大的進(jìn)展,為環(huán)境的管理作出了很大貢獻(xiàn)。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)工作發(fā)展的歷史、規(guī)律及特點(diǎn)的分析,可以對(duì)我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)在線技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行總結(jié)和歸納:
(1)以有機(jī)污染物作為在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的主要目標(biāo)。通過對(duì)大量的研究數(shù)據(jù)和結(jié)果的分析可以了解到,我國(guó)的有毒有害污染物的污染十分嚴(yán)峻。作為我國(guó)監(jiān)測(cè)工作的難點(diǎn)之一,有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)工作能實(shí)時(shí)有效和及時(shí)的將有毒有害污染物監(jiān)測(cè)出來。
(2)擴(kuò)展監(jiān)控介質(zhì)范圍,對(duì)有毒有害的物質(zhì)進(jìn)行全面監(jiān)控。多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類以及某些重金屬有毒污染物會(huì)在一定的外界條件影響下,在不同的環(huán)境介質(zhì)中進(jìn)行積累、遷移和轉(zhuǎn)化,而要能保障環(huán)境安全,需要考慮它與水體相關(guān)的環(huán)境介質(zhì)作用,不能僅僅局限在對(duì)水質(zhì)的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。
(3)運(yùn)用痕量分析,提高檢測(cè)精確程度。對(duì)于人體而言,許多有毒有害的物質(zhì)會(huì)破壞人體的正?;顒?dòng),造成嚴(yán)重的影響,損害人體基本機(jī)能,甚至?xí):θ藗兊纳踩?。因此,要運(yùn)用痕量分析以及超痕量分析技術(shù),提高檢測(cè)精確程度,以掌握它們的污染現(xiàn)狀。
(4)監(jiān)測(cè)分析器趨于小型化,現(xiàn)場(chǎng)快速分析技術(shù)得到普及。由于環(huán)境管理工作的特殊性和實(shí)際需要,在對(duì)一些污染事故的現(xiàn)場(chǎng)和污染物排放源進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí),所需要的數(shù)據(jù)也許不是污染物的濃度值,而是污染物的類型或構(gòu)成,這就需要在污染現(xiàn)場(chǎng)對(duì)污染進(jìn)行定性和分析,而監(jiān)測(cè)分析器的小型化也為其提供了物質(zhì)保障。
(5)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)得到大量應(yīng)用。利用LIMS技術(shù),可以有效提高實(shí)驗(yàn)室的管理水平以及對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和采集的自動(dòng)化水平,減少人工干預(yù),從而確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性,也可以有效節(jié)約人力成本;可以對(duì)分析檢測(cè)工作的流程進(jìn)行規(guī)范,從而實(shí)現(xiàn)分析檢測(cè)工作系統(tǒng)化和流程后;可以加深管理人員對(duì)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)識(shí)和了解,及時(shí)發(fā)現(xiàn)不符合質(zhì)量管理體系的行為,并加以改進(jìn),對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作流程進(jìn)行規(guī)范和限制,提高分析數(shù)據(jù)的可靠性,降低實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行成本,提高工作效率。
(6)快速監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展方向。這類的監(jiān)測(cè)工作主要是為了應(yīng)對(duì)突發(fā)應(yīng)急事件,主要是要求監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)能夠比較快速、及時(shí)的得到,而且得到數(shù)據(jù)的成本相對(duì)較低。所以說這些監(jiān)測(cè)要求成本相對(duì)較低,而這類技術(shù)另外一個(gè)發(fā)展方向就是需要普及,很多地方都需要這類快速的監(jiān)測(cè)結(jié)果,如超市對(duì)于上架的蔬菜的監(jiān)測(cè),對(duì)于水源的監(jiān)測(cè)等等都需要,隨著人們對(duì)所生活環(huán)境更加重視,對(duì)于環(huán)境快速監(jiān)測(cè)的需求也將會(huì)不斷增加,這是快速監(jiān)測(cè)工作未來的一個(gè)發(fā)展方向。
結(jié)束語 :
通過對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè),既能夠給人們提供環(huán)境方面的信息,還能對(duì)一些違法排污進(jìn)行監(jiān)測(cè),防止一些工廠非法排污污染環(huán)境。而環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的完善,為環(huán)境保護(hù)提供了可靠的依據(jù),了解其發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)有著巨大的現(xiàn)實(shí)意義。環(huán)境監(jiān)測(cè)作為環(huán)境管理的重要手段,監(jiān)測(cè)水平的高低可以直接反映出環(huán)境管理的能力的強(qiáng)弱。
參考文獻(xiàn)
[1]趙燃,崔再斌.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技,2012(6):224~225.
關(guān)鍵詞:LIMS;B/S三層架構(gòu);SSO單點(diǎn)登錄
中圖分類號(hào):TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2011) 22-0000-01
Laboratory Information Management System Study and Design Based on B/S Three-tier Architecture
Wang Shuo
(Jinan Disease Prevention and Control Center,Jinan 250021,China)
Abstract:This article from the actual conditions of the laboratory management,put forward based on B/S structure of the three layer laboratory information management system (LIMS) the design process and some key techniques of the system.
Keywords:LIMS;B/S three-tier Architecture;Single sign-on
根據(jù)國(guó)際上的相關(guān)調(diào)查表明,造成實(shí)驗(yàn)室效率不高的重要原因是每天的重復(fù)性工作以及人工報(bào)告結(jié)果的方法,例口頭報(bào)告和書面報(bào)告。因此現(xiàn)在國(guó)際上相關(guān)實(shí)驗(yàn)室均已實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化管理。國(guó)內(nèi)同行業(yè)的實(shí)驗(yàn)室許多也配備了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。但濟(jì)南市目前絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的情況是儀器設(shè)備比較好,分析檢驗(yàn)任務(wù)繁重,急需LIMS提供輔助管理來提高工作效率、降低運(yùn)行成本。
對(duì)實(shí)驗(yàn)室中各類業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化管理。服務(wù)器為雙CUP,4GB內(nèi)存;Windows 2003 Server企業(yè)版;數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle 11g。
系統(tǒng)要求全面支持 B/S 模式、擴(kuò)展性接口、支持單點(diǎn)登錄、支持統(tǒng)一展現(xiàn)、人員權(quán)限集中設(shè)置、應(yīng)用級(jí)數(shù)據(jù)備份等。
LIMS必須符合實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量管理體系。管理要求有管理體系、文件控制等;技術(shù)要求有檢測(cè)方法及方法確認(rèn)、測(cè)量溯源性等。
系統(tǒng)采用內(nèi)外網(wǎng)物理隔離,用J2EE技術(shù)構(gòu)建三層B/S/S應(yīng)用架構(gòu)。Java中間件平臺(tái)為Tomcat6.0及Websphere 6.1 企業(yè)版;使用oracle 11g建立后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。
系統(tǒng)具有樣品受理、樣品檢驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)管理等11個(gè)模塊。
樣品受理:有委托協(xié)議書、樣品的登錄與編號(hào)、生成檢測(cè)任務(wù)單等功能。
樣品檢驗(yàn):根據(jù)實(shí)驗(yàn)室儀器及試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)出具原始底稿。
模板定義工具:完成各類報(bào)告的模板定制。按用途分為檢驗(yàn)報(bào)告模板、衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)/匯總報(bào)告模板、原始記錄模板等。
留樣管理:通過樣品受理中登錄的樣品庫(kù)對(duì)應(yīng)樣品編號(hào)可自動(dòng)選擇樣品的保存條件、處理方式等項(xiàng)目。
標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)管理:有國(guó)家及各級(jí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的錄入更新、修改審核等功能。
標(biāo)準(zhǔn)品管理:有實(shí)驗(yàn)所需標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等物品的存貯、更新處理等功能。
資源管理:包括設(shè)備管理、材料預(yù)約管理、材料請(qǐng)購(gòu)申領(lǐng)管理等
日常事務(wù):匯總業(yè)務(wù)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),有報(bào)表統(tǒng)計(jì)和網(wǎng)上信息采集、整理功能。
檢測(cè)收費(fèi):根據(jù)交費(fèi)通知單(走減免程序的除外)及樣品編號(hào)報(bào)財(cái)務(wù)收費(fèi)。
查詢統(tǒng)計(jì):根據(jù)授權(quán)級(jí)別可查詢樣品檢測(cè)進(jìn)度,數(shù)據(jù)處理過程等。
系統(tǒng)維護(hù):可系統(tǒng)權(quán)限管理、系統(tǒng)還原與備份、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等。
部分關(guān)鍵特征問題的解決
一、SSO單點(diǎn)登錄過程
把SSO Server 的LOGIN頁(yè)面導(dǎo)向?yàn)g覽器,同時(shí)把門戶的授權(quán)頁(yè)面作為SERVICE處理。用戶輸入身份進(jìn)行認(rèn)證,SSO Server調(diào)用認(rèn)證模塊處理,到LDAP目錄進(jìn)行用戶身份、密碼驗(yàn)證;SSO Server設(shè)置Cookie給瀏覽器。SSO Server把登錄成功或失敗頁(yè)面導(dǎo)向?yàn)g覽器,同時(shí)把票據(jù)ST送給瀏覽器。瀏覽器用SEVICE和票據(jù)(ST)通過HTTPS請(qǐng)求門戶。門戶用ST到SSO Server進(jìn)行是否登錄的驗(yàn)證。SSO Server進(jìn)行ST的驗(yàn)證,以及返回登錄狀態(tài)、登錄ID,和服務(wù)器票據(jù);門戶激活授權(quán)模塊進(jìn)行授權(quán),這個(gè)步驟直到LOGOUT才重復(fù)。用戶通過SSO PORTLET訪問外部應(yīng)用服務(wù),首先要用服務(wù)器票據(jù)和外部SERVICE通過HTTPS訪問SSO Server,進(jìn)行驗(yàn)證。SSO Server驗(yàn)證服務(wù)器票據(jù)并返回訪問外部應(yīng)用令牌PT。SSO PORTLET訪問外部應(yīng)用服務(wù)帶著PT。外部應(yīng)用服務(wù)的認(rèn)證、日志過濾器使用PT通過HTTPS到SSO Server進(jìn)行驗(yàn)證請(qǐng)求是否服務(wù)合法。SSO Server把門戶用戶、應(yīng)用的用戶信息返回外部應(yīng)用服務(wù)的認(rèn)證、日志過濾器。門戶的認(rèn)證過程和外部應(yīng)用的認(rèn)證過程記錄日志。
二、單點(diǎn)登錄過濾器接口規(guī)范
SSO過濾器安裝于受保護(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)器上,并將以下代碼加入被單點(diǎn)登錄的應(yīng)用程序頁(yè)面代碼開始部分:
import="javax.servlet.http.*,javax.servlet.*,org.ssogroup.ssoframework.util.*" %>
HttpSession session1 = request.getSession();
Use appUser=(User)session1.getAttribute(org.ssogroup.soframework.client.filter.AppSSOFilter.SSO_FILTER_APPUSER);
EequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher
("/page/test.jsp?userName=" + appUser.getUserName() +
"&password="+appUser.getUserPassword());
Dispatcher.include(request,response);
%>
隨著實(shí)驗(yàn)室需求變化對(duì)該系統(tǒng)要不斷的更新和完善,未來實(shí)驗(yàn)室的LIMS應(yīng)當(dāng)是高度專業(yè)化、智能化、空間跨距大以及多學(xué)科交叉的。LIMS的實(shí)現(xiàn)將會(huì)提高實(shí)驗(yàn)室管理能力和檢測(cè)水平;提高效率,降低成本;實(shí)現(xiàn)對(duì)檢驗(yàn)工作的有效監(jiān)督管理,提高整體工作水平。
參考文獻(xiàn):
[1]英國(guó)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)公司,傅學(xué)勝.實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)的進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)[J].上海計(jì)量測(cè)試.2003,30(4):36~37
關(guān)鍵詞: 信息化 實(shí)驗(yàn)室 建設(shè)思考
新課改背景下的農(nóng)村中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室,在信息化時(shí)代下仍然滯后,與當(dāng)前的教學(xué)不相適應(yīng)。初中物理、化學(xué)、生物及小學(xué)科學(xué)等科目的信息化教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)明顯與信息化不相適應(yīng),更多實(shí)驗(yàn)還仍然遵循舊有模式,顯得陳舊、老套。筆者就如何建立信息化實(shí)驗(yàn)室并進(jìn)行信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
一、信息化實(shí)驗(yàn)室管理及教學(xué)系統(tǒng)
信息化實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信息化管理、并利用信息化教學(xué)的計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng),是包括信息采集設(shè)備、數(shù)據(jù)通訊軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部管理在內(nèi)的高效集成的管理系統(tǒng)。它要求將初中實(shí)驗(yàn)室信息以數(shù)據(jù)采集、錄入、檢索、存儲(chǔ)、傳輸、共享、演示實(shí)驗(yàn)、使用流程等整合,將電子交互與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共用,實(shí)現(xiàn)成員、材料、設(shè)備、技術(shù)、方法、資料檔案等資源的有機(jī)結(jié)合,構(gòu)建規(guī)范、科學(xué)、先進(jìn)的信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理體系,以學(xué)生小組為實(shí)驗(yàn)主體,自覺、自主、自我體會(huì)實(shí)驗(yàn),并檢索、資源共享,討論、探索,形成完整的影像實(shí)驗(yàn)和實(shí)物實(shí)驗(yàn)。它連接實(shí)驗(yàn)室、管理及用戶的信息平臺(tái)。
二、信息化教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)
(一)信息化平臺(tái)
信息化實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的設(shè)計(jì),主要著眼于構(gòu)建與信息化教學(xué)發(fā)展相適應(yīng)的集教學(xué)、實(shí)驗(yàn)為一體的自主信息化平臺(tái)。建設(shè)的核心是將教學(xué)資源、教學(xué)軟件、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備、藥品等采用信息化的手段科學(xué)管理,為實(shí)驗(yàn)室管理、教師教學(xué)和科研、學(xué)生的自覺、自主、自我實(shí)驗(yàn)提供良好的信息化平臺(tái)。創(chuàng)建開放、自主、學(xué)術(shù)、實(shí)驗(yàn)、交流、探索等多維度的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,體現(xiàn)以內(nèi)容為主、學(xué)生優(yōu)先、師生互動(dòng)、人機(jī)互動(dòng)、資源共享、自主探究的信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
(二)平臺(tái)布局
信息化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),用信息化手段,建立實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù),分階段、分層次,配備齊全硬件和軟件。平臺(tái)功能布局,可以分為:
1.接入互聯(lián)網(wǎng)?;ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)是校園綜合信息平臺(tái)最基礎(chǔ)的硬件設(shè)施,接入互聯(lián)網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)資源共享,為信息化實(shí)驗(yàn)室提供信息資源基礎(chǔ),并為建立信息化實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)造條件。
2.建立數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)信息化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用基礎(chǔ),它包括若干個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)等信息資源,包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)資料、實(shí)驗(yàn)視頻、藥品使用、實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)室管理網(wǎng)絡(luò)等,不同的數(shù)據(jù)庫(kù)之間應(yīng)建立較強(qiáng)的相關(guān)性和交互性,以便在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理時(shí)能夠有更高級(jí)的擴(kuò)展應(yīng)用。
3.基礎(chǔ)應(yīng)用信息服務(wù)。基礎(chǔ)應(yīng)用信息服務(wù)是實(shí)現(xiàn)信息交流的軟件基礎(chǔ),包括信息共享、文件傳輸、電子郵件、遠(yuǎn)程信息檢索等。
(三)信息化實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)模式
初中實(shí)驗(yàn)科目的教學(xué)及實(shí)驗(yàn)操作舊有的模式都是教師的演示實(shí)驗(yàn),雖能直觀呈現(xiàn),但缺乏生動(dòng)和親自體驗(yàn),故對(duì)學(xué)生來說,實(shí)驗(yàn)印象不深刻,實(shí)驗(yàn)過程抽象化。初中信息化教學(xué)及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模式主要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)藥品狀態(tài)、性質(zhì)、顏色及實(shí)驗(yàn)具體操作過程。它最直觀的模式是以視頻播放形式呈現(xiàn)給實(shí)驗(yàn)主體,讓學(xué)生在觀看或忘記實(shí)驗(yàn)流程時(shí),通過觀摩,再到親自動(dòng)手操作。這樣既能夠減少實(shí)驗(yàn)事故、藥品浪費(fèi)、設(shè)備破壞等,又生動(dòng)性、趣味性更強(qiáng),易于學(xué)生掌握、教師教學(xué)、管理者操控。所以模式以實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)為基礎(chǔ),采用瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。用戶工作界面是通過服務(wù)器、WWW瀏覽器、投影儀實(shí)現(xiàn)。
(四)信息化實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的構(gòu)成
1.網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。目前,農(nóng)村校園基本實(shí)現(xiàn)信息化、網(wǎng)絡(luò)化,所以為信息化實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的建立提供便利條件。信息化實(shí)驗(yàn)室通過組建局域網(wǎng),校園網(wǎng)接入CERNET和Internet,從而使實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)資源相對(duì)薄弱的農(nóng)村學(xué)校建立成為一種現(xiàn)實(shí)可能。譬如,有些條件差的學(xué)校,沒有實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器,但通過信息化實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)?zāi)M和動(dòng)畫演示,同樣能夠?qū)崿F(xiàn)和真實(shí)實(shí)驗(yàn)情景一樣的效果,學(xué)生可用虛擬藥品、設(shè)備親自完成實(shí)驗(yàn)過程。
2.硬件平臺(tái)。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室以教師和學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)為主,兼顧多媒體教學(xué),在硬件設(shè)備方面,除微機(jī)之外,還配備有服務(wù)器、交換機(jī)、功放和音箱等設(shè)備,從而為應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供強(qiáng)力支持。為防止計(jì)算機(jī)病毒的侵襲,學(xué)生誤操作或其他原因引起的硬盤數(shù)據(jù)混亂或丟失,實(shí)驗(yàn)室采用硬件控制方法,即海光藍(lán)卡保障硬盤的數(shù)據(jù)安全。
3.軟件平臺(tái)。軟件平臺(tái)是信息化實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和管理的核心。軟件平臺(tái)包括系統(tǒng)軟件、教學(xué)應(yīng)用軟件、實(shí)驗(yàn)室門戶網(wǎng)站、實(shí)驗(yàn)教學(xué)論壇、多媒體教學(xué)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái),應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)是軟件平臺(tái)建設(shè)的關(guān)鍵。
(五)創(chuàng)建應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)
農(nóng)村學(xué)校應(yīng)用平臺(tái)創(chuàng)建,聘請(qǐng)專業(yè)人員,建立實(shí)驗(yàn)室門戶網(wǎng)站,集成其他應(yīng)用系統(tǒng),將教學(xué)資源和信息的整合和共享。
1.實(shí)驗(yàn)室門戶網(wǎng)站。實(shí)驗(yàn)室門戶網(wǎng)站是實(shí)驗(yàn)室信息化平臺(tái)的主要組成,是實(shí)驗(yàn)室外聯(lián)窗口。網(wǎng)站主要以用戶(老師和學(xué)生)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)為主,采用多維信息整合、信息、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、管理體制、實(shí)驗(yàn)規(guī)程、教研、在線留言、在線調(diào)查、內(nèi)容檢索、教學(xué)論壇、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理等功能模塊于一體,主要為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù),也輔以拓展教研、交流、社會(huì)服務(wù)等資源共享。
【關(guān)鍵詞】信息化 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
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【中圖分類號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2013)10C-
0143-02
信息化的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)管理是國(guó)家示范性骨干院校建設(shè)的一個(gè)重要組成部分,體現(xiàn)了高職院校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的管理水平,也使得高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室作為培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才的重要基地得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,并在教學(xué)科研工作中占有重要地位。充分利用信息化與校園網(wǎng)絡(luò)的理念和手段促進(jìn)高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理,不僅可為學(xué)生提供多渠道獲取知識(shí)的方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,而且可全面提高學(xué)生的實(shí)踐能力,提升高職院校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理水平。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)信息化管理主要依賴于高職的校園信息網(wǎng)絡(luò),充分利用校園網(wǎng)絡(luò)的資源優(yōu)勢(shì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信息化的建設(shè),構(gòu)建實(shí)用、高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)管理新體系。
一、高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)
高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)主要依靠現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)的信息處理化、科學(xué)管理化、高效節(jié)能化等優(yōu)勢(shì),促進(jìn)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作的全面建設(shè)和發(fā)展。高職計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)主要包括提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件資源共享和處理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理方面的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)、各種儀器硬件設(shè)施的科學(xué)管理與利用等。本著節(jié)能、高效、便捷等原則,根據(jù)廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院的實(shí)際教學(xué)需要,設(shè)計(jì)開發(fā)適合該院的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)平臺(tái),方便本院師生以教學(xué)與管理之用。
(一)利用校園網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建信息化平臺(tái)。校園網(wǎng)絡(luò)本身應(yīng)具備信息暢通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通過學(xué)院網(wǎng)絡(luò)管理中心將各計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、教師辦公室,學(xué)生宿舍,圖書館等場(chǎng)所劃分合適的網(wǎng)段,連接成局域網(wǎng)絡(luò),并通過網(wǎng)絡(luò)管理中心的路由器連接至因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)管理中心為學(xué)院的部門或根據(jù)科研需要的教師,提供網(wǎng)絡(luò)空間或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,并統(tǒng)一為網(wǎng)絡(luò)的安全做好保障。通過校園網(wǎng)絡(luò)空間或服務(wù)器,開發(fā)出基于校園網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)儀器管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用系統(tǒng),構(gòu)建信息化的網(wǎng)絡(luò)辦公與教學(xué)平臺(tái)。
(二)建設(shè)多媒體教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。自國(guó)家級(jí)示范院校及骨干院校建設(shè)以來,廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面加大了投入,建設(shè)了多個(gè)多媒體實(shí)驗(yàn)室。多媒體實(shí)驗(yàn)室集聲音、動(dòng)畫、視頻于一體,有助于教師進(jìn)行課堂的教學(xué),方便教師通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)直接向?qū)W生進(jìn)行演示與講解,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生能深刻理解所學(xué)的知識(shí),而且易于掌握。多媒體實(shí)驗(yàn)室主要包括音箱、話筒,投影儀,視頻監(jiān)控等設(shè)備。不僅從教學(xué)上起到了良好的積極作用,而且滿足于國(guó)家級(jí)考試的標(biāo)準(zhǔn)化視頻監(jiān)控考場(chǎng)的要求。從安全的角度考慮,24小時(shí)的視頻監(jiān)控為實(shí)驗(yàn)室的財(cái)產(chǎn)安全也提供了良好的保障。
(三)創(chuàng)建遠(yuǎn)程登錄的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。虛擬的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室一般適用于仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué),而創(chuàng)建遠(yuǎn)程登錄虛擬的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)則可以服務(wù)于校園網(wǎng)內(nèi)的任何一個(gè)連接點(diǎn)。虛擬的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可由網(wǎng)絡(luò)管理中心提供服務(wù)器,為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)賬號(hào),分配一定的磁盤容量,共享虛擬的網(wǎng)絡(luò)空間。學(xué)生在宿舍可通過連接校園網(wǎng),進(jìn)入虛擬的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在虛擬的教學(xué)平臺(tái)中,根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求,分別完成不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并通過相應(yīng)的提問機(jī)制,針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,可以通過平臺(tái)向教師提問,教師通過相應(yīng)的權(quán)限,在服務(wù)器端對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提出的各種問題,從而達(dá)到完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。這樣打破了實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須被固定在特定的實(shí)驗(yàn)室里完成。從實(shí)驗(yàn)時(shí)間來看,學(xué)生可以自由地在任何地點(diǎn)自主地進(jìn)行學(xué)習(xí),并與教師進(jìn)行交流溝通,滿足了不同學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。因此,虛擬的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立為學(xué)生提供了交互式、全方位、個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境,豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。
(四)網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)。計(jì)算機(jī)的教學(xué)具有其特殊性,不同于其他專業(yè)的教學(xué),對(duì)于程序設(shè)計(jì)類、網(wǎng)頁(yè)制作類、圖形圖像設(shè)計(jì)類、動(dòng)畫設(shè)計(jì)類的學(xué)習(xí),都可以通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)并進(jìn)行實(shí)踐。因此網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè),有助于在校學(xué)生及廣大計(jì)算機(jī)愛好者的學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)需要長(zhǎng)期的準(zhǔn)備工作,需要提供大容量的硬盤空間存放視頻教學(xué)文件,根據(jù)不同的專業(yè)和不同的課程,緊緊圍繞該課程的教學(xué)大綱,從視頻的錄制,剪輯整理,到視頻網(wǎng)站的,都需要投入大量的人力。視頻的錄制剪輯集視頻、聲音、教師講授的PPT講義于一體,讓學(xué)習(xí)者通過網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)感受到與課堂教學(xué)一樣的效果。網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)按專業(yè),課程的劃分,進(jìn)行詳細(xì)的視頻教學(xué)錄制,通過視頻點(diǎn)播的方式播放教學(xué)課程中的每一個(gè)章節(jié)。并以實(shí)際的工程項(xiàng)目作為實(shí)驗(yàn)案例,既能讓學(xué)習(xí)者熟悉實(shí)際工作環(huán)境中遇到的問題,尋求科學(xué)的解決方法,又能增加學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性,為學(xué)習(xí)者提供了方便,快捷的服務(wù)。
二、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)管理信息化
(一)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)日常管理信息化。信息化的建設(shè)促進(jìn)了廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院在實(shí)驗(yàn)管理方面的高效化、規(guī)范化的進(jìn)程,信息化管理主要包括信息資料的收集、加工和存儲(chǔ),根據(jù)該院計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況,信息資料主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)日志的資料、儀器使用方面的資料、每周的實(shí)驗(yàn)課程安排表、實(shí)驗(yàn)員的信息資料、機(jī)房的軟件安裝情況、工作人員勞動(dòng)工作量的統(tǒng)計(jì),等等。日常要對(duì)這些信息資料進(jìn)行收集匯總加工。融合這些信息資料,開發(fā)一套規(guī)范的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng),以網(wǎng)站的形式放在校園網(wǎng)上便于檢索與查詢,方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理,實(shí)現(xiàn)了無紙化的辦公,節(jié)省了資源。例如,對(duì)每學(xué)期開學(xué)前實(shí)驗(yàn)室軟件的安裝情況統(tǒng)計(jì)及開學(xué)后每周實(shí)驗(yàn)室課程安排的管理就顯得非常重要。每學(xué)期開學(xué)前,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室需要根據(jù)課程的安排及軟件版本的更新等情況,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室的軟件安裝的版本進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并要求在上課前安裝好教師所需的軟件,通過校園網(wǎng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與顯示,方便了師生了解實(shí)驗(yàn)室軟件安裝的情況,避免因?yàn)檐浖惭b的問題導(dǎo)致師生無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)事件發(fā)生。另外,從開學(xué)后每周的實(shí)驗(yàn)課程安排來考慮,每周的實(shí)驗(yàn)安排可能會(huì)因各種教學(xué)需求而發(fā)生變化,同時(shí)也是為了更充分地利用教學(xué)資源,通過系統(tǒng)的查詢,可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼n程調(diào)整,避免了同一實(shí)驗(yàn)室同時(shí)安排兩個(gè)班級(jí)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)沖突,保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行。
(二)高職實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目管理信息化。實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目主要是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,以實(shí)際工程項(xiàng)目的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行提出問題、分析問題、解決問題的實(shí)際能力進(jìn)行綜合檢驗(yàn)的過程。以項(xiàng)目化的教學(xué)手段促進(jìn)學(xué)生加強(qiáng)專業(yè)能力的鍛煉,提高專業(yè)技能。學(xué)生可以通過校園網(wǎng)提前對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求進(jìn)行了解,便于實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)后的總結(jié),從校園網(wǎng)上,學(xué)生可根據(jù)所學(xué)專業(yè)與課程,對(duì)所開設(shè)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)作全面的了解,包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容、目的、原理、要求以及實(shí)驗(yàn)的操作步驟等,制定統(tǒng)一規(guī)格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模式,并提供相應(yīng)的樣板供學(xué)生參考。
(三)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核信息化。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核,是對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握、技能的運(yùn)用等各方面進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià),考核辦法依照實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,從實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容、方法等方面進(jìn)行綜合的考核評(píng)價(jià),對(duì)優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)給予充分的肯定,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不充分的,應(yīng)給予指導(dǎo)性建議,對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)需要實(shí)行系統(tǒng)的錄入和評(píng)價(jià),學(xué)生可根據(jù)成績(jī)的優(yōu)劣及教學(xué)的評(píng)價(jià),客觀地去學(xué)習(xí)掌握所學(xué)的內(nèi)容。
三、實(shí)驗(yàn)儀器管理信息化
實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備是學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研必需的基礎(chǔ)性設(shè)施,關(guān)系到學(xué)院教學(xué)質(zhì)量,科研水平以及學(xué)院骨干院校建設(shè)之重要物質(zhì)基礎(chǔ)。根據(jù)廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院的實(shí)際情況,學(xué)院實(shí)行二級(jí)管理之后,不同的部門都有各自的儀器設(shè)備,因此學(xué)院成立了設(shè)備管理中心,采用統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),歸口分級(jí)管理和管用結(jié)合的原則,有利于教學(xué)資源的使用與管理。針對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的信息化管理,主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的開發(fā):一是開發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備管理系統(tǒng),二是開發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備維修審批系統(tǒng)。
(一)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備管理系統(tǒng)首先需要對(duì)各實(shí)驗(yàn)室的使用或各部門實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用情況進(jìn)行登記,由專人負(fù)責(zé)管理,對(duì)設(shè)備的使用、閑置、更換、報(bào)廢等情況進(jìn)行系統(tǒng)的錄入,對(duì)設(shè)備的借入借出需要進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)登記,通過實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備儀器進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)管理,并實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備數(shù)量的統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)按不同的條件或要求進(jìn)行查詢教學(xué)儀器的基本使用情況等功能。
(二)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備維修審批系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中有很多的易耗品,經(jīng)常有損壞或需要更換配件的現(xiàn)象發(fā)生,為了更有效率地對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修或更換處理,則可以通過使用基于校園網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備維修審批系統(tǒng),該系統(tǒng)是按不同的權(quán)限對(duì)申報(bào)維修系統(tǒng)進(jìn)行管理,由設(shè)備使用者通過系統(tǒng)提出維修的申請(qǐng),再由部門的領(lǐng)導(dǎo)通過系統(tǒng)審批,最后歸口設(shè)備管理中心通過審批。系統(tǒng)依次設(shè)置好各級(jí)管理者的權(quán)限,逐級(jí)申請(qǐng),各級(jí)管理者不能越級(jí)處理。歸口設(shè)備管理中心通過系統(tǒng)審批后,則通知設(shè)備使用人進(jìn)行維修,并轉(zhuǎn)交學(xué)院報(bào)賬平臺(tái)系統(tǒng)處理,由單位財(cái)務(wù)部門進(jìn)行報(bào)賬處理,既能實(shí)驗(yàn)維修的各個(gè)流程,又能實(shí)驗(yàn)維修后費(fèi)用的處理。
綜上所述,計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的信息化建設(shè)與管理是高職院校實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的必然趨勢(shì),將理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、社會(huì)綜合實(shí)踐、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等有機(jī)地結(jié)合起來,可進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。同時(shí),計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的信息化建設(shè)與管理,標(biāo)志著學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的發(fā)展水平。然而,實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的開發(fā)則是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,而且需要更多地依靠學(xué)校專任教師積極地參與。信息化的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),可使高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理等方面的工作科學(xué)化、信息化、規(guī)范化、高效化。應(yīng)以信息化帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,在培養(yǎng)學(xué)生技能方面的同時(shí),簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)室管理程序,一方面可以提高工作效率,加大信息的透明度和及時(shí)性,合理利用了資源;另一方面可以提高管理水平,迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)資源供需動(dòng)態(tài)分析,適時(shí)滿足教學(xué)和科研需要,為教學(xué)和科研提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
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【基金項(xiàng)目】2012年度廣西高等學(xué)校立項(xiàng)科研項(xiàng)目(201204LX565)
關(guān)鍵詞:信息管理系統(tǒng);動(dòng)態(tài)管理;信息同步;云存儲(chǔ)
中圖分類號(hào):TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2017)01-0169-03
1 引言
實(shí)驗(yàn)室設(shè)備儀器管理是高校實(shí)驗(yàn)室管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。儀器設(shè)備是高校中非常重要的一類固定資產(chǎn),是高校開展教學(xué)、科研、生活和行政等各項(xiàng)工作的重要工具和物質(zhì)基礎(chǔ),也是反映高校辦學(xué)實(shí)力的重要指標(biāo)[1-3]。隨著對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入,實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備無論從數(shù)量、質(zhì)量、種類上都不斷增加、擴(kuò)充。同時(shí),隨著時(shí)間的推移,實(shí)驗(yàn)設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生更新?lián)Q代的需求。在實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的日常管理中,也會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備在課程之間互借、損壞維修、部門之間調(diào)撥等情況。這種儀器設(shè)備狀況發(fā)生動(dòng)態(tài)變化的情況已經(jīng)成為常態(tài)。在這種情況下,實(shí)驗(yàn)室管理工作日趨復(fù)雜,存在如下難點(diǎn):
(1)管理人員工作量大,管理效率低,不能及時(shí)跟蹤設(shè)備儀器變化,很難做到賬物相符。儀器設(shè)備管理是一項(xiàng)細(xì)致的工作,面對(duì)大量的儀器設(shè)備信息處理任務(wù),只用Exel、Word等辦公軟件進(jìn)行處理顯得力不從心。(2)管理要素之間缺乏溝通,信息不能及時(shí)反饋。如果高校實(shí)驗(yàn)室采取統(tǒng)籌-分散自主管理模式,由于缺乏溝通反饋的有效手段,當(dāng)設(shè)備發(fā)生調(diào)撥、維修、報(bào)廢、借用等操作時(shí),變動(dòng)信息不能及時(shí)反饋到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室管理崗位上,造成信息更新不同步的情況。(3)使實(shí)驗(yàn)室制定的設(shè)備管理制度流于形式,很難在日常管理工作中得到執(zhí)行。一些有利于管理的必要的手續(xù)需要執(zhí)行,比如設(shè)備的外借報(bào)廢審批手續(xù),如果操作繁瑣不便,給制度的執(zhí)行、監(jiān)管帶來難度,造成對(duì)儀器設(shè)備的不規(guī)范處置。面對(duì)日趨復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室管理需求,如何對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備進(jìn)行有效的管理,有其深刻的實(shí)踐意義。
筆者根據(jù)這種情況,基于服務(wù)于動(dòng)態(tài)化、協(xié)同化管理思路,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)基于WEB技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),并整合了”云存儲(chǔ)”機(jī)制,突出對(duì)儀器設(shè)備的動(dòng)態(tài)化管理功能,提供協(xié)同化管理公共平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的使用,能夠起到以下作用:
(1)減少管理者的工作量,使管理者從手工記錄核算工作中解放出來,提高了管理效率。(2)保證管理流程的規(guī)范化實(shí)施。申請(qǐng)、審批等操作通過線上完成,提高了實(shí)驗(yàn)室管理制度完成的可操作性。(3)提供了公共的信息反饋平臺(tái)。通過多角色分配機(jī)制,提高了管理員之間的分工協(xié)作,保障了管理要素之間信息的一致性[4-5]。因此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、動(dòng)態(tài)化、精細(xì)化管理理念提供了一個(gè)高效的技術(shù)手段。
2 實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備信息管理系統(tǒng)需求分析
2.1 管理系統(tǒng)用戶劃分
根據(jù)集中-分工協(xié)作的實(shí)驗(yàn)室管理模式,系統(tǒng)管理角色劃分為:系統(tǒng)管理員、分實(shí)驗(yàn)室管理員、辦公室三個(gè)角色。設(shè)備管理員負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù),保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,根據(jù)需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理員進(jìn)行操作權(quán)限分配,它擁有系統(tǒng)設(shè)置,基本信息管理,設(shè)備錄入,修改,刪除,置換,查詢等權(quán)限。分實(shí)驗(yàn)室管理員:根據(jù)系統(tǒng)管理分配的權(quán)限進(jìn)行操作,包括查詢?cè)O(shè)備信息,查閱公告欄,進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)室設(shè)備維修、調(diào)換、借還的申請(qǐng),而打印報(bào)表和報(bào)廢設(shè)備管理等另由專人負(fù)責(zé),實(shí)驗(yàn)室管理員不負(fù)責(zé)此工作。辦公室:根據(jù)平時(shí)工作要求及系統(tǒng)權(quán)限分配,辦公室角色負(fù)責(zé)設(shè)備日常的管理,包括:報(bào)廢、調(diào)撥、維修、借還申請(qǐng)以及審批,報(bào)表的打印,資產(chǎn)信息的查詢等。通過管理角色劃分,建立對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備分層管理、互相制約、相互協(xié)助的管理模式。
2.2 功能需求分析
實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)功能模塊可分為:設(shè)備儀器信息管理,設(shè)備信息查詢,設(shè)備變動(dòng)管理、信息統(tǒng)計(jì)報(bào)表,系統(tǒng)信息設(shè)置等功能模塊部分。系統(tǒng)功能模塊劃分如下:
(1)設(shè)備儀器動(dòng)態(tài)管理模塊,包括:設(shè)備信息記錄變動(dòng)登記,報(bào)廢、維修、調(diào)、日常維護(hù)管理等功能,此模塊針對(duì)儀器設(shè)備日常的變動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的精細(xì)化管理。(2)設(shè)備查詢功能模塊。包括查詢?cè)谟迷O(shè)備、閑置、報(bào)廢、保修、調(diào)撥、借出設(shè)備等的基本信息。同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)輸入查詢條件式,進(jìn)行高級(jí)綜合查詢的功能。(3)設(shè)備統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊。實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)設(shè)備眾多,種類繁雜,并且定期需要進(jìn)行資產(chǎn)清查,并結(jié)果上報(bào)上級(jí)主管部門。因此,如何根據(jù)各種統(tǒng)計(jì)需求進(jìn)行報(bào)表統(tǒng)計(jì)打印,就顯得尤其重要。打印報(bào)表由辦公室角色來完成。(4)系統(tǒng)設(shè)置功能模塊。此模塊包括兩部分,其中一部分是對(duì)系統(tǒng)登錄用戶權(quán)限設(shè)置、數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入導(dǎo)出、數(shù)據(jù)庫(kù)初始化、備份,系統(tǒng)日志文件記錄等功能。另一部分是系統(tǒng)基本信息設(shè)置,包括對(duì)資產(chǎn)類別、學(xué)校部門、管理人員、實(shí)驗(yàn)室信息、供應(yīng)商等信息進(jìn)行增、刪、查、改等功能。(5)公告留言模塊。此模塊是為方便實(shí)驗(yàn)室管理人員進(jìn)行信息交流。根據(jù)多校區(qū)\實(shí)驗(yàn)室分布分散,各分實(shí)驗(yàn)室管理員辦公地點(diǎn)不集中等特點(diǎn),為方便信息與溝通,預(yù)留此功能。實(shí)驗(yàn)室管理人員可以利用此模塊查看消息通知,并可在其中進(jìn)行留言,進(jìn)行交流。
3 實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
針對(duì)多校區(qū)實(shí)驗(yàn)室分散分布、實(shí)驗(yàn)管理員辦公地點(diǎn)不集中的特點(diǎn),為方便管理,體現(xiàn)集中-分散式管理原則,本系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu),即服務(wù)器/瀏覽器模式。這樣,客戶端不需要安裝專用軟件,只要有IE等瀏覽器,能進(jìn)入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)就能使用系統(tǒng)。其由三層結(jié)構(gòu)組成,邏輯上包括表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。從物理組成上對(duì)應(yīng)的是:客戶機(jī)、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。其工作原理是:“用敉ü瀏覽器向中間業(yè)務(wù)邏輯層的Web服務(wù)器的應(yīng)用程序發(fā)出操作請(qǐng)求服務(wù),當(dāng)Web服務(wù)器收到用戶發(fā)來的服務(wù)請(qǐng)求后,便通過特定的ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)接口驅(qū)動(dòng)程序把請(qǐng)求傳給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器讓其完成相應(yīng)的處理,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器把處理結(jié)果再通過數(shù)據(jù)庫(kù)接口通知Web服務(wù)器,Web服務(wù)器再把結(jié)果轉(zhuǎn)化為用戶能理解的網(wǎng)頁(yè)形式傳達(dá)給用戶”。和C/S架構(gòu)比較,只需維護(hù)服務(wù)器端,客戶端零維護(hù),適合于客戶端分布分散且有互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的場(chǎng)景。而其也具有系統(tǒng)開放性強(qiáng),信息、交流方便等功能優(yōu)勢(shì)。這種B/S結(jié)構(gòu)的使用,后臺(tái)數(shù)據(jù)的改變不會(huì)影響客戶前端,而后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)使用者透明,用戶不能直接訪問,并且系統(tǒng)易于移植、維護(hù)和升級(jí)。
按照分層架構(gòu)系統(tǒng)可分為:數(shù)據(jù)表示層,數(shù)據(jù)邏輯層,數(shù)據(jù)層。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
數(shù)據(jù)表示層:對(duì)應(yīng)系統(tǒng)界面.aspx,是用戶輸入數(shù)據(jù)與系統(tǒng)交互的媒介。數(shù)據(jù)邏輯(業(yè)務(wù))層:實(shí)現(xiàn)與表示層分離,提供系統(tǒng)邏輯控制。數(shù)據(jù)核心層:存放數(shù)據(jù)表格,是系統(tǒng)的核心。
3.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上,確定系統(tǒng)的功能模塊。模塊功能分布采取樹狀結(jié)構(gòu),每個(gè)模塊由多個(gè)子模塊組成。模塊設(shè)計(jì)遵循“高內(nèi)聚、低耦合“原則,模塊之間盡量保持功能獨(dú)立,模塊內(nèi)盡量保持功能相關(guān)[6-8]。系統(tǒng)包括以下幾個(gè)模塊:系統(tǒng)設(shè)置、基本信息、設(shè)備管理、設(shè)備信息查詢模塊、報(bào)表統(tǒng)計(jì)模塊、公告留言模塊以及預(yù)增模塊。
3.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
經(jīng)過針對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)需求進(jìn)行分析,抽象出一系列概念實(shí)體,分別是:實(shí)驗(yàn)室設(shè)備基本信息、管理員信息、用戶角色權(quán)限信息、實(shí)驗(yàn)室信息、資產(chǎn)類別信息、二級(jí)資產(chǎn)類別信息、設(shè)備維修信息、設(shè)備調(diào)撥信息、資產(chǎn)清查信息、設(shè)備報(bào)廢信息、設(shè)備借還信息等,通過UML的E-R圖設(shè)計(jì)把概念實(shí)體轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)模型-數(shù)據(jù)庫(kù)表,以供數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行邏輯處理。每個(gè)表都有不同字段,并設(shè)置不同的數(shù)據(jù)格式,并且為了規(guī)范化并便于操作,每個(gè)數(shù)據(jù)表都設(shè)定主鍵。數(shù)據(jù)表包括設(shè)備基本信息表、資產(chǎn)調(diào)撥信息表、資產(chǎn)報(bào)廢信息表等。其中各表之間的邏輯關(guān)系如圖2所示。
4 利用云存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享與更新
當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)普及,云存儲(chǔ)技術(shù)日臻成熟。在此條件下,設(shè)備儀器信息系統(tǒng)具有的查詢、統(tǒng)計(jì)以及導(dǎo)出數(shù)據(jù)的功能,可以與云存儲(chǔ)技術(shù)相結(jié)合,把相應(yīng)的操作結(jié)果形成的數(shù)據(jù)文件,存儲(chǔ)到云存儲(chǔ)文件夾中,供全體管理人員共享使用。由于目前實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)大都運(yùn)行在Microsoft Windows平臺(tái)下,從成本以及易用性、兼容性方面考慮,采用OneDrive云存儲(chǔ)服務(wù),使系統(tǒng)具有最低廉的成本與最廣泛的兼容性。OneDrive已在操作系統(tǒng)下默認(rèn)安裝,用戶只需一次注冊(cè)后即在任意一臺(tái)安裝了Windows系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)甚至是Android手機(jī)上中使用。在用戶計(jì)算機(jī)硬盤上會(huì)有一個(gè)OneDrive文件夾,用戶可以如同訪問本地文件夾一樣訪問此文件夾,操作起來非常簡(jiǎn)便易行。例如,利用系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備的條件搜索,或者進(jìn)行設(shè)備信息的修改,然后利用系統(tǒng)導(dǎo)出功能把數(shù)據(jù)表導(dǎo)入OneDrive文件夾,則使用同一賬號(hào)登錄的各個(gè)終端設(shè)備中的OneDrive文件夾內(nèi)容會(huì)同步進(jìn)行更新,從而實(shí)現(xiàn)了一處修改、處處更新的信息同步、共享機(jī)制。
5 結(jié)語
根據(jù)經(jīng)貿(mào)類實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的管理實(shí)際情況,分析設(shè)計(jì)了適合經(jīng)貿(mào)類二級(jí)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理的信息系統(tǒng)。并進(jìn)一步借助網(wǎng)絡(luò)及云存儲(chǔ)技術(shù),便捷的實(shí)現(xiàn)管理文檔的同步與共享。該系統(tǒng)通過功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及用戶角色劃分,滿足了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備實(shí)際管理中“集中-分散”的管理原則,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的動(dòng)態(tài)化、精確化、智能化管理,從而大大提高了設(shè)備儀器管理的效率以及科學(xué)性。
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【關(guān)鍵詞】環(huán)境監(jiān)測(cè) 技術(shù) 問題 發(fā)展趨向
中圖分類號(hào):B82-058 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、前言
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)資源的需求愈加增多,因此,導(dǎo)致資源利用與生態(tài)環(huán)境之間無法達(dá)到平衡,進(jìn)而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。污染環(huán)境的物質(zhì)與日俱增,且越來越多樣化,特別是在人們不合理利用有機(jī)物后,導(dǎo)致污染問題更具有復(fù)雜性,如今,環(huán)境問題已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一,如何有效監(jiān)測(cè)環(huán)境儼然是大家探討的重點(diǎn)。在“十一五”期間,
人們就提出要增強(qiáng)對(duì)環(huán)境的監(jiān)管問題,完善對(duì)環(huán)境的管理等要點(diǎn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要執(zhí)行手段,得到了許多專家的重視,在不斷的專研之后,也取得了許多積極的效果。本文基于我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)面臨技術(shù)發(fā)展的影響因素,分析環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)在當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀,以及未來技術(shù)的展望。
二、環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的
環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。具體有以下幾個(gè)方面:對(duì)污染物及其濃度(強(qiáng)度)作時(shí)間和空間方面的追蹤,掌握污染物的來源、擴(kuò)散、遷移、反應(yīng)、轉(zhuǎn)化,了解污染物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響程度,并在此基礎(chǔ)上,對(duì)環(huán)境污染作出預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)防;了解和評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量的過去、現(xiàn)在和將來,掌握其變化規(guī)律;收集環(huán)境背景數(shù)據(jù)、積累長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)資料,為制訂和修訂各類環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施總量控制、目標(biāo)管理提供依據(jù);實(shí)施準(zhǔn)確可靠的污染監(jiān)測(cè),為環(huán)境執(zhí)法部門提供執(zhí)法依據(jù);在深入廣泛開展環(huán)境監(jiān)測(cè)的同時(shí),結(jié)合環(huán)境狀況的改變和監(jiān)測(cè)理論及技術(shù)的發(fā)展,不斷改革和更新監(jiān)測(cè)方法與手段,為實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障。
三、存在的問題
1、監(jiān)測(cè)結(jié)果尚不能全面反映環(huán)境質(zhì)量
(一)監(jiān)測(cè)指標(biāo)。目前我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與環(huán)境狀況并不完全相適應(yīng)。一是監(jiān)測(cè)項(xiàng)目缺乏針對(duì)性,對(duì)某些污染程度較輕的項(xiàng)目重復(fù)監(jiān)測(cè);二是漏測(cè)能表征污染狀況的有害參數(shù),應(yīng)該增加的污染指標(biāo)遲遲未增,在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)對(duì)特征有毒污染物進(jìn)行控制之時(shí),我國(guó)仍以非特異性指標(biāo)如化學(xué)需氧量、石油類、非甲烷總烴等作為有機(jī)污染控制指標(biāo)。由此造成按目前的監(jiān)測(cè)因子和指標(biāo)體系評(píng)價(jià),一些地區(qū)環(huán)境質(zhì)量“良好”,而實(shí)際情況并非完全如此,群眾對(duì)周邊環(huán)境質(zhì)量并不滿意。
(二)監(jiān)測(cè)頻次。受人力、物力、財(cái)力限制,目前環(huán)境質(zhì)量與污染源監(jiān)測(cè)的頻次偏低,所得結(jié)果不能完整、準(zhǔn)確地反映實(shí)際的環(huán)境質(zhì)量和污染狀況,在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、企業(yè)排污行為判定等方面造成環(huán)境管理的被動(dòng)。
(三)監(jiān)測(cè)要素。目前我國(guó)僅對(duì)水、大氣等環(huán)境要素開展例行監(jiān)測(cè),對(duì)土壤、底泥、固體廢棄物、大氣顆粒物、生物體等諸多環(huán)境要素中的有害物質(zhì)均未系統(tǒng)監(jiān)測(cè),缺乏對(duì)區(qū)域環(huán)境總體質(zhì)量的把握。
(四)評(píng)價(jià)方法。環(huán)境監(jiān)測(cè)的“產(chǎn)品”是大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),目前往往是對(duì)照有限的控制標(biāo)準(zhǔn)值,用超標(biāo)與否來評(píng)價(jià)結(jié)果,普遍缺乏對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深度加工,更缺乏相應(yīng)規(guī)范對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)本身的背景、相關(guān)性深入分析,環(huán)境質(zhì)量綜合分析水平較低。
2、監(jiān)測(cè)手段落后,已有的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法不成體系
目前我國(guó)污染物的采樣和分析方法缺乏系統(tǒng)性,不同類型的污染物采用不同的采樣和分析方法。以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》( GB 3838 - 2002)中的“集中式生活飲用水地表水水源地特定項(xiàng)目”為例,其中80個(gè)項(xiàng)目需要采用近20種國(guó)標(biāo)或行標(biāo)方法、近60種其他約定的方法,每種方法均有單獨(dú)的樣品采集、保存、前處理及分析方法,光配齊所有項(xiàng)目所需的試劑就耗時(shí)耗力,給現(xiàn)場(chǎng)樣品采集和實(shí)驗(yàn)室分析帶來很大的麻煩,不利于監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的開展和標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行。再以環(huán)境中POPs為例,國(guó)外對(duì)此已開展了較為系統(tǒng)的研究 ,近年來國(guó)內(nèi)由于環(huán)境履約的需要,也有一些高校、研究機(jī)構(gòu)對(duì)POPs的本底污染情況作了研究,但所研究的地域范圍及環(huán)境介質(zhì)均有限。由于缺乏適合國(guó)情的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法,加上人力、裝備有限等因素,基層環(huán)境監(jiān)測(cè)部門無法對(duì)本地區(qū)的POPs開展例行監(jiān)測(cè)調(diào)查,造成至今僅有的一些POPs研究成果并不能全面反映我國(guó)水、氣、土壤、生物體中POPs的污染現(xiàn)狀,嚴(yán)重制約了POPs污染的來源和危害分析及污染控制等后續(xù)工作。
3、應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)相對(duì)落后
目前,我國(guó)的應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)還沒有形成一套完整的體系,針對(duì)突發(fā)污染事故,已有的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法大多不適合現(xiàn)場(chǎng)快速、動(dòng)態(tài)測(cè)定,且分析成本較高。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所配置的應(yīng)急儀器、設(shè)備與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距,而且應(yīng)急儀器方法多為非標(biāo)方法,許多監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)只能作定性或半定量使用。加上我國(guó)地域遼闊,地形復(fù)雜,某些邊遠(yuǎn)地區(qū)交通很不方便,各地監(jiān)測(cè)部門只能根據(jù)現(xiàn)有條件開展一些力所能及的工作。
四、我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與展望
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)取得了很大進(jìn)展,為環(huán)境管理做出了重大貢獻(xiàn)。綜合國(guó)內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)工作發(fā)展的歷史、規(guī)律及特點(diǎn),我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)有如下特點(diǎn):
1、環(huán)境污染物的分析項(xiàng)目
環(huán)境污染物的分析項(xiàng)目將以監(jiān)測(cè)有機(jī)污染物為主。一些研究結(jié)果顯示,我國(guó)有毒有害有機(jī)污染物的污染已經(jīng)非常嚴(yán)重。有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)工作已成為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作者面臨的重大挑戰(zhàn)之一,適時(shí)、全面、系統(tǒng)地開展有毒有害有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)已刻不容緩。
2、監(jiān)控介質(zhì)
從監(jiān)控介質(zhì)上,將對(duì)水、懸浮物、沉積物、大氣、生物界面整個(gè)體系的有毒有害的“三致”物質(zhì)作全面監(jiān)控?;诙喾N有毒污染物如多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類、某些重金屬等在環(huán)境介質(zhì)中能積累、遷移、轉(zhuǎn)化的事實(shí),要保障環(huán)境安全,不能局限在只對(duì)水質(zhì)加以監(jiān)測(cè)、保護(hù),還要考慮與水體相關(guān)的環(huán)境介質(zhì)(水/懸浮物/沉積物/大氣/生物界面)的綜合作用。
3、監(jiān)測(cè)分析的精度
在監(jiān)測(cè)分析的精度上,將向痕量乃至超痕量分析的方向發(fā)展。許多有毒有害物質(zhì),其濃度雖然很低,但對(duì)人體的危害極大。因此,要想控制這類污染物質(zhì),必須先發(fā)展痕量和超痕量分析技術(shù),掌握其污染現(xiàn)狀。
4、分析技術(shù)
連續(xù)自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)快速分析技術(shù)將得以廣泛應(yīng)用,監(jiān)測(cè)分析儀器趨于小型化和復(fù)合化。由于環(huán)境管理工作的實(shí)際需要,對(duì)于一些污染事故的現(xiàn)場(chǎng)和污染物排放源的監(jiān)測(cè),往往亟需回答的不是某種污染物濃度值,而是“是什么(類)污染物”,這就要求發(fā)展能在現(xiàn)場(chǎng)定性或快速定量的分析技術(shù)。
5、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)(LIMS)將得到廣泛應(yīng)用。使用LIMS,能提高實(shí)驗(yàn)室管理水平和分析數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化水平,減少人工干預(yù),確保數(shù)據(jù)的原始性和準(zhǔn)確性,節(jié)約人力成本;能規(guī)范分析檢測(cè)工作流程,實(shí)現(xiàn)分析檢測(cè)工作流程化;能使實(shí)驗(yàn)室管理人員對(duì)實(shí)驗(yàn)室的每個(gè)情況了如指掌,及時(shí)發(fā)現(xiàn)不符合質(zhì)量管理體系的行為,并加以改進(jìn)、規(guī)范實(shí)驗(yàn)室工作流程,達(dá)到能提高分析數(shù)據(jù)可靠性,降低實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行成本,提高工作效率的目的。
結(jié)論
國(guó)家和省環(huán)境監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)履行統(tǒng)一、高效的環(huán)境監(jiān)測(cè)行政監(jiān)督和質(zhì)量管理職能,國(guó)家和區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理與技術(shù)中心加強(qiáng)質(zhì)量控制技術(shù)支持、技術(shù)指導(dǎo)和考核評(píng)估,各級(jí)、各類環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)建立科學(xué)的、系統(tǒng)的、全過程的環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制程序,從而構(gòu)建起科學(xué)化、系統(tǒng)化、規(guī)范化的環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理體系,克服我國(guó)現(xiàn)有質(zhì)量管理的不足,保障環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和可靠,適應(yīng)科學(xué)化、信息化、定量化、法制化的環(huán)境管理需求。
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