大学化学, 2018, 33(4): 46-50 doi: 10.3866/PKU.DXHX201710008

化学实验

高校公共仪器平台信息化综合管理系统的开发与实现

陈明星, 谢景林, 周江,

Development and Application of Integrated Management Information System for Open Instrument Laboratory in Colleges and Universities

CHEN Mingxing, XIE Jinglin, ZHOU Jiang,

通讯作者: 周江,Email: zhoujiang@pku.edu.cn

收稿日期: 2017-10-16   接受日期: 2017-12-25  

Received: 2017-10-16   Accepted: 2017-12-25  

摘要

北京大学分析测试中心信息化综合管理系统(网址:http://aic.pku.edu.cn/)是一个用于仪器预约与管理的系统,系统集网站管理、送样预约、上机预约、培训管理、财务管理、耗材领取、统计等子系统于一体,系统功能全面强大,运行稳定,操作便捷,界面友好。大大改善了分析测试中心的信息化建设,并极大提高了工作效率和管理水平。

关键词: 信息化系统 ; 公共仪器平台 ; 仪器管理

Abstract

Integrated instrument management information system of Analytical Instrumentation Center of Peking University (web address:http://aic.pku.edu.cn/) is a web system for instrument reservations and management. It consists of the following subsystems:website management, sample reservation, instrument booking, training management, financial management, materials collection and statistics. The information system has diversified function, is user-friendly, and improves significantly the informatization, work efficiency and management level for the instrumentation center.

Keywords: Information system ; Open instrument laboratory ; Instrument management

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陈明星, 谢景林, 周江. 高校公共仪器平台信息化综合管理系统的开发与实现. 大学化学[J], 2018, 33(4): 46-50 doi:10.3866/PKU.DXHX201710008

CHEN Mingxing, XIE Jinglin, ZHOU Jiang. Development and Application of Integrated Management Information System for Open Instrument Laboratory in Colleges and Universities. University Chemistry[J], 2018, 33(4): 46-50 doi:10.3866/PKU.DXHX201710008

1 序言

在当前网络化管理迅速发展的时代,高校开放实验室信息化管理已经非常普遍,如开放式教学实验室预约系统[1-9],开放仪器实验室预约系统[10-18],还有的教学实验室利用微信平台进行教学辅助管理[19]。信息化建设带来的大数据统计与高效率对于拥有较多开放仪器的公共测试平台具有巨大的提升作用。因此,在信息化大势所趋的背景下,全国很多高校分析测试中心和相关仪器分析测试平台都定制开发了符合本单位特点的信息化管理系统。

2 架构与功能

北京大学分析测试中心(以下简称中心)曾经有多个预约系统,但是由于仪器品种繁多、需求不同,所以存在不同实验室根据仪器和运行的特点开发出不同的预约系统的状况。如质谱、能谱等实验室用的2008年开发的送样测试以及网站管理的综合管理系统,电镜实验室自行开发的预约系统,核磁共振实验室仪器软件预约系统,中级仪器实验室机时预约系统[10]和送样测试管理系统[11]等。由于系统各个独立,存在管理不统一,信息采集和统计不方便、不及时等问题。

在这样的情况下,我们中心充分调研了中心各个实验室的需求和特点,采纳当前运行的几个实验室信息化管理系统的特色和长处,统筹开发了兼容整个分析测试中心各个仪器实验室、功能比较全面的综合管理系统。这是一个继承原有系统需求基础上的全新系统,实现了从网站新闻发布、文件下载等网站功能到仪器预约与管理,包括送样预约、上机预约、查询统计、培训管理、财务管理、耗材管理等全面强大的信息化管理系统。

目前国内外主流的网站前端,小型网站多为PHP + MySQL,中型网站主流架构分为两大阵营,即Java和ASP.NET,其中Java基本用SSH,ASP.NET多为MVC;大型网站是多项技术的结合,前端多为jQuery,AngularJS等,JavaScript框架实现网站渲染和控制HTML,后端为Java或.NET,PHP由于功能不足,在互联网+方面应用受限。而数据库方面,中型网站多采用SQL Server或MySQL,大型网站多采用Oracle,操作系统以Linux为主。

鉴于本网站的应用范围和功能,采用中型网站的标准来开发,使用.NET和SQL Server的BS网站,并开发了相应的客户端程序(CS)用于处理大数据,运行环境为:Windows 2008 R2系统。为了操作简便和安全起见,整体分成两大部分:网页端(框架图详见图1)和CS后台端(框架图详见图2),其中网页端主要是为使用系统的用户、仪器管理员设计,而CS端主要是为系统管理员、仪器管理员和财务管理人员设计,分别使用不同的端口进行登录。本文将简要介绍这套仪器管理信息化系统的架构和基本功能以及特色。

图1

图1   网页端系统框架图


图2

图2   CS端系统框架图


2.1 网页端管理系统

网页端是普通用户与仪器管理员日常使用的界面,该管理系统(图1)包含网站管理、送样预约、上机预约、培训管理和信息统计5个子板块,以下介绍这5个方面的具体内容。

2.1.1 网站管理

网站管理模块中,包含首页、中心概况、人员简介、仪器设备、新闻公告、文件下载、联系我们、使用指南八个子栏目内容。首页与新闻公告栏目负责发布中心相关的新闻公告以及实验室公告如仪器讲座、仪器培训等;中心概况栏目是对中心整体情况的介绍;人员简介中对中心所有人员进行了详细的逐一介绍;仪器设备中列出了中心当前开放的所有仪器设备的指标、型号、厂家、应用、收费标准、当前运行状态(红黄绿三色标示)等,用户通过浏览这些信息可以确定个人的测试需求;文件下载栏目提供各类相关文件的下载,如计量认证协议、培训文件、测试委托合同等;联系我们栏目中列出了中心地址、账号及所有科室的联系方式,可供有需求的用户联系查看;使用指南中对本网站以及各系统模块的具体操作进行了详细的指导说明。从这些子栏目内容中可以看出,网站管理模块也是分析测试中心对外宣传的窗口,对于宣传分析测试中心以及公布工作状态起到了很好的作用,同时也对中心的人员、仪器档案管理起到了重要作用。

2.1.2 送样预约

校内用户,可以直接用校内门户统一的用户名和密码登录,学生需要选择并等待导师审核账号后才可正式启用;校外用户则需要注册并等待管理员审批后方可启用账号。登录系统以后,普通用户在会员中心可以提交送样测试单,查询测试状态,下载测试结果以及查询余额;而各仪器组的仪器管理员可以实时查看个人主管仪器的送样情况,对送样数量、测试费用、测试状态等进行编辑、上传测试结果,还可以对某个时间段内的送样数量、测试费用等按照送样人、送样单位、课题组、校内外用户类型进行查询统计。

2.1.3 上机预约与培训管理

校内用户可以申请自行上机使用,在此之前需要通过仪器培训。在培训管理模块中,校内用户可以提出培训申请及培训查询,导师需要对其课题组内提交仪器培训申请的学生进行批准,仪器管理员可以进行培训审批、群发培训通知、仪器上机授权以及培训查询。具体流程为:学生登录后提交仪器培训申请,待导师审批同意,然后进入“待管理员审批”状态,仪器管理员统一进行邮件通知培训时间地点,自动进入“待培训”状态,参加培训并考核通过以后,由管理员审核给予相应仪器的上机预约权限(初级或高级用户可预约的时段有所不同)。

获得上机预约权限后,校内用户就可以登录系统在网上预约机时,在网页端上机预约页面能够看到的非灰色标记的仪器均为该用户有权限预约的设备,勾选相应时段后即为预约成功,预约后用户须在预约时间内到相应的实验室自行上机测试。此外,在预约页面中,用户还可以看到当前仪器预约状态,每个已预约时段的用户及其联系方式(方便协商机时的交换等);在会员中心,用户可以提前取消机时、查询预约记录及费用等。对于面向校内用户全天候开放的大型仪器平台,这部分功能起到了非常重要的意义,很好地保障了校内科研测试的顺利进行。

2.1.4 统计功能

仪器管理员可查询指定时间内,院内、校内、校外用户预约(送样、上机)记录和费用情况,筛选条件可按照课题组、送样人单位、仪器、仪器管理员等关键词进行自由组合统计查询,还可以进行客户付款统计、系统预约统计等。每个普通用户也能自行按照以上条件组合查询自己的送样与上机记录与费用,课题组长还能统计自己课题组名下所有学生、助理等的送样、上机情况。这个模块功能大大提高了中心统计相关仪器工作量与有效机时的效率,也方便了师生自己查询对账。

2.2 后台CS端

后台CS端是专门提供给系统管理员、仪器管理员和财务人员登录使用的系统高级管理客户端,是整个综合管理系统的核心设置部分,其功能结构框架见图2,具体包括系统管理、仪器管理、财务管理三大权限角色。

2.2.1 系统管理

系统管理员具有最高权限,进入后台CS端后所有模块都可以进入。具体包括以下内容:

1)基础设置:模块只有拥有最高权限的系统管理员才能使用,包括添加、修改、删除人员(包括校内外人员、仪器管理员、财务人员)、课题组信息和仪器设备基础信息、中心人员档案信息和实验室信息等。

2)设备管理:只有系统管理员和仪器管理员可以使用(具体功能见2.2.2节)。

3)收费管理:只有系统管理员和财务管理员可以使用(具体功能见2.2.3节)。

4)物料管理:针对一些仪器相关耗材而开发的物料领取功能模块,如核磁管、热分析坩埚、石英比色皿、滤膜等,管理员进行添加物料领取操作,系统自动扣费,库存也相应进行变化。

5)统计查询:可以按照不同条件统计中心所有仪器设备和人员的测试数量、机时、费用等相关数据,并可以导出相关报表。

2.2.2 仪器管理

仪器管理员具有授权仪器的管理权限,进入CS端后能进入设备管理界面,看到个人管理的几台仪器,与系统管理员中设备管理模块功能相同。可设置仪器设备的基础信息、收费标准、预约时段限制、预约日历、设备时段、管理员预约(如有教学任务时的批处理预约)、岗位时段、上机预约用户授权(初级、高级)、课题组折扣、送样模板等,设置以后可以在网页端对应显示。

2.2.3 财务管理

财务人员具有财务管理的管理权限,进入CS端后能进入收费管理界面,与系统管理员中收费管理模块功能相同。可以进行缴费管理,课题组余额查询,实时出具某时间段内课题组账单明细等。除此之外,还可以进行中心财务支出的记录以及查询。

3 特色

对比之前以及其他的信息化系统,本系统在功能兼容性、权限管理、定制化管理方面做了很大的改进,具有以下特色功能:

1)系统安全:分成网页端和CS端,网页端不显示系统管理员登录界面,有效避免管理员用户遭受网络恶意破解或者攻击而导致数据损坏、丢失或泄露。

2)系统兼容中心所有仪器的送样与上机预约管理,既考虑整体,又充分照顾个性化特点和需求。

3)完善的权限管理:系统中根据用户角色(课题组长、一般老师、学生、校外用户、仪器管理员、系统管理员、财务人员等)分配了相应权限和功能,访问的页面也不同;校内用户无需注册,通过校内信息综合系统直接登录,系统自动识别其身份。

4)以课题组为单位进行管理,一个课题组在整个中心只有一个帐单,清晰明了;对账单由系统自动生成,按时推送给课题组负责人,实时掌握测试费用情况。

5)根据各仪器特点,在CS端可以自定义设置送样模板及预约时段,从而在网络页面端显示;这个送样模版的设置充分考虑到了各类仪器的需求,可以自行选择单选、多选、文本框等多种组合方式。

6)针对教学和固定科研测试时间设置了系统预约,可进行指定日期指定时间的批处理预约。

7)导师审核制度,导师可对学生信息、培训申请进行审核,通过邮件直接点击确认,快速高效。

8)仪器培训与上机预约权限的联动管理。

9)充分考虑到联合培养的研究生,设置“联合培养”模块,建立账号以后,系统识别其指导老师的校内用户身份,享受校内用户的权限以及收费标准。

10)强大的统计功能,对于中心管理层,可以通过系统数据直接导出报表上报。

4 小结与展望

北京大学分析测试中心信息化综合管理系统在原有几个信息化系统基础上,整合优化,实现了仪器预约和管理的全功能综合管理,形成了几大功能的完全网络化管理:1)送样–上传结果–下载结果–扣费–统计查询;2)人员审批–申请培训–授权–预约–扣费–统计查询;3)收费–支出明细–导出/打印–发送给课题组长。该系统多角色的权限管理、兼容各类仪器的送样/预约需求、强大的统计功能等特色使得其成为功能最齐全的仪器管理信息化系统,可以方便地推广到类似的高校公共仪器实验室及仪器共享平台。自2016年5月1日正式运行以来,该系统管理了北京大学分析测试中心所有类型仪器78台(套),校外注册用户1417人,527家单位,校内用户3200余人,400余个课题组,总机时超过50000小时,总样品数40000余个。系统上线一年多以来,运行稳定、操作便捷、界面友好,大大提高了整个中心的管理效率。因为使用统一的校内信息门户系统,所以方便了本系统与学校各系统的对接,下一步准备与学校财务系统进行对接,争取实现实时冻结项目经费中的测试费,减少师生们的结账环节。总的来说,这套综合管理系统凸显出北京大学在公共仪器平台方面的管理水平,为北京大学建设世界一流大学和一流学科做出了有效支撑,具有良好的信息化建设示范意义。

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