试论大型科学仪器平台建设和管理的实践

【摘要】大型科学仪器平台是在组织机构进行宏观管理的基础上落实运行管理机制，实现管理机构对大型科学仪器平台的长效管理，完善和健全管理规章制度，利用信息化管理手段实现大型科学仪器平台管理技术化、合理化、制度化和规范化，成立大型科学仪器激励机制和考核制度，设立补贴基金和奖励基金，全面调动大型科学仪器设备管理员和使用者的积极主动性，使开放共用和优质资源共享达到最合理、最优化、最理想的状态。本文就大型科学仪器平台建设和管理的实践作出详细分析。

【关键词】大型科学仪器设备；平台建设；管理实践

一、引言

自我国实行“科教兴国”战略以来，加强了科技投入，使得大型科学仪器设备的质量迅速提高，数量与日俱增。但是由于设备限制、运行机制、经费来源、思想观念等诸多因素的制约，使得大型科学仪器不能很好的资源共享、开放共用，得不到充分利用，影响大型科学仪器的使用效率和发挥其应该有的作用。近年来，我国不断加大对科研工作的投入，大型科学仪器设备资源充足，有限的教育未能满足社会庞大需求，现有的大型科学仪器设备未能充分发挥其效益和作用。

构建大型科学仪器平台、设备开放，实现大型科学仪器设备“资源共享、专管公用”，提高设备和资金使用率，开放性的大型科学仪器平台主要包括各高等院校的大型科学仪器设备、各专业工程研发中心和各高新企业的重点实验室的贵重大型科学仪器，打破学科、课题和单位的一切界限，打破“谁管谁用，谁买谁用”的现状，开放共享，社会效益最大化。对于各院校、各科研企业和各工程测试中心所购置的大型贵重仪器设备要按不同档次、不同性能和不同种类进行集中划分和调配，按省市逐步建立大型科学仪器设备资源共享平台，成立统一规划管理的虚拟协作网络，提高大型科学仪器设备的使用效率，此外，还要制定相应的资源共享管理方式。

二、大型科学仪器平台的需求分析

一般情况下，主要的大型科学仪器设备分布在电工电子、化学、物理、机械、力学和生物等一些试验中心、科研院所。随着社会科学研究性工作的不断推进和发展，部分高新企业的工程中心也渐渐进入，建立大型科学仪器和技术服务平台，通过信息化管理实现平台资源共享的建设成为新的课题。

1.平台的功能需求

大型科学仪器一般设置安装在多个部门，分散和零散，管理复杂。建立大型科学仪器设备网络共享使用信息系统，能够提高大型科学仪器设备的使用效率，通过网络信息等方式将一切可共享使用的资源同意到这个网络信息平台上，实现分散大型科学仪器设备虚拟集中管理，可以通过将大型科学仪器设备的应用领域、管理人员、设备性能、存放部门、联系电话、预约方法、收费标准等详细资料信息在网络上面，同时，用户在需要使用时，可在网络直接实时查询并能下载相关资料。所以，建设共享平台的基础必备模块是设备信息录入模块、效益评价模块、信息交流模块、服务反馈模块、基本信息模块、网上预约模块等功能。建设大型科学仪器设备共享平台通过采用网络信息化管理系统的途径，大大提高大型科学仪器设备的共享使用效率。

2.平台的角色定义

系统的用户角色可以根据大型科学仪器设备共享平台的实际应用需求分为四类：a.管理员，可以通过注册用户的功能基础，对大型科学仪器进行修改、添加和删除，能够查询和浏览本单位仪器设备的预约情况基本信息。b.未注册的用户，可以浏览大型科学仪器设备、查询详细信息，但是不能够预约。c.设备管理员，能够实现系统的所有功能，其中包括仪器管理、用户管理、分类管理、预约管理、友情链接、公告管理、服务管理、数据备份等。d.注册用户，享有浏览仪器信息、查询仪器，还可以对所需大型科学仪器进行预约。

三、大型科学仪器设备平台的建设

1.平台的功能设计

大型科学仪器平台系统的两个平台部分为前台和后台。前台功能主要是针对注册用户和未注册用户，其主要模块有设备预约模块、平台信息显示模块（包括最新入网设备、公告信息和服务指南）、平台用户交流模块、设备信息查询模块等等。在用户交流模块，用户可以在平台上对设备的基本信息和使用情况与管理员进行交流和咨询。后台管理功能一般有预约管理、系统管理、仪器管理、用户管理、分类管理等红能，其主要是针对管理员和设备员对大型科学仪器进行数据更新完成相应管理功能。分类管理主要是完成一级、二级分类的修改、删除、查询、增加的功能。仪器管理主要是完成仪器设备的查询、增加、删除、修改的功能。预约管理是针对管理员用户的，可以查询已经入网设备的使用情况和共享信息，也可以查询仪器设备的预约使用情况，设备处管理员面向用户管理，可以有权力对系统中全部的用户进行增加、删除、修改、查询操作。大型科学仪器设备平台系统管理功能主要有二级管理部门的管理、前台页面显示信息管理、系统数据备份等，前台信息页面管理包括服务指南的删除和修改、平台友情链接的删除和修改、平台公告信息的删除和修改；数据备份功能的目的是为了确保数据库系统安全，为了避免系统出现故障时，管理员必须对系统数据进行定期备份，防止丢失。

2.平台的数据库设计

一个基于Web的应用系统，影响整个系统性能的是数据库设计的质量，甚至影响到整个数据网络系统的成败。所以，从共享平台的功能出发，对于数据库初始设计时，首先要考虑到数据库系统的运行效率，特别需要注意的是数据库对象命名时：宽度选择、规范、字段类型，必须遵循特定的设计步骤、基本原则和范式理论，以达到数据的完整性和一致性的目的，防止数据冗余和插入、删除异常、修改。另外，正确合理的使用索引功能，不但能够提高数据系统的性能，还能保证数据库表内数据的唯一行以加速系统数据的检索。所以，为了增加数据库系统平台运行效率，合理的保留冗余数据，在处理速度和冗余数据中间最好找到一个最佳平衡点。

四、大型科学仪器设备共享平台的实现

1.平台的开发技术

LAMP组合是在Linux操作系统上配置PHP应用程序服务器、Apache服务器和MySQL服务器，PHP是服务器端脚本语言，MySQL是后台数据库，Javascript是客户端的脚本。PHP脚本把HTML与MySQL的数据库连接起来，Apache2.0是Web的服务器，利用数据库的数据操作语言DML（delete、select、insert、update）进行完成系统设计。LAMP和Java/J2EE的构架相比是目前国际上流行的切相当成熟的Web框架，LAMP的特点鲜明，主要有Web资源丰富、快速开发、轻量等等，LAMP和微软的.NET架构想比较，具有高性能、通用、低价格、跨平台的显著优势，所以LAMP组合是企业Web首选的应用平台，具有快速开发、成本低廉、安全稳定、部署灵活等特点。

2.大型科学仪器设备共享平台的体系结构

大型科学仪器设备开放的共享平台，主要分为服务层、数据层和客户端层，采用B/S三层结构模型来开发，是Web兴起后的一种网络结构模式，它将系统功能所实现的核心部分集中到服务器上，客户端可以采用通用网络的浏览器，通过Web Server与数据库交换数据，所有界面的操作和呈现都是经过浏览器把数据发送至Web服务器，用户界面全部是Web页面，浏览器向Web服务器提交请求同时与数据库服务器进行连接，将用户请求处理完毕后，处理结果将通过网络返回到浏览器。从而简化了系统的维护、使用和开发，将是信息系统架构的发展趋势。

3.部分页面的实现

大型科学仪器设备平台主要功能模块是预约管理功能模块。以此为例，已注册用户可以通过大型科学仪器设备平台的前台页面的设备信息模块进行预约，再由设备所归属的部门管理人员进行合理安排，同时将安排信息反馈会用户，以便预约用户做好试验准备的提前工作统筹安排试验时间。同时，在用户预约相应仪器设备后，大型科学仪器设备所述单位的管理员应该在后台对用户的预约情况进行处理，包括：预约时间、预约设备和预约用户，在预约管理界面，点击某个仪器设备，即可显示该仪器设备的详细信息，点击预约用户也可以显示用户的基本详细信息。

五、完善大型科学仪器平台运行机制管理

良好的运行环境是保证大型科学仪器平台建设的基础。

1.成立大型科学仪器设备资源共享平台管理办公室

重复购置和盲目购置是不必要的投资浪费，为提高仪器的利用率，由省市科技部门牵头，成立大型科学仪器设备管理委员会，可以统筹计划，把贵重仪器统一管理，根据学科研究需要，委员会进行调查、评估、审定、考核、论证、布局，合理协调各个环节之间大型科学仪器设备的使用、调拨和管理，对整体进行宏观调控，实现资源共享，优化资源配置，保证大型科学仪器设备平台的建设走向可持续的发展道理。

2.出台大型科学仪器设置资源共享促进办法，建立大型科学仪器补贴基金

大型科学仪器设备维护繁琐复杂，长期以来存在的“重购置，轻维护”的错误行为，导致仪器设备出现不必要的因为故障而未得到及时维护和维修造成的资源浪费，一方面是无钱维修，另一方面是专业技术人员缺乏，技术人员培训不到位。设置补贴基金，按照交易额提取适量的比例，做为补贴基金，可以保证一些仪器设备的运行经费，保证正常运行，同时解决仪器设备维修问题，从而提高大型科学仪器设备的利用率和使用效率。

3.建立激励竞争机制，出台奖励基金

建立一套科学合理的激励竞争机制能够营造大型科学仪器设备的良好运行环境；建立岗位责任制、使用效益评估体系和合理的奖罚制度，按照交易额提取适量的比例做为奖励基金，也可以对积极提供设备和积极进行科研创新的团队进行奖励，这是国家科技兴邦的倡导措施。

六、结语

大型科学仪器平台建设是一项科技系统管理工作，是一项艰巨性、复杂性和长期性的创新工程，是国家对科学技术进步和创新的注重，是新形势下的机遇和挑战，我们要勇于探索、坚持创新、不断推进大型科学仪器平台的建设，实现科技兴邦的中国梦。

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