過程信息化管理在高?？蒲袑?shí)驗(yàn)室管理中的探索與實(shí)踐

王申偉, 姚志剛, 何大偉

(北京交通大學(xué) 發(fā)光與光信息教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京　100044)

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過程信息化管理在高?？蒲袑?shí)驗(yàn)室管理中的探索與實(shí)踐

王申偉, 姚志剛, 何大偉

(北京交通大學(xué) 發(fā)光與光信息教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京100044)

高校科研實(shí)驗(yàn)室管理的重點(diǎn)是確保實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)過程中能夠嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度。針對目前高校科研實(shí)驗(yàn)室管理人員嚴(yán)重不足、規(guī)章制度落實(shí)困難的問題,提出過程信息化管理模式,在信息化管理體系的約束下,實(shí)現(xiàn)科研實(shí)驗(yàn)室“安全、高效、有序”運(yùn)轉(zhuǎn)。

過程管理； 制度落實(shí)； 信息化管理； 權(quán)限分配

科研實(shí)驗(yàn)室是科研人員實(shí)施科技創(chuàng)新的主要場所,優(yōu)秀的科技成果不但能夠創(chuàng)造巨大的社會價值,更能推動人類文明的不斷進(jìn)步。我國的高?？蒲袑?shí)驗(yàn)室,不但是科技創(chuàng)新體系的重要組成部分,也是組織開展高水平應(yīng)用基礎(chǔ)研究和基礎(chǔ)研究、聚集和培養(yǎng)優(yōu)秀高級科研人才的重要基地[1-2]。實(shí)驗(yàn)室管理水平在很大程度上決定著科研實(shí)驗(yàn)室科研水平以及培養(yǎng)人才的能力,因此如何有效提高高校實(shí)驗(yàn)室管理水平、實(shí)現(xiàn)科研實(shí)驗(yàn)室“安全、高效、有序”運(yùn)轉(zhuǎn)、更好地為科研服務(wù),已成為高校實(shí)驗(yàn)室管理部門亟待解決的問題。

1　高?？蒲袑?shí)驗(yàn)室管理存在的問題

科研實(shí)驗(yàn)室管理工作繁瑣,除了基本的人員信息、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)耗材的信息登記與更新之外,管理人員的大部分精力主要集中在對實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)行為的管理與約束上,也就是實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)管。由于我國高?？蒲袑?shí)驗(yàn)室建設(shè)起步較晚,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)很不完善,對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入的人力、物力不夠,加之各高校普遍存在重成果輕管理的狀況,管理理念比較落后,科研實(shí)驗(yàn)室的管理存在諸多難題。

1.1管理人員嚴(yán)重不足,管理不到位的問題突出

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,國家對科研的投入力度不斷加大,高校的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備不斷增多,尤其是大型精密儀器設(shè)備增加迅猛,這些設(shè)備性能各異、價格昂貴、操作復(fù)雜,因此在儀器設(shè)備管理方面,除了常規(guī)設(shè)備信息統(tǒng)計(jì)以及使用狀態(tài)及時更新外,實(shí)驗(yàn)管理人員還要不斷充實(shí)自己,迅速掌握儀器設(shè)備的使用技能并對儀器設(shè)備使用進(jìn)行培訓(xùn),確保實(shí)驗(yàn)人員能夠正確、熟練掌握相關(guān)的操作技能；另一方面,隨著高校的招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大,科研實(shí)驗(yàn)室研究生人數(shù)也急劇上升,進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室人員流動性增大,許多實(shí)驗(yàn)人員經(jīng)驗(yàn)不足,為確保實(shí)驗(yàn)室正常運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)驗(yàn)室管理人員必須加大巡視力度,及早發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)人員違規(guī)問題并及時糾正,最大限度降低設(shè)備損壞率；另外,許多科研實(shí)驗(yàn)室涉及使用化學(xué)危險品或病原微生物、轉(zhuǎn)基因等未知危險實(shí)驗(yàn)品,實(shí)驗(yàn)室管理人員還要同時承擔(dān)危險品申購、出入庫管理、回收管理等工作；隨著實(shí)驗(yàn)室的不斷發(fā)展壯大,實(shí)驗(yàn)室管理工作量呈指數(shù)增長。

發(fā)達(dá)國家科研實(shí)驗(yàn)室管理人員一般保持在實(shí)驗(yàn)人員總數(shù)的10%左右[3],而我國很多實(shí)驗(yàn)室往往只重視科研成果,不注重科研保障,科研人員人數(shù)激增,但作為實(shí)驗(yàn)室的專職管理人員則沒有明顯變化。面對大量的管理工作,實(shí)驗(yàn)室管理人員管理不到位的問題異常突出[4-5]。以我實(shí)驗(yàn)室為例,2005年科研人員有40人左右(包括導(dǎo)師、研究生),2015年科研人員突破200人,但管理人員10年間沒有任何變化,始終維持2人。面對海量的工作,傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)無法滿足實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的需求。

1.2夜間實(shí)驗(yàn)無人監(jiān)管

由于科研實(shí)驗(yàn)時效性很強(qiáng),每一個研究領(lǐng)域都有許多科研團(tuán)隊(duì)在爭分奪秒地從事相關(guān)研究,第一個取得突破的研究成果將被業(yè)界認(rèn)可,后續(xù)其他科研人員再取得同樣成果已經(jīng)沒有了意義。為了實(shí)現(xiàn)第一個突破,科研人員必須爭分奪秒地工作,在白天時間有限情況下,為確保科研進(jìn)度,許多科研實(shí)驗(yàn)室24小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)已經(jīng)逐漸常態(tài)化。由于受到生物鐘的影響,夜間實(shí)驗(yàn)人員容易疲勞,長時間實(shí)驗(yàn)很難一直保持精力集中,誤操作概率增加,并且夜間缺乏實(shí)驗(yàn)室管理人員的有效監(jiān)督,實(shí)驗(yàn)人員容易滋生僥幸心理,不按照實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度工作,安全意識逐漸淡化,責(zé)任心不斷降低,不但容易造成儀器設(shè)備損壞,且易引發(fā)安全事故。

另一方面,許多科研實(shí)驗(yàn)很難在8小時工作時間段完成,這就需要儀器設(shè)備長時間持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)驗(yàn)人員因休息需要往往將設(shè)備置于無人值守狀態(tài)。雖然隨著科技進(jìn)步,許多儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自動化運(yùn)轉(zhuǎn),但由于科研實(shí)驗(yàn)具有很大不確定性,尤其是在無人值守的狀態(tài)下,應(yīng)急響應(yīng)嚴(yán)重滯后,一旦發(fā)生意外,可能會造成很嚴(yán)重的后果,尤其一些實(shí)驗(yàn)是要在高轉(zhuǎn)速、高電壓、輻射、微波、強(qiáng)磁、真空、高壓、高溫、超低溫等極端條件下進(jìn)行,這些復(fù)雜的使用環(huán)境造成的破壞力將更大[6]。

1.3管理制度健全,但制度落實(shí)、執(zhí)行困難

科研實(shí)驗(yàn)室能否“安全、高效”運(yùn)轉(zhuǎn),關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)室的管理制度的建設(shè)與落實(shí)。目前在實(shí)驗(yàn)室管理方面,我們更多的是注重制度的建設(shè),但在制度如何落實(shí)方面卻關(guān)注甚少[7]。實(shí)際上,制度建設(shè)僅僅是實(shí)驗(yàn)室管理的重要依據(jù),如果制度得不到落實(shí),再好的制度也僅僅是一種擺設(shè),沒有任何意義。雖然所有的規(guī)章制度中都明確要求 “實(shí)驗(yàn)人員必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度,服從實(shí)驗(yàn)室管理”,但在實(shí)際執(zhí)行過程中,如何確保實(shí)驗(yàn)人員嚴(yán)格遵守規(guī)章制度是一個很大的難題。

其一,實(shí)驗(yàn)室管理是以人治人的管理模式,人的主觀能動性(自覺性)起主導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)室的管理過程是管理人員通過巡視、督促確保實(shí)驗(yàn)人員嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程,由于過程是交互的,任何一方不配合實(shí)驗(yàn)室管理就不能得到有效實(shí)施。由于實(shí)驗(yàn)室管理人員不足,無法確保實(shí)時跟蹤所有實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)過程,及時發(fā)現(xiàn)違規(guī)問題并進(jìn)行糾正,在管理人員不在的情況下,是否遵守規(guī)章制度完全依賴于實(shí)驗(yàn)人員的自覺性,而實(shí)驗(yàn)人員的自覺意識千差萬別,自律能力參差不齊,如果實(shí)驗(yàn)人員不配合管理,實(shí)驗(yàn)室管理人員付出再大的努力也是徒勞的。

其二,在當(dāng)下各高?！爸爻晒?、輕管理”的觀念影響下,當(dāng)管理與科研工作發(fā)生沖突時,往往管理讓位于科研。高校對于實(shí)驗(yàn)室的投入力度以及對科研人員的考核往往取決于科研成果的多少,而研究生能否畢業(yè)也取決于他們的科研文章,所以對于整個實(shí)驗(yàn)室和科研人員,或者研究生而言,擺在第一位的往往是他們的科研工作[8],至于管理制度是否要遵守,取決于管理制度對科研進(jìn)展的影響。雖然規(guī)范的管理制度對實(shí)驗(yàn)室整體發(fā)展是有利的,但對于科研人員個體而言,有時候或多或少會對科研工作造成一些影響。比如部分科研人員為了加快科研進(jìn)度,經(jīng)常將一些未經(jīng)培訓(xùn)的研究生甚至本科生帶入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn),尤其是在夜間或節(jié)假日處于監(jiān)管空白期,雖然明知違反了管理規(guī)定有可能造成很多不良后果,比如儀器損壞甚至安全事故,但為了早日完成科研任務(wù),常常抱著僥幸心理。

其三,對于違規(guī)人員的約束機(jī)制有很強(qiáng)的主觀因素。作為規(guī)章制度的執(zhí)行者,對違規(guī)人員的批評教育、管理約束效果,更多的是取決于管理者的威望而非規(guī)章制度本身。威望比較高的管理人員的批評教育、管理約束效果往往能夠立竿見影,與之相反,如果管理人員威望比較低,違規(guī)人員往往產(chǎn)生抵觸情緒,尤其是管理過程中難免帶一定的個人主觀因素,處理方式可能有失公允,產(chǎn)生一些矛盾與摩擦,更不利于實(shí)驗(yàn)室管理。

1.4落實(shí)責(zé)任制在實(shí)際實(shí)施中效果不明顯

實(shí)驗(yàn)室管理過程中,尤其是安全管理,往往強(qiáng)調(diào)責(zé)任機(jī)制,比如簽訂責(zé)任書、層層落實(shí)責(zé)任,希望實(shí)現(xiàn)人人重視、責(zé)任到人的局面。雖然這種方法確實(shí)可以在一定程度上提高科研人員的責(zé)任心,但在更多的時候這種責(zé)任制流于形式,往往是出現(xiàn)問題以后才想到責(zé)任問題。這種后果責(zé)任追究方式雖然能夠起到一定的約束作用,但在更多時候造成的損失已經(jīng)無法挽回,尤其是在實(shí)驗(yàn)室安全事故上,一旦出現(xiàn)問題,往往都是損失慘重。研究表明,在實(shí)驗(yàn)室各類事故中,人為因素比例高達(dá)80%以上[9]。實(shí)驗(yàn)室安全管理的原則是“預(yù)防為主,安全第一”,如何預(yù)防人為的失誤才是實(shí)驗(yàn)室管理的關(guān)鍵所在,而后果追責(zé)的管理方式收效甚微。

2　高?？蒲袑?shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)過程信息化管理系統(tǒng)

由于傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)很難適應(yīng)新形勢下科研實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的飛速發(fā)展,信息化管理已經(jīng)逐漸成為高校實(shí)驗(yàn)室管理的主流方向[10-11]。針對管理人員不足、實(shí)驗(yàn)人員實(shí)驗(yàn)過程監(jiān)管困難、監(jiān)管存在空白區(qū)間以及管理制度落實(shí)困難等問題,根據(jù)我們多年的管理經(jīng)驗(yàn),結(jié)合計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、身份識別技術(shù)以及RFID技術(shù)等提出了一套全新的實(shí)驗(yàn)過程信息化管理解決方案。其核心思想是針對實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),編寫一套相應(yīng)的流程化程序,并將實(shí)驗(yàn)室相關(guān)規(guī)章制度融入其中。信息化管理系統(tǒng)作為“實(shí)驗(yàn)室管理員”的身份,對實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行實(shí)時全程監(jiān)管,對于符合實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)章制度的流程放行,對于違反規(guī)定的行為及時制止,不但可以將實(shí)驗(yàn)室管理人員從繁瑣的工作中解放出來,而且可以更加規(guī)范地對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理,確保實(shí)驗(yàn)室“安全、高效、有序”運(yùn)轉(zhuǎn)。

實(shí)驗(yàn)過程信息化管理系統(tǒng)包括權(quán)限分配、過程監(jiān)督、違規(guī)管理與輔助管理4部分。

2.1實(shí)驗(yàn)室權(quán)限分配與取得

權(quán)限分配就是對實(shí)驗(yàn)區(qū)域、儀器設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)人員分配不同的權(quán)限,確保只有具備使用權(quán)限的人員可以進(jìn)入相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)區(qū)域或使用指定的儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn),權(quán)限不足的實(shí)驗(yàn)人員無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),保障實(shí)驗(yàn)室安全并降低儀器設(shè)備的損壞率。

首先對實(shí)驗(yàn)室不同區(qū)域進(jìn)行權(quán)限分配,如圖1所示:實(shí)驗(yàn)室辦公區(qū)出入大門具有一級權(quán)限,凡是本實(shí)驗(yàn)室人員均可自由出入,外來人員不得隨意進(jìn)入；實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)置二級權(quán)限,要求必須通過實(shí)驗(yàn)室安全考核的人員方可進(jìn)入,其他人員無權(quán)入內(nèi)；實(shí)驗(yàn)室各類儀器設(shè)備的使用以及危險品購買、使用、倉庫出入均設(shè)置三級權(quán)限,其中設(shè)備類為3E權(quán)限,危險品類為3D權(quán)限,每臺設(shè)備雖然有同樣級別的權(quán)限,但權(quán)限不能通用,比如設(shè)備甲具有3E甲權(quán)限,設(shè)備乙具有“3E乙”權(quán)限,也就是取得“3E甲”權(quán)限的實(shí)驗(yàn)人員無法啟動“3E乙”權(quán)限的設(shè)備,對于危險品購買、存儲、使用同樣如此。實(shí)驗(yàn)室這些權(quán)限的分配主要通過身份識別系統(tǒng)以及門禁系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定。

實(shí)驗(yàn)人員權(quán)限的獲取主要通過考核取得,比如:進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)域必須通過安全考核；使用儀器設(shè)備必須通過儀器設(shè)備上機(jī)考核,否則無法啟動設(shè)備；對于危險品購買、存儲、使用需要通過“危險品安全知識考試”方可取得3D權(quán)限,但如果要使用特定的危險品,必須通過這種危險品的特定考核方可具備購買、存儲、使用這種危險品的資質(zhì)。

圖1　信息化管理科研實(shí)驗(yàn)室布局示意圖

2.2實(shí)驗(yàn)過程監(jiān)督

對于實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)督采用“智能終端+傳感器+身份識別”模式。智能終端存儲儀器設(shè)備使用流程程序,實(shí)驗(yàn)人員對儀器設(shè)備的操控通過智能終端來實(shí)現(xiàn),同時通過各類傳感器將儀器設(shè)備的使用狀態(tài)傳給服務(wù)器,通過對比存儲于服務(wù)器的儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)數(shù)據(jù),確保儀器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果數(shù)據(jù)偏離正常值,則可及時預(yù)警,實(shí)驗(yàn)人員可以及時處理,降低設(shè)備的損壞率。為確保只有具備3級權(quán)限的人員使用設(shè)備,智能終端連接身份識別系統(tǒng),未被授權(quán)的人員將無法啟動相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作。

對于危險化學(xué)品的過程管理相對困難,在危險品庫設(shè)置了“雙人開門權(quán)限”,也就是必須有兩人同時具備三級以上權(quán)限方可進(jìn)入危險品庫取用化學(xué)試劑。所有入庫化學(xué)試劑均貼有統(tǒng)一的RFID標(biāo)簽,同時在倉庫、化學(xué)合成間以及實(shí)驗(yàn)室二級權(quán)限門口均設(shè)置RFID掃描系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)人員取用的化學(xué)試劑信息可以通過掃描系統(tǒng)傳給服務(wù)器,對化學(xué)試劑的使用過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管。實(shí)驗(yàn)室門口設(shè)置RFID掃描系統(tǒng)是為了防止化學(xué)試劑帶出實(shí)驗(yàn)室。

2.3對違規(guī)人員的管理與約束

由于實(shí)驗(yàn)室門禁、儀器設(shè)備以及危險品等均采用分級權(quán)限管理,而且這些設(shè)備均通過互聯(lián)網(wǎng)連接,因此,發(fā)現(xiàn)違規(guī)情況只需將權(quán)限進(jìn)行降級或賬號鎖定就可以實(shí)現(xiàn)對違規(guī)人員的有效約束。實(shí)際上由于儀器設(shè)備的使用基本上利用智能終端控制,實(shí)驗(yàn)人員違規(guī)操作的可能已經(jīng)降到最低,因此實(shí)驗(yàn)室管理人員可以從實(shí)驗(yàn)室的繁瑣工作中解放出來。

2.4安防監(jiān)控系統(tǒng)的輔助管理

由于實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)過程管理交給了智能終端,安防監(jiān)控主要作為輔助管理手段對于突發(fā)情況進(jìn)行及時處理。比如突發(fā)火災(zāi)險情,可以通過視頻監(jiān)控及時了解發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的具體狀況并緊急制定相應(yīng)應(yīng)急處理措施。另外,實(shí)驗(yàn)室管理人員通過監(jiān)控系統(tǒng)可以從視覺上對整個實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)轉(zhuǎn)有一個比較好的把握。

3　實(shí)驗(yàn)過程信息化管理系統(tǒng)運(yùn)行效果

我實(shí)驗(yàn)室在2011年開始嘗試實(shí)驗(yàn)過程信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā),經(jīng)歷4年左右的建設(shè),現(xiàn)在已經(jīng)初具規(guī)模。圖2給出了實(shí)驗(yàn)過程信息化管理系統(tǒng)簡單的流程示意圖,圖3是實(shí)驗(yàn)過程信息化管理系統(tǒng)各個主要模塊實(shí)際運(yùn)行效果圖。經(jīng)過對系統(tǒng)的逐步改進(jìn),前面提到的人員不足、監(jiān)管不到位、規(guī)章制度難以落實(shí)等問題得到了有效的解決,實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的年損壞率由原來的20%降低至5%,實(shí)驗(yàn)人員違規(guī)問題由原來的23人次/月降低至5人次/月左右。為配合實(shí)驗(yàn)室科研進(jìn)展,實(shí)驗(yàn)室全面啟動了24小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式,在信息化管理系統(tǒng)的管理下,實(shí)驗(yàn)室安全事故率始終維持在較低的水平,初步實(shí)現(xiàn)了科研實(shí)驗(yàn)室“安全、高效、有序”運(yùn)轉(zhuǎn)的目標(biāo)。

圖2　實(shí)驗(yàn)過程信息化管理系統(tǒng)簡單的流程示意圖

圖3　實(shí)驗(yàn)過程信息化管理系統(tǒng)各個主要模塊

4　結(jié)語

實(shí)驗(yàn)人員實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)管是當(dāng)前科研實(shí)驗(yàn)室管理人員投入精力最大的部分,確保實(shí)驗(yàn)人員嚴(yán)格按照規(guī)章制度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是保障科研實(shí)驗(yàn)室“安全、高效、有序”運(yùn)轉(zhuǎn)的基本前提。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及智能終端技術(shù),將實(shí)驗(yàn)過程與規(guī)章制度程序化處理,結(jié)合信息化的管理手段,可以實(shí)現(xiàn)科研實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范化管理。通過我實(shí)驗(yàn)室對于實(shí)驗(yàn)室信息化管理體系的實(shí)踐與探索,為高校各科研實(shí)驗(yàn)室管理提供了一個比較新穎的思路。

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Explorationandpracticeofprocessmanagementincollegeinformationizationmanagementofscientificresearchlaboratories

WangShenwei,YaoZhigang,HeDawei

(KeyLaboratoryofLuminescenceandOpticalInformationofMinistryofEducation,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)

Alltherulesandregulationsmustbestrictlyobeyedduringtheexperimentprocessincollegescientificresearchlaboratories,butitisdifficulttoimplementtherulesandregulations,becauseoflackoflaboratorymanagers.Theprocessinformationizationmanagementmethodisputforwardtoresolvethisproblem.Thelaboratoryisrunningsafely,efficientlyandorderlyunderprocessinformationizationmanagementsystem.

processmanagement;implementationofrulesandregulations;informationizationmanagement;permissionassignment

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.07.063

2016-01-27

北京交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究課題資助項(xiàng)目(13080201)；北京交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究課題資助項(xiàng)目(14080201)

王申偉(1980—),男,山東濟(jì)寧,博士,工程師,從事實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)與管理.

E-mail：shwwang@bjtu.edu.cn

G482

B

1002-4956(2016)7-0245-04