农林科研实验应用——让农林科研成果效率最大化
2020-03-24 10:39
中国现代化离不开农业现代化，农业现代化关键在科技、在人才。习近平总书记在2019年指出：涉农高校要以立德树人为根本，以强农兴农为己任，培养更多知农爱农新型人才。随着时代的进步和科技的发展，传统农科教育存在的一些不足也日益显现，尤其在多数农林院校科研实验中大部分尚未实现传统农科科研与资源集约利用、生态文明建设等领域的有效衔接。从而造成农学院学生实验综合能力不强、科研实践经验不足等问题。
进入21世纪，农业现代化、实现农业生产方式转变最主要和最强大的动力。以人工智能、物联网技术、计算机信息技术、虚拟现实以及生物技术为代表的新一轮科技革命和产业变革正在深刻改变传统农业形态。农业实验室科研需要在以下几个方面考虑对传统农科专业进行改造，并适时设置若干新兴专业。(1)互联网+现代农业新技术。(2)互联网+现代农业新业态。(3)植物分子设计与品种创制。(4)农业生物制剂创制。(5)农业生态环境过程控制及修复领域。(6)食品制造与安全领域。
农业科研实验领域正经历着一场高等教育改革，需要从人才培养的全链条和各个环节加以考虑。注重新专业和新学科、传统专业和传统学科之间的自然延伸，以及跨学科跨专业之间的融合交叉，将生物技术、大数据分析、人工智能等新技术和营养健康、食品安全、农业治理等方面的知识纳入新农科的知识体系范畴中，使其涵盖的范围更加宽泛，与现实“三农”问题的匹配性更强。
随着农林科研知识体系、专业学科体系的变化，农林人才培养目标也应随之进行调整，必须更加强调人才的专业能力与综合能力的有机结合，注重科研实验能力导向、实践培养，为国家重大需求和经济社会发展提供更加多元的智力储备。加强通识教育，实现实验室科研信息技术与教育教学深度融合，大力推进农业科研教育和创新教育，搭建科教协同、产教融合、本研衔接的人才培养“高地”。
农业教育现代化离不开实验教育水平的发展，农业实验现代化需要借助科学技术应用来提升实验室的标准化，这就意味着符合实验室高标准的信息化管理系统搭建已经是必备要求，针对资源、信息、服务助力科研与产品开发的实验室管理服务平台，实验管理系统LIMS采用B/S架构，支持Chrome、Firefox浏览器。实验室信息化管理平台提供容器资源的统一管理和调度。支持融合架构，可以将计算、存储和管理服务部署在同一台节点，提高资源利用率。
农林实验室信息化管理系统基础功能要求如下：
1. 系统管理。
支持组织机构管理，支持用户、角色、权限管理。
2. 课程管理。
支持添加课程，指定授课教师，教师可以管理课程的简介信息、课程大纲、参考教程、章节等。支持发布和取消发布课程。教师可以管理课程下的实验，包括设置实验简介、规格，上传实验报告模板，进行实验发布。支持课程关联学生。
3. 实验管理。
支持创建实验任务，教师准备实验环境，并开放实验后，学生可以访问实验环境，进行实验操作，下载实验报告模板，填写实验报告后进行上传。教师可以查看实验记录，下载学生提交的实验报告，进行评价。
4. 资源管理。
可展示GPU资源池资源使用情况，包括：容器数量及各个状态数量分布，GPU资源池的CPU、内存、存储、GPU总量及分配量和分配率。可展示平台容器列表。
5. 配置管理。
支持对实验环境的容器镜像、容器规格进行管理。
6. 门户管理。
支持门户管理，用户可以自定义平台特色内容、轮播图、学校简介、实验平台介绍、公告信息。
7. 数据集管理。
系统管理员可以对平台公共数据集进行管理，以便于学生在进行实验时使用数据集。
8. 统计报表。
提供GPU资源池分配统计报表、查看每个实验任务学生完成实验情况统计数据。
9. 行政管理。
支持各学院各系、科系、专业、班级等机构层级进行管理，支持新建、编辑、删除操作。
10.系统用户、角色、权限管理。
11.操作日志。支持查看系统操作日志。
实验室信息化管理平台管理对象包括：
1.采购管理
设备/物资采购管理要为实现采购计划申报、采购计划执行、招投标管理、合同及付款进度管理等功能。
2．仪器设备
实验仪器设备管理实现对实验室仪器设备资产进行统一管理，以简化、规范管理流程、实现降低成本提高管理效率和质量的目标。系统包含仪器设备报增管理、变动管理、调剂管理、借用管理、盘查管理功能模块；系统支持同步或导入第三方资产管理系统（北化、国子、久其）基础设备信息，为实验室主管部门进一步加强实验仪器设备管理，避免实验室资产流失具有良好的辅助作用。
提供全流程化、智能化的仪器设备维修、报废管理信息平台，实现仪器设备在线报修申请、审核、派单及设备报废申请、审核等管理功能。
3．低值易耗品管理
低值耗材由于价值低廉，购买随意，管理不规范等原因，在使用上造成了极大的浪费。通过引入信息系统到低值耗材管理之中，能解决低值耗材积压、浪费、使用率过低、传统的实验低值耗材管理中存在的不足等问题；可以快速、全面、准确地掌控实验室低值耗材信息，能为管理部门合理制订低值易耗品的购置计划，使库存最小，又能满足教学需要。低值品与耗材管理系统功能涵盖低值易耗品的计划申购、采购入库、出库管理、统计与查询管理等模块。能实现学校对实验室低值耗材管理的信息化、规范化、高效化目标。
4.物联管控
实验室智能管控采用先进的物联网技术，与实验室出入口考勤门禁设备、实验室信息展示终端、实验房间总电开关、房间监控设备进行智慧融合，通过实验室智能管控系统进行集中控制和管理，实现师生实验刷卡开门开电、人走关电关门的智慧管理功能。
5.移动应用
智慧实验室平台搭建的学校实验室的“微门户”，既有提升学校形象、扩大学校影响力的作用，同时也为学校的内部管理特别是实验室管理提供了便捷的通道。
农林学院实验室信息化管理平台利用农林产业特色科研与互联网相校核，打造全新的研发管理应用服务模式，集人、信息、资源及网络为一体，可以量身定做。实验室信息化管理系统将助力激活沉淀的研发资产，让农林科研成果效率最大化。
