高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理與智能化結(jié)合的應(yīng)用

【摘" 要】 新時(shí)期背景下，智能化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用為高校實(shí)驗(yàn)室管理工作帶來(lái)了全新的發(fā)展路徑，能夠?qū)ΜF(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以此打造高效、安全、便捷的智能管理體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)儀器設(shè)備的智能化管理?；诖?，本文首先對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理與智能化結(jié)合的必要性進(jìn)行了闡述，隨后對(duì)智能化建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)分析，包括RFID技術(shù)、智能門禁技術(shù)、UWB定位技術(shù)以及多端聯(lián)動(dòng)技術(shù)等，以此對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備出入庫(kù)、保存、維護(hù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行智能化管理，希望通過本次研究為存在相似情況的高校實(shí)驗(yàn)室管理提供一定幫助。

【關(guān)鍵詞】 高校；實(shí)驗(yàn)室儀器；設(shè)備管理；智能化

一、高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理與智能化結(jié)合的必要性

（一）提高管理效率

對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)備管理系統(tǒng)進(jìn)行智能化改進(jìn)，能夠?yàn)椴煌芾砣藛T與角色開展儀器設(shè)備管理工作提供便捷幫助。如儀器設(shè)備的借用登記、掃碼盤點(diǎn)、入庫(kù)登記、日常檢查、報(bào)表制作和導(dǎo)出等功能的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)化了現(xiàn)有管理系統(tǒng)，通過新增移動(dòng)設(shè)備端管理功能提高管理操作的便捷性，提高了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理效率。同時(shí)，依據(jù)智能化管理系統(tǒng)會(huì)顯著降低人工操作時(shí)導(dǎo)致的管理失誤現(xiàn)象發(fā)生概率。

（二）降低管理成本

基于智能化技術(shù)能夠提高高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理的智能化、自動(dòng)化發(fā)展需求，將各種先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到管理系統(tǒng)中，對(duì)現(xiàn)有管理系統(tǒng)中的儀器設(shè)備信息不完整、信息記錄不及時(shí)、盤點(diǎn)工作復(fù)雜繁瑣、借用歸還流程不規(guī)范、信息數(shù)據(jù)核對(duì)失誤率較高以及維修養(yǎng)護(hù)工作難度大等問題起到有效的幫助作用，能夠大幅度縮減工作周期，減少人力與物力資源的消耗，從而幫助高校實(shí)現(xiàn)降低管理成本的目的。

（三）提高設(shè)備安全性

二維碼、RFID技術(shù)和室內(nèi)定位技術(shù)等智能化技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器設(shè)備的精準(zhǔn)定位與狀態(tài)查看。利用可視化圖形的方法將各項(xiàng)儀器設(shè)備位置明確，并將其基本情況直觀清晰地展示出來(lái)，幫助管理人員加強(qiáng)對(duì)各種類儀器設(shè)備的認(rèn)知與管理水平。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器設(shè)備的進(jìn)出轉(zhuǎn)移操作，利用生物識(shí)別、差錯(cuò)警告、視頻監(jiān)控等權(quán)限控制技術(shù)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備流動(dòng)全過程的有效監(jiān)督管理，形成完成的閉環(huán)，進(jìn)而降低管理風(fēng)險(xiǎn)。

（四）推動(dòng)智能化發(fā)展

對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的管理系統(tǒng)展開智能化建設(shè)，需要結(jié)合高校實(shí)驗(yàn)室自身實(shí)際發(fā)展需求將各種智能化技術(shù)科學(xué)合理地融入其中，其中包括軟件和硬件設(shè)備的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的全面優(yōu)化。探索適合高校實(shí)驗(yàn)室具體發(fā)展需求的智能化管理模式，通過示范性的功能推動(dòng)其他環(huán)節(jié)的管理智能化建設(shè)，為高校實(shí)驗(yàn)室管理工作提供決策幫助，以此推動(dòng)智能化發(fā)展。

二、高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理智能化的關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）RFID技術(shù)

RFID技術(shù)又叫作無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，屬于通信技術(shù)中的一種，能夠利用無(wú)線電信號(hào)對(duì)指定目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別與相關(guān)信息數(shù)據(jù)讀寫的功能完成相關(guān)管理操作，不需要建立機(jī)械接觸或是光學(xué)接觸系統(tǒng)，大幅度提高了管理操作的便捷性。RFID技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中具有良好應(yīng)用，將其應(yīng)用到高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理中，能夠?qū)x器設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)精準(zhǔn)識(shí)別與檢測(cè)，為儀器設(shè)備的智能化管理提供了大力支持，提高了日常管理工作的效率與質(zhì)量。此外，將RFID技術(shù)和二維碼標(biāo)簽技術(shù)綜合應(yīng)用能夠進(jìn)一步加強(qiáng)儀器設(shè)備管理效率。

（二）智能門禁技術(shù)

基于智能化系統(tǒng)對(duì)門禁系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)，可實(shí)現(xiàn)門禁系統(tǒng)的分級(jí)管理，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備借用流轉(zhuǎn)的全過程控制，基于射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部情況的管理與監(jiān)控，保證了儀器設(shè)備的安全性。

（三）UWB高精度室內(nèi)定位技術(shù)

該技術(shù)主要對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)重點(diǎn)、關(guān)鍵的精密儀器設(shè)備進(jìn)行位置管理，能夠?qū)崟r(shí)獲取儀器設(shè)備的具體位置，與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部構(gòu)造圖相輔相成，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備管理的位置可視化操作。同時(shí)，基于該技術(shù)能夠開發(fā)儀器設(shè)備的導(dǎo)航功能，為查找工作提供幫助。

（四）多端聯(lián)動(dòng)技術(shù)

多端聯(lián)動(dòng)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的智能化建設(shè)中具有重要作用，將PC端、移動(dòng)端、大屏端等不同種類的終端整合在一起，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)與互通，進(jìn)一步提高設(shè)備管理信息的及時(shí)性與透明性，為管理工作開展提供精準(zhǔn)真實(shí)的數(shù)據(jù)支持。

三、高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理智能化的方案

高校教育信息化與智能化改革是現(xiàn)階段高校教育發(fā)展中的重要內(nèi)容之一，其中包括學(xué)生管理、人事管理、教務(wù)管理、通信平臺(tái)、資產(chǎn)管理、實(shí)驗(yàn)室管理等管理系統(tǒng)的智能化，但是對(duì)于各項(xiàng)管理系統(tǒng)并未進(jìn)行深入挖掘，導(dǎo)致智能化技術(shù)的應(yīng)用效率不高?？蓪?duì)智能化技術(shù)深入研究，將其與高校實(shí)驗(yàn)室管理需求和目標(biāo)相結(jié)合，以此建立高效智能的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理系統(tǒng)，如將儀器設(shè)備數(shù)據(jù)與高校資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)融合，將儀器設(shè)備使用者身份與認(rèn)識(shí)管理系統(tǒng)和學(xué)工系統(tǒng)融合，能夠大幅度提高儀器設(shè)備的管理效率，并充分體現(xiàn)了高校各管理系統(tǒng)與智能化技術(shù)的價(jià)值作用。

高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理系統(tǒng)可分成以下幾部分：儀器設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)室人員管理、線上預(yù)約管理、材料使用管理、信息發(fā)布、電源管理、RFID門禁、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控以及環(huán)境智能管理等系統(tǒng)，這些系統(tǒng)利用不同現(xiàn)代化技術(shù)形成一個(gè)智能化管理整體，不同子系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)資源的交換共享，以此為管理人員開展儀器設(shè)備管理工作提供保障。

四、高校實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理智能化的具體應(yīng)用

（一）入庫(kù)管理智能化

實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備從外界采購(gòu)到貨后，首先需要進(jìn)行儀器設(shè)備的入庫(kù)手續(xù)辦理，對(duì)儀器設(shè)備分配具有唯一性的編號(hào)，制作對(duì)應(yīng)的二維碼，將二維碼信息作為儀器設(shè)備編號(hào)，并為其設(shè)置RFID電子標(biāo)簽，將兩種標(biāo)簽粘貼到儀器設(shè)備的合理位置。利用RFID閱讀器裝置能夠?qū)FID電子標(biāo)簽中的信息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與設(shè)備的關(guān)聯(lián)，將采集的儀器設(shè)備相關(guān)信息儲(chǔ)存到資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)中。隨后將儀器設(shè)備轉(zhuǎn)交給實(shí)驗(yàn)室相關(guān)負(fù)責(zé)人員，通過系統(tǒng)發(fā)送通知短信，并基于移動(dòng)端App系統(tǒng)對(duì)儀器設(shè)備的入庫(kù)信息推送告知，經(jīng)過管理人員確認(rèn)操作后，最終完成整個(gè)儀器設(shè)備的入庫(kù)管理。與此同時(shí)，該儀器設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)上傳至實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理子系統(tǒng)中。具體環(huán)節(jié)如下圖1所示。

（二）在庫(kù)管理智能化

實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的在庫(kù)管理包括借調(diào)、歸還和庫(kù)內(nèi)盤點(diǎn)等日常管理工作，其中的庫(kù)內(nèi)盤點(diǎn)工作是儀器設(shè)備在庫(kù)期間的重要管理環(huán)節(jié)，需要依據(jù)RFID儀器設(shè)備管理系統(tǒng)依據(jù)區(qū)塊對(duì)盤點(diǎn)任務(wù)、具體設(shè)備制訂盤點(diǎn)工作計(jì)劃。管理人員利用可移動(dòng)RFID閱讀器依據(jù)計(jì)劃內(nèi)容進(jìn)行實(shí)地設(shè)備盤點(diǎn)，并基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將最終盤點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳到資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)中。通過移動(dòng)App或者微信公眾號(hào)對(duì)儀器設(shè)備的二維碼標(biāo)簽進(jìn)行掃描，對(duì)具體信息核對(duì)校驗(yàn)，針對(duì)存放地址或保管人員與實(shí)際存在差異的情況，需要及時(shí)修改調(diào)整，并將實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)同步更新變動(dòng)。資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)可對(duì)儀器設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化分析處理，以此生成盤點(diǎn)數(shù)據(jù)表，針對(duì)不同情況將異常信息標(biāo)注區(qū)分，為后續(xù)管理工作開展提供數(shù)據(jù)支持。

（三）出庫(kù)管理智能化

實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備在出庫(kù)時(shí)，需要生成儀器設(shè)備的電子調(diào)撥單，利用資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)將其推送到管理部門，并由對(duì)應(yīng)的負(fù)責(zé)人員對(duì)表單中的信息確認(rèn)，與實(shí)際情況完全相符后方可準(zhǔn)許儀器設(shè)備出庫(kù)，最后對(duì)資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)以及實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理子系統(tǒng)中的狀態(tài)信息進(jìn)行修改，并添加備注。

（四）技術(shù)信息管理智能化

實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備是高校實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的前提基礎(chǔ)，會(huì)直接影響相關(guān)實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)人員對(duì)于儀器設(shè)備的具體操作方法與流程了解程度不足，必然會(huì)提高儀器設(shè)備故障問題發(fā)生的概率。所以，實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)儀器設(shè)備的使用說明仔細(xì)閱讀，包括使用注意事項(xiàng)、具體流程、操作方法等?？蓪⑸鲜鲂畔⒄蠑?shù)字化信息，建立實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的數(shù)字化視頻信息庫(kù)，并建立虛擬實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備環(huán)境，實(shí)驗(yàn)人員可先進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)練習(xí)，在保證自身具備一定的熟練度后再展開實(shí)踐操作。通過，建立移動(dòng)終端App或公眾號(hào)，通過掃描二維碼標(biāo)簽即可獲取到相關(guān)儀器設(shè)備的詳細(xì)資料，為實(shí)驗(yàn)人員自學(xué)提供幫助。

（五）設(shè)備運(yùn)行管理智能化

結(jié)合實(shí)驗(yàn)室具體情況建立實(shí)驗(yàn)室線上預(yù)約系統(tǒng)，對(duì)于高校課程體系中設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程，通過預(yù)約系統(tǒng)對(duì)教務(wù)管理系統(tǒng)中的課表信息進(jìn)行挖掘，并自動(dòng)化設(shè)置實(shí)驗(yàn)室排課信息，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)室預(yù)約流程。預(yù)約系統(tǒng)會(huì)將一定的權(quán)限分配給管理教師，教師通過App或相關(guān)網(wǎng)站可對(duì)預(yù)約信息數(shù)據(jù)修改管理。對(duì)于臨時(shí)調(diào)換或者增加的實(shí)驗(yàn)課需求，教師可通過公眾號(hào)或App預(yù)約實(shí)驗(yàn)室使用。在儀器設(shè)備管理智能化設(shè)計(jì)的過程中，為進(jìn)一步提高教師和學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)室的便捷性，需要構(gòu)建開放性實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的不僅能夠滿足日常授課需求，還能夠?yàn)閷W(xué)生與教師等科研人員提供多樣化實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，進(jìn)行更廣泛的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。具體預(yù)約對(duì)象可以是實(shí)驗(yàn)室，也可以是其中的某一臺(tái)儀器設(shè)備，只有在預(yù)約成功后才具有對(duì)應(yīng)的使用權(quán)限。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須佩戴RFID電子標(biāo)簽身份卡，RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)ι矸菪畔z查校對(duì)。在實(shí)驗(yàn)室無(wú)人后，RFID門禁系統(tǒng)會(huì)將狀態(tài)信息發(fā)送到實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，基于狀態(tài)信息對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行后續(xù)管理，如切斷電源系統(tǒng)、部分照明系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等。

（六）設(shè)備維護(hù)管理智能化

實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備在使用期間難免會(huì)出現(xiàn)故障問題，因此需要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理展開智能化設(shè)計(jì)。儀器設(shè)備的使用周期可分成前期管理、中期維護(hù)、更新報(bào)廢等階段，實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)需要儀器設(shè)備維系正常運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于設(shè)備的中期維護(hù)要求相對(duì)較高，需要保證儀器設(shè)備的性能與狀態(tài)良好，以此為實(shí)驗(yàn)順利開展提供支持。儀器設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)將二維碼和RFID技術(shù)應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)終端或線上設(shè)備報(bào)修操作，并將每一次的維修檢查情況記錄到系統(tǒng)中，通過移動(dòng)式閱讀器即可獲取到儀器設(shè)備的基本情況與維修養(yǎng)護(hù)信息，有利于管理人員開展維修管理工作。

（七）數(shù)據(jù)分析智能化

依據(jù)教育部門相關(guān)規(guī)定，高校需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的使用情況與相關(guān)信息進(jìn)行上報(bào)。部分高校在信息上報(bào)期間，由于自身實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)不夠完善健全，部分信息數(shù)據(jù)的采集與計(jì)算需要人工進(jìn)行，不僅存在效率低下的問題，還會(huì)增加數(shù)據(jù)結(jié)果誤差發(fā)生概率，難以保證最終上報(bào)資料的真實(shí)性，也就無(wú)法為上級(jí)部門制訂實(shí)驗(yàn)室發(fā)展規(guī)劃提供有力支持。實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)中儲(chǔ)存了實(shí)驗(yàn)室使用期間的信息資料，包括實(shí)驗(yàn)人員、儀器設(shè)備使用情況和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境等，基于智能化系統(tǒng)能夠?qū)@些信息數(shù)據(jù)展開多層次的分析處理，制訂出多個(gè)不同的數(shù)據(jù)報(bào)表，大幅度提高了實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)管理的效率與精準(zhǔn)性，有利于實(shí)驗(yàn)室管理工作的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展。

五、結(jié)論

基于本次研究能夠發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室是高校教育中十分重要的場(chǎng)地之一，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。在信息化時(shí)代背景下，高校必須轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)室管理思想，將各種先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中，建立智能化、自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理系統(tǒng)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)開展提供支持，進(jìn)而培養(yǎng)出符合社會(huì)發(fā)展需求的現(xiàn)代化技術(shù)人才。

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