高校實驗室儀器設備管理與智能化結合的應用

【摘" 要】 新時期背景下，智能化技術的發展應用為高校實驗室管理工作帶來了全新的發展路徑，能夠對現有實驗室儀器設備管理系統進行優化改進，以此打造高效、安全、便捷的智能管理體系，實現對各項儀器設備的智能化管理。基于此，本文首先對高校實驗室儀器設備管理與智能化結合的必要性進行了闡述，隨后對智能化建設的關鍵技術分析，包括RFID技術、智能門禁技術、UWB定位技術以及多端聯動技術等，以此對實驗室儀器設備出入庫、保存、維護等環節進行智能化管理，希望通過本次研究為存在相似情況的高校實驗室管理提供一定幫助。

【關鍵詞】 高校；實驗室儀器；設備管理；智能化

一、高校實驗室儀器設備管理與智能化結合的必要性

（一）提高管理效率

對高校實驗室現有儀器設備管理系統進行智能化改進，能夠為不同管理人員與角色開展儀器設備管理工作提供便捷幫助。如儀器設備的借用登記、掃碼盤點、入庫登記、日常檢查、報表制作和導出等功能的設計，進一步優化了現有管理系統，通過新增移動設備端管理功能提高管理操作的便捷性，提高了實驗室儀器設備管理效率。同時，依據智能化管理系統會顯著降低人工操作時導致的管理失誤現象發生概率。

（二）降低管理成本

基于智能化技術能夠提高高校實驗室儀器設備管理的智能化、自動化發展需求，將各種先進技術應用到管理系統中，對現有管理系統中的儀器設備信息不完整、信息記錄不及時、盤點工作復雜繁瑣、借用歸還流程不規范、信息數據核對失誤率較高以及維修養護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，從而幫助高校實現降低管理成本的目的。

（三）提高設備安全性

二維碼、RFID技術和室內定位技術等智能化技術的應用，可實現對高校實驗室內儀器設備的精準定位與狀態查看。利用可視化圖形的方法將各項儀器設備位置明確，并將其基本情況直觀清晰地展示出來，幫助管理人員加強對各種類儀器設備的認知與管理水平。針對實驗室內儀器設備的進出轉移操作，利用生物識別、差錯警告、視頻監控等權限控制技術進行管理，實現對儀器設備流動全過程的有效監督管理，形成完成的閉環，進而降低管理風險。

（四）推動智能化發展

對實驗室儀器設備的管理系統展開智能化建設，需要結合高校實驗室自身實際發展需求將各種智能化技術科學合理地融入其中，其中包括軟件和硬件設備的建設，實現對高校實驗室管理系統的全面優化。探索適合高校實驗室具體發展需求的智能化管理模式，通過示范性的功能推動其他環節的管理智能化建設，為高校實驗室管理工作提供決策幫助，以此推動智能化發展。

二、高校實驗室儀器設備管理智能化的關鍵技術分析

（一）RFID技術

RFID技術又叫作無線射頻識別技術，屬于通信技術中的一種，能夠利用無線電信號對指定目標進行識別與相關信息數據讀寫的功能完成相關管理操作，不需要建立機械接觸或是光學接觸系統，大幅度提高了管理操作的便捷性。RFID技術在多個領域中具有良好應用，將其應用到高校實驗室儀器設備管理中，能夠對儀器設備的唯一標識精準識別與檢測，為儀器設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量。此外，將RFID技術和二維碼標簽技術綜合應用能夠進一步加強儀器設備管理效率。

（二）智能門禁技術

基于智能化系統對門禁系統優化升級，可實現門禁系統的分級管理，以此實現對儀器設備借用流轉的全過程控制，基于射頻識別技術進一步加強對實驗室內部情況的管理與監控，保證了儀器設備的安全性。

（三）UWB高精度室內定位技術

該技術主要對實驗室內重點、關鍵的精密儀器設備進行位置管理，能夠實時獲取儀器設備的具體位置，與實驗室內部構造圖相輔相成，實現對儀器設備管理的位置可視化操作。同時，基于該技術能夠開發儀器設備的導航功能，為查找工作提供幫助。

（四）多端聯動技術

多端聯動技術在實驗室儀器設備的智能化建設中具有重要作用，將PC端、移動端、大屏端等不同種類的終端整合在一起，實現信息數據的聯動與互通，進一步提高設備管理信息的及時性與透明性，為管理工作開展提供精準真實的數據支持。

三、高校實驗室儀器設備管理智能化的方案

高校教育信息化與智能化改革是現階段高校教育發展中的重要內容之一，其中包括學生管理、人事管理、教務管理、通信平臺、資產管理、實驗室管理等管理系統的智能化，但是對于各項管理系統并未進行深入挖掘，導致智能化技術的應用效率不高。可對智能化技術深入研究，將其與高校實驗室管理需求和目標相結合，以此建立高效智能的實驗室儀器設備管理系統，如將儀器設備數據與高校資產設備管理系統融合，將儀器設備使用者身份與認識管理系統和學工系統融合，能夠大幅度提高儀器設備的管理效率，并充分體現了高校各管理系統與智能化技術的價值作用。

高校實驗室儀器設備管理系統可分成以下幾部分：儀器設備管理、實驗室人員管理、線上預約管理、材料使用管理、信息發布、電源管理、RFID門禁、網絡監控以及環境智能管理等系統，這些系統利用不同現代化技術形成一個智能化管理整體，不同子系統之間能夠實現數據資源的交換共享，以此為管理人員開展儀器設備管理工作提供保障。

四、高校實驗室儀器設備管理智能化的具體應用

（一）入庫管理智能化

實驗室儀器設備從外界采購到貨后，首先需要進行儀器設備的入庫手續辦理，對儀器設備分配具有唯一性的編號，制作對應的二維碼，將二維碼信息作為儀器設備編號，并為其設置RFID電子標簽，將兩種標簽粘貼到儀器設備的合理位置。利用RFID閱讀器裝置能夠對RFID電子標簽中的信息進行采集，實現系統與設備的關聯，將采集的儀器設備相關信息儲存到資產設備管理系統中。隨后將儀器設備轉交給實驗室相關負責人員，通過系統發送通知短信，并基于移動端App系統對儀器設備的入庫信息推送告知，經過管理人員確認操作后，最終完成整個儀器設備的入庫管理。與此同時，該儀器設備的相關數據會自動上傳至實驗室儀器設備管理子系統中。具體環節如下圖1所示。

（二）在庫管理智能化

實驗室儀器設備的在庫管理包括借調、歸還和庫內盤點等日常管理工作，其中的庫內盤點工作是儀器設備在庫期間的重要管理環節，需要依據RFID儀器設備管理系統依據區塊對盤點任務、具體設備制訂盤點工作計劃。管理人員利用可移動RFID閱讀器依據計劃內容進行實地設備盤點，并基于無線網絡將最終盤點數據上傳到資產設備管理系統中。通過移動App或者微信公眾號對儀器設備的二維碼標簽進行掃描，對具體信息核對校驗，針對存放地址或保管人員與實際存在差異的情況，需要及時修改調整，并將實驗室管理系統中的數據同步更新變動。資產設備管理系統可對儀器設備數據進行自動化分析處理，以此生成盤點數據表，針對不同情況將異常信息標注區分，為后續管理工作開展提供數據支持。

（三）出庫管理智能化

實驗室儀器設備在出庫時，需要生成儀器設備的電子調撥單，利用資產設備管理系統將其推送到管理部門，并由對應的負責人員對表單中的信息確認，與實際情況完全相符后方可準許儀器設備出庫，最后對資產設備管理系統以及實驗室儀器設備管理子系統中的狀態信息進行修改，并添加備注。

（四）技術信息管理智能化

實驗室儀器設備是高校實驗室開展實驗活動的前提基礎，會直接影響相關實驗的最終結果。如果實驗人員對于儀器設備的具體操作方法與流程了解程度不足，必然會提高儀器設備故障問題發生的概率。所以，實驗人員在實驗前需要對儀器設備的使用說明仔細閱讀，包括使用注意事項、具體流程、操作方法等。可將上述信息整合數字化信息，建立實驗室儀器設備的數字化視頻信息庫，并建立虛擬實驗室儀器設備環境，實驗人員可先進行虛擬實驗練習，在保證自身具備一定的熟練度后再展開實踐操作。通過，建立移動終端App或公眾號，通過掃描二維碼標簽即可獲取到相關儀器設備的詳細資料，為實驗人員自學提供幫助。

（五）設備運行管理智能化

結合實驗室具體情況建立實驗室線上預約系統，對于高校課程體系中設置的實驗課程，通過預約系統對教務管理系統中的課表信息進行挖掘，并自動化設置實驗室排課信息，進而完成實驗室預約流程。預約系統會將一定的權限分配給管理教師，教師通過App或相關網站可對預約信息數據修改管理。對于臨時調換或者增加的實驗課需求，教師可通過公眾號或App預約實驗室使用。在儀器設備管理智能化設計的過程中，為進一步提高教師和學生使用實驗室的便捷性，需要構建開放性實驗室，實驗室儀器設備的不僅能夠滿足日常授課需求，還能夠為學生與教師等科研人員提供多樣化實驗儀器設備，進行更廣泛的實驗活動。具體預約對象可以是實驗室，也可以是其中的某一臺儀器設備，只有在預約成功后才具有對應的使用權限。進入實驗室必須佩戴RFID電子標簽身份卡，RFID物聯網技術能夠對身份信息檢查校對。在實驗室無人后，RFID門禁系統會將狀態信息發送到實驗室管理系統，基于狀態信息對實驗室儀器設備的運行進行后續管理，如切斷電源系統、部分照明系統、制冷系統等。

（六）設備維護管理智能化

實驗室儀器設備在使用期間難免會出現故障問題，因此需要對設備的運行維護管理展開智能化設計。儀器設備的使用周期可分成前期管理、中期維護、更新報廢等階段，實驗人員進行實驗活動需要儀器設備維系正常運行狀態，對于設備的中期維護要求相對較高，需要保證儀器設備的性能與狀態良好，以此為實驗順利開展提供支持。儀器設備運行維護管理系統將二維碼和RFID技術應用其中，實現了移動終端或線上設備報修操作，并將每一次的維修檢查情況記錄到系統中，通過移動式閱讀器即可獲取到儀器設備的基本情況與維修養護信息，有利于管理人員開展維修管理工作。

（七）數據分析智能化

依據教育部門相關規定，高校需要對實驗室儀器設備的使用情況與相關信息進行上報。部分高校在信息上報期間，由于自身實驗室智能化管理系統不夠完善健全，部分信息數據的采集與計算需要人工進行，不僅存在效率低下的問題，還會增加數據結果誤差發生概率，難以保證最終上報資料的真實性，也就無法為上級部門制訂實驗室發展規劃提供有力支持。實驗室管理系統中儲存了實驗室使用期間的信息資料，包括實驗人員、儀器設備使用情況和實驗室環境等，基于智能化系統能夠對這些信息數據展開多層次的分析處理，制訂出多個不同的數據報表，大幅度提高了實驗室數據管理的效率與精準性，有利于實驗室管理工作的長遠健康發展。

五、結論

基于本次研究能夠發現，實驗室是高校教育中十分重要的場地之一，是培養學生實驗素養的關鍵教學環節。在信息化時代背景下，高校必須轉變實驗室管理思想，將各種先進技術應用其中，建立智能化、自動化的實驗室儀器設備管理系統，為實驗教學活動開展提供支持，進而培養出符合社會發展需求的現代化技術人才。

參考文獻：

［1］ 郭鳳香. 智能管理系統在高校大數據實驗室管理中的應用［J］. 辦公自動化，2022，27（04）：19+59-61.

［2］ 花琛. 芻議智能管理系統在高校實驗室管理中的應用［J］. 科技經濟市場，2021（08）：30-31.

［3］ 劉佳璇，吳國明. 實驗室儀器設備管理與智能化結合的應用［J］. 中國水泥，2021（S1）：155-157.

［4］ 覃衛玲，黃善斌，何登旭. 基于高校智慧實驗室的儀器設備管理模式改革探究——以廣西民族大學為例［J］. 行政事業資產與財務，2021（11）：12-14.

［5］ 李娜，蔣林華. 區塊鏈在高校儀器設備智能化管理中的應用［J］. 實驗室研究與探索，2020，39（09）：290-294.

［6］ 譚光裕，柯虎，劉成，等. 實驗室檢測儀器設備智能化管理探索與實踐［J］. 設備管理與維修，2020（15）：14-19.

［7］ 陳克彥. 關于智能實驗室儀器設備標準化工作的一些思考［J］. 科技創新與應用，2020（19）：188-189.