基于小程序的實(shí)驗(yàn)室資源開放管理系統(tǒng)探索與應(yīng)用

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理模式中資源配置失衡、管理效率低下以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)受限等問題，該研究結(jié)合廣東技術(shù)師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的具體情況，提出基于微信小程序的實(shí)驗(yàn)室資源開放管理系統(tǒng)解決方案。通過(guò)整合云開發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套集成實(shí)驗(yàn)室預(yù)約、狀態(tài)查詢、設(shè)備報(bào)修及互動(dòng)反饋等核心功能的移動(dòng)管理平臺(tái)。該系統(tǒng)利用小程序無(wú)須安裝、即用即走的特性，突破了傳統(tǒng)PC端平臺(tái)的信息獲取壁壘。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)在滿足學(xué)生需求的同時(shí)，提高了實(shí)驗(yàn)室資源利用率和管理響應(yīng)效率，有效解決了實(shí)驗(yàn)室開放信息不對(duì)稱、管理流程碎片化等痛點(diǎn)。該方案為高校實(shí)驗(yàn)室管理模式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)用的技術(shù)路徑，其輕量化、低成本的開發(fā)范式對(duì)同類教育場(chǎng)景的信息化建設(shè)具有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：開放實(shí)驗(yàn)室；微信小程序；資源共享；云開發(fā)

中圖分類號(hào)：TP311" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）24-0023-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

隨著教育改革的深入，以往注重理論教學(xué)的傳統(tǒng)教育模式已難以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才綜合素質(zhì)的要求，越來(lái)越多的高校開始注重培養(yǎng)具有良好理論素養(yǎng)和較強(qiáng)實(shí)踐能力的創(chuàng)新型人才。開放式實(shí)驗(yàn)室管理模式被視為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的有效途徑，其不僅可以為學(xué)生提供更廣闊的實(shí)踐空間，幫助學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際中，同時(shí)還可以促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作能力[1-3]。此外，進(jìn)一步開放實(shí)驗(yàn)室資源對(duì)學(xué)生的職業(yè)發(fā)展和未來(lái)就業(yè)也具有積極的影響。因此，優(yōu)化開放式實(shí)驗(yàn)室管理模式，提高實(shí)驗(yàn)室管理效能，成為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)[4-5]。

目前，許多高校在實(shí)驗(yàn)室開放管理上仍然采用傳統(tǒng)的手工管理模式。然而，隨著實(shí)驗(yàn)室開放程度的提高和規(guī)模的擴(kuò)大，這種管理模式已顯現(xiàn)出顯著的弊端。一方面，學(xué)生群體難以實(shí)時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)室開放資源的動(dòng)態(tài)信息；另一方面，管理部門在資源調(diào)配時(shí)未能實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、實(shí)時(shí)化和高效化的管理目標(biāo)[6]。針對(duì)這一問題，許多高校建立了基于PC互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息化管理平臺(tái)，雖然該平臺(tái)在一定程度上能夠提供實(shí)驗(yàn)室管理的基本功能，但仍難以滿足學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室資源信息移動(dòng)性和實(shí)時(shí)性的獲取體驗(yàn)需求[7-9]。例如，使用者在預(yù)約實(shí)驗(yàn)室或反饋問題時(shí)，仍需返回固定PC終端完成多級(jí)菜單跳轉(zhuǎn)、表單填寫、附件上傳等煩瑣流程操作，導(dǎo)致操作效率嚴(yán)重下降。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和高校管理需求的日益多樣化，促使基于手機(jī)端的管理系統(tǒng)成為趨勢(shì)，微信公眾號(hào)和小程序則是典型代表[10]。因此，如何在移動(dòng)環(huán)境下構(gòu)建方便高效的基于移動(dòng)管理入口的開放式實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，成為實(shí)驗(yàn)室管理信息化建設(shè)的新方向。

近年來(lái)，微信在人們的工作和生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，已成為日常交流和信息流通的核心工具之一[11]。微信小程序作為一種與微信生態(tài)深度整合的多功能應(yīng)用形式，受到了越來(lái)越多用戶的青睞，逐漸成為高校信息化管理的重要工具。微信小程序的主要優(yōu)勢(shì)在于其無(wú)須下載安裝、即用即走，用戶只須在微信中搜索并打開即可使用，這極大地提高了用戶獲取信息的效率和使用的便捷性。此外，微信小程序不僅具有較低的開發(fā)成本，同時(shí)還具備不遜于原生App的豐富功能，完全能夠滿足廣大學(xué)生以及企業(yè)用戶的需求，使其在高校管理中具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，已有不少高校嘗試將微信小程序應(yīng)用于圖書館管理、課程預(yù)約、實(shí)驗(yàn)室管理等場(chǎng)景，并取得了顯著的成效。例如，文獻(xiàn)[12]通過(guò)微信小程序?qū)崿F(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室資源的實(shí)時(shí)預(yù)約與管理，極大地提高了實(shí)驗(yàn)室的使用效率和管理水平。因此，基于微信小程序的實(shí)驗(yàn)室資源開放管理系統(tǒng)不僅符合當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，也為高校實(shí)驗(yàn)室管理提供了新的解決方案。基于此，本文結(jié)合本校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際使用情況，設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種基于微信小程序的實(shí)驗(yàn)室資源開放管理系統(tǒng)，旨在實(shí)現(xiàn)信息雙向深度開放、提高實(shí)驗(yàn)室管理效能，同時(shí)更好地滿足高等教育對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。

1 基于微信小程序的實(shí)驗(yàn)室資源開放管理系統(tǒng)實(shí)踐

1.1 平臺(tái)總體功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

目前，廣東技術(shù)師范大學(xué)在各校區(qū)均擁有大量計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，每學(xué)期都需承擔(dān)各專業(yè)多門計(jì)算機(jī)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研任務(wù)。越來(lái)越多的學(xué)生希望學(xué)校能夠開放實(shí)驗(yàn)室資源，以進(jìn)行課外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新思維和研究能力。因此，本文以本校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室為案例，在充分分析實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)室管理員以及學(xué)生用戶之間的基本業(yè)務(wù)需求基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室資源開放管理平臺(tái)的總體功能架構(gòu)，如圖1所示。

管理平臺(tái)的業(yè)務(wù)模塊針對(duì)的目標(biāo)人群分為兩類：實(shí)驗(yàn)室使用者（學(xué)生） 和實(shí)驗(yàn)室管理者。這兩類人群有著不同的功能需求。實(shí)驗(yàn)室使用者不僅需要關(guān)注實(shí)驗(yàn)室的開放情況，還需要學(xué)習(xí)了解實(shí)驗(yàn)室的各種規(guī)章制度、安全培訓(xùn)，以及幫助上報(bào)故障設(shè)備信息等，如圖1（a） 所示。而實(shí)驗(yàn)室管理者則更加關(guān)注實(shí)驗(yàn)室使用方面的情況，主要包括實(shí)驗(yàn)室開放安排、查看設(shè)備維修和問題反饋、失物招領(lǐng)功能等，如圖1（b） 所示。因此，在設(shè)計(jì)平臺(tái)功能時(shí)，應(yīng)該體現(xiàn)出內(nèi)容的差異性，避免出現(xiàn)冗余業(yè)務(wù)信息。相較于傳統(tǒng)PC端管理系統(tǒng)，本平臺(tái)在移動(dòng)端環(huán)境下展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)：其一，突破物理空間限制，師生可通過(guò)移動(dòng)設(shè)備實(shí)時(shí)完成預(yù)約、學(xué)習(xí)、報(bào)修等操作；其二，集成掃碼簽到、視頻指導(dǎo)等創(chuàng)新功能，構(gòu)建了線上線下融合的實(shí)驗(yàn)室管理新模式。這種移動(dòng)化轉(zhuǎn)型不僅提升了管理效能，更為學(xué)生開展自主創(chuàng)新實(shí)踐提供了全天候支持平臺(tái)。圖2（a） 和圖2（b） 分別為實(shí)驗(yàn)室管理者和使用者端首頁(yè)功能界面。

1.2 平臺(tái)開發(fā)環(huán)境設(shè)置

本文選擇微信小程序云開發(fā)作為實(shí)驗(yàn)室資源開放管理系統(tǒng)的開發(fā)服務(wù)平臺(tái)，并使用微信開發(fā)者工具進(jìn)行開發(fā)。通過(guò)云開發(fā)，開發(fā)者無(wú)須搭建服務(wù)器或配置復(fù)雜的云環(huán)境，便可以直接使用微信提供的云服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、文件上傳、云函數(shù)執(zhí)行等操作。云開發(fā)使得開發(fā)者能夠更好地專注于前端開發(fā)與業(yè)務(wù)邏輯，而不必過(guò)多考慮后端基礎(chǔ)設(shè)施的搭建與運(yùn)維。此外，云開發(fā)后臺(tái)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析工具，管理人員可以及時(shí)掌握平臺(tái)的詳細(xì)使用情況，從而更好地完善管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1.3 平臺(tái)各功能模塊介紹及實(shí)現(xiàn)

1） 用戶注冊(cè)與登錄。

該功能模塊的主要作用是建立用戶身份認(rèn)證體系，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源的權(quán)限化管理。學(xué)生用戶首次登錄須使用手機(jī)掃描實(shí)驗(yàn)室設(shè)備二維碼，系統(tǒng)將自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至注冊(cè)頁(yè)面，通過(guò)學(xué)號(hào)進(jìn)行實(shí)名注冊(cè)，并采集學(xué)院、班級(jí)、聯(lián)系方式等相關(guān)信息。后續(xù)訪問可通過(guò)掃描二維碼實(shí)現(xiàn)自動(dòng)認(rèn)證。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室管理人員，系統(tǒng)允許通過(guò)后臺(tái)直接添加并綁定個(gè)人身份信息。該模塊通過(guò)數(shù)字化身份認(rèn)證替代傳統(tǒng)紙質(zhì)登記，顯著提升了實(shí)驗(yàn)室訪問效率，并有效保障了資源使用的可追溯性。學(xué)生用戶的注冊(cè)界面如圖3所示。

2） 實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度。

實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度的核心目標(biāo)是構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)體系，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作流程，為實(shí)驗(yàn)人員提供一個(gè)安全、可靠的工作環(huán)境。其主要內(nèi)容涵蓋實(shí)驗(yàn)室安全操作規(guī)程、安全責(zé)任管理、設(shè)備使用規(guī)范、實(shí)驗(yàn)人員行為規(guī)范等。這些制度的制定與實(shí)施不僅有助于預(yù)防事故發(fā)生、保障實(shí)驗(yàn)安全，還能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室資源的合理利用與管理，為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利進(jìn)行提供堅(jiān)實(shí)的制度保障。

3） 實(shí)驗(yàn)室預(yù)約/查詢。

該模塊下有兩個(gè)子功能模塊：實(shí)驗(yàn)室預(yù)約功能和實(shí)驗(yàn)室查詢功能。學(xué)生欲預(yù)約使用實(shí)驗(yàn)室時(shí)，首先須確保實(shí)驗(yàn)室存在空閑時(shí)段。系統(tǒng)根據(jù)每周課表計(jì)算出各時(shí)段的空閑實(shí)驗(yàn)室，并將其提供給學(xué)生進(jìn)行預(yù)約。實(shí)驗(yàn)室查詢功能則提供當(dāng)前已開放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)時(shí)列表。若某實(shí)驗(yàn)室仍有空余工位，學(xué)生可直接前往并使用相關(guān)設(shè)備，無(wú)須進(jìn)行預(yù)約。在實(shí)驗(yàn)室使用過(guò)程中，學(xué)生需要自行登記實(shí)驗(yàn)室編號(hào)及所使用的計(jì)算機(jī)編號(hào)，以便于管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控和核查工位的使用情況。此機(jī)制通過(guò)動(dòng)態(tài)預(yù)約，不僅提升了實(shí)驗(yàn)室資源的合理配置和利用效率，還確保了實(shí)驗(yàn)室管理的透明性和有序性。實(shí)驗(yàn)室預(yù)約/查詢功能界面如圖4所示。

4） 通知公告。

該模塊是實(shí)驗(yàn)室日常管理的重要組成部分，不僅承擔(dān)著信息發(fā)布的基礎(chǔ)職能，更是構(gòu)建管理者與使用者雙向通信的關(guān)鍵橋梁。通過(guò)分級(jí)推送策略（緊急通知、常規(guī)公告、政策文件） ，系統(tǒng)能夠確保實(shí)驗(yàn)室開放安排、設(shè)備狀態(tài)變更等重要信息實(shí)時(shí)到達(dá)目標(biāo)群體。典型應(yīng)用場(chǎng)景如臺(tái)風(fēng)預(yù)警期間，管理員通過(guò)“定向廣播”功能精準(zhǔn)定位已預(yù)約學(xué)生，同步推送實(shí)驗(yàn)室關(guān)閉通知及在線改期操作指引，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急場(chǎng)景下分鐘級(jí)的信息閉環(huán)。這種機(jī)制使學(xué)生能及時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)變更信息，保障了特殊時(shí)期實(shí)驗(yàn)室資源調(diào)度的高效性。

5） 問題反饋。

在實(shí)驗(yàn)室管理過(guò)程中，學(xué)生與實(shí)驗(yàn)室管理者之間常常存在認(rèn)知差異，這使得實(shí)驗(yàn)室管理效率低下和管理制度落后的情況時(shí)有發(fā)生。為有效減小這種認(rèn)知差異并促進(jìn)管理優(yōu)化，本功能模塊提供了一個(gè)多元化的反饋渠道，幫助管理人員實(shí)時(shí)了解學(xué)生的需求與意見，從而為實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作提供有針對(duì)性的改革和管理依據(jù)。

此功能模塊的反饋渠道分為兩種：第一，電話反饋，學(xué)生可通過(guò)提供的座機(jī)或手機(jī)號(hào)碼與管理人員進(jìn)行溝通，及時(shí)咨詢或反饋問題；第二，文本反饋，學(xué)生可以通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)的文本輸入框提交詳細(xì)的反饋意見，這些反饋將自動(dòng)匯入系統(tǒng)后臺(tái)，供管理人員查看和處理。通過(guò)這兩種反饋途徑，管理者可以全面、及時(shí)地獲取使用者對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理、資源配置和使用體驗(yàn)等方面的意見，進(jìn)而推動(dòng)管理機(jī)制的完善和改進(jìn)，提升實(shí)驗(yàn)室的整體管理效率和服務(wù)質(zhì)量。

6） 失物招領(lǐng)。

該功能旨在為實(shí)驗(yàn)室使用者提供一個(gè)高效便捷的平臺(tái)，便于失物與拾物信息的發(fā)布與傳遞，從而實(shí)現(xiàn)物品歸屬者與拾得者之間的快速對(duì)接。丟失物品的使用者可通過(guò)該系統(tǒng)發(fā)布詳細(xì)的失物信息，包括物品特征、丟失地點(diǎn)、丟失時(shí)間等，以便其他用戶協(xié)助尋找。拾得物品的使用者亦可主動(dòng)發(fā)布“撿到物品”信息，提供物品外觀、拾得地點(diǎn)等細(xì)節(jié)，幫助失主認(rèn)領(lǐng)物品。通過(guò)這一功能，系統(tǒng)能夠優(yōu)化失物找回的效率，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室資源的共享與用戶之間的相互幫助，進(jìn)而增強(qiáng)社區(qū)成員的協(xié)作性與凝聚力。

7） 設(shè)備故障報(bào)修。

在實(shí)驗(yàn)室使用過(guò)程中，常會(huì)遇到各類技術(shù)性問題，主要故障類型可歸納為四大類：①計(jì)算機(jī)硬件故障（如主板和電源損壞、內(nèi)存故障） ；②外設(shè)異常（顯示器黑屏、鍵鼠失靈） ；③軟件環(huán)境異常（系統(tǒng)崩潰、病毒感染） ；④網(wǎng)絡(luò)連接問題（IP沖突、斷網(wǎng)等） 。為有效應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，本模塊構(gòu)建了閉環(huán)報(bào)修處理體系。學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常時(shí)，可通過(guò)移動(dòng)端掃描設(shè)備二維碼，選擇故障分類并上傳現(xiàn)場(chǎng)照片或視頻，實(shí)時(shí)提交報(bào)修工單。實(shí)驗(yàn)室管理者通過(guò)管理端能夠迅速接收?qǐng)?bào)修工單并響應(yīng)各類故障報(bào)告。此機(jī)制有效提升了實(shí)驗(yàn)室運(yùn)維的響應(yīng)速度和效率，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室整體的運(yùn)行穩(wěn)定性與使用體驗(yàn)的顯著提升。

2 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)室的資源開放與共享已成為培養(yǎng)和提升學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的有效手段和必然趨勢(shì)。本文圍繞高校實(shí)驗(yàn)室資源開放創(chuàng)新管理模式，結(jié)合微信小程序的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了一種基于云開發(fā)環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)室資源開放管理系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，該系統(tǒng)的實(shí)踐價(jià)值不僅體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室資源利用效率和管理效能提升層面，更重要的是形成了“資源開放—實(shí)踐創(chuàng)新—能力培養(yǎng)”的良性循環(huán)。大部分學(xué)生認(rèn)為系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，能夠有效滿足他們的實(shí)驗(yàn)需求，直觀印證了優(yōu)質(zhì)資源供給對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的促進(jìn)作用。未來(lái)，計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)的功能，著力開發(fā)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中心，為教學(xué)改革提供資源使用熱力圖、設(shè)備損耗預(yù)測(cè)等決策支持。這些拓展將推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室從“管理信息化”向“服務(wù)智能化”轉(zhuǎn)型，為新時(shí)代高等教育實(shí)踐育人體系的構(gòu)建提供可復(fù)制的解決方案。

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【通聯(lián)編輯：張薇】