基于物聯(lián)網(wǎng)的高校實驗室管理模式研究

摘 要：實驗室的管理是一項非常重要的任務(wù)，以往的計算機(jī)實驗室的管理模式存在非常多的不足。針對傳統(tǒng)高校實驗室管理存在的種種弊端，探討如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升實驗室的管理水平。在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)理論和應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析物聯(lián)網(wǎng)背景下實驗室管理工作中的可改進(jìn)和優(yōu)化之處，以達(dá)到降低勞動強(qiáng)度、提升工作效率的目的。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；高校實驗室；管理模式

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，獲取各種應(yīng)用需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人、所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。物聯(lián)網(wǎng)概念是在互聯(lián)網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。

2 我國高校實驗室管理的現(xiàn)狀分析

長期以來，大部分高校實驗室都是依靠手工建立臺帳、標(biāo)簽等措施對實驗設(shè)備進(jìn)行管理，這樣不僅管理效率低下，錯誤頻出，更新困難，而且面對實驗室動態(tài)管理要求的不斷增加和計算機(jī)軟件管理快捷準(zhǔn)確的要求表現(xiàn)出更多的不適應(yīng)。造成這些問題的主要原因有：

2.1 實驗設(shè)備數(shù)量多

由于現(xiàn)在高校辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，實驗室開設(shè)實驗項目增多，實驗設(shè)備數(shù)量增長加快，傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄的實驗室管理方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代實驗室管理的要求。

2.2 實驗室管理人員不足

設(shè)備的編號與放置位置的對照關(guān)系，需要花費管理人員大量的精力和時間；往往由于處理這些事務(wù)實驗室設(shè)備不能得到及時的監(jiān)管、維護(hù)，造成了一定的資源浪費。

2.3 實驗室使用人數(shù)增多，實驗室財產(chǎn)易丟失

目前實驗室的固定資產(chǎn)一般不會丟失，但是一些易耗的物品，往往因為缺乏管理的規(guī)范，有時會被一些使用者順手牽羊，實驗室管理人員無法每天定時地清理相關(guān)儀器的數(shù)量，因而在一定程度上造成了實驗室財產(chǎn)的損失。

2.4 實驗室設(shè)備流動性強(qiáng)

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，許多實驗設(shè)備常用于演示教學(xué)，會被借出到不同的教室使用。傳統(tǒng)手工方式的管理不能及時掌握設(shè)備流向使得管理人員不能制定合理的分配方案，從而導(dǎo)致不必要的沖突。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校實驗室信息化管理中的應(yīng)用

3.1 實驗設(shè)備信息化管理

早期的實驗室設(shè)備器材的說明書等信息都是紙質(zhì)品，容易丟失破損，對實驗操作極不方便，一旦紙質(zhì)標(biāo)簽丟失或需更新，不僅管理起來不便，而且設(shè)備參數(shù)信息也難以查詢。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以方便查詢相關(guān)實驗用品的信息，實驗用品的位置、庫存量、實驗儀器的位置、數(shù)量等。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上對這些信息進(jìn)行準(zhǔn)確無誤跟蹤，實時監(jiān)控。任何一個安裝有讀寫器的終端都可以通過射頻掃描技術(shù)讀取實驗用品的相關(guān)信息，并通過互聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸作用，實現(xiàn)對實驗用品與儀器的信息的實時監(jiān)控。

3.2 優(yōu)化實驗教學(xué)與管理

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對計算機(jī)實驗室進(jìn)行管理使實驗室的管理更加智能化，網(wǎng)絡(luò)化。在每個實驗室的門口安裝門禁（RFID讀取器），同時每名學(xué)生帶有RFID標(biāo)簽，教師可以通過系統(tǒng)獲取每名學(xué)生的出勤情況和學(xué)習(xí)內(nèi)容等監(jiān)控信息；通過各種數(shù)據(jù)采集終端獲取數(shù)據(jù)，監(jiān)控教師上課的全部信息，并根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行全方位分析和檢測，評定其教學(xué)質(zhì)量及優(yōu)缺點，以求改進(jìn)不足；學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的過程可以被物聯(lián)網(wǎng)全程記錄。如果學(xué)生在上機(jī)操作過程中，學(xué)生對某個知識點掌握不好，可以通過記錄的學(xué)習(xí)過程再次學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)學(xué)習(xí)中的漏洞。

3.3 實現(xiàn)資源共享

我國教育系統(tǒng)雖然有聯(lián)通各高校的鏈接路徑，但高校之間的信息流通量很少?；谖锫?lián)網(wǎng)的校園網(wǎng)一旦建成，各高校之間的可共享的資源將會非常豐富，能夠大大方便相互交流與學(xué)習(xí)。首先是實驗室硬件資源可以通過傳感器網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)共享，并可以遠(yuǎn)程控制部分實驗設(shè)備，在線分析與檢測實驗數(shù)據(jù)。既可以節(jié)省昂貴的實驗器材和設(shè)備的購買費用，而且便于在線交流實驗的方法和經(jīng)驗。

3.4 安全管理

使用RFID技術(shù)，可以對實驗室設(shè)備進(jìn)行實時的跟蹤管理，可以嘗試在每個實驗室門上安裝門禁模塊，該模塊包括讀頭和聯(lián)網(wǎng)接頭，其主要功能是自動掃描進(jìn)出實驗室門的物品，并將搬動時間、進(jìn)出房間號等信息發(fā)給中心管理計算機(jī)。管理員可運用此技術(shù)為實驗設(shè)備預(yù)定若干命令，并設(shè)置報警裝置。這樣，當(dāng)有人將帶有電子標(biāo)簽的實驗設(shè)備帶出實驗室時，就會被門禁模塊掃描到，如果當(dāng)前位置與預(yù)定位置不相符，門禁模塊即可發(fā)出報警訊號，并將該信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行墓芾碛嬎銠C(jī)，防止私自挪用實驗室設(shè)備或發(fā)生意外情況，達(dá)到保護(hù)實驗設(shè)備安全的目的。

實驗室是培養(yǎng)大學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要場所，實驗室數(shù)量和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，實驗物品種類和數(shù)量的不斷增加，將會加大實驗物品管理上的難度。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將可以使得以前瑣碎、復(fù)雜的手工管理轉(zhuǎn)變成為簡單、輕松的自動化管理模式，極大的減輕了勞動強(qiáng)度、提升了工作效率。

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