基于二維碼技術的高校實驗設備分類管理＊

王亞萍 夏儒斐

（1.華中師范大學人工智能教育學部，湖北武漢 430079；2.華中師范大學教育學院，湖北武漢 430079）

1 研究背景

培養理論實踐并重、具有較高創新能力的新世紀人才是高等學校在新形勢下面臨的新任務。實驗設備管理與維護是實驗技術人員工作中重要的一部分，也是實驗室日常運行、實驗正常開展的關鍵工作。教育信息化2.0 背景下，國家“互聯網+”、大數據、人工智能、云計算等重大領域快速發展[1]。實驗室承擔著科研、教學及社會服務等多項重要任務，實驗設備作為實驗室的基礎硬件設施，直接關系教學質量、人才培養和科研產出，高校實驗設備的信息化管理水平是衡量高校信息化建設的重要標志，是高校綜合實力的具體體現[2]。近年來，隨著“新工科”“新文科”“雙一流”大學建設的推進，高校新增儀器設備在數量和價值上均呈現井噴式增長[3]，給高校的發展壯大帶來了前所未有的挑戰，給高校設備資產管理模式帶來了新的問題。另一方面，高校實驗設備管理工作具有日常性、動態性、數據量龐雜等特點，傳統的依托紙筆記錄、系統錄入的管理模式難以適應新形勢下儀器設備管理工作的需要。對于地點分散的資產，只能先經過紙質核對，再進行電腦錄入，倘若遺漏則很難做到賬物對應，造成賬實不符[4]，難以保證數據的準確性和時效性，容易造成管理過程的混亂以及資產的閑置和浪費。

實驗設備是實驗室的核心部分，借助新興技術改革傳統實驗室設備管理方式，提高設備管理自動化、信息化、智能化是現代高校實驗室建設的必然趨勢[5]。實驗設備管理也一直是國內外各高校實驗室研究的熱點問題[6]。

2 高校實驗設備管理現狀及問題

實驗室是高等學校的“心臟”，近年來對實驗室建設的程度也達到了前所未有的高度，實驗設備是實驗室的硬件，但一直以來存在“重購置、輕維修、重使用、輕管理、管理制度不健全或雖有制度但執行不力”[7]的實驗設備管理現狀，設備管理時效性滯后、管理手段落后、管理效率差等問題亟待解決。從某種程度上來說，目前高校儀器設備管理的難度與痛點不是設備的臺賬管理，而是使用管理[8]。

高校實驗設備具有總量大、類型多、增速快、設備存放地點分散且頻繁移動、對設備信息統計的工作量大、要求準確度高等特點。現有管理模式多停留在手工或Web網頁，信息化管理程度低、差錯率高、信息孤立不連通，導致數據更新不及時，難以保證數據準確性。

部分高校引入實驗室管理系統，試圖將實驗室管理、設備管理等納入網絡解決現有問題，遺憾的是絕大部分實驗室管理系統在功能上側重于實驗室排課、調度、運行等傳統管理功能，對實驗設備未能增加智能化管理模塊，僅僅是在設備入庫和報廢上有臺賬，但依然依托人工錄入。在管理時效性上滯后，無法實時反映實驗設備的工作狀態。實驗技術人員職責不明晰、工作多樣化等原因又使得傳統的記錄繁瑣，于是不規范記錄、不完整記錄、維護和使用缺乏監督，借還制度、使用操作規程、維修保養制度等執行不到位。

3 基于二維碼的實驗設備分類管理模式

3.1 二維碼技術的特點及優勢

與RFID 相比，二維碼技術能更好地與智能手機等移動終端結合，形成更好的互動性和用戶體驗。此外，二維碼編碼范圍廣，可以容納文字、表單、圖片、視頻等信息。二維碼技術具有便捷、安全、準確及低成本等特點[9]，能讓設備管理更規范、有效，能實現動態化、安全化管理，提高管理效率，輕松盤點。通過二維碼可以將多種設備和服務無縫接入網絡，簡單易用，也能快速生成。利用二維碼技術實現設備信息的展示，作為業務申請的入口，可以免除在電腦和設備間來回跑，實現設備和服務的直連。

3.2 高校實驗設備分類

提高儀器設備的管理效率，分級分類管理是關鍵。根據高校實驗室各實驗儀器、實驗設備的特點及類型可分為三大類：實驗消耗用品，如試劑、試管、A4 紙、電阻等，實驗消耗用品的管理主要是及時了解庫存，根據實驗及實驗教學需求按需配給；小型可移動/外借設備，如筆記本電腦、相機等，這類設備的關鍵在于流動性極強，借出與歸還是關鍵；大型專業儀器設備，如核磁共振波譜儀、激光器系統、測量評估設備等，大型專業儀器設備價格昂貴，定期維修與巡檢記錄、儀器預約使用是它們的主要使用場景。

3.3 利用二維碼技術分類管理實驗設備、實驗儀器的具體途徑

依托二維碼編碼，為每個實驗大小設備制作唯一的“身份證”，實現“一物一碼”的管理形式。記錄每個設備的基礎信息，將種類繁雜、數量龐大的設備分門別類有序歸檔。對于套系實驗設備需整體借出的，可以以包組形式為套裝設備生成一個二維碼，包含套裝內各子設備信息，借用時掃描一個二維碼即可完成整套設備的借用，可極大節約借用和歸還的操作時間。也可結合二維碼信息量大的優點，根據實際需要在二維碼中記錄設備的擺放位置、使用說明、使用狀態等有效信息，記錄設備生命周期的動態管理過程，以此實現設備借用和物料信息的統一管理。當實驗教師或學生有設備借用需求時，只需使用手機對設備上的二維碼進行掃碼，了解設備基礎信息，填寫表單即可完成設備借用、報修和歸還。在實驗技術人員進行例行設備檢查工作時，可以直接掃碼記錄檢查結果，線上反饋設備當前狀態，避免設備信息動態管理過程中記錄的混亂與重復，可有效促進實驗設備管理工作的高效性和準確性，同時可以為后續設備借用情況的數據分析提供數據源，進一步為制定更適合實驗室發展的設備購置計劃打下堅實基礎。

3.3.1 實驗消耗用品

對于面向實驗師生可借用的耗材類實驗用品，多為一次性使用，其日常管理中領用零散，使用時間和數量具有一定的不確定性。為保障此類用品的有序供給，需要相關負責人員提前了解用品庫存和使用需求等情況，以便及時補充采購與發放。故預先將常用物資列表存儲到通用二維碼中，領用師生通過二維碼自主預約領取。實際使用時，領用人通過掃描二維碼填寫所需實驗物資及具體數量、擬領用時間等信息。領用人提交表單后，實驗技術員通過后臺查看預約消息，準備相關物資，領用人按照預約時間領取。

3.3.2 小型可移動實驗設備

對于小型可移動實驗設備管理而言，其流動性較強，教師/學生可在需要時進行借用，用完歸還，這極大地避免了設備的閑置，但也給設備管理增加了工作量和不便，管理的關鍵痛點在于追蹤每個設備的借用/使用情況、歸還狀態等。預先將每個設備基礎信息導入、存儲到二維碼中，“一物一碼”張貼在實驗設備上。對于一些特殊使用的設備，實驗技術人員還可以先將使用說明的文字、視頻等有效信息存儲到二維碼中，將二維碼與借用及歸還表單進行關聯，需要借用時填寫借用表單，借用人可通過掃碼查看設備信息、登記借用人信息即可完成借用。設備歸還時，掃描同一個二維碼即可完成歸還，同時若歸還時需要報修，可填寫設備狀態信息，如果有損壞可進行標記，實時反映設備當前狀態，提醒設備管理人員及時對設備進行檢修和維護。流程圖如圖1 所示。

圖1 流程圖

3.3.3 大型精密實驗設備

大型儀器設備具有造價昂貴、使用精密性比較強的特點，同時設備存儲地點相對固定，一般在特定實驗場所使用，它們的管理關鍵點在于巡檢與維護，及時發現問題與解決問題，以保障設備的正常運行。基于此，可在“一物一碼”為每臺設備建立臺賬的基礎上，建立專門的巡檢表單，將巡檢表單與二維碼進行關聯。實驗技術人員或其他巡檢人員在例行巡檢時掃碼填寫相關信息，附上照片及視頻佐證，及時了解大型儀器設備運行狀態的信息。

4 結語

將二維碼技術應用于高校實驗儀器設備管理工作，使設備借用過程變得更加高效有序，極大地提高了實驗設備借用過程及生命周期中記錄的準確程度和規范性，也為設備的巡檢和維護保養工作提供了準確的動態管理數據，提高了設備清點問題排查的工作效率，極大地節省了實驗技術人員的工作時間。在后續的設備管理工作中，可更深入地探索二維碼技術帶來的便利，總結實驗室設備管理的優化策略，進一步推進實驗設備管理工作的良性進程。