宋艷江，羊海棠

（杭州師范大學材料與化學化工學院 化學實驗教學示范中心，浙江 杭州 311121）

1 儀器設備信息管理現(xiàn)狀

當代高校教育肩負著為國家培養(yǎng)高級專門人才、推進科學技術發(fā)展和服務社會發(fā)展三大任務，而實驗室作為高校實踐教學和科研工作的重要場所，其建設及管理工作的好壞，對高校教學、科研、社會服務工作具有巨大的影響。近年來，受到加強科技創(chuàng)新、深化高校實踐教學改革等政策的影響，高校實驗室的規(guī)模及投入都在不斷加大，實驗室設備越來越豐富，但對于設備的管理很大程度上仍未及時跟上節(jié)奏。也正因如此，實驗室管理的信息化越來越受到各高校學者的關注。在中國知網截止到2023 年5 月13 日，以“實驗室 信息化管理”為主題詞進行搜索，共有2 098 篇文獻；而大型儀器設備的管理更加備受關注，以“大型儀器 設備”為主題詞進行搜索，共有4 430 篇文獻，近年（2014 年-2023 年）的文獻量變化趨勢如圖1所示。

由兩者的趨勢線可見，實驗室內儀器設備管理的信息化系統(tǒng)構建正在如火如荼地開展著。但若以“二維碼+實驗設備”為主題詞進行搜索，截止到2023年5 月13 日僅65 篇文獻，這說明將當前日常生活中廣泛應用的二維碼應用于實驗室的管理尚有較大空間。

杭州師范大學材化學院化學實驗中心始建于1978年3 月，經過實驗室模式基礎建設、實驗教學中心模式整合建設、實驗教學中心快速發(fā)展建設和實驗教學示范中心建設的四個階段；現(xiàn)擁有儀器設備2 370 臺套，設備總資產6 070 余萬元，建有21 個學生實驗室以及大型儀器設備共享平臺，建設了電子門禁系統(tǒng)和安保監(jiān)控系統(tǒng)，實行全天候智能化管理，開放運行。其中大儀平臺中超過10 萬元的儀器設備共108 臺套，實驗室內的儀器與設備的管理責任與管理壓力隨著學院的不斷發(fā)展而越來越大。文章針對本校實驗室管理中現(xiàn)存的有關儀器設備管理問題進行探討，并對目前流行的移動設備（如平板電腦、手機等）二維碼技術在管理中的應用進行了嘗試。對提升高校化學實驗室的管理效率與水平具有較好意義。

移動端設備的快速發(fā)展促使了二維碼的廣泛應用，其中的快速響應碼（也稱為QR 碼， Quick Response Code），采用矩陣式碼制排列，識別方向不受限制，具有自動糾錯功能，即使QR 碼部分污損也能還原正確信息，并且還能對漢字進行編碼加密，是一種保障信息安全的簡單、有效方式。二維碼在制作時有著低成本、易制作、尺寸比例可變、使用快捷等優(yōu)點，現(xiàn)已在醫(yī)學、工農業(yè)、物流、交通、安防、社會管理等多領域得到大范圍應用。當前最為流行的通訊社交軟件如QQ 和微信中也都采用了二維碼，且都能方便地掃描識別二維碼。隨著隨身電腦設備、通信網絡技術的發(fā)展及智能手機的普及，已有提出BYOD（Bring your own devices）的理念引入到教學活動中，因此二維碼的應用價值不斷得到拓展。如何在實驗室管理上推廣應用二維碼技術，提升數(shù)據信息管理效能，是一個值得探索的實踐課題。

因此，通過利用二維碼信息技術，對實驗室內的儀器設備的保管、使用進行精確可追溯性管理（文章以本?；瘜W實驗教學中心所屬不會輕易移動的儀器和設備為切入點），可大幅提升對實驗室內儀器設備的監(jiān)管效率，提高實驗室信息化管理水平。實驗室內儀器設備的差異巨大，操作流程規(guī)范各不相同，在管理員管理和學生使用過程中均需各類資料進行有效的輔助，對全流程進行可溯源的信息化管理。而面對幾百種的儀器設備（僅對一學院而言），僅靠管理人員人工出庫、清點、驗收等管理，效率十分低下。日常的使用登記、使用要求等更是人工進行，容易出現(xiàn)漏登、誤登等情形。最為突出的是，學生在課程學習期間通過老師的講解是可以進行有效的操作，但在過一些時日之后，見到相應的儀器設備往往因為長期不接觸又有所遺忘而無法獨立操作。其實此時只需有足夠的技術信息提醒，喚醒學生過往的學習內容，便可以促使學生們快速上手進行操作。文章介紹了本校建成的基于二維碼為入口的實驗室設備信息管理系統(tǒng)，有效實現(xiàn)和完善對實驗室中儀器設備的管理，實現(xiàn)使用全流程控制。

2 本系統(tǒng)的功能設計與實踐

2.1 系統(tǒng)總體框架

本系統(tǒng)區(qū)分系統(tǒng)管理員、實驗室管理員、設備管理員和設備使用人等用戶角色，通過二維碼入口、系統(tǒng)端管理、數(shù)據庫等構成整體信息化管理系統(tǒng)，進行系統(tǒng)化設計和結構數(shù)據優(yōu)化，具體功能框架如圖2 所示。

圖2 儀器信息管理系統(tǒng)功能設計界面

2.2 儀器信息管理系統(tǒng)功能

儀器信息管理系統(tǒng)具體的模塊功能介紹如下。

2.2.1 設備基本信息的查閱

每個實驗設備都貼有一個耐磨、防水的二維碼，作為該設備的唯一可識別的身份證明。將設備的各種基本信息與該二維碼進行關聯(lián)，方便管理者調閱信息和使用者查閱信息。用戶通過微信中的“掃一掃”功能即可實現(xiàn)便捷的獲取。圖3 所示的是加壓式橡膠（塑料）密煉機的具體信息，包含了校內設備編號、型號、生產廠家等，規(guī)范的信息錄入方便后續(xù)對儀器設備的有效管理與統(tǒng)計分析。

圖3 具體設備的信息填寫

2.2.2 設備的使用輔助

在當前的教學實際中往往發(fā)現(xiàn)，學生在課程學習期間通過老師的講解是可以對相應的儀器設備進行有效的操作，但在過一些時日之后，見到相應的儀器設備往往因為長期不接觸又有所遺忘而無法獨立操作。比如有些課程實驗中使用過的儀器設備到了畢業(yè)設計過程中使用時又需要老師的再次指導。而使用了二維碼入口后，系統(tǒng)集成了儀器使用的操作規(guī)程和安全注意事項，甚至還可以展示操作視頻，從而對學生的操作提供輔助，提高設備的使用效率，也提升學生的獨立操作能力和實驗教學效果。

2.2.3 設備的保養(yǎng)與維修示蹤

借助二維碼入口，本系統(tǒng)實現(xiàn)了設備定期保養(yǎng)需求的信息提醒、儀器故障時的線上提交維修申請、維修過程的全流程示蹤等功能。其中儀器的保養(yǎng)要求，可以在系統(tǒng)中進行信息輸入，根據保養(yǎng)周期的設置，在到期前系統(tǒng)會向管理員發(fā)送保養(yǎng)提醒，以保障儀器的正常運行。儀器維修申請則通過系統(tǒng)將維修信息直接通報給供應商或維保單位聯(lián)系人，實現(xiàn)一鍵報修。同時在維修過程中，維修人員和設備管理員都可以在系統(tǒng)中查詢到流程進展，掌握相應的信息，同時還將此信息與儀器預約系統(tǒng)進行同步，強化過程管理。這些維修過程的信息在后臺實現(xiàn)保存，也有利于后續(xù)設備進行維護和保養(yǎng)時查閱紀錄，對設備的運行提供更全面的數(shù)據管理。

2.2.4 設備的使用與借用記錄

二維碼也是設備使用的記錄入口。使用者通過掃描二維碼，在進行登錄后，由系統(tǒng)記錄使用者信息及相應的使用起始時間；使用者在使用結束后，再次通過掃描二維碼，注銷登錄（類似于完成訂單支付），后臺記錄使用結束時間。使用時間的記錄一方面，為設備的使用效率統(tǒng)計提供數(shù)據支撐，另一方面也為部分需要收費的儀器提供時長記錄憑證。

當設備的管理人員發(fā)生變更時，通過二維碼入口，可實現(xiàn)設備人員的信息變更，從而記錄設備的管理人員變更信息，實現(xiàn)不同崗位人員的交接記錄數(shù)據化，也可留存設備的借用流程和時間等信息，從而實現(xiàn)借用信息管理。

3 總結與展望

儀器與設備的信息化管理是提升實驗中心建設的重要組成部分，本系統(tǒng)通過二維碼為入口，通過后臺信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對儀器與設備的過程管理，在實驗設備使用中實踐了BYOD 理念，讓管理員、使用設備的師生都因二維碼而更加便捷，達到信息化水平提升的目標。該系統(tǒng)實現(xiàn)了設備基本信息查閱、設備使用輔助、設備保養(yǎng)與維修示蹤和使用借用記錄等功能，對儀器的使用全程進行信息化管理，提升管理效率。