基于二维码技术的高校实验设备分类管理＊

王亚萍 夏儒斐

（1.华中师范大学人工智能教育学部，湖北武汉 430079；2.华中师范大学教育学院，湖北武汉 430079）

1 研究背景

培养理论实践并重、具有较高创新能力的新世纪人才是高等学校在新形势下面临的新任务。实验设备管理与维护是实验技术人员工作中重要的一部分，也是实验室日常运行、实验正常开展的关键工作。教育信息化2.0 背景下，国家“互联网+”、大数据、人工智能、云计算等重大领域快速发展[1]。实验室承担着科研、教学及社会服务等多项重要任务，实验设备作为实验室的基础硬件设施，直接关系教学质量、人才培养和科研产出，高校实验设备的信息化管理水平是衡量高校信息化建设的重要标志，是高校综合实力的具体体现[2]。近年来，随着“新工科”“新文科”“双一流”大学建设的推进，高校新增仪器设备在数量和价值上均呈现井喷式增长[3]，给高校的发展壮大带来了前所未有的挑战，给高校设备资产管理模式带来了新的问题。另一方面，高校实验设备管理工作具有日常性、动态性、数据量庞杂等特点，传统的依托纸笔记录、系统录入的管理模式难以适应新形势下仪器设备管理工作的需要。对于地点分散的资产，只能先经过纸质核对，再进行电脑录入，倘若遗漏则很难做到账物对应，造成账实不符[4]，难以保证数据的准确性和时效性，容易造成管理过程的混乱以及资产的闲置和浪费。

实验设备是实验室的核心部分，借助新兴技术改革传统实验室设备管理方式，提高设备管理自动化、信息化、智能化是现代高校实验室建设的必然趋势[5]。实验设备管理也一直是国内外各高校实验室研究的热点问题[6]。

2 高校实验设备管理现状及问题

实验室是高等学校的“心脏”，近年来对实验室建设的程度也达到了前所未有的高度，实验设备是实验室的硬件，但一直以来存在“重购置、轻维修、重使用、轻管理、管理制度不健全或虽有制度但执行不力”[7]的实验设备管理现状，设备管理时效性滞后、管理手段落后、管理效率差等问题亟待解决。从某种程度上来说，目前高校仪器设备管理的难度与痛点不是设备的台账管理，而是使用管理[8]。

高校实验设备具有总量大、类型多、增速快、设备存放地点分散且频繁移动、对设备信息统计的工作量大、要求准确度高等特点。现有管理模式多停留在手工或Web网页，信息化管理程度低、差错率高、信息孤立不连通，导致数据更新不及时，难以保证数据准确性。

部分高校引入实验室管理系统，试图将实验室管理、设备管理等纳入网络解决现有问题，遗憾的是绝大部分实验室管理系统在功能上侧重于实验室排课、调度、运行等传统管理功能，对实验设备未能增加智能化管理模块，仅仅是在设备入库和报废上有台账，但依然依托人工录入。在管理时效性上滞后，无法实时反映实验设备的工作状态。实验技术人员职责不明晰、工作多样化等原因又使得传统的记录繁琐，于是不规范记录、不完整记录、维护和使用缺乏监督，借还制度、使用操作规程、维修保养制度等执行不到位。

3 基于二维码的实验设备分类管理模式

3.1 二维码技术的特点及优势

与RFID 相比，二维码技术能更好地与智能手机等移动终端结合，形成更好的互动性和用户体验。此外，二维码编码范围广，可以容纳文字、表单、图片、视频等信息。二维码技术具有便捷、安全、准确及低成本等特点[9]，能让设备管理更规范、有效，能实现动态化、安全化管理，提高管理效率，轻松盘点。通过二维码可以将多种设备和服务无缝接入网络，简单易用，也能快速生成。利用二维码技术实现设备信息的展示，作为业务申请的入口，可以免除在电脑和设备间来回跑，实现设备和服务的直连。

3.2 高校实验设备分类

提高仪器设备的管理效率，分级分类管理是关键。根据高校实验室各实验仪器、实验设备的特点及类型可分为三大类：实验消耗用品，如试剂、试管、A4 纸、电阻等，实验消耗用品的管理主要是及时了解库存，根据实验及实验教学需求按需配给；小型可移动/外借设备，如笔记本电脑、相机等，这类设备的关键在于流动性极强，借出与归还是关键；大型专业仪器设备，如核磁共振波谱仪、激光器系统、测量评估设备等，大型专业仪器设备价格昂贵，定期维修与巡检记录、仪器预约使用是它们的主要使用场景。

3.3 利用二维码技术分类管理实验设备、实验仪器的具体途径

依托二维码编码，为每个实验大小设备制作唯一的“身份证”，实现“一物一码”的管理形式。记录每个设备的基础信息，将种类繁杂、数量庞大的设备分门别类有序归档。对于套系实验设备需整体借出的，可以以包组形式为套装设备生成一个二维码，包含套装内各子设备信息，借用时扫描一个二维码即可完成整套设备的借用，可极大节约借用和归还的操作时间。也可结合二维码信息量大的优点，根据实际需要在二维码中记录设备的摆放位置、使用说明、使用状态等有效信息，记录设备生命周期的动态管理过程，以此实现设备借用和物料信息的统一管理。当实验教师或学生有设备借用需求时，只需使用手机对设备上的二维码进行扫码，了解设备基础信息，填写表单即可完成设备借用、报修和归还。在实验技术人员进行例行设备检查工作时，可以直接扫码记录检查结果，线上反馈设备当前状态，避免设备信息动态管理过程中记录的混乱与重复，可有效促进实验设备管理工作的高效性和准确性，同时可以为后续设备借用情况的数据分析提供数据源，进一步为制定更适合实验室发展的设备购置计划打下坚实基础。

3.3.1 实验消耗用品

对于面向实验师生可借用的耗材类实验用品，多为一次性使用，其日常管理中领用零散，使用时间和数量具有一定的不确定性。为保障此类用品的有序供给，需要相关负责人员提前了解用品库存和使用需求等情况，以便及时补充采购与发放。故预先将常用物资列表存储到通用二维码中，领用师生通过二维码自主预约领取。实际使用时，领用人通过扫描二维码填写所需实验物资及具体数量、拟领用时间等信息。领用人提交表单后，实验技术员通过后台查看预约消息，准备相关物资，领用人按照预约时间领取。

3.3.2 小型可移动实验设备

对于小型可移动实验设备管理而言，其流动性较强，教师/学生可在需要时进行借用，用完归还，这极大地避免了设备的闲置，但也给设备管理增加了工作量和不便，管理的关键痛点在于追踪每个设备的借用/使用情况、归还状态等。预先将每个设备基础信息导入、存储到二维码中，“一物一码”张贴在实验设备上。对于一些特殊使用的设备，实验技术人员还可以先将使用说明的文字、视频等有效信息存储到二维码中，将二维码与借用及归还表单进行关联，需要借用时填写借用表单，借用人可通过扫码查看设备信息、登记借用人信息即可完成借用。设备归还时，扫描同一个二维码即可完成归还，同时若归还时需要报修，可填写设备状态信息，如果有损坏可进行标记，实时反映设备当前状态，提醒设备管理人员及时对设备进行检修和维护。流程图如图1 所示。

图1 流程图

3.3.3 大型精密实验设备

大型仪器设备具有造价昂贵、使用精密性比较强的特点，同时设备存储地点相对固定，一般在特定实验场所使用，它们的管理关键点在于巡检与维护，及时发现问题与解决问题，以保障设备的正常运行。基于此，可在“一物一码”为每台设备建立台账的基础上，建立专门的巡检表单，将巡检表单与二维码进行关联。实验技术人员或其他巡检人员在例行巡检时扫码填写相关信息，附上照片及视频佐证，及时了解大型仪器设备运行状态的信息。

4 结语

将二维码技术应用于高校实验仪器设备管理工作，使设备借用过程变得更加高效有序，极大地提高了实验设备借用过程及生命周期中记录的准确程度和规范性，也为设备的巡检和维护保养工作提供了准确的动态管理数据，提高了设备清点问题排查的工作效率，极大地节省了实验技术人员的工作时间。在后续的设备管理工作中，可更深入地探索二维码技术带来的便利，总结实验室设备管理的优化策略，进一步推进实验设备管理工作的良性进程。