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摘要：高校實驗室是開展日常實驗教學(xué)和科研活動的重要場所，隨著國家對高校各類學(xué)科實驗室資金投入和管理力度的不斷地加大，傳統(tǒng)實驗室管理方式已無法滿足高校實驗室實驗教學(xué)、設(shè)備資源管理、對外開放服務(wù)的一體化需求，為使高校實驗室更好地應(yīng)對我國不斷變革發(fā)展的環(huán)境所帶來的挑戰(zhàn)，本文針對傳統(tǒng)實驗室管理模式的弊端，將移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新，應(yīng)用到高校實驗室日常管理中，提高實驗室的管理效率，實現(xiàn)全方位信息智能化管理。

關(guān)鍵詞：移動物聯(lián)網(wǎng)；實驗室管理；網(wǎng)絡(luò)共享平臺

一、引言

高校實驗室的建設(shè)和管理對于高?？蒲泻蛯W(xué)科發(fā)展至關(guān)重要[1]，實驗室科研設(shè)施與儀器規(guī)模持續(xù)增長，傳統(tǒng)實驗室管理模式的弊端逐漸暴露出來，如何尋找一種更高效、更合理的方式進行實驗室全方位管理成為各高校建設(shè)發(fā)展過程中難題[2]。21世紀迅猛發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使信息之間的傳遞更便捷，移動物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的典型代表，它通過RFID射頻識別技術(shù)、紅外線傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等各種高端機械設(shè)備，實現(xiàn)智能化的跟蹤監(jiān)控、識別定位、控制和管理[3]，因此，將移動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到高校實驗室管理中，不僅能有效提高儀器使用效率，而且能大大減輕管理員工作負擔(dān)。以江西中醫(yī)藥大學(xué)大型儀器共享服務(wù)中心為例，中心采用移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立儀器共享網(wǎng)絡(luò)平臺，使中心及學(xué)校大型儀器對外共享取得了顯著成效，中心10臺大型儀器2017年累計服務(wù)機時達20276小時，儀器平均使用率為126.72%，累計檢測樣品29478個。中心通過共享網(wǎng)絡(luò)平臺積極開展儀器對外開放共享工作，連續(xù)兩年在江西省大型儀器設(shè)備對外開放共享工作中獲得先進單位。本文從移動物聯(lián)網(wǎng)在江西中醫(yī)藥大學(xué)儀器共享網(wǎng)絡(luò)平臺實驗室設(shè)備、物品耗材管理、安防管理等具體應(yīng)用實例分析其潛在價值，希望給實驗室管理人員提供參考。

二、高校實驗室管理的現(xiàn)狀

目前，許多高校的實驗室管理還是采用傳統(tǒng)的管理模式，采用人工紙質(zhì)記錄的方式對實驗室儀器管理、環(huán)境監(jiān)控、進出人員管理，物品耗材管理等進行登記[4]，這種管理模式通常會導(dǎo)致實驗室出現(xiàn)以下幾個問題：（一）實驗室設(shè)備缺乏統(tǒng)一化管理。近年來，高校實驗室設(shè)備規(guī)模持續(xù)增長，科研技術(shù)水平顯著提升，但部分科研設(shè)備存在部門化、單位化、個人化的傾向，各院部設(shè)備未實行統(tǒng)一化管理，導(dǎo)致設(shè)備閑置浪費嚴重、使用率不高，找設(shè)備困難等問題，影響高校科研進度和科研水平的提高。（二）實驗室環(huán)境監(jiān)控不到位。大型科研設(shè)備對溫度、濕度、灰塵等環(huán)境因素較為敏感，極易損壞。據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，多數(shù)高校實驗室會每周定期進行實驗室衛(wèi)生打掃，但對實驗室內(nèi)溫度、濕度和空氣質(zhì)量等方面不予重視[5]；少數(shù)高校實驗室會采用紙質(zhì)記錄對室內(nèi)溫濕度進行登記，但過程繁瑣且不能實時監(jiān)控，導(dǎo)致大型科研設(shè)備常因受溫濕度影響出現(xiàn)高壓板燒壞的現(xiàn)象。（三）實驗室物品耗材管理不規(guī)范。實驗耗材是科研實驗的物質(zhì)基礎(chǔ)，對科研實驗的成敗起到關(guān)鍵作用[5]。高校實驗室對實驗耗材管理不規(guī)范導(dǎo)致以下幾個問題出現(xiàn)：a.耗材難找；b.耗材交叉污染，導(dǎo)致實驗結(jié)果不佳；c.未用完的耗材大量過期浪費；d.耗材流動性大，易遺失。

三、移動物聯(lián)網(wǎng)在實驗室管理中的應(yīng)用

移動物聯(lián)網(wǎng)具有全方位感知、高效準確傳遞和智能處理三大特點，可使實驗室管理更加高效、可視化和智能化，智能可視化實驗室管理大致可分為感知、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和管理四個層次架構(gòu)，以江西中醫(yī)藥大學(xué)大型儀器共享網(wǎng)絡(luò)平臺為例，具體闡述各個層次的組成及主要功能應(yīng)用：（一）感知層的構(gòu)造及應(yīng)用。感知層是實驗室管理體系的基礎(chǔ)，大型儀器共享服務(wù)中心利用RFID射頻識別技術(shù)構(gòu)建了門禁管理系統(tǒng)、人員考勤系統(tǒng)和設(shè)備開機刷卡系統(tǒng)，并將三個系統(tǒng)通過中央處理器整合到大型儀器共享網(wǎng)絡(luò)平臺統(tǒng)一管理。校內(nèi)教師和學(xué)生首先將個人指紋和校園卡信息在系統(tǒng)錄入，形成唯一身份編碼，RFID標簽將出入實驗室指紋打卡和上機刷卡信息登記記錄，并利用頻率信號將信息傳送到RFID讀寫器，讀寫器通過網(wǎng)絡(luò)層將考勤情況傳輸至共享網(wǎng)絡(luò)平臺；同時，共享網(wǎng)絡(luò)平臺已錄入編碼的條形碼附著于實驗室儀器設(shè)備上能對設(shè)備編號、名稱、型號、出廠日期、運行狀態(tài)等進行編碼記錄[6]，實現(xiàn)對設(shè)備及耗材的相關(guān)信息、使用情況、位置信息等實時記錄；利用各種傳感器設(shè)備可對實驗室停電、溫度、濕度、煙霧、粉塵等實時監(jiān)控，一旦傳感器探頭檢測到異常情況，報警系統(tǒng)將發(fā)出報警，并撥號和發(fā)短信給管理員，以便管理員及時到現(xiàn)場排除，減少實驗室事故。（二）網(wǎng)絡(luò)層的構(gòu)造及應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)層是實驗室管理體系的關(guān)鍵紐帶，借助數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)、無線寬帶和傳感器局域網(wǎng)絡(luò)等承擔(dān)數(shù)據(jù)的傳入、傳輸?shù)裙ぷ鱗7]，對所有監(jiān)測到的信息進行快速高效地傳輸，大型儀器共享網(wǎng)絡(luò)平臺為保證網(wǎng)絡(luò)通暢，專門配備了高配置交換機、純銅網(wǎng)線、專用固定IP等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，各網(wǎng)絡(luò)實體各司其職，各盡其能。（三）應(yīng)用層的構(gòu)造及應(yīng)用。應(yīng)用層是實驗室管理體系的價值體現(xiàn)，大型儀器共享服務(wù)中心將實驗設(shè)備管理、物品耗材、環(huán)境監(jiān)測、人員管理、資料管理、視頻監(jiān)控六個模塊集成于統(tǒng)一的大型儀器共享網(wǎng)絡(luò)平臺之上，對“實驗物品”、“實驗設(shè)備”、“實驗環(huán)境”以及“資料數(shù)據(jù)”等進行集中可視化管理。學(xué)生可以登錄個人賬號在共享網(wǎng)絡(luò)平臺進行儀器預(yù)約、資料下載、培訓(xùn)學(xué)習(xí)等，教師可在平臺查看課題經(jīng)費、下載實驗數(shù)據(jù)、結(jié)算測試費等，通過共享網(wǎng)絡(luò)平臺將學(xué)校大型儀器設(shè)備對校內(nèi)外共享，讓更多有需要的科研人員能用上儀器。（四）管理層的構(gòu)造。管理層是應(yīng)用層的管理執(zhí)行者，大型儀器共享服務(wù)中心實驗室管理員可通過網(wǎng)頁或手機APP在共享網(wǎng)絡(luò)平臺上登錄管理員賬號，一目了然地掌握儀器預(yù)約使用情況、耗材庫存情況、教師科研經(jīng)費剩余情況、人員考勤情況以及定期生成的實驗室環(huán)境監(jiān)測報告，同時也可導(dǎo)出實驗室人員進出情況、考勤情況和儀器使用情況，有利于開展實驗室績效評估和儀器使用效率評估工作，出現(xiàn)問題還可隨時隨地調(diào)取實驗室監(jiān)控，不僅大大簡化實驗室管理員工作流程，提高管理員工作效率，而且保證了實驗室安全和績效考核數(shù)據(jù)準確性。

四、結(jié)語

目前，移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實驗室管理中的應(yīng)用尚處于起步階段，還需實驗管理人員與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員共同建設(shè)和完善。實驗室繁瑣的儀器數(shù)據(jù)統(tǒng)計、耗時耗力的環(huán)境監(jiān)測、雜亂的實驗物品整理，都能夠借用移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，高效智能化管理，江西中醫(yī)藥大學(xué)大型儀器共享服務(wù)中心自建立共享服務(wù)平臺以來，無論是校內(nèi)儀器使用效率評估還是省內(nèi)儀器開放共享評估都取得了十分優(yōu)異的成績，后期將進一步努力和完善。任何一所高等學(xué)校，都需要一個高技術(shù)含量的實驗室管理系統(tǒng)，來規(guī)范化實驗室管理，促進實踐教育教學(xué)發(fā)展，提高教學(xué)質(zhì)量，進而推動科研進步。希望本文的探討能夠為移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實驗室管理中的應(yīng)用研究者提供一些參考。

【參考文獻】

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作者:熊耀坤 嚴志宏 袁恩 單位:江西中醫(yī)藥大學(xué)