高校实训实验室信息化管理——二维码技术在设备动态管理中的应用
2019-08-22 10:57
随着高校规模不断扩大，高校实训实验室物资种类繁多，常用的实验室管理方式已经很难适应高校实验室管理的要求。建立面向使用过程的实训实验室设备管理的智能化管理系统必将成为实验室信息化发展和要求的必然选择。
将二维码技术引入实训实验室设备管理，是实现实验室设备动态管理、实训实验室设备信息化管理的有效途径之一，对进一步提高实验室现代化管理水平、充分发实验室效益，有着十分重要的意义。
1. 当前实训实验室设备管理面临的问题及现状当前，许多高校实训实验中心只有实验室设备的电子账目，并没有建立面向使用的设备信息管理系统，只对新购入的设备建立电子账目，然后打印设备标签和设备卡，管理人员将设备标签粘贴到设备上，作为固定资产的标识，而设备卡用于存档，以便备查；对实验设备领用、借用、流转、修理、报废的处理仍处于手工处理阶段。这种十分落后又繁冗的手工管理模式，已难以满足现代化高校实验室管理的需求，主要体现在以下几方面。
(1) 实验设备手工建卡的管理过程烦琐，工作量相当大，而且容易出错。
(2) 设备流转信息难以准确掌握。
(3) 不能实现设备信息的动态更新。
(4) 设备软件平台更新情况难以准确掌握。
(5) 设备清查相当困难。
(6) 设备报修及反馈不及时。
2. 认识二维码技术二维码技术是在实训技术与信息技术基础上发展起来的一门集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新兴技术，具有密度大、存储容量大、信息保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本低等特性，这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。因此，利用二维码技术对实训实验室设备进行管理，可以为实验教学、行政管理、实验室的资产管理等带来极大的方便，对于提高实验室信息化、现代化管理水平具有重要意义。
3. 二维码在高校实训实验室设备管理中的应用设计
3.1需求定义及操作流程高校实训实验室信息化管理系统LIMS在时间、资源、管理方式和服务等方面全方位统一。根据教学科研计划，通过实验室管理系统统一安排教学实验、科研性实验和自主性实验计划，最大限度提高实验室的有效利用率。该系统LIMS的功能模块包括系统管理与维护、设备入库、借出与调配、维护更新、清查与报废、查询与报表(如图1所示)。图1 功能模块图
(1)实验设备入库
首先为所有需要管理的设备编号、打印并粘贴二维码。将设备的二维码信息加入到原有设备信息数据库。采用原有设备二维码与原有设备编号相对应的方法进行自动查找录入；对于新购入设备可以手工录入，也可以对大量相同型号的设备进行批量录入，其工作流程如图2所示。
图2 实验设备入库流程
(2)实验设备的借用、归还与调配等设备流转
根据实验中心的实际情况，系统应满足实验课借用，教师借用，学生借用，部门借用以及实验室之间、校区之间的设备调配等多种借用与调配需要，不同的借用和调配其对应的操作流程也不完全相同。其工作流程如图3所示。
图3 设备流转处理流程
(3)实验设备的更新、维护、故障记录
设备管理人员对设备进行更新或维护时，可以在实验室或维修室内，通过智能手机扫描二维码，填写更新或维护信息表以及设备目前的状态表，通过无线网络上传到设备信息库，实时更新设备软硬件信息。
(4)实验设备的清查与报废
清查人员通过智能手机对所有设备的二维码进行扫描、检索设备信息库、提取设备信息。设备信息主要包括设备编号、型号规格、状态、存放地点、负责人等。清查人员将实物与数据库中的信息进行核对，根据实际清查情况进行记录并建立设备清查表。如对设备完好、损坏、存放位置有误、申请报废等情况作不同的处理。具体操作流程如图4所示。
图4 设备清查流程
(5)查询与报表功能
设备管理人员可以通过智能手机扫描设备二维码，利用无线通信获得该设备的更新、维护、使用以及目前的状态；也可以手动输入设备的名称等进行简单查询，还可以输入位置、规格、型号、负责人等信息进行联合查询。支持设备使用率、故障率、维护工作量等信息的查询与报表输出。
3.2 LIMS系统二维码模块应用结构
二维码系统主要包括客户端、服务器端和通信网络等几个部分。目前采用比较多的C/S(客户端/服务器端)和B/S(通信网络/服务器端)两种体系结构以及这两种结构融合的混合结构，其结合方式主要有“内外有别”和“查改有别”模型，每种结构都有其自身的优点，相比于C/S结构，B/S结构具有跨平台、容易实现、便于系统维护和升级改造、可以通过增加应用服务器的数目、实现负载均衡、消除数据的瓶颈等优势。根据实验中心现有的网络结构，并考虑多校区实际情况以及实训实验设备动态管理的需求，应采用B/S结构。LIMS系统二维码模块应用的主要特点该系统为解决了长期以来高校实训实验室设备管理中存在的问题和困难提供了一种可行的方法和手段。其主要特点如下。
(1) 二维码的引入将对实训实验室设备的静态管理提升到动态管理，强化对设备信息的实时掌握，真正实现对实训实验室设备生命周期的全过程管理。
(2) (2)为设备清查提供了极大的方便，同时也大大降低出错率，将设备管理人员从繁杂、低效、重复、无价值感的劳动中解放出来，这不仅大大提高了工作效率，提高了设备管理水平，同时更符合当前高校实验室人性化管理的需求，提升实验室管理的水平和档次。
(3) 为设备管理和维护人员的工作量核算提供了比较可靠的量化支持，为绩效考核提供了客观的数据依据。实现对维护人员工作量的精细化管理，真正实现管理中的公平、公正。例如即使更换一条内存的工作也可以得到体现，可大大提高维护人员的积极性和主动性。
(4) 使以单个设备为单位的设备管理模式成为可能，从而为设备的精细化管理提供数据支持。
高校实训实验室信息化管理是实验室发展的必然趋势，也是实验室高水平管理的必要技术手段之一。将二维码系统应用引入实验室管理正是贯彻充分发挥信息系统的优势、简化工作流程、减少工作量、提升管理水平的实验室信息化建设的宗旨。该技术成熟、应用广泛、成本较低，在高校实验室设备管理中具有一定的应用及推广价值。
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