摘要：本文从实验室管理、仪器设备管理、安全防护管理及实验室环境管理等多个方面入手，通过建立基于物联网技术的实验室管理模式，实现对现有实验室管理智能化与现代化，推动我国实验室管理模式的完善与发展。

关键词：物联网;土木工程实验室;管理模式

引言：

建筑行业快速发展以及其对人才的需求，使土木工程已成为各大院校的热门专业之一。如何让学生适应建筑行业发展的需要，培养出满足建筑行业发展的实用性人才，科学进行土木工程实验室建设、管理和发展，以配合教学发展，迫在眉睫。本文将物联网技术应用到土木工程实验室建设中，对仪器设备、人员及实验环境等进行管理，实现实验室管理智能化和高效化。

一、实验室对土木工程学科建设的影响

（一）实验室直接承担土木工程专业人才培养

土木工程学生需通过实践性的实验，实现知识的融会贯通[1]，真正掌握课堂所学知识，如《建筑结构设计原理》课程中涉及的混凝土两受弯承载能力试验，能帮助学生认识到在不同载荷下，梁是如何发生形变以及破坏的。“工程力学”、“结构设计原理”等科目亦需要借助实验室辅助完成课堂教学。至于没有设置试验项目的专业课程，实验教学的方式能让学生更好地理解跨度空间结构、工程结构等相关知识。

（二）实验室能够提高土木工程人才综合能力

在实验室开展自主创新实验，让学生在构件设计、加载方案确定、加载试验以及加载分析等多个环节进行实践，以提升学生的科研水平[2]，增强学生分析解决问题的能力。此外，参加多人合作完成的创新类型实验也可增强学生的集体意识，加强与导师、实验老师以及同学的交流，提升学生的沟通能力，获得理论课堂上的人际交往能力。

二、实验室科学管理模式分析

高校实验室管理模式与教学效果、教学水平有着直接的关系。大量数据调研发现，科学的管理方式，能为实验教学创设有利环境，以促进学生创新意识的形成。科学的实验室管理方式本质上是将现代化管理理念与学科管理相结合，按照管理的基本规律及专业人才培养规律，实行新的管理体制和运作机制。目前多数高校实验室在进行设立实验室资产台账及仪器设备标签等管理时，依然采用人工方式来进行，这不仅降低了管理效率和管理质量，而且提升了统计数据错误率，导致数据更新不及时[3]，成为土木实验室管理和运作的一大弊端。

（一）实验仪器设备管理现状

目前土木工程实验室的设备管理主要是采用纸质标签的方式，这种标签存在信息量小，在干燥、潮湿，或寒冷的环境下易发生脱落或破损等缺点。此外当前仪器设备的使用、借调等，多以手工登记的方式进行，一则无法及时更新仪器设备使用状况、设备状态，降低了设备的使用效率;二则，无法对大规模实验室中逐渐增多的设备进行位置、数量、状态等信息进行高效统计管理，容易耗费大量人力、时间和精力，出现纰漏。

（二）低值易耗品管理现状

土木工程实验室实验课程中所使用的低值易耗品具有种多价廉，消耗量较大等特点，增加了管理难度。其次，实验室低值易耗品的管理采用人工分类、登记的方式，容易造成品类登记不清晰，登记内容不宜修改、删减等问题，严重影响了管理质量。

（三）实验环境管理现状

有些实验项目对环境温度和湿度有较高要求，需对其进行及时地控制，这也是目前很多实验室现有管理水平无法达到的。

（四）实验室安全防护管理现状

我国科学技术的发展，使得实验设备的数量和质量都得到了极大的改善。摄像头的安装明显增强了实验室及设备安全的防护，但多数情况下，中控室人手有限，监控人员无法一直监守实验室状况，自然也无法完全保障实验室的安全。

三、物联网技术在土木工程实验室管理中的运用

利用物联网技术对实验室环境进行监测和管理已在多个单位和部门中得到广泛的应用，因此如何在土木工程实验室管理中采用物联网技术，构建良好的管理策略是具有现实意义的研究课题。本文将从仪器设备管理、低值易耗品管理和实验环境管理等多个方面展开论述，具体内容如下。

（一）实验仪器设备管理

物联网技术的快速发展，推动了电子标签等硬件设备的发展。高校可通过RFID技术实现对实验室设备的有效管理。1. 在各种仪器设备上张贴电子标签，并记录仪器各项特性，如名称、型号、价格、生产日期、厂家及使用说明等。2. 通过射频识别技术直接读取仪器设备信息，并通过互联网传输到服务器，以实现仪器设备的智能化管理。

（二）低值易耗品管理

利用物联网技术管理低值易耗品，实现对低值易耗品的自动归类，智能入库，出库，数据表自动生成，更新，方便查询。对部分需特殊环境的低值易耗品，通过物联网技术进行环境监控，确保其安全性;依据管理中心数据，进行低值易耗品统计，按需采购;用电子标签标注低值易耗品相关信息，进行分类存储，查找，读取，并发送至管理员服务器，实现对低值易耗品的智能管理，防止浪费和短缺。

（三）实验环境管理

土木工程实验室分为四个实验室，分别是土力学，建筑材料，结构工程，测量和机械。普通试验项目，可根据试验程序直接进行，但对温度、湿度等要求较高的项目，必须严格控制实验环境。如对环境要求高的沥青拌和料的配比试验中，采用温度传感器、湿度传感器、ZIGBEE、WIFI等物联网技术，实现对实验环境的实时、动态监控，不仅减少了实验人员的工作量，还能保证实验的准确性。

（四）安全防护管理

采用物联网传感器、RFID技术对仪器设备进行电子标识，由入口门禁的读卡机读出仪器的电子标识，并将其传送到后台数据管理中心，并与报警系统相连，实验室管理人员可以及时了解当前仪器设备的动态情况，实现设备提前预警，保障仪器的安全。

结束语：土木工程实验室是高校科研、教学的重要基地，随着实验室规模的不断扩大，各种仪器的种类也越来越多。将物联网技术用于土木工程实验室的管理，可以提高实验室管理水平和效率，减轻工作量，减少误差，保障实验室安全，实现实验室管理的现代化。

参考文献：

[1]郑小青.高校实验室信息化管理实践探索——以福建江夏学院土木工程类实验室为例[J].集宁师范学院学报，2022，44（03）：21-24+28.

[2]杨鹏飞.大数据时代高校土木工程专业实验室建设及管理[J].建材世界，2020，41（02）：84-86.

[3]张新东，韩越.土木工程测量实验室开放建设管理对策探究[J].建材与装饰，2019（34）：227.

作者简介：文新发（1974—），男，汉族，湖北省武汉市人，武汉理工大学土木工程与建筑学院，研究方向：实验技术。