摘 要：隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，信息化管理模式日漸成為高校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)與管理的必然趨勢(shì)。本文在分析高校實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以信息與電子工程省級(jí)實(shí)驗(yàn)示范中心為例，研究并構(gòu)建了一個(gè)開(kāi)放、共享且具有遠(yuǎn)程教學(xué)功能的信息化教學(xué)管理平臺(tái)，具體包括網(wǎng)絡(luò)互連基礎(chǔ)平臺(tái)、信息管理軟件子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)、安防監(jiān)控子系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)子系統(tǒng)五個(gè)部分。該平臺(tái)簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)室人員管理與維護(hù)工作流程，提高實(shí)驗(yàn)中心利用率與開(kāi)放程度，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣，對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：信息化；管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)中心；遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2014）01-0056-03

一、引言

高校實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究的重要基地，是學(xué)校面對(duì)學(xué)生實(shí)施綜合素質(zhì)教育、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能、開(kāi)展知識(shí)創(chuàng)新和科技創(chuàng)新的必要場(chǎng)所， 是高校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要資源和保障。[1]隨著高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)速度的提升和投入力度的加大，實(shí)驗(yàn)室的管理進(jìn)一步規(guī)范化、多樣化，同時(shí)管理工作也變得更加繁重和復(fù)雜：

（1）設(shè)備信息維護(hù)工作量巨大[2]

傳統(tǒng)方式下，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備信息是依靠手工建立臺(tái)賬、卡片，然后形成大量卡片的方式來(lái)進(jìn)行管理的，臺(tái)賬等存檔要占用大量空間，而且儀器檔案的查詢往往耗費(fèi)大量時(shí)間。如果設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化，在借出、歸還、丟失、損壞、閑置時(shí)，都需要登記相應(yīng)卡片，造成管理手續(xù)復(fù)雜，工作量巨大。

（2）實(shí)驗(yàn)室信息孤立

實(shí)驗(yàn)設(shè)備的信息、學(xué)生實(shí)驗(yàn)信息以及課程信息等不能有機(jī)地結(jié)合，各種收集和管理都是獨(dú)立分散地進(jìn)行，致使各個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間、教師和實(shí)驗(yàn)室之間缺乏聯(lián)系，造成了實(shí)驗(yàn)信息管理效率低、實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率低、預(yù)約實(shí)驗(yàn)比較煩瑣等問(wèn)題。因而，傳統(tǒng)的書面和人工管理方式對(duì)于承擔(dān)大量實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的實(shí)驗(yàn)室而言，確實(shí)存在難度大、工作量大以及工作效率低等問(wèn)題。

（3）實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)困難

傳統(tǒng)的手工管理方式在實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方面存在很大的缺陷，進(jìn)而制約實(shí)驗(yàn)室的總結(jié)評(píng)估工作。因?yàn)樵谟嘘P(guān)信息查詢或統(tǒng)計(jì)分析時(shí)十分不便，無(wú)法及時(shí)得到精確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)任務(wù)安排欠科學(xué)，實(shí)驗(yàn)室各類數(shù)據(jù)得不到充分發(fā)掘，只能依靠不精確的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算和評(píng)價(jià)，過(guò)于依賴管理者的個(gè)人能力和素質(zhì)。

（4）實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行受到制約

由于高校對(duì)高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，學(xué)生競(jìng)賽、學(xué)生科研、實(shí)驗(yàn)選修課等實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)活動(dòng)受到重視，這些教學(xué)活動(dòng)大都需要實(shí)驗(yàn)室提供儀器、場(chǎng)地以及時(shí)間支持，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放化管理變得異常重要。然而，利用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理方式進(jìn)行開(kāi)放運(yùn)行管理將給實(shí)驗(yàn)人員帶來(lái)額外的工作量；同時(shí)，過(guò)于煩瑣的申請(qǐng)流程會(huì)影響學(xué)生主動(dòng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)踐操作的積極性。

近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，高校實(shí)驗(yàn)室已開(kāi)始運(yùn)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)來(lái)加強(qiáng)自身的開(kāi)放式管理。實(shí)驗(yàn)室的信息化管理主要是指利用實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、快速數(shù)據(jù)處理技術(shù)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行全方位管理。通過(guò)信息化管理，實(shí)驗(yàn)室可以達(dá)到自動(dòng)化運(yùn)行、信息化管理，對(duì)實(shí)驗(yàn)室提高工作效率、降低運(yùn)行成本起到至關(guān)重要的作用。[3]信息化在高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)展中能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，易于實(shí)現(xiàn)資源共享，提高儀器、設(shè)備的利用率，大大減少了實(shí)驗(yàn)室的管理工作。

二、信息化系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本文將以浙江樹人大學(xué)信息科技學(xué)院省級(jí)實(shí)驗(yàn)示范中心——“信息與電子工程實(shí)驗(yàn)示范中心”為例，對(duì)該實(shí)驗(yàn)示范中心的信息化建設(shè)進(jìn)行研究并提出實(shí)施方案，系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

“信息與電子工程實(shí)驗(yàn)示范中心”（以后簡(jiǎn)稱：示范中心或中心）的信息化建設(shè)由5個(gè)部分組成：

（1）示范中心網(wǎng)絡(luò)改造是信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，為所有數(shù)據(jù)傳輸提供基礎(chǔ)平臺(tái)；

（2）實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)是信息化建設(shè)的核心，通過(guò)與學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、校園一卡通中心對(duì)接，完成中心所有數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)工作，并為教師決策、學(xué)生自助提供幫助；

（3）數(shù)據(jù)中心建設(shè)包括中心網(wǎng)站建設(shè)和中心數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)兩部分，前者為中心提供展示窗口，為教師、學(xué)生獲取數(shù)據(jù)提供接口，后者負(fù)責(zé)整個(gè)中心所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；

（4）門禁監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集學(xué)生進(jìn)出示范中心實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，并通過(guò)刷卡實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行；

（5）遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)是示范中心的特色，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)箱的遠(yuǎn)程操作，使學(xué)生在寢室通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)便能完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、共享的管理方式。

三、信息化系統(tǒng)實(shí)施方案

1.示范中心網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)改造

示范中心現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室大部分都建有局域網(wǎng)，但不同時(shí)期建設(shè)的局域網(wǎng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，出現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室之間數(shù)據(jù)孤立、IP網(wǎng)段分配凌亂等問(wèn)題，無(wú)法形成一個(gè)通暢的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，為此本課題將網(wǎng)絡(luò)改造作為示范中心信息化建設(shè)的基礎(chǔ)和重點(diǎn)。綜合考慮示范中心應(yīng)用需求和樓宇結(jié)構(gòu)特點(diǎn)后，提出采用三層（核心層、匯聚層、接入層）交換型網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖2所示。

每一間實(shí)驗(yàn)室和教師辦公室放置一臺(tái)接入層交換機(jī)，為教師機(jī)、學(xué)生機(jī)提供接入服務(wù)，同時(shí)為門禁系統(tǒng)提供聯(lián)網(wǎng)接口；每一樓層的所有接入層交換機(jī)通過(guò)6類非屏蔽雙絞線（6類UTP，提供1000Mb/s傳輸速率）連接到該樓層的匯聚層交換機(jī)上，匯聚交換機(jī)負(fù)責(zé)本樓層實(shí)驗(yàn)室之間的數(shù)據(jù)流通，同時(shí)將跨樓層的數(shù)據(jù)流量以及將本樓層采集的所有數(shù)據(jù)上傳到核心交換機(jī)，同時(shí)為本樓層視頻監(jiān)控提供接口；核心層交換機(jī)放置在三樓中心機(jī)房，通過(guò)光纖與校園網(wǎng)中心機(jī)房相連，負(fù)責(zé)本中心與校園網(wǎng)的互通；通過(guò)6類UTP與三層樓的匯聚交換機(jī)連接，負(fù)責(zé)跨樓層數(shù)據(jù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)；通過(guò)6類UTP與數(shù)據(jù)中心相連，負(fù)責(zé)進(jìn)出數(shù)據(jù)中心流量的傳輸。

2.實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)規(guī)劃endprint

為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的高效、科學(xué)管理，更好地為教學(xué)、科研服務(wù)，本課題根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，結(jié)合其他院校的管理方法，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室信息化管理結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)主要由實(shí)驗(yàn)室管理員模塊、教師模塊和學(xué)生模塊三個(gè)部分組成。

（1）實(shí)驗(yàn)室管理員模塊是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由系統(tǒng)管理、資產(chǎn)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理三個(gè)子模塊組成，主要輔助實(shí)驗(yàn)室管理人員完成登錄權(quán)限管理、資產(chǎn)維護(hù)與報(bào)廢管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課、處理教師與學(xué)生預(yù)約申請(qǐng)等工作；

（2）教師模塊主要輔助教師完成上傳實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、預(yù)約實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與時(shí)間以及對(duì)實(shí)踐過(guò)程中學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行管理；

（3）學(xué)生模塊主要是采集學(xué)生進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的信息、幫助學(xué)生申請(qǐng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室資源以及對(duì)教師上傳資源提供搜索服務(wù)。

3.數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案

數(shù)據(jù)中心建設(shè)包括中心網(wǎng)站建設(shè)和中心數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)兩部分。

示范中心網(wǎng)站不僅要作為本中心的宣傳展示平臺(tái)，同時(shí)考慮到實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)采用的C/S架構(gòu)，可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的方式登錄與管理，因此中心網(wǎng)站也要為信息化管理系統(tǒng)提供接口，給管理員、教師、學(xué)生進(jìn)行管理操作，簡(jiǎn)化管理方式。網(wǎng)站以用戶體驗(yàn)為中心，采用多線索的信息組織方式，整合信息發(fā)布、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、示范中心特色、管理體制、規(guī)章制度、教研成果、在線調(diào)查、內(nèi)容檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理等功能模塊于一體，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研和管理等各項(xiàng)工作提供數(shù)字化資源共享環(huán)境。

數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括服務(wù)器和UPS（不間斷電源），預(yù)計(jì)放置在三樓中心機(jī)房，通過(guò)千兆端口連接在核心交換機(jī)上，用于收集來(lái)自于整個(gè)示范中心的刷卡信息、實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)，同時(shí)保存教師、學(xué)生上傳的項(xiàng)目資料和實(shí)驗(yàn)作業(yè)等。軟件部分包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件和服務(wù)器操作系統(tǒng)，用于維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)正常運(yùn)行以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)備份等操作。

4.門禁監(jiān)控系統(tǒng)方案

門禁監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集學(xué)生進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)室提供安全保障，同時(shí)為實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式運(yùn)行提供支持，其方案設(shè)計(jì)如圖4所示。

門禁監(jiān)控系統(tǒng)由門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫(kù)組成。門禁系統(tǒng)從校園一卡通中心獲取學(xué)生信息，并根據(jù)學(xué)生事先在信息化管理系統(tǒng)的預(yù)約情況，對(duì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員進(jìn)行篩選，只有預(yù)約申請(qǐng)被實(shí)驗(yàn)室管理人員審批通過(guò)的學(xué)生才能打開(kāi)電子磁鎖，同時(shí)讀卡器記錄學(xué)生的信息并上傳至數(shù)據(jù)中心，為后期統(tǒng)計(jì)與評(píng)估提供支持。視頻監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)獲取實(shí)驗(yàn)室聲音和圖像數(shù)據(jù)，便于實(shí)驗(yàn)室管理員對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作儀器、違反實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度的行為。

5.遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是示范中心開(kāi)放式運(yùn)行管理的創(chuàng)新點(diǎn)，依據(jù)該平臺(tái)學(xué)生能在任意時(shí)間、任何有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境登錄示范中心系統(tǒng)，預(yù)約實(shí)驗(yàn)并遠(yuǎn)程操控實(shí)驗(yàn)設(shè)備，遠(yuǎn)程采集實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該教學(xué)平臺(tái)主要由STC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、遠(yuǎn)程下載器、攝像頭和服務(wù)器組成，如圖5所示。

該平臺(tái)主要功能是提供單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程調(diào)試，學(xué)生在寢室和家里通過(guò)瀏覽器（如IE、Firefox）訪問(wèn)服務(wù)器網(wǎng)址，選擇準(zhǔn)備要做的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)網(wǎng)頁(yè)上的實(shí)驗(yàn)原理、硬件原理圖和軟件流程圖編寫C語(yǔ)言程序，上傳該程序的hex文件。服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收到hex文件，在硬盤上自動(dòng)存儲(chǔ)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程下載器。遠(yuǎn)程下載器接收到hex文件，自動(dòng)把hex文件下載到STC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱中，反饋下載狀態(tài)和相關(guān)的串口數(shù)據(jù)。服務(wù)器接收到遠(yuǎn)程下載器成功下載的信號(hào)后，自動(dòng)把相關(guān)的串口數(shù)據(jù)和攝像頭采集的STC實(shí)驗(yàn)箱視頻傳輸給學(xué)生。學(xué)生觀察反饋數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)箱的視頻結(jié)果，判斷自己程序是否完成程序設(shè)計(jì)的功能。

四、總結(jié)

通過(guò)信息化建設(shè)，系統(tǒng)自動(dòng)采集實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于管理人員發(fā)掘數(shù)據(jù)規(guī)律，合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)資源；教師將教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上傳到數(shù)據(jù)中心，為資源共享提供便利；實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度大幅提高。？筅

參考文獻(xiàn)：

[1]金海萍，阮俊，馮建躍.高校實(shí)驗(yàn)室安全與環(huán)保教育方式和內(nèi)容的思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（3）：185-187.

[2]饒婕，劉朝暉，王蓓.高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].華南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，22（1）：80-83.

[3]楊偉.高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理的探索與思考[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，20（2）：46.

[4]葉愛(ài)敏，張新立.師范生信息化教學(xué)技能實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃與建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31（5）：165-168.

[5]楊靜.試論加強(qiáng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)的管理[J].中國(guó)管理信息化， 2012，15（16）：102-103.

[6]劉宏，陳丹亞.以信息化建設(shè)為牽引 扎實(shí)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2112，31（4）：173-175.

（編輯：王天鵬）endprint

為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的高效、科學(xué)管理，更好地為教學(xué)、科研服務(wù)，本課題根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，結(jié)合其他院校的管理方法，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室信息化管理結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)主要由實(shí)驗(yàn)室管理員模塊、教師模塊和學(xué)生模塊三個(gè)部分組成。

（1）實(shí)驗(yàn)室管理員模塊是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由系統(tǒng)管理、資產(chǎn)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理三個(gè)子模塊組成，主要輔助實(shí)驗(yàn)室管理人員完成登錄權(quán)限管理、資產(chǎn)維護(hù)與報(bào)廢管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課、處理教師與學(xué)生預(yù)約申請(qǐng)等工作；

（2）教師模塊主要輔助教師完成上傳實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、預(yù)約實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與時(shí)間以及對(duì)實(shí)踐過(guò)程中學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行管理；

（3）學(xué)生模塊主要是采集學(xué)生進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的信息、幫助學(xué)生申請(qǐng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室資源以及對(duì)教師上傳資源提供搜索服務(wù)。

3.數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案

數(shù)據(jù)中心建設(shè)包括中心網(wǎng)站建設(shè)和中心數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)兩部分。

示范中心網(wǎng)站不僅要作為本中心的宣傳展示平臺(tái)，同時(shí)考慮到實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)采用的C/S架構(gòu)，可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的方式登錄與管理，因此中心網(wǎng)站也要為信息化管理系統(tǒng)提供接口，給管理員、教師、學(xué)生進(jìn)行管理操作，簡(jiǎn)化管理方式。網(wǎng)站以用戶體驗(yàn)為中心，采用多線索的信息組織方式，整合信息發(fā)布、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、示范中心特色、管理體制、規(guī)章制度、教研成果、在線調(diào)查、內(nèi)容檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理等功能模塊于一體，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研和管理等各項(xiàng)工作提供數(shù)字化資源共享環(huán)境。

數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括服務(wù)器和UPS（不間斷電源），預(yù)計(jì)放置在三樓中心機(jī)房，通過(guò)千兆端口連接在核心交換機(jī)上，用于收集來(lái)自于整個(gè)示范中心的刷卡信息、實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)，同時(shí)保存教師、學(xué)生上傳的項(xiàng)目資料和實(shí)驗(yàn)作業(yè)等。軟件部分包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件和服務(wù)器操作系統(tǒng)，用于維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)正常運(yùn)行以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)備份等操作。

4.門禁監(jiān)控系統(tǒng)方案

門禁監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集學(xué)生進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)室提供安全保障，同時(shí)為實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式運(yùn)行提供支持，其方案設(shè)計(jì)如圖4所示。

門禁監(jiān)控系統(tǒng)由門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫(kù)組成。門禁系統(tǒng)從校園一卡通中心獲取學(xué)生信息，并根據(jù)學(xué)生事先在信息化管理系統(tǒng)的預(yù)約情況，對(duì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員進(jìn)行篩選，只有預(yù)約申請(qǐng)被實(shí)驗(yàn)室管理人員審批通過(guò)的學(xué)生才能打開(kāi)電子磁鎖，同時(shí)讀卡器記錄學(xué)生的信息并上傳至數(shù)據(jù)中心，為后期統(tǒng)計(jì)與評(píng)估提供支持。視頻監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)獲取實(shí)驗(yàn)室聲音和圖像數(shù)據(jù)，便于實(shí)驗(yàn)室管理員對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作儀器、違反實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度的行為。

5.遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是示范中心開(kāi)放式運(yùn)行管理的創(chuàng)新點(diǎn)，依據(jù)該平臺(tái)學(xué)生能在任意時(shí)間、任何有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境登錄示范中心系統(tǒng)，預(yù)約實(shí)驗(yàn)并遠(yuǎn)程操控實(shí)驗(yàn)設(shè)備，遠(yuǎn)程采集實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該教學(xué)平臺(tái)主要由STC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、遠(yuǎn)程下載器、攝像頭和服務(wù)器組成，如圖5所示。

該平臺(tái)主要功能是提供單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程調(diào)試，學(xué)生在寢室和家里通過(guò)瀏覽器（如IE、Firefox）訪問(wèn)服務(wù)器網(wǎng)址，選擇準(zhǔn)備要做的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)網(wǎng)頁(yè)上的實(shí)驗(yàn)原理、硬件原理圖和軟件流程圖編寫C語(yǔ)言程序，上傳該程序的hex文件。服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收到hex文件，在硬盤上自動(dòng)存儲(chǔ)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程下載器。遠(yuǎn)程下載器接收到hex文件，自動(dòng)把hex文件下載到STC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱中，反饋下載狀態(tài)和相關(guān)的串口數(shù)據(jù)。服務(wù)器接收到遠(yuǎn)程下載器成功下載的信號(hào)后，自動(dòng)把相關(guān)的串口數(shù)據(jù)和攝像頭采集的STC實(shí)驗(yàn)箱視頻傳輸給學(xué)生。學(xué)生觀察反饋數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)箱的視頻結(jié)果，判斷自己程序是否完成程序設(shè)計(jì)的功能。

四、總結(jié)

通過(guò)信息化建設(shè)，系統(tǒng)自動(dòng)采集實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于管理人員發(fā)掘數(shù)據(jù)規(guī)律，合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)資源；教師將教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上傳到數(shù)據(jù)中心，為資源共享提供便利；實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度大幅提高。？筅

參考文獻(xiàn)：

[1]金海萍，阮俊，馮建躍.高校實(shí)驗(yàn)室安全與環(huán)保教育方式和內(nèi)容的思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（3）：185-187.

[2]饒婕，劉朝暉，王蓓.高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].華南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，22（1）：80-83.

[3]楊偉.高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理的探索與思考[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，20（2）：46.

[4]葉愛(ài)敏，張新立.師范生信息化教學(xué)技能實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃與建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31（5）：165-168.

[5]楊靜.試論加強(qiáng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)的管理[J].中國(guó)管理信息化， 2012，15（16）：102-103.

[6]劉宏，陳丹亞.以信息化建設(shè)為牽引 扎實(shí)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2112，31（4）：173-175.

（編輯：王天鵬）endprint

為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的高效、科學(xué)管理，更好地為教學(xué)、科研服務(wù)，本課題根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，結(jié)合其他院校的管理方法，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室信息化管理結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)主要由實(shí)驗(yàn)室管理員模塊、教師模塊和學(xué)生模塊三個(gè)部分組成。

（1）實(shí)驗(yàn)室管理員模塊是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由系統(tǒng)管理、資產(chǎn)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理三個(gè)子模塊組成，主要輔助實(shí)驗(yàn)室管理人員完成登錄權(quán)限管理、資產(chǎn)維護(hù)與報(bào)廢管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課、處理教師與學(xué)生預(yù)約申請(qǐng)等工作；

（2）教師模塊主要輔助教師完成上傳實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、預(yù)約實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地與時(shí)間以及對(duì)實(shí)踐過(guò)程中學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行管理；

（3）學(xué)生模塊主要是采集學(xué)生進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的信息、幫助學(xué)生申請(qǐng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室資源以及對(duì)教師上傳資源提供搜索服務(wù)。

3.數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案

數(shù)據(jù)中心建設(shè)包括中心網(wǎng)站建設(shè)和中心數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)兩部分。

示范中心網(wǎng)站不僅要作為本中心的宣傳展示平臺(tái)，同時(shí)考慮到實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)采用的C/S架構(gòu)，可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的方式登錄與管理，因此中心網(wǎng)站也要為信息化管理系統(tǒng)提供接口，給管理員、教師、學(xué)生進(jìn)行管理操作，簡(jiǎn)化管理方式。網(wǎng)站以用戶體驗(yàn)為中心，采用多線索的信息組織方式，整合信息發(fā)布、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、示范中心特色、管理體制、規(guī)章制度、教研成果、在線調(diào)查、內(nèi)容檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理等功能模塊于一體，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研和管理等各項(xiàng)工作提供數(shù)字化資源共享環(huán)境。

數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括服務(wù)器和UPS（不間斷電源），預(yù)計(jì)放置在三樓中心機(jī)房，通過(guò)千兆端口連接在核心交換機(jī)上，用于收集來(lái)自于整個(gè)示范中心的刷卡信息、實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)，同時(shí)保存教師、學(xué)生上傳的項(xiàng)目資料和實(shí)驗(yàn)作業(yè)等。軟件部分包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件和服務(wù)器操作系統(tǒng)，用于維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)正常運(yùn)行以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)備份等操作。

4.門禁監(jiān)控系統(tǒng)方案

門禁監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集學(xué)生進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)室提供安全保障，同時(shí)為實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式運(yùn)行提供支持，其方案設(shè)計(jì)如圖4所示。

門禁監(jiān)控系統(tǒng)由門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫(kù)組成。門禁系統(tǒng)從校園一卡通中心獲取學(xué)生信息，并根據(jù)學(xué)生事先在信息化管理系統(tǒng)的預(yù)約情況，對(duì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員進(jìn)行篩選，只有預(yù)約申請(qǐng)被實(shí)驗(yàn)室管理人員審批通過(guò)的學(xué)生才能打開(kāi)電子磁鎖，同時(shí)讀卡器記錄學(xué)生的信息并上傳至數(shù)據(jù)中心，為后期統(tǒng)計(jì)與評(píng)估提供支持。視頻監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)獲取實(shí)驗(yàn)室聲音和圖像數(shù)據(jù)，便于實(shí)驗(yàn)室管理員對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作儀器、違反實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度的行為。

5.遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是示范中心開(kāi)放式運(yùn)行管理的創(chuàng)新點(diǎn)，依據(jù)該平臺(tái)學(xué)生能在任意時(shí)間、任何有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境登錄示范中心系統(tǒng)，預(yù)約實(shí)驗(yàn)并遠(yuǎn)程操控實(shí)驗(yàn)設(shè)備，遠(yuǎn)程采集實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該教學(xué)平臺(tái)主要由STC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、遠(yuǎn)程下載器、攝像頭和服務(wù)器組成，如圖5所示。

該平臺(tái)主要功能是提供單片機(jī)實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程調(diào)試，學(xué)生在寢室和家里通過(guò)瀏覽器（如IE、Firefox）訪問(wèn)服務(wù)器網(wǎng)址，選擇準(zhǔn)備要做的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)網(wǎng)頁(yè)上的實(shí)驗(yàn)原理、硬件原理圖和軟件流程圖編寫C語(yǔ)言程序，上傳該程序的hex文件。服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收到hex文件，在硬盤上自動(dòng)存儲(chǔ)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程下載器。遠(yuǎn)程下載器接收到hex文件，自動(dòng)把hex文件下載到STC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱中，反饋下載狀態(tài)和相關(guān)的串口數(shù)據(jù)。服務(wù)器接收到遠(yuǎn)程下載器成功下載的信號(hào)后，自動(dòng)把相關(guān)的串口數(shù)據(jù)和攝像頭采集的STC實(shí)驗(yàn)箱視頻傳輸給學(xué)生。學(xué)生觀察反饋數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)箱的視頻結(jié)果，判斷自己程序是否完成程序設(shè)計(jì)的功能。

四、總結(jié)

通過(guò)信息化建設(shè)，系統(tǒng)自動(dòng)采集實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于管理人員發(fā)掘數(shù)據(jù)規(guī)律，合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)資源；教師將教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上傳到數(shù)據(jù)中心，為資源共享提供便利；實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放程度大幅提高。？筅

參考文獻(xiàn)：

[1]金海萍，阮俊，馮建躍.高校實(shí)驗(yàn)室安全與環(huán)保教育方式和內(nèi)容的思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（3）：185-187.

[2]饒婕，劉朝暉，王蓓.高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].華南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，22（1）：80-83.

[3]楊偉.高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理的探索與思考[J].湖北函授大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，20（2）：46.

[4]葉愛(ài)敏，張新立.師范生信息化教學(xué)技能實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃與建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31（5）：165-168.

[5]楊靜.試論加強(qiáng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)的管理[J].中國(guó)管理信息化， 2012，15（16）：102-103.

[6]劉宏，陳丹亞.以信息化建設(shè)為牽引 扎實(shí)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2112，31（4）：173-175.

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