摘 要：物聯(lián)網(wǎng)是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，擴(kuò)展和延伸到了任何物品之間的信息交互和通信。基于物聯(lián)網(wǎng)的高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)及信息化管理技術(shù)是未來教育數(shù)字化和信息化發(fā)展的趨勢和必然選擇。通過深入研究高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理現(xiàn)狀及問題，結(jié)合當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢，探討物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和信息化管理中的不足，及其產(chǎn)生的原因，并結(jié)合實(shí)際情況提出相應(yīng)建設(shè)對(duì)策，以及為高校實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、信息化管理水平提升提供建設(shè)指導(dǎo)意義，從而更好地為專業(yè)人才的培養(yǎng)和發(fā)展提供服務(wù)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 實(shí)驗(yàn)中心 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

隨著高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，為保障高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和服務(wù)水平，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中以人工為主的管理方式已遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才綜合能力的要求。如何正確把握實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性人才需求的特點(diǎn)，科學(xué)進(jìn)行人才培養(yǎng)定位，同時(shí)建成與之適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，正成為各高校迫切需要解決的問題。而涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域、每一學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心都具有其自身的特點(diǎn)和特色，高校很難對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)和管理制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。為解決這種復(fù)雜且高度分散的管理性問題，利用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心的信息化管理和教學(xué)服務(wù)顯得尤為重要?；谖锫?lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)，不僅符合實(shí)踐性人才培養(yǎng)的需要，也符合學(xué)校自身建設(shè)發(fā)展的需要，可以提高并強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力、教學(xué)服務(wù)水平。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理主要問題

1.發(fā)展現(xiàn)狀。隨著高校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來越重視，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類教學(xué)中心已陸續(xù)建立并得到較大投入。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心一般可分為兩大類：基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心?；A(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心開展專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以演示驗(yàn)證為主。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心開展專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以綜合設(shè)計(jì)類為主。隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心服務(wù)學(xué)生人數(shù)的增加、社會(huì)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的要求加大，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心承擔(dān)的專業(yè)教學(xué)課程門數(shù)課時(shí)量和其他工作量都明顯增大，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心各類儀器的使用率都大幅度提高，甚至滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心及其設(shè)備管理工作量提出了更高的要求。這不僅要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心具有足夠的實(shí)驗(yàn)空間，智能儀器設(shè)備，同時(shí)具備先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，這些都是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心無法實(shí)現(xiàn)的，這要求我們對(duì)其進(jìn)行改革：建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。

2.傳統(tǒng)人工管理的問題及原因。（1）實(shí)驗(yàn)考勤。針對(duì)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)點(diǎn)名考勤存在點(diǎn)名時(shí)間長、容易出現(xiàn)冒名頂替狀況，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的門禁系統(tǒng)智能簽到系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別學(xué)生一卡通或手機(jī)（安裝實(shí)驗(yàn)室考勤類APP）。當(dāng)學(xué)生到達(dá)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，實(shí)驗(yàn)中心可以自動(dòng)識(shí)別學(xué)生信息。（2）課堂交流。傳統(tǒng)的課堂師生交流局限于對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的討論，課外自行實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到問題不能及時(shí)和老師反映，可能導(dǎo)致問題解決不及時(shí)；學(xué)生對(duì)老師的意見或建議不能實(shí)時(shí)傳達(dá)，智能化實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)可以將實(shí)驗(yàn)過程錄制，并將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，以供老師或?qū)嶒?yàn)人員查閱。（3）智能設(shè)備管理。智能化的設(shè)備管理系統(tǒng)，可以將所有設(shè)備連成實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。通過網(wǎng)絡(luò)直接管理和控制各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如多媒體設(shè)備、實(shí)驗(yàn)柜臺(tái)等。還可以對(duì)使用者的使用過程做好記錄，對(duì)貴重物品或危險(xiǎn)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)日志記錄。基于實(shí)驗(yàn)使用情況，針對(duì)性的進(jìn)行相關(guān)硬件或軟件升級(jí)，可以有效節(jié)省人力和經(jīng)費(fèi)。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)原則

1.建設(shè)思路。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心體制大多根據(jù)專業(yè)設(shè)置，規(guī)模不一。雖具有各自的特色，但已無法滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)人才實(shí)踐性和綜合性培養(yǎng)的需求。加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)，突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室單一格局，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合專業(yè)特色建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，是新形勢下實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的基本方向和目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)與學(xué)科、專業(yè)的設(shè)置密切相關(guān)，關(guān)注專業(yè)人才培養(yǎng)環(huán)境建設(shè)，推進(jìn)智能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的體制改革，形成層次合理、功能健全的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心新體系。

2.建設(shè)原則?；谖锫?lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在設(shè)計(jì)之初，應(yīng)該統(tǒng)一建立標(biāo)準(zhǔn)。為了給師生搭建一個(gè)專業(yè)、智能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)應(yīng)符合以下原則：（1）人才培養(yǎng)目標(biāo)高度一致。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)應(yīng)僅僅圍繞本學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)，各院系專業(yè)應(yīng)充分發(fā)揮和利用自身的優(yōu)勢和特色，在滿足基本學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合本學(xué)校專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行建立。（2）技術(shù)先進(jìn)性。物聯(lián)網(wǎng)是一門不斷發(fā)展中的新興學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在建設(shè)時(shí)需要考慮具備先進(jìn)性，與世界前沿技術(shù)發(fā)展保持同步。不僅要滿足各專業(yè)基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的開支和環(huán)境保障，也需要考慮科研設(shè)備和社會(huì)服務(wù)設(shè)備的接入，以及相關(guān)開發(fā)和培訓(xùn)需要。（3）接口可擴(kuò)展性。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是通過傳感器、射頻技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無線傳感技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)物與物的相連，因此要有統(tǒng)一的開放接口，便于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心各種設(shè)備及系統(tǒng)的順利接入，并且可根據(jù)未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展快速升級(jí)。

3.建設(shè)意義。物聯(lián)網(wǎng)是通過各種傳感設(shè)備，按照事先約定協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)?；谖锫?lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)出現(xiàn)，摒棄了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中人工管理弊端，依靠其獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的教學(xué)質(zhì)量和服務(wù)水平。在滿足不同層次、不同能力的師生學(xué)習(xí)需要的同時(shí)，還能滿足創(chuàng)新、變化的科研要求。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)對(duì)策

1.實(shí)現(xiàn)智能化考勤。師生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程時(shí)可以使用智能門禁系統(tǒng)，當(dāng)師生持卡（相關(guān)設(shè)備）走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，射頻讀卡器會(huì)利用RFID技術(shù)將卡中的信息讀取，比如老師的教職工號(hào)，學(xué)生的學(xué)號(hào)，并且記錄進(jìn)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的時(shí)間。門禁系統(tǒng)會(huì)將當(dāng)前的卡片ID、持卡者照片、卡片狀態(tài)、出入時(shí)間與初始化信息進(jìn)行比較，同時(shí)將本次操作上傳到系統(tǒng)服務(wù)器中進(jìn)行處理并存到數(shù)據(jù)庫中保存。利用歷史數(shù)據(jù)可進(jìn)一步大數(shù)據(jù)分析，為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)安排提供決策支持。

2.搭建師生網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)。通過搭建師生網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，老師可以第一手掌握學(xué)生上課對(duì)知識(shí)的掌握程度，學(xué)生可以及時(shí)的收到老師傳達(dá)的消息。利用平臺(tái)可以及時(shí)記錄、存儲(chǔ)學(xué)生對(duì)老師實(shí)驗(yàn)課堂的理解深度、學(xué)習(xí)廣度、教師備課認(rèn)真度，同時(shí)成為師生交流的良好工具。通過師生溝通平臺(tái)，還可以及時(shí)對(duì)老師的教學(xué)進(jìn)行評(píng)估。利用該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源和虛擬平臺(tái)的結(jié)合，軟硬件資源整合并優(yōu)化，為師生提供良好的資源平臺(tái)。

3.實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心智能化控制。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的所有設(shè)備被賦予條碼或電子標(biāo)簽，當(dāng)攜帶有電子標(biāo)簽的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心時(shí)，讀寫器會(huì)自動(dòng)識(shí)別實(shí)驗(yàn)設(shè)備和物品，讀取電子標(biāo)簽上的詳細(xì)信息，數(shù)據(jù)會(huì)上傳至服務(wù)器，自動(dòng)生成入庫和出庫記錄，同時(shí)將操作記錄上傳到服務(wù)器。當(dāng)設(shè)備外借或歸還時(shí)，服務(wù)器自動(dòng)更新相關(guān)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。利用系統(tǒng)對(duì)設(shè)備記錄使用情況，方便了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心器材的借用和歸還?；谖锫?lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的智能監(jiān)控將加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的管理進(jìn)入數(shù)字化和智能化的時(shí)代。實(shí)驗(yàn)儀器與物品的維護(hù)與更新要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心制定安全指標(biāo)：設(shè)備使用時(shí)間、放置地點(diǎn)、注意事項(xiàng)、維護(hù)記錄等。實(shí)驗(yàn)中心在非實(shí)驗(yàn)時(shí)間段，可以開啟人體紅外傳感器檢測，檢測是否有小偷或其他可疑人員的潛入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的負(fù)責(zé)老師或?qū)W校保衛(wèi)處等相關(guān)部門將及時(shí)收到警報(bào)提醒，有效地提高實(shí)驗(yàn)中心安防水平。

四、結(jié)語

高校實(shí)驗(yàn)中心利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中信息的直接通信，提高實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)及信息化管理能力，在滿足不同層次學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)、綜合實(shí)訓(xùn)、競賽項(xiàng)目等綜合需求的基礎(chǔ)上，建立基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的信息化管理方式及其支撐系統(tǒng)，不僅大大提升了設(shè)備利用率，而且有效提高了工作質(zhì)量和服務(wù)水平，對(duì)整合優(yōu)化各類實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源有著非常重要的意義。

※基金項(xiàng)目：四川省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201510615013）.