郭峰　陳晨　郭建平

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心活動(dòng)種類日益豐富，形式多樣，功能從單一化向多元化轉(zhuǎn)變。簡單的門禁系統(tǒng)已不能滿足日益增長的師生個(gè)性化活動(dòng)需求，解決之道是建立基于門禁的智能管理系統(tǒng)。通過梳理實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)流程，明確整體設(shè)計(jì)，分為物聯(lián)網(wǎng)控制模塊、實(shí)驗(yàn)課程模塊、門禁模塊，建設(shè)成為物聯(lián)網(wǎng)和課程體系聯(lián)動(dòng)的適用于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的智能運(yùn)行管理系統(tǒng)，提高使用效率，降低人力成本，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心運(yùn)行管理模式的變革。

關(guān)鍵詞：門禁；智能管理；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.14.093

0 引言

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是高校實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地，承擔(dān)著大量的綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)與校內(nèi)模擬實(shí)習(xí)的任務(wù)。隨著信息化的不斷深化、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的落地、各類項(xiàng)目活動(dòng)的開展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的功能也從單一化逐漸向多元化轉(zhuǎn)變，使用頻率從計(jì)劃內(nèi)課程到計(jì)劃外課程轉(zhuǎn)變。

信息化在全國高等教育教學(xué)不斷深入，各個(gè)高校更加注重信息化在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心來說，首要問題就是如何更好的開放實(shí)驗(yàn)室，利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備安全、高效的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。因此都會(huì)配備門禁管理系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)在安全性、方便性、易管理性等方面有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心門禁系統(tǒng)建設(shè)及現(xiàn)存問題

大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心均已安裝了門禁系統(tǒng)，但軟件系統(tǒng)基本都是按照公司企業(yè)的管理模式開發(fā)的，功能集中在打卡考勤、開關(guān)門方面，門禁系統(tǒng)功能略顯薄弱，不能與實(shí)驗(yàn)教學(xué)很好的聯(lián)動(dòng)，在以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目急劇增多的情況下，難以滿足個(gè)性化使用，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)室的使用效果，因此對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)管理效率有著一定的局限性。

1.1 門禁系統(tǒng)功能局限單一

目前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大多安裝的門禁系統(tǒng)功能單一，主要是依據(jù)后端權(quán)限的設(shè)定，前端利用指紋、密碼或卡片識(shí)別后，進(jìn)行門禁的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)權(quán)限準(zhǔn)入的功能。

門禁系統(tǒng)不能與實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，比如照明、計(jì)算機(jī)、投影等設(shè)備，師生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，還需開啟電源，打開計(jì)算機(jī)，進(jìn)入所需系統(tǒng)。

門禁系統(tǒng)不能與學(xué)校課程考勤同步，現(xiàn)有的系統(tǒng)只是進(jìn)行簡單的人員考勤，而高校學(xué)生考勤更加復(fù)雜多變。

1.2 門禁系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心各類活動(dòng)的支撐不足

近年，隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的不斷深入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的功能也從單一化逐漸向多元化轉(zhuǎn)變，有計(jì)劃內(nèi)課程（教務(wù)統(tǒng)一安排的課程）、臨時(shí)調(diào)課課程、課外上機(jī)、對(duì)外培訓(xùn)課程，再加上學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，不同的課程對(duì)實(shí)驗(yàn)室的要求不盡相同，因此對(duì)于現(xiàn)有門禁來說，復(fù)雜的活動(dòng)時(shí)間設(shè)置，多變的人員權(quán)限設(shè)定已經(jīng)成為不可能的任務(wù)。

實(shí)驗(yàn)室的活動(dòng)種類前所未有的豐富和多變，簡單的門禁系統(tǒng)已不能滿足日益增長的活動(dòng)需求。

1.3 管理系統(tǒng)過多導(dǎo)致效率低下

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心一般有實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)管理平臺(tái)，針對(duì)的業(yè)務(wù)各不相同。多種管理系統(tǒng)功能融合交叉、數(shù)據(jù)分散，使得資源浪費(fèi)、流程繁瑣、人力成本較高，不能合力有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心運(yùn)行管理。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心需要一種更好的運(yùn)行管理策略和使用模式，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與教學(xué)體系的無縫結(jié)合，互為補(bǔ)充利用，提高實(shí)驗(yàn)室管理水平，提高整體智能化運(yùn)行管理水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)運(yùn)行管理模式的變革。

2 基于門禁的智能管理系統(tǒng)關(guān)鍵步驟

2.1 梳理業(yè)務(wù)流程

首先梳理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室使用流程和管理方法，明確各類實(shí)驗(yàn)室開放流程和審批權(quán)限。

實(shí)驗(yàn)室可大體分為會(huì)議研討實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房實(shí)驗(yàn)室、大型設(shè)備實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)（危險(xiǎn)）實(shí)驗(yàn)室，每種實(shí)驗(yàn)室開放管理方法、流程依據(jù)各自特點(diǎn)都不同，需要分別對(duì)待。

會(huì)議研討實(shí)驗(yàn)室一般只有投影設(shè)備，安全系數(shù)最高，此類實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)流程可以最簡單，只要安排不沖突即可。

機(jī)房實(shí)驗(yàn)室是有一定計(jì)算機(jī)數(shù)量的實(shí)驗(yàn)室，安全系數(shù)高，使用率和損壞率也是最高的一類實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)楝F(xiàn)在所有課程均進(jìn)行了不同程度信息化建設(shè)，因此此類實(shí)驗(yàn)室安排的課程最豐富，在設(shè)備完好率正常的情況下盡可能多安排課程。

大型設(shè)備或?qū)I(yè)實(shí)驗(yàn)室屬于特色實(shí)驗(yàn)室，安全系數(shù)中，比如汽車模擬類、建筑類，以工科院校居多，在審批時(shí)應(yīng)考慮申請(qǐng)人的專業(yè)和使用，設(shè)定優(yōu)先級(jí)。

化學(xué)（危險(xiǎn)）實(shí)驗(yàn)室屬于危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)室，安全系數(shù)低，因?qū)Ｈ藢９埽袑ｉT的實(shí)驗(yàn)規(guī)章制度，不在討論范圍之內(nèi)。

2.2 智能管理系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

在多樣化的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)背景下，智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是以門禁為核心，將門禁、投影、計(jì)算機(jī)電源、照明等硬件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，并且將實(shí)驗(yàn)課程和物聯(lián)網(wǎng)之間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室硬件（門禁、投影、計(jì)算機(jī)電源、照明）依據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的使用時(shí)間智能開啟和關(guān)閉。

管理系統(tǒng)大致分為物聯(lián)網(wǎng)控制模塊、實(shí)驗(yàn)課程模塊、門禁模塊。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)控制模塊

物聯(lián)網(wǎng)控制模塊是經(jīng)過信號(hào)識(shí)別，控制電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室中電氣設(shè)備一般有門禁、中控設(shè)備、投影、計(jì)算機(jī)等硬件設(shè)備。

首先進(jìn)行電氣設(shè)備分路，即依據(jù)設(shè)備啟動(dòng)電流大小分配控制器。比如中控設(shè)備、投影可分為一路，每8臺(tái)計(jì)算機(jī)可分為一路，門禁、照明和其他可分為一路，這樣有40臺(tái)計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)室總共分為7路。

其次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分組，即將一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里面的所有電氣設(shè)備信號(hào)狀態(tài)依據(jù)“開”、“關(guān)”納入實(shí)驗(yàn)室中。將上述7路電氣設(shè)備的“開”的信號(hào)納入實(shí)驗(yàn)室“開”中，將7路電氣設(shè)備的“關(guān)”的信號(hào)納入實(shí)驗(yàn)室“關(guān)”中，這樣當(dāng)給實(shí)驗(yàn)室“開”的信號(hào)后，所有電氣設(shè)備依次進(jìn)行加電動(dòng)作，給實(shí)驗(yàn)室“關(guān)”的信號(hào)后，所有電氣設(shè)備依次進(jìn)行關(guān)電動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，也是整個(gè)系統(tǒng)的底層模塊。

2.4 實(shí)驗(yàn)課程模塊

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心活動(dòng)種類繁多，包括教務(wù)的計(jì)劃內(nèi)課程、課外上機(jī)、培訓(xùn)任務(wù)、學(xué)生項(xiàng)目活動(dòng)等。將所有活動(dòng)納入實(shí)驗(yàn)課程中，統(tǒng)一調(diào)度和分配實(shí)驗(yàn)室資源。

首先建立數(shù)據(jù)庫，注意此數(shù)據(jù)庫中的時(shí)間要與物聯(lián)網(wǎng)控制模塊的時(shí)間格式匹配，物聯(lián)網(wǎng)控制模塊依據(jù)此時(shí)間控制電氣設(shè)備。

其次將上述課程分為2類，計(jì)劃內(nèi)課程和計(jì)劃外課程。計(jì)劃內(nèi)課程即教務(wù)統(tǒng)一安排的課程，此類課程信息均在高校內(nèi)部的教務(wù)系統(tǒng)中，一般不需要實(shí)時(shí)同步信息，每天同步一次即可。

計(jì)劃外課程包括了課外上機(jī)、學(xué)生活動(dòng)等需要申請(qǐng)、審批的課程。將實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)整合進(jìn)入此管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一。

最后形成可查詢的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心課表，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和分配實(shí)驗(yàn)室。

2.5 門禁模塊

門禁模塊包括權(quán)限自動(dòng)分配，實(shí)驗(yàn)課程、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智能聯(lián)動(dòng)。

首先建立門禁數(shù)據(jù)庫，包含了指紋、密碼、卡等基本信息；其次在實(shí)驗(yàn)課程數(shù)據(jù)庫中查詢課程，給申請(qǐng)人和使用人權(quán)限；最后在刷卡、密碼或指紋進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，設(shè)備自動(dòng)開啟，或者所有設(shè)備依據(jù)課程時(shí)間自動(dòng)開啟和關(guān)閉。

3 結(jié)語

此管理系統(tǒng)依托物聯(lián)網(wǎng)和門禁技術(shù)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心運(yùn)行管理特點(diǎn)進(jìn)行整合開發(fā)，通過管理資源的整合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與教學(xué)體系的無縫結(jié)合，互為補(bǔ)充利用，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的運(yùn)行管理水平和使用效率。通過軟硬件的統(tǒng)一智能管理，合力體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心管理運(yùn)行狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心進(jìn)行智能化運(yùn)行管理，今后還可對(duì)課程數(shù)據(jù)、考勤數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)與挖掘，反哺教學(xué)體系的改革與建設(shè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心運(yùn)行管理模式的變革。

參考文獻(xiàn)

[1]楊葉，王克波，李遠(yuǎn).高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心教學(xué)改革的探索[J].教育教學(xué)論壇，2017，（02）：271273.

[2]張世杰，文福安.基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的門禁管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].軟件，2016，（11）：4750.

[3]姚莉.物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上智慧實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)研究[D].合肥：安徽理工大學(xué)，2016.

[4]劉晉勝.高校實(shí)驗(yàn)室門禁管理問題分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011，（04）：159162.

[5]林鳳屏，王正朝，黃飛等.基于指紋與電源控制的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2014，（01）：180184.