彭忠全

摘 ? 要：為解決高校實(shí)驗(yàn)室目前存在的管理效率低下和使用不方便的現(xiàn)狀，提出并設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行智能化的實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提出了可行的詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案，最后采用采用Java語言實(shí)現(xiàn)該智慧實(shí)驗(yàn)管理平臺，并對管理系統(tǒng)的功能進(jìn)行測試和驗(yàn)證，通過實(shí)地測試，該智慧實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期的功能，符合高校智慧實(shí)驗(yàn)管理平臺的需求。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) ?智慧云實(shí)驗(yàn)室 ?管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP391.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）10（b）-0141-02

高校實(shí)驗(yàn)室則是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、科研能力等實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和實(shí)施場所，高校的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模逐步擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的數(shù)量和種類越來越多，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本上升，實(shí)驗(yàn)室管理效率下降，管理難度加大，影響了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，造成了實(shí)驗(yàn)室資源的嚴(yán)重浪費(fèi)[1]。

而建設(shè)具有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的的智慧實(shí)驗(yàn)室也成為當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要方向，在大數(shù)據(jù)和人工智能飛速發(fā)展的時(shí)代，如何充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云平臺、大數(shù)據(jù)計(jì)算等資源建設(shè)新型智慧實(shí)驗(yàn)管理平臺，對各實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)和管理進(jìn)行智能化管理，已經(jīng)成為各高校智慧實(shí)驗(yàn)室的主要發(fā)展趨勢。

1 ?系統(tǒng)的技術(shù)需求

結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云平臺計(jì)算的智慧云智能實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，不僅可以減輕實(shí)驗(yàn)室管理人員工作時(shí)間延長工作任務(wù)加大的負(fù)擔(dān)，提高實(shí)驗(yàn)室的利用效率，也有助于優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理，完善實(shí)驗(yàn)體系，按需分配資源，提升高校實(shí)踐教學(xué)綜合管理水平，為師生提供多層次的服務(wù)體系，營造一個(gè)多元化、開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境[2]。

2 ?系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧智能實(shí)驗(yàn)管理平臺，具有智慧感知、智能服務(wù)、智能管理的新一代教學(xué)和環(huán)境管理系統(tǒng)，系統(tǒng)功能如圖1所示。

3 ?智慧實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，并且可以與學(xué)校的門戶網(wǎng)站和教務(wù)教學(xué)管理系統(tǒng)等進(jìn)行無縫對接和數(shù)據(jù)集成。整個(gè)系統(tǒng)采用JAVA程序語言構(gòu)建，并采用了數(shù)據(jù)庫耳機(jī)緩存技術(shù)，支持大并發(fā)請求，支持大數(shù)量級用戶訪問[3]。具體設(shè)計(jì)如下。

3.1 系統(tǒng)主頁

主頁是能充分展示學(xué)院實(shí)驗(yàn)室特色的門戶首頁，實(shí)現(xiàn)新聞公告動態(tài)顯示，實(shí)驗(yàn)中心介紹，規(guī)章制度，教學(xué)成果，動態(tài)信息管理，共享資源，師資隊(duì)伍等信息展示。

3.2 智能感知實(shí)驗(yàn)室子系統(tǒng)

新一代智能感知實(shí)驗(yàn)室，利用ZigBee自組網(wǎng)的智能硬件設(shè)備，智能化控制基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心之一，實(shí)現(xiàn)了移動端對整間實(shí)驗(yàn)室的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管控[4]。

3.3 網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)子系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)子系統(tǒng)能進(jìn)行專業(yè)的教學(xué)管理，提供豐富的學(xué)員管理、教室管理、課件管理，方便分級分權(quán)管理用戶。具體包括：（1）課程管理;（2）單元管理;（3）項(xiàng)目管理課程[5]。

3.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)子系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)子系統(tǒng)主要包括：（1）實(shí)驗(yàn)管理;（2）實(shí)驗(yàn)課程管理;（3）實(shí)驗(yàn)成績管理。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)之后，會有實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋給教師，教師需要對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行批閱，確保了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和秩序[6]。

3.5 開放實(shí)驗(yàn)在線管理子系統(tǒng)

開放實(shí)驗(yàn)在線管理子系統(tǒng)能為高校師生提供一個(gè)開放在線的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，支持各門課程開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的日常管理，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)行為和過程進(jìn)行在線監(jiān)控與指導(dǎo)，支持實(shí)驗(yàn)報(bào)告在線撰寫、指導(dǎo)、提交、教師批閱、成績評定等功能。

3.6 實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理子系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理子系統(tǒng)主要管理維護(hù)設(shè)備，它主要包括（1）設(shè)備信息記錄;（2）設(shè)備維護(hù)信息記錄[7]。

4 ?總結(jié)及展望

基于智慧物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新一代智慧云智能實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)在開放服務(wù)、資源共享、便捷管理和節(jié)省人力資源等諸多方面也具有重要意義，可以進(jìn)一步擴(kuò)展到更多的應(yīng)用領(lǐng)域。

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