電子類學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)信息化系統(tǒng)的建設(shè)

摘要 在電子類學(xué)生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的培養(yǎng)方面，開放實(shí)驗(yàn)室起著至為重要的作用。結(jié)合在開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面的理解，針對學(xué)生的特點(diǎn)，介紹一些開放實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)信息化系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，其中包括網(wǎng)上登記和身份鑒權(quán)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。

關(guān)鍵詞 開放實(shí)驗(yàn)室；電子類學(xué)生；身份鑒權(quán)子系統(tǒng)

中圖分類號：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X(2011)18-0123-02

Network-based Information System Construction of Open Laboratory for Undergraduates Majoring in Electronic Engineering//Liao Liang， Yu Miao

Abstract Open laboratory of electronic experiments plays an important role for cultivating innovations and practical skills of undergraduates majoring in electronic engineering. Based on our understanding in open laboratory construction and characteristics of undergraduates， this paper introduces our experiences of open laboratory construction for these students， including some design principles of online registration and authentication subsystems in open laboratory construction.

Key words open laboratory; electronics major students; authentication system

Author’s address School of Electronic and Information Engineering， Zhongyuan University of Technology， Zhengzhou， China 450007

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和就業(yè)市場對電子類本科畢業(yè)生工程實(shí)踐能力的要求不斷提升，針對電子類本科生的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)逐漸不能滿足實(shí)際的需求。在這種情況下，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理方法越來越顯得捉襟見肘，難以保證電子類本科生高質(zhì)量地完成創(chuàng)新和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。針對這種挑戰(zhàn)，開放實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了一個(gè)更好的實(shí)驗(yàn)室方案。

本文不僅介紹開放實(shí)驗(yàn)室在學(xué)生培養(yǎng)方面的重要作用，而且結(jié)合中原工學(xué)院電子信息學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的具體經(jīng)驗(yàn)，介紹開放實(shí)驗(yàn)室的整體設(shè)計(jì)方案，并討論網(wǎng)上登記和身份鑒權(quán)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。

1 開放實(shí)驗(yàn)室的角色和目的

1.1 實(shí)驗(yàn)靈活度和實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率的提升

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室和運(yùn)行方案往往導(dǎo)致不靈活的實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排，而開放實(shí)驗(yàn)室及運(yùn)行方案則可以為學(xué)生提供更靈活的時(shí)間表。開放實(shí)驗(yàn)室很大程度上解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室在時(shí)間安排上的單一性，可以比較靈活地安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間和日程，增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，并且通?？梢员ＷC學(xué)生獨(dú)享實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源。這些改善客觀上提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

1.2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性和創(chuàng)新能力的提高

開放實(shí)驗(yàn)室時(shí)間上的靈活性使學(xué)生可以在合理的時(shí)段內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約。在開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，通常提供不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容讓學(xué)生自由選擇。這種實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上的靈活性大大激發(fā)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的熱情和主動(dòng)性，往往帶來更好的實(shí)驗(yàn)效果，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中也容易發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。這種積極性的提升在創(chuàng)新和綜合設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)中極為重要[1]。

1.3 實(shí)驗(yàn)室管理標(biāo)準(zhǔn)化和管理效率的提升

開放實(shí)驗(yàn)室還有利于實(shí)驗(yàn)室管理標(biāo)準(zhǔn)化和效率的提升。開放實(shí)驗(yàn)室通常借助各種信息手段（如網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)登記、預(yù)約以及身份鑒定等）來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室管理。這些信息手段使得實(shí)驗(yàn)室的管理效率大大提高，運(yùn)行維護(hù)成本則得到降低，這使得實(shí)驗(yàn)室的管理和運(yùn)行更加規(guī)范化。

2 開放實(shí)驗(yàn)室在線登記和身份鑒權(quán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)往往借助于各種信息化手段[2]，信息系統(tǒng)使得實(shí)驗(yàn)室的管理更加規(guī)范，并且提高管理效率。這里結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，介紹開放實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)上登記和身份鑒權(quán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和架構(gòu)。

2.1 基于Web的實(shí)驗(yàn)預(yù)約登記系統(tǒng)

基于Web的實(shí)驗(yàn)登記系統(tǒng)供學(xué)生進(jìn)行預(yù)約實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)時(shí)間。一個(gè)良好架構(gòu)的預(yù)約登記系統(tǒng)將大大提高開放實(shí)驗(yàn)室的管理效率[3]。由于該功能是面向?qū)W生的，因此該系統(tǒng)的Web服務(wù)器連接校園網(wǎng)，學(xué)生使用上網(wǎng)賬號、學(xué)號等ID登記并預(yù)約實(shí)驗(yàn)。同時(shí)該系統(tǒng)提供查詢和修改的功能，并將用戶按不同權(quán)限進(jìn)行分組，系統(tǒng)管理員擁有最高權(quán)限，可以查看所有的信息，而普通用戶（學(xué)生）只能查看和自己相關(guān)的信息。

Web服務(wù)器和后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器運(yùn)行在不同的主機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)功能上的分離。數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)主/從（master/slave）雙機(jī)備份，即主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器向Web服務(wù)器提供直接數(shù)據(jù)接口，并且定時(shí)向從數(shù)據(jù)庫主機(jī)備份數(shù)據(jù)。

在Web服務(wù)和數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理的信息系統(tǒng)。該管理系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)Web界面的數(shù)據(jù)庫（與實(shí)驗(yàn)登記系統(tǒng)運(yùn)行在同一個(gè)Web服務(wù)器上），用于實(shí)現(xiàn)：1）實(shí)驗(yàn)室的安排和調(diào)度；2）實(shí)驗(yàn)資源的管理和記錄；3）實(shí)驗(yàn)信息統(tǒng)計(jì)和自動(dòng)報(bào)表。

2.2 身份鑒定和門禁系統(tǒng)

開放實(shí)驗(yàn)室的另一個(gè)重要部分是身份鑒定和門禁管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)連接，相對獨(dú)立，并不向外部用戶提供接口。該系統(tǒng)包含用于門禁系統(tǒng)的ID讀卡器、不間斷電源、電控鎖和發(fā)卡器等裝置。發(fā)卡器通過串口連接電腦終端，并通過網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫相連接，用于校驗(yàn)登記的學(xué)生身份消息，并用于門卡信息的管理。

2.3 開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)在培養(yǎng)電子類學(xué)生素質(zhì)方面的作用

上面討論的開放實(shí)驗(yàn)室已在中原工學(xué)院電工與電子實(shí)驗(yàn)中心運(yùn)行超過一年的時(shí)間。從運(yùn)行的效果來看，開放實(shí)驗(yàn)室不僅規(guī)范化了實(shí)驗(yàn)室的管理，還在培養(yǎng)學(xué)生能力和素質(zhì)方面起到積極作用。1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量得到提高。首先，實(shí)驗(yàn)安排更加靈活，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)、時(shí)間得到提升。信息化手段的應(yīng)用也使得對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的評價(jià)更加客觀。2）由于學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性被調(diào)動(dòng)起來，因此學(xué)生的動(dòng)手能力得到提升。通過信息手段進(jìn)行學(xué)生身份的鑒定，并通過門禁系統(tǒng)使得實(shí)驗(yàn)室的安全和管理效率得到提高。

3 結(jié)束語

開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理的一個(gè)發(fā)展方向。本文結(jié)合中原工學(xué)院在這方面的經(jīng)驗(yàn)，對開放實(shí)驗(yàn)室相關(guān)系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行一些討論和介紹。開放實(shí)驗(yàn)室在電子類學(xué)生的能力培養(yǎng)當(dāng)中起到重要作用，也必將影響到以后的教學(xué)改革。

參考文獻(xiàn)

[1]李晉.高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理模式的探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，26(6):145-147

[2]閻俊，何明星，等.開放實(shí)驗(yàn)智能化管理及控制系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2008，6(12):103-105

[3]湯中于.實(shí)驗(yàn)室開放網(wǎng)上管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室技術(shù)與管理，2003，20(6):162-163