創新培養基地學生自主管理系統的設計與實現

呂常智等

【摘要】隨著科學技術的飛速發展，我國各大高校都把創新教學模式和培養創新型人才作為重要的使命。高校的實驗室是培養上述目標人才的重要場所。基于RFID技術的實驗室管理系統具有效率高、準確性高以及適應性廣等特點，提高了實驗室管理工作的效率和水平，滿足了開放性實驗室教學有序規范進行的需求。

【關鍵詞】創新基地 自主管理 預約 評價

【基金項目】山東科技大學自動化學院名校工程建設項目（MX-KSGG-3）資助。

【中圖分類號】TP2 3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）08-0214-02

近幾年各種各樣的創新活動越來越多，參加創新活動的學生數量也急劇增加，在現有的管理模式下，由于對學生的出入管理不嚴，造成基地人員混雜，設備擺放無序，環境雜亂，衛生狀況差，并時有實驗設備拆散、損壞和丟失但無法查到責任人的情況。

鑒于以上情況，有必要對創新基地的管理平臺進行規劃和設計，建立一套有效的管理制度與平臺，對創新基地的人員和設備實現自主管理，建立良好的創新環境與設備條件，充分發揮創新基地培養創新性人才的作用。

一、系統分析

該系統的目的是設計一套軟硬件結合的創新基地組織管理系統，學生使用校園卡，通過網頁瀏覽器進行創新基地工位查詢與預約，管理員對預約進行審核，根據以往該生的信用評價情況進行排隊批準，對學生工位使用情況和創新課題完成情況進行評價，最終實現創新基地的自主管理。

該系統通過軟硬件結合，可以實現創新基地的自主管理，能夠充分發揮創新基地培養具有較高創新能力人才的功能。

二、系統的體系結構

本系統分為硬件系統和軟件系統兩方面實現。

硬件系統擬采用低成本STC單片機實現人員的識別、實驗設備使用情況檢測，并通過無線方式將設備使用情況傳給上位機進行記錄與顯示。硬件系統框圖如圖2所示。

計算機上位機管理軟件系統擬采用基于.NET和網絡的開發平臺，進行網頁和數據庫開發，實現預約、審核、記錄、提交、顯示、查詢和評價等管理功能。

三、系統的實現過程

以創新基地的人員與設備管理出發，考慮人員自主管理的需求，對管理平臺的功能進行分析和規劃，采用預約與評價相結合的方法，設計一套創新基地自主管理系統。

1.下位機系統設計

擬采用低成本STC單片機實現人員的識別和實驗設備的管理。

（1）實驗室人員識別

人員識別技術基于RFID技術，人員預約工地并通過管理員的審核批準之后，持本人IC卡進入創新基地，刷卡后方使用批準分配給該生的儲物柜和實驗工位的試驗臺進行創新活動。

主要應用技術為射頻識別技術，其基本工作流程是：讀寫器通過發送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入射頻信號工作區域時產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活，射頻卡將自身編碼等信息通過卡內置發送天線發送出去，讀寫器對接收的信號進行解調和解碼然后送到單片機進行相關處理，單片機根據加解密運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行機構動作。

（2）實驗設備的管理

創新活動所需要用的示波器、萬用表、電源等常用設備和實驗臺采用一體化設計，刷卡開啟電子鎖打開試驗臺的前面板后，方可使用。實驗臺的IC卡識別與控制模塊將該生使用情況反饋給管理平臺，對該生使用設備情況進行記錄與管理。

2.上位機系統設計

上位機系統設計用到的開發平臺和語言有SQLServer 2005數據庫、可視化軟件開發工具.NET、C#語言。其實現的功能如下： （1）創新基地預約

需要進入創新基地進行創新活動的人員，使用本人的IC卡，通過網頁瀏覽器，登錄電工中心的創新基地的預約系統，可以查詢基地工位的使用情況，在線等級本次創新基地申請項目相關資料并進行工位預約，同時可以查詢瀏覽本人以往的基地預約、使用和教師對該生的評價記錄。

（2）工位使用踐約、續約與評價

人員在預約的時間內使用創新基地工位，在預約的時間內無法完成創新活動的可以續約，在管理員審核批準之后可以繼續在規定的時間內進行創新活動，在規定的時間內或提前完成創新活動的，需要在線填寫提交該次創新活動的結題報告，管理員驗收該次創新活動的作品和工位的設備之后，必須對該次創新活動進行工位使用情況、作品情況和人員踐約情況進行評價打分，為該生以后進行創新活動提供審核排隊依據，信譽良好、作品優良和態度端正的人員可以優先考慮安排。

四、系統的創新點

該系統的創新點有：

（1）采用網絡化的預約、評價管理系統。

（2）管理平臺自主性強。人員可以自主的進行預約工位、瀏覽本人信息、提交結題報告，教師負責審核、批準人員的申請，并對人員踐約情況進行打分。

（3）人員預約系統采用反饋機制，即人員本次創新活動工位使用情況和作品情況將為該生以后進行創新活動提供審核排隊依據，信譽良好、作品優良的人員可以優先考慮安排。

五、結論

基于RFID技術的預約型實驗室管理系統的建立，實現了將瑣碎、復雜的手工管理轉變成為簡單、輕松的自動化管理模式，極大的減輕了勞動強度，提高了工作效率和設備的使用率，提升了實驗室管理水平，該系統必將會在開放性實驗室教學中發揮越來越大的作用。

參考文獻：

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作者簡介：

呂常智（1971-），男，江西興國人，碩士，副教授，研究方向：電力系統自動化，檢測技術與自動化裝置，自動控制技術。