實驗室綜合信息化管理平臺建設

王會燕， 劉媛霞， 孫 遜， 鮮學豐， 張 震， 李金祥

(蘇州市職業大學 計算機工程系， 江蘇 蘇州 215104)

實驗室綜合信息化管理平臺建設

王會燕， 劉媛霞， 孫 遜， 鮮學豐， 張 震， 李金祥

(蘇州市職業大學 計算機工程系， 江蘇 蘇州 215104)

針對實驗室管理效率不高、儀器設備報修程序復雜等問題，給出實驗室綜合信息化管理平臺的總體建設實施方案。該平臺包含信息化展示、信息化管理和信息化資源3部分。信息化展示包括網站建設、實驗室圖片、視頻和360°漫游環境展示；信息化管理包括智能門禁和鑰匙管理、儀器設備報修管理、貴重儀器設備跟蹤定位管理、實驗室開放、儀器設備借用管理等；信息化資源包括實驗室知識庫等資源。

實驗室管理； 實驗室信息化； 實驗室建設

高等職業教育重在為區域經濟發展提供技術、技能型人才[1]。在高職院校的教學體系中，實踐環節的操作與練習學時占有很大比重。加強實驗室管理、提高實驗室管理人員的工作效率和服務質量，是實驗室信息化管理工作的主要目的[2]。

1 存在的問題

(1) 鑰匙管理效率低。鑰匙管理是實驗室管理工作中的重要部分。通常，實驗室的所有鑰匙由實驗中心管理，教師使用實驗室前需要到實驗室管理員處領取鑰匙，并登記姓名、上課節次、借用/歸還時間等；授課結束后，教師須將鑰匙歸還[3]。這種管理方式不但需花費時間和精力，而且不能避免鑰匙損壞、丟失。實驗室鑰匙管理效率低、借用手續繁雜。

(2) 儀器設備報修程序復雜。傳統的實驗室儀器設備報修程序是：填寫紙質儀器設備報修單，報學院實驗與實訓中心，由實驗與實訓中心聯系各維修部門進行維修。儀器設備報修單流轉慢，往往不能及時維修，還容易出現疏漏的情況[4]。

(3) 實驗室形象化展示不夠。筆者查閱了20多個同類型院校的實驗與實訓中心網站，其中大多數網站以圖片和視頻展示實驗環境，而較少采用虛擬漫游技術。圖片和視頻給予觀眾的視角有限且不能交互，不利于學生全面、形象地了解實驗室環境[5]。

(4) 安全與衛生宣傳形式不新穎。安全管理是實驗室管理工作的重中之重。很多同類院校的實驗與實訓中心僅以文字和圖片形式展示實驗室安全衛生管理制度，形式不夠新穎，不易引起學生的注意。

實驗室信息化管理是一項系統工程，除上述鑰匙管理、儀器設備管理、信息化展示與安全管理外，還包括實驗室各類文檔信息的管理、實驗室儀器設備借用管理、實驗項目管理、實驗室日志管理、實驗室管理人員技術培訓等。因此，需要構建一個實驗室綜合信息化管理平臺，提高實驗室信息化綜合管理水平。

2 實驗室管理信息化建設總體方案

實驗室信息化是提高實驗室開放率和利用率最有效的手段[6]。蘇州市職業大學計算機工程系依據江蘇省“智能制造與訓練控制中心”的總體指導思想，制訂了實驗室信息化建設總體方案，包括信息化展示、信息化管理和信息資源3部分。

2.1 信息化展示

實驗與實訓中心的各類信息都需要信息化展示，包括實訓中心的網站建設和信息展示、實驗室環境圖片信息展示、實驗室環境視頻信息展示、實驗室環境360°漫游交互展示等。網站是整個實驗中心的信息總輸出口，也是與外界交流的重要信息平臺。實驗與實訓中心設計開發了符合學院特色的實驗與實訓中心網站，其中包括實驗基地和重點實驗室的專欄介紹和實驗室安全等形象化展示，介紹實驗室的建設面積、儀器設備、實驗項目和實驗室的主要功能。信息化展示將實驗環境透明化、形象化，為全校師生提供全面的實驗信息。

2.2 信息化管理

實驗室綜合信息化管理平臺依托校園網建設，開發了儀器設備報修、儀器設備借用管理、儀器設備跟蹤定位、實驗室開放、授課軟件申報等子系統。

(1) 儀器設備報修子系統。提供統一的網上報修渠道，簡化儀器設備報修程序，并存儲儀器設備報修所有相關信息，實現辦公信息化。

(2) 儀器設備借還子系統。便于實時記錄儀器設備的借用信息，包括借用人、借用儀器設備的型號、借用時間和時長等信息。

(3) 儀器設備跟蹤定位子系統。可實現貴重儀器設備的實時跟蹤管理，確保貴重儀器設備的安全和信息共享，提高貴重儀器設備的使用率。

(4) 實驗室開放子系統。用于學生課余時間借用實驗室進行學習和實驗。

(5) 授課軟件申報子系統。為教師申報安裝下一學期授課所需教學軟件提供便利，做好實驗教學保障。

2.3 信息化資源

在教育和科研體系中，實驗室舉足輕重。每個實驗室的功能、儀器設備的使用方法等信息都需要使用者熟知。蘇州市職業大學計算機工程學院實驗與實訓中心以前期考察和調研為依據，開發了實驗室知識庫。知識庫容納中心全部實驗室的信息，并根據實驗室建設情況實時更新。

實驗室信息資源包括實驗室的相關文檔、環境圖片、設備圖片和設備使用視頻等資源。實驗室管理人員須每天填寫值班日志、每周填寫周記，記錄工作內容、遇到的問題和解決問題的方法。實驗室管理人員登錄實驗室綜合信息化管理平臺，即可填寫日志和周記，不僅便于數據的存儲和檢索，也方便檢查人員的查閱，既省時，又省力。

3 實驗室綜合信息化管理平臺建設的實施

實驗室綜合信息化管理平臺的建設旨在優化管理流程、提升管理效率及管理服務質量[7]。

3.1 智能門禁和智能鑰匙管理

智能鑰匙不僅攜帶方便，而且在遺失后只需在系統中做出相應的權限設定，即可以方便地重新獲得，無須更換門鎖和鑰匙。智能門禁可以大大提高實驗室安全性和便利性。智能門禁管理程序如圖1所示。

圖1 實驗室智能鑰匙、門禁管理流程圖

對于長期借用實驗室的教師，實驗室管理員要在學期初統計借用需求，經實驗與實訓中心審核后統一向網絡中心申請門禁權限。門禁系統具有靈活的權限管制，它可以控制持卡人對任何一間實驗室的開門權限。門禁權限與教工卡綁定，授課教師的教工卡在被授權后，即可隨時刷卡開門，無需再向實驗與實訓中心管理員借還鑰匙。智能門禁系統記錄使用者使用實驗室的信息。

對于短期使用實驗室，采用智能鑰匙管理。授課教師需得到權限，使用教工卡刷卡即可拿到或歸還實驗室鑰匙。智能鑰匙管理子系統能夠對所授權的鑰匙使用情況進行詳細的記錄，包括使用者圖像、借還時間和時長等信息[8]。

采用長期、短期結合管理實驗室鑰匙，能提高實驗室的管理效率，避免因鑰匙管理不當引發的問題。

3.2 故障報修系統簡化報修程序

為簡化儀器設備報修程序，基于Fine UI控件和數據庫SQL Server2012設計開發了B/S模式下的儀器設備故障報修系統。該系統能夠全程跟蹤儀器設備維修進度，使維修程序簡潔化、透明化。

故障報修分為實驗儀器設備故障報修和基礎設施故障報修兩大類別，并分別配有實驗儀器設備管理員和基礎設施管理員。授課教師如發現實驗儀器設備故障，只需單擊顯示在桌面上的“故障報修”快捷方式，登錄并填寫故障信息，即可完成故障報修程序；管理員則會即時收到郵件通知并及時進行處置。

教師可以隨時登錄系統查看所報修儀器設備的維修進度，還可以對維修結果進行評價或提出建議。

實驗與實訓中心主任可以隨時登錄系統，查看儀器設備維修情況；而實驗室管理人員則無需每周填寫儀器設備報修情況匯總表，簡化了維修管理程序。在一個學期的試運行中，維修實驗儀器設備106次、維修基礎設施128次，不但報修手續簡單，而且故障能得到及時處理，為教學正常開展提供了有效保障。

3.3 貴重儀器設備跟蹤定位

根據國家教管委的意見，高校應充分發揮貴重儀器設備的投資效益，促進貴重儀器設備的協作共用，提高貴重儀器設備的使用效率，更好地為教學、科研服務。實驗室綜合信息化管理平臺對于貴重儀器設備和不易管理的實驗儀器設備進行微型定位跟蹤，利用GPS、WiFi和LBS定位系統，實現實驗儀器設備的跟蹤定位。實驗管理員若要查看儀器設備所在位置，可登錄電腦查詢平臺、手機APP、微信等實時查詢。跟蹤定位系統在避免貴重儀器設備丟失或者意外事故發生、提高貴重儀器設備利用率，以及提高管理效率方面發揮了重要作用。

3.4 實驗室知識庫建設

為提高實驗管理員的實驗室管理水平，加強對實驗管理員進行培訓，實驗與實訓中心工作人員基于機器學習、數據挖掘技術和SQL Server2012,開發了B/S模式下的實驗室知識庫。實驗室知識庫是為每個實驗室專門定制的知識百科庫，涵蓋實驗室的所有基本信息，包括：

(1) 實驗室概況；

(2) 設備信息：設備清單、設備臺套數、設備購置價格及年限、設備功能介紹(圖文和視頻)、軟件安裝位置與功能；

(3) 面向專業；

(4) 管理員信息；

(5) 電路信息：設備線路安裝圖、空調線路圖、設備對應電源開關信息；

(6) 故障解決方法；

(7) 使用指導書；

(8) 實驗室功能：實驗室建設目的、培養學生能力素養、實驗室的具體功能；

(9) 實訓項目：設項目名稱、項目負責人、項目主要內容；

(10) 實訓課表。

知識庫的資源包括文字、圖片和視頻等媒體形式。實驗室知識庫能夠讓使用人員快速了解和認識實驗室，也能夠為授課教師提供最全面的實驗室信息，實現實驗室的最大化價值。

此外，實驗室知識庫的運用，可以縮短新上任的實驗室管理員熟悉實驗室的時間，提高管理效率。

3.5 實驗室開放系統

實驗室面向學生開放是培養高素質創新型人才的需要，也是教育教學改革需要[9]。為滿足實驗室開放的需要，實驗與實訓中心基于ASP.NET和SQLServer2012開發了B/S模式下的實驗室開放使用管理系統。學生通過登錄實驗室開放系統，可以實時查看實驗室和實驗器材的預約使用情況，在線預約使用實驗室。具有管理權限的實驗室管理員根據實際情況決定是否接受預約。實驗室為學生參加實驗、實踐活動提供場所和實驗器材，提高了實驗室、實驗器材使用率和實驗室使用效益。

3.6 360°全景展示實驗室環境

360°全景技術因其能夠創設可交互的、虛幻的三維空間場景，近年來在房地產、觀光景點、汽車、酒店、校園、文化和體育場館等領域得到廣泛應用。

360°全景技術也叫虛擬現實(virtualreality)全景，該技術基于圖像處理的虛擬漫游技術，能夠極大地增強展示的娛樂性和互動性。利用這項技術，結合視頻、聲音、圖像等素材，可以很好地展現實驗室空間和實驗儀器設備。用戶可以通過網絡漫游，自主瀏覽，得到身臨其境的感受[10]。實驗與實訓中心采用360°全景技術制作了3個樓層的實驗室全景瀏覽圖，并將其發布在實驗與實訓中心網站上。

360°全景瀏覽圖真實再現了實驗室環境。用戶可以通過自動或手動瀏覽方式零距離、沉浸式體驗實驗室環境，可以選擇瀏覽每個樓層的實驗環境或單個實驗室的環境，可以看到走廊裝飾、各實驗室的位置。以計算機工程學院物聯網系統集成實驗室為例，用戶通過點擊“進入”即可進入該實驗室，瀏覽實驗室的整體面貌，如圖2(a)所示；點擊“前往第二個區域”可瀏覽實驗室第二個區域的儀器設備和環境，如圖2(b)和圖2(c)所示；點擊“離開”可退出實驗室如(見圖2(d))。用戶還可以查看儀器設備的型號、制造廠家等信息。通過360°全景漫游系統，增強了用戶對實驗環境的感知度，使師生能夠更好地了解和利用實驗室。

圖2 物聯網系統集成實驗室漫游截屏圖

3.7 動畫視頻宣傳實驗室安全與衛生

實驗室安全與衛生的宣傳采用了幽默動畫的形式，形式新穎，效果顯著。這種形式不僅符合當前學生的欣賞習慣，為學生提供新的視聽體驗，也能夠生動地展示實驗室的基本信息和安全注意事項，幫助學生提高安全意識和規范實驗操作的自覺性。

在實驗室安全宣傳動畫制作過程中，突出專業特色和實驗室特點，注重提高學生的人文素養。學生通過參與創作動畫角色、勾畫學院實驗室環境、儀器設備、配色、配音等全過程，不僅能夠鍛煉專業技能，在一定程度上也提高了實驗室安全意識。

4 結語

蘇州市職業大學通過構建實驗室綜合信息化管理平臺，實現了實驗室的信息化展示和信息化資源的綜合管理，提升了實驗室的信息化管理效率和教學服務質量。基于該綜合信息化管理平臺協同處理各項實驗室管理工作，省時省力、節省資源。隨著信息技術的發展，學校將持續推進實驗室信息化建設的進程。

References)

[1] 周建松.高等職業教育人才培養目標下的課程體系建設[J].教育研究,2014(10):103-111.

[2] 霍麗娟.高職院校如何實現社會服務功能[N].光明日報,2008-07-23(11).

[3] 賈申利.構建實驗室管理部門工作新風貌[J].實驗技術與管理,2016,33(1):1-5.

[4] 胡新琴.在線報修管理系統設計與實現[J].電腦知識與技術,2016(2):73-74.

[5] 360度全景[EB/OL].(2014-05-29)[2016-11-25].http://baike.so.com/doc/5438219-5676536.html.

[6] 周艷榮,張玉蓮,劉松平.高校實驗室信息化建設的思考與實踐[J].中國電力教育,2011,32(11):30-31.

[7] 蔡海燕,劉昭.實驗室信息化管理初探[J].實驗室研究與探索,2010,29(11):373-375.

[8] 趙成,李耀華.高職院校實驗室管理經驗淺談：以電子信息工程學院實驗室管理為例[J].蘇州市職業大學學報,2015(4):53-56.

[9] 陳子輝,王澤生.基于創新實驗項目的實驗室開放機制研究[J].實驗技術與管理,2016,33(1):17-20.

[10] 張秋蓮,李涵.360度全景展示在虛擬博物館中的應用探索[J].中國國家博物館館刊,2011(9):154-156.

Construction of platform of comprehensive informationization management of laboratory

Wang Huiyan, Liu Yuanxia, Sun Xun, Xian Xuefeng, Zhang Zhen , Li Jinxiang

(Department of Computer Engineering, Suzhou Vocational University, Suzhou 215104, China)

In view of the insufficiency of the laboratory website informationization and laboratory visualization, the low efficiency of key management and the complicated procedure of equipment repair, a comprehensive informationization management platform of experiment and training center is put forward in the current laboratory management of higher vocational colleges. The platform includes the following three modules: informationization display module, informationization management module and informationization resources module. Informationization display module includes laboratory website construction, laboratory images ,video and 360° roaming. Informationization management module includes intelligent access control and key management systems, equipment repair system and other sub-projects. Informationization resources module includes laboratory knowledge and other resources.

laboratory management; laboratory informationization; laboratory construction

10.16791/j.cnki.sjg.2017.06.036

2016-12-02 修改日期：2017-04-21

國家自然科學基金資助項目(61440053，61472268)；江蘇省高等教育教改研究項目(2015JSJG414)；2015年蘇州市教育科學規劃課題(高職高專類)立項課題(85)；蘇州市職業大學2015年度研究性課程(SUV2015QN05)；蘇州市職業大學2016年度研究性課程(SZDYKC-160604)

王會燕(1988—)，女，河南開封，碩士，助理實驗師，主要研究方向為教育信息資源管理和實驗室信息化管理.

G482

A

1002-4956(2017)06-0146-04