實(shí)驗(yàn)室智能化開放過程管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張?jiān)雒? 謝嘉 王世明

摘要：為了更好地提高學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐創(chuàng)新能力，建立開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室開放使用的全過程管理，減輕對實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率和開放服務(wù)水平，從而設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室智能化開放過程管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室;智能化;開放過程管理

中圖分類號：G647? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）44-0009-02

一、實(shí)驗(yàn)室開放管理的必要性

實(shí)驗(yàn)室是高校辦學(xué)三大支柱之一，承擔(dān)著教學(xué)、科研和社會服務(wù)的重要職責(zé)。開放實(shí)驗(yàn)是學(xué)校深化教育教學(xué)改革，豐富校園文化科技氛圍，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。通過參與多種形式的開放實(shí)驗(yàn)，能使廣大學(xué)生有更多的機(jī)會動手實(shí)踐，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)收集處理信息方法，提高分析問題、解決問題的能力，掌握學(xué)科的基本研究方法，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣。實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要解決的核心問題是實(shí)驗(yàn)室管理問題，如實(shí)驗(yàn)的預(yù)約和資源的查詢、使用過程的監(jiān)控與管理、使用記錄的收集與分析匯總、開放的安全管理、師生相互交流等。要做好這些工作，單靠手工操作肯定不行，必須有一套先進(jìn)的智能化的開放過程管理系統(tǒng)予以支持，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間、空間的全面開放，對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)的信息化管理，提高工作效率和管理水平。

二、實(shí)驗(yàn)室開放過程管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)室開放過程管理包括對實(shí)驗(yàn)室與儀器設(shè)備開放的過程管理、查詢及統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理等，充分利用了學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室資源并整合智能數(shù)據(jù)采集終端、分布式電源集中控制管理終端、實(shí)驗(yàn)視頻監(jiān)控管理終端、實(shí)驗(yàn)語音交互通訊終端等硬件系統(tǒng)，為實(shí)驗(yàn)室開放提供有力保障，為教學(xué)評估和實(shí)驗(yàn)室評估提供翔實(shí)數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)中心的宏觀管理和科學(xué)決策提供依據(jù)，保證實(shí)驗(yàn)室管理與使用的規(guī)范化。系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。

（二）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

儀器設(shè)備是學(xué)校最基本的物質(zhì)條件，是搞好教學(xué)、科研工作的重要保證，大型精密儀器設(shè)備更是培養(yǎng)高、精、尖人才的重要條件之一。因此搞好儀器設(shè)備的管理就需要有一個(gè)完善的管理機(jī)制。本系統(tǒng)內(nèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理包含儀器設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理和查詢管理。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理主要是對儀器設(shè)備、家具、軟件和無形資產(chǎn)的報(bào)賬管理;對儀器設(shè)備卡片、家具卡片、建筑卡片和軟件卡片的卡片管理;對實(shí)驗(yàn)室工作人員和實(shí)驗(yàn)室基本情況的實(shí)驗(yàn)室基本情況管理。查詢管理可以對名稱、規(guī)格、價(jià)格、型號、安置地點(diǎn)、部門、保管人、使用人、生產(chǎn)廠家、供貨商等進(jìn)行查詢管理。可以按條件進(jìn)行選擇查詢，系統(tǒng)自動生成明細(xì)表等。

（三）實(shí)驗(yàn)室開放過程管理

開放管理模塊包括儀器設(shè)備開放管理、實(shí)驗(yàn)室開放管理、項(xiàng)目開放管理、費(fèi)用管理、信譽(yù)積分管理等幾個(gè)部分，涵蓋實(shí)驗(yàn)開放管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，以確保實(shí)驗(yàn)開放的有序性和規(guī)范性。儀器設(shè)備開放管理是對設(shè)備開放進(jìn)行設(shè)置，可以對設(shè)備進(jìn)行預(yù)約，管理員可以對預(yù)約進(jìn)行審批，也可以提供對外服務(wù)。實(shí)驗(yàn)室開放管理以實(shí)驗(yàn)工位為基本預(yù)約單位，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室的開放。可以通過刷卡數(shù)據(jù)采集、門禁、視頻監(jiān)控等輔助硬件的集成聯(lián)動管控學(xué)生實(shí)驗(yàn)全過程，保證開放安全，并且支持實(shí)驗(yàn)工位智能分派功能。項(xiàng)目開放管理對科研、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行發(fā)布、申請、審核、立項(xiàng)、中期評審、驗(yàn)收結(jié)題，成果匯編實(shí)現(xiàn)完整的流程化管理。費(fèi)用管理提供基于個(gè)人賬戶和項(xiàng)目賬戶的費(fèi)用管理。信譽(yù)積分管理對在實(shí)驗(yàn)過程中用戶隨意預(yù)約占位、占時(shí)間、占用實(shí)驗(yàn)室資源、違規(guī)操作、破壞實(shí)驗(yàn)室制度等行為，管理員可扣除一定的信譽(yù)積分進(jìn)行管理。

（四）智能門禁管理

通過實(shí)驗(yàn)室開放過程管理系統(tǒng)與智能數(shù)據(jù)采集終端、分布式電源集中控制終端、實(shí)驗(yàn)視頻監(jiān)控終端、實(shí)驗(yàn)語音交互通訊終端等硬件系統(tǒng)的聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)對儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)室開放中的全過程管理與控制。具體管理方式是：學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前在數(shù)據(jù)采集終端機(jī)刷卡認(rèn)證身份，身份認(rèn)證后系統(tǒng)自動控制門禁開門，同時(shí)通過分布式電源集中控制終端打開學(xué)生預(yù)約的儀器設(shè)備的電源，實(shí)驗(yàn)視頻監(jiān)控終端自動對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的全過程狀態(tài)監(jiān)控與錄像;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生正常關(guān)閉儀器設(shè)備的電源，在刷卡退出時(shí)系統(tǒng)檢測設(shè)備無電流負(fù)載后正常退出。系統(tǒng)自動將本次使用記錄自動保存到服務(wù)器，以供日后數(shù)據(jù)匯總與統(tǒng)計(jì)使用。

（五）遠(yuǎn)程電源控制管理

通過分布式遠(yuǎn)程電源集中控制終端，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程對儀器設(shè)備供電與斷電的控制，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室開放綜合管理平臺并與智能數(shù)據(jù)采集聯(lián)動實(shí)現(xiàn)刷卡進(jìn)入時(shí)對指定設(shè)備供電，刷卡退出時(shí)判斷設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)并給予提示或拒絕斷電，保證設(shè)備安全。并可實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

（六）遠(yuǎn)程智能視頻監(jiān)控管理

結(jié)合實(shí)驗(yàn)室開放綜合管理平臺，通過視頻監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)開放性實(shí)驗(yàn)室的無人值守管理以及實(shí)驗(yàn)室開放后對學(xué)生實(shí)驗(yàn)行為的全過程管理。可根據(jù)預(yù)約或?qū)W生使用記錄自動將監(jiān)控視頻保存到系統(tǒng)視頻服務(wù)器中，可供日后查詢實(shí)驗(yàn)室使用記錄。

（七）實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)考核管理

實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)考核管理模塊主要設(shè)置儀器設(shè)備培訓(xùn)開設(shè)調(diào)查;大型儀器設(shè)備培訓(xùn)報(bào)名、在線培訓(xùn)及培訓(xùn)考核;培訓(xùn)資料下載與學(xué)習(xí)（使用手冊、視頻資料等）。

（八）報(bào)表與查詢管理

報(bào)表與查詢管理模塊提供用戶個(gè)人信息及歷史使用記錄的查詢;提供實(shí)驗(yàn)預(yù)約記錄與審批結(jié)果查詢;提供實(shí)驗(yàn)收費(fèi)記錄查詢與統(tǒng)計(jì);校、院、系各級領(lǐng)導(dǎo)可授權(quán)查看所有實(shí)驗(yàn)室的人、財(cái)、物狀況及匯總信息;學(xué)生實(shí)驗(yàn)考勤記錄與成績查詢統(tǒng)計(jì)。

三、結(jié)語

為了更好地提高學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐創(chuàng)新能力，建立開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室開放使用的全過程管理，減輕對實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率和開放服務(wù)水平，通過開發(fā)“實(shí)驗(yàn)室智能化開放過程管理系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室開放、實(shí)驗(yàn)人員和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備使用的全過程管理，讓實(shí)驗(yàn)室預(yù)約、大型儀器設(shè)備預(yù)約和技術(shù)服務(wù)預(yù)約等規(guī)范化、流程化、信息化，有效提高實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備尤其是大型儀器設(shè)備的使用率。

實(shí)驗(yàn)室智能化開放過程管理系統(tǒng)可以對實(shí)驗(yàn)室開放、實(shí)驗(yàn)人員和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備使用的全過程管理。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理的規(guī)范化、流程化和信息化，提高實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)質(zhì)量、科研水平和對外服務(wù)水平，為實(shí)驗(yàn)室的宏觀管理和科學(xué)決策提供依據(jù)，為實(shí)驗(yàn)室開放提供有力保障。

參考文獻(xiàn)：

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